Юрий Фиалков - Девятый знак

Начиная с 30-х годов в практику химического анализа все больше стали внедряться так называемые физические методы. Ученые настойчиво искали заменителей своим органам чувств: «глаза», которые видели бы лучше человеческих, «руки», которые были бы чувствительнее наших, «слух», который позволял бы слышать неслышимое.

Эти методы в настоящее время прочно вошли в практику химических исследований и оказали неоценимую услугу ученым.

Здесь прежде всего надо назвать спектроскопию. Спектроскопия — один из самых молодых методов исследования, но вместе с тем и, пожалуй, самый уважаемый. Когда ровно сто лет назад было открыто, что каждый элемент по-своему окрашивает пламя горелки, это не вызвало поначалу особого удивления. В середине XIX столетия, когда возникла спектроскопия, химия переживала бурное время важнейших открытий. Это были первые годы существования молекулярной гипотезы, чуть ли не каждый месяц приносил новые, и притом весьма большие, достижения в области органической химии, рождались новые методы анализа.

Первые же шаги спектроскопии начались с научного триумфа. «Боевым крещением» этого метода было открытие двух новых элементов — рубидия и цезия. Открытие нового элемента всегда почиталось делом великой важности и представляло весьма видное событие в химической науке. Вот почему спектроскопия сразу обратила на себя внимание.

Уважение к этому методу возросло еще больше, когда за какой-нибудь десяток лет с ее помощью были открыты элементы таллий, индий, германий, галлий и другие. Апофеозом же этого метода было открытие гелия.

В 1868 году в протуберанцах [2] Протуберанцы — облака раскаленного газа на поверхности Солнца. Солнца была замечена яркая желтая линия, которая не отвечала ни одному из известных на Земле элементов. Этот элемент по имени Солнца (солнце по-гречески — «гелиос») был назван гелием. Прошло несколько десятков лет, прежде чем гелий был открыт на нашей планете, вначале в виде незначительных примесей к минералам, а затем уже в атмосфере.

Интересно, что с помощью спектроскопии были открыты те элементы, содержание которых в минералах и породах ничтожно. Уже одно это может указывать на то, что спектроскопия позволяет обнаружить чрезвычайно малые количества элементов. Нетрудно убедиться самому, что это именно так. Для этого не надо располагать сложными оптическими приборами, какими сейчас пользуются при спектроскопических измерениях. Достаточно иметь спиртовую или, еще лучше, газовую горелку. Если внести в пламя горелки платиновую или хорошо прокаленную стальную проволоку (например, струну), то окраска пламени не изменится. Но достаточно предварительно провести этой проволочкой по ладони, а затем внести в пламя, как оно окрасится в ясно видимый желтый цвет. Это цвет элемента натрия. Откуда натрий, спросите вы? Дело в том, что поры нашей кожи беспрестанно выделяют пот, который содержит заметные количества поваренной соли — хлористого натрия. Вот почему в пламени горелки «проявился» цвет этого элемента. Теперь представьте себе, сколько хлористого натрия могло содержаться на поверхности ладони, и чувствительность спектроскопии станет очевидной.

Действительно, с помощью очень простых установок мы можем улавливать количества элементов в стомиллионные доли грамма. Это значит, что если нужный нам элемент содержится в сырье (породе или минерале) в количестве одного грамма на сто тонн, то он все равно будет обнаружен методом спектроскопии.

Спектроскопия и органические реактивы — вот, пожалуй, весь тот арсенал средств, которыми располагали химики тридцатых годов при изучении малых количеств веществ.

Тем более удивительно, что, имея такие скромные в сравнении с нашим временем возможности, химики тех лет обогатили науку замечательными достижениями. Прежде чем познакомить читателя с этими открытиями, я хочу рассказать об одном деле, которое слушалось в 1933 году в германском таможенном суде. Я привожу эту историю отнюдь не для того, чтобы развлечь читателя детективным рассказом. Дело в том, что события, разыгравшиеся в чопорных стенах имперского суда, самым тесным образом связаны с некоторыми химическими открытиями, о которых идет речь в этой книге.