Николай Фигуровский - Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.

Чтобы составить достаточно полное и отчетливое представление об открытиях Лавуазье и его роли в «химической революции» конца XVIII в., рассмотрим его научную деятельность и прежде всего исследования в области теории горения и вообще в области пневматической химии.

Если не считать двух статей, посвященных анализам образцов гипса, то первой серьезной работой Лавуазье явился мемуар «О природе воды», представленный им в Академию наук 10 мая 1769 г. Исследование, о котором идет речь, посвящено вопросу о превращении воды в землю.

Тема этого исследования возникла в 1768 г. как результат геологических и минералогических экскурсий Лавуазье вместе с Геттаром. Во время экскурсий Лавуазье брал пробы воды из различных источников, полагая, что исследование питьевой воды требует большего внимания, по сравнению с модным в то время изучением состава минеральных вод. С другой стороны, Лавуазье хотел установить связь между геологическими породами и почвами и составом вод, которые выходили на поверхность земли. Однако исследование образцов воды, отобранных во время экскурсий, свелось лишь к определению плотности при помощи предложенного Лавуазье «нулевого» ареометра. При этом Лавуазье заинтересовался плотностью дистиллированной воды и ее изменением при многократной перегонке. Именно эти, последние, опыты и привели его к постановке вопроса о превращении воды в землю (10). Возможность «превращения» воды в землю признавалась большинством предшественников Лавуазье, придерживавшихся учения о четырех элементах Аристотеля. Убедительных доказательств невозможности такого превращения в шестидесятых годах XVIII в. еще не существовало. Желая решить этот вопрос, Лавуазье поставил следующий эксперимент. Он поместил взвешенное количество воды в сосуд «пеликан», аналогичный в принципе прибору с обратным холодильником, также предварительно взвешенный, и нагревал ее в этом сосуде в течение 101 дня при температуре, близкой температуре кипения. Наблюдая ежедневно за изменениями, происходящими в сосуде, он на 57 день заметил появление в воде «пластинок, или листочков, сероватой земли». На 101-й день таких пластинок в сосуде образовалось достаточно много, и он прекратил нагревание. После взвешивания прибора с водой не было обнаружено никакого изменения веса. Однако высушенный после опыта сосуд показал некоторую потерю в весе. Взвесив затем отделенный из воды осадок, а также полученный при выпаривании воды сухой остаток, Лавуазье получил в сумме величину, несколько превышавшую потерю веса сосуда. На основании полученного результата он пришел к правильному выводу, что «земля, выделившаяся из воды во время перегонки, образовалась из вещества самого сосуда, что произошло простое растворение стекла». Таким образом, Лавуазье решил, что вода не превращается в землю (11).

Выше говорилось, что Шееле, поставивший подобный же опыт через несколько лет после Лавуазье, пришел к тому же выводу на основании подробного химического анализа осадка, образовавшегося при длительном нагревании воды в стеклянном сосуде.

В процессе исследования, посвященного возможности превращения воды в землю, Лавуазье столкнулся с явлением выделения какого-то «воздуха» при растворении в кислоте землистого остатка после выпаривания воды, нагревавшейся в стеклянном «пеликане». Возможно, что в связи с этим или же в соответствии с ранее намеченными планами Лавуазье решил написать после мемуара «О природе воды» другой мемуар — «О природе воздуха».

Выполнение этого намерения он, естественно, связывал с постановкой соответствующих опытов. О характере планировавшихся в этом, отношении опытов некоторое представление дает запись, сделанная Лавуазье в лабораторном дневнике 20 февраля 1772 г.(12) К этому времени Лавуазье уже хорошо знал о работах и открытиях многих химиков-пневматиков. Он упоминает, в частности, имена Гейлса, Блэка, Жакена, Пристлея и др. Но их исследования представлялись Лавуазье разрозненными и не направленными к единой цели. Он писал: «Важность предмета заставила меня начать сызнова всю эту работу, которая на мой взгляд создана для того, чтобы вызвать революцию в физике и химии [35] Отсюда следует, что у Лавуазье в это время были далеко идущие планы исследований. . Я решил, что обязан рассматривать все деланное до меня лишь как указания; я поставил перед собой задачу все повторить с новыми предосторожностями, дабы объединить все то, что мы знаем о том воздухе, который связывается или выделяется из тел, с другими добытыми познаниями и создать теорию, работы многочисленных авторов, которых я процитировал, будучи рассмотрены с этой точки зрения, представились мне в виде отдельных кусков одной большой цепи; они соединили меж собою несколько звеньев. Но остается сделать огромное число опытов, чтобы создать непрерывность» (13).