Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х томах. Т. I.

Родилась новая теория горения. Не все в ней было еще ясно, но в научных статьях Лавуазье уже говорилось о несостоятельности флогистонной теории. Нельзя было принять теорию, в которой утверждался отрицательный вес веществ. Но в своем открытии Лавуазье был пока еще одинок. Никто из ученых не осмеливался поддержать его, и он самостоятельно должен был доказать правильность своих взглядов.

Много времени приходилось уделять Лавуазье и делам «Генерального откупа». В начале 1775 года ему предложили стать директором Управления порохов и селитр. Несмотря на большую занятость, Лавуазье согласился: это давало ему возможность иметь в своем распоряжении великолепные лаборатории и, кроме того, получить просторную и удобную квартиру. Почти целый год он посвятил финансовым и административным вопросам по развитию Управления.

Одновременно он занимался исследованием материалов, применяемых для изготовления пороха. Лавуазье доказал, что селитра и азотная кислота содержат «хороший воздух»; сера и фосфор при сгорании тоже соединяются с этим видом воздуха, а полученные вещества обладают свойствами кислот.

— Быть может, все кислоты содержат этот газ? — не раз задавался он вопросом.

Лавуазье назвал новый газ кислородом. Теперь уже теорию горения можно было точно сформулировать. Он принимал, что при сгорании тела соединяются с кислородом и это приводит к увеличению их веса. Кислород абсолютно необходим для горения! «Связывающийся воздух» не является элементом, как считали ранее. Он продукт, полученный при горении углерода, следовательно это соединение углерода с кислородом. Стало совершенно ясно, что металлы — простые вещества, а металлическая зола — сложное соединение, полученное при взаимодействии металла с кислородом. И все же на один вопрос он не находил ответа; это касалось горения «воспламеняемого воздуха» [200] Г. Кавендиш называл водород «воспламеняемым воздухом», полученным из металлов, и думал, как и все флогистики, что при растворении в кислотах металл теряет свой флогистон (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 61). , который получался при растворении металлов в кислоте и легко сгорал. Согласно новой теории, продукты должны быть более тяжелыми, по Лавуазье не удавалось уловить их полностью, и всегда вес получался меньше. Здесь существовала и другая трудность. Согласно теории кислот, «воспламеняемый воздух» (водород) после соединения с кислородом должен был: образовывать кислоту, а получить ее не удавалось.

— Неужели теория не верна? Неужели я заблуждаюсь?

Лавуазье решил обсудить эту сложную проблему с прибывшим из Англии физиком и химиком Чарлзом Блэгденом [201] Чарлз Блэгден (1748–1820) — английский физик и химик, ассистент Г. Кавендиша, сообщивший Лавуазье результаты неопубликованных опытов Кавендиша и Пристли по синтезу воды и мнение Уатта о ее составе; секретарь Лондонского королевского общества. В 1788 г. он показал, что понижение точки замерзания растворителя пропорционально количеству растворенного вещества. Лавуазье и Лаплас 24 июня 1783 г. в присутствии ряда французских академиков и Ч. Блэгдена поставили эксперимент по сожжению смеси кислорода и водорода в соответственно подобранной пропорции. О Блэгдене см. Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 167–168. ,. которому он подробно рассказал о своих неудачных опытах.

— На мой взгляд, проблема может быть решена, — сказал Блэгден. — Просто «воспламеняемый воздух» при сгорании образует воду.

— Не может быть! — воскликнул Лавуазье. — А впрочем, это не так уже невероятно, пожалуйста, расскажите мне об этом поподробнее.

— Мой друг Генри Кавендиш доказал, что если смешать, обычный воздух с «воспламеняемым воздухом» в замкнутом, сосуде и поджечь смесь, по стенкам сосуда образуются мелкие капли — продукт сгорания «воспламеняемого воздуха». Кавендиш установил, что это капли воды.

— Поразительное открытие. Значит, и вода — не элемент, а сложное вещество. Мне бы хотелось тут же повторить эти опыты и самому во всем убедиться. Не откажите в любезности пройти со мной в лабораторию, вы смогли бы дать мне некоторые советы.

— С большим удовольствием.

В лаборатории собралось много ученых. Аппаратуру готовили Лавуазье и Лаплас, используя набросок, который начертил им Блэгден. Опыт удался: на стенках сосуда действительно появились капли воды. Эксперимент проводился в спешке, и никаких количественных выводов сделать было нельзя. Лавуазье убедился в том, что именно здесь кроется звено, которое свяжет его теории в единую цепь. С присущим ему усердием он занялся исследованием воды. В короткое время ученый доказал, что вода разлагается на кислород и «воспламеняемый воздух». Когда смесь этих двух газов сгорает, вновь образуется вода. Чтобы доказать, что и здесь нет никакой ошибки в весе, он приготовил в стеклянном колоколе, погруженном в ртуть, смесь двух газов. Всю установку поместил на большие аналитические весы. Несколько раз сжигал смесь, и всегда ее вес до реакции оставался равным весу после реакции [202] Экспериментируя с эвдиометрами и будучи приверженцем теории флогистона, Г. Кавендиш не сумел сделать правильный вывод о составе воды, хотя в 1784 г. ему были известны работы Лавуазье, который 24 июня 1783 г. в Париже повторил опыт Кавендиша, получил 5 драхм (около 20 г) воды и первый сделал вывод, что вода является сложным веществом — соединением водорода с кислородом. Независимо от Лавуазье и Кавендиша в 1783 г. синтез воды из элементов был осуществлен Г. Монжем, который, как и Кавендиш, нашел, что 2 объема водорода соединяются с 1 объемом кислорода и что вес полученной воды равен сумме весов соединяющихся газов. Об истории синтеза воды см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 436–453; Соловьев Ю. И. История химии, ук. соч., с. 109–111. .