История развития химии
advertisement
ГОУ СОШ № 858 Подготовили: Учитель: Ковалева Н., Бабичева В., 9 класс Агибалова Г.М. История развития химии в древних государствах План: Введение; Химические знания первобытных людей; Алхимия; Химия в Древнем Египте ; Мумифицирование; Алхимия арабов; Алхимия в Западной Европе; Создание пороха в Китае; Хроника развития химии в России. Планета Земля образовалась около 4,6 млрд. лет назад. Тогда она ни внутренне, ни внешне совсем не походила на нынешнюю Землю. Внутренне- потому, что не была расслоена на оболочкигеосферы; внешне- потому, что еще не сложился привычный для нас рельеф с горами, долинами, реками и морями. Это был огромный шар, «скатанный» всемирным тяготением из мелких космических тел. Когда температура земной поверхности опустилась ниже +100ْ , появилась вода, возникла гидросфера. Углубляясь в историю Земли, ученые убедились в том, что развитие нашей планеты происходило от простого к сложному. Вот почему долгое время считалось, что сначала Земля была безжизненной. Ее окутывала лишенная кислорода атмосфера, полная ядовитых веществ; гремели вулканические взрывы, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу и верхние слои воды.… Тем не менее все эти губительные явления работали на жизнь. Под их влиянием из окутавшей Землю смеси паров сероводорода, аммиака и угарного газа начинали синтезироваться первые органические соединения, и постепенно океан наполнялся органическим веществом. Это логичная на первый взгляд картина зарождения жизни на Земле, к сожалению, не подтверждается современными научными данными. Значит ли это, что жизнь занесена из глубин Вселенной вместе с тем веществом, из которого образовалась планета, и что в самом этом веществе уже существовала жизнь, а попав на Землю, она постепенно приобрела знакомый нам вид? Такую идею впервые высказал древнегреческий ученый Анаксимандр в VI веке до н. э. Этой же точки зрения в разное время придерживались многие известнейшие ученые, среди которых Герман Гельмгольц и Уильям Томсон, Сванте Аррениус и Владимир Иванович Вернадский, считавший, что биосфера «геологически» вечна и жизнь на Земле существует столько же времени, сколько сама Земля как планета. Химические знания первобытных людей. На низших ступенях культурного развития человеческого общества, при первобытно-родовом строе, процесс накопления химических знаний происходил весьма медленно. Условия жизни людей, объединявшихся в малочисленные общины, или большие семьи, и добывавших средства к существованию путем использования готовых продуктов, которые давала природа, не благоприятствовали развитию производительных сил. Потребности первобытных людей были примитивны. Прочных и постоянных связей между отдельными общинами, особенно если они территориально были отдалены друг от друга, не существовало. Поэтому передача практических знаний и опыта требовала длительного времени. Понадобилось много веков, чтобы первобытные люди в жестокой борьбе за существование овладели некоторыми отрывочными и случайными химическими знаниями. Наблюдая окружающую природу, наши предки познакомились с отдельными веществами, некоторыми их свойствами, научились использовать эти вещества для удовлетворения своих потребностей. Так, в далекие доисторические времена, человек познакомился с поваренной солью, ее вкусовыми и консервирующими свойствами. Потребность в одежде научила первобытных людей примитивным способам выделки шкур зверей. Сырые, необработанные шкуры не могли служить сколько-нибудь пригодной одеждой. Они легко ломались, были жестки, а при соприкосновении с водой быстро загнивали. Обрабатывая шкуры каменными скребками, человек удалял с обратной стороны шкуры мездру, затем шкуру подвергали длительному вымачиванию в воде, а в дальнейшем — дублению в настое корня некоторых растений, затем ее сушили и, наконец, жировали. В результате всех этих операции она становилась мягкой, эластичной и прочной. Чтобы освоить подобные простейшие способы обработки различных природных материалов в первобытном обществе, потребовалось много столетий. Огромным достижением первобытного человека было изобретение способов добычи огня и его использования для обогрева жилищ и для приготовления и консервирования пищи, а в дальнейшем и для некоторых технических целей. Изобретение способов добычи огня и его использования, как полагают археологи, произошло около 50 000—100 000 лет назад и ознаменовало собой новую эру в культурном развитии человечества. Овладение огнем привело к значительному расширению химико-практических знаний в первобытном обществе, к ознакомлению доисторического человека с некоторыми процессами, происходящими при нагревании различных веществ. Однако понадобилось много тысячелетий для того, чтобы человек научился сознательно применять нагревание природных материалов, чтобы получать необходимые ему продукты. Так, наблюдение за изменениями свойств глины при ее прокаливании привело к изобретению глиняной посуды. Гончарные изделия зарегистрированы в археологических находках эпохи палеолита. Значительно позднее был изобретен гончарный круг и введены в практику специальные печи для обжига глиняной посуды и керамических изделий. Уже на ранних этапах первобытнородового строя были известны некоторые земляные краски, в частности окрашенные глины, содержащие окислы железа (охра, умбра), а также сажа и другие красящие вещества, при помощи которых первобытные художники изображали на стенах пещер фигуры животных, сцены охоты, боев и т. п. (например, Испания, Франция, Алтай). С древнейших времен минеральные краски, а также окрашенные растительные соки применялись для окраски предметов быта и для татуировки. Несомненно, что первобытный человек весьма рано познакомился и с некоторыми металлами, прежде всего с теми из них, которые встречаются в природе в свободном состоянии. Однако в ранние периоды первобытно-родового строя металлы применялись очень редко, главным образом для украшений, наряду с красиво окрашенными камнями, раковинами и т. п. Впрочем, археологические находки свидетельствуют о том, что в эпоху неолита металл применялся для изготовления орудий труда и оружия. При этом металлические топоры и молоты делались наподобие каменных. Металл играл, таким образом, роль разновидности камня. Но несомненно, что первобытные люди в эпоху неолита наблюдали и особые свойства металлов, в частности плавкость. Человек легко мог (конечно, случайно) получить металлы, нагревая на костре некоторые руды и минералы (свинцовый блеск, касситерит, бирюзу, малахит и т. д.) Для человека каменного века костер был своеобразной химической лабораторией. Человеку с глубокой древности были известны железо, золото, медь, свинец. Знакомство с серебром, оловом и ртутью относится к более поздним периодам. Алхимия — ключ ко всем познаниям, венец средневековой учености, — исполненная желания получить философский камень, который сулил его обладателю несметное богатство и вечную жизнь. Почти так сказал об алхимии Николай Васильевич Гоголь. Здесь мы даем слово ему, как будто и в самом деле побывавшему в лаборатории средневекового алхимика: «Представьте себе какой-нибудь германский город в средние веки, эти узенькие, неправильные улицы, высокие, пестрые готические домики и среди их какой-нибудь ветхий, почти валящийся, считаемый необитаемым, по растреснувшимся стенам которого лепится мох и старость, окна глухо заколочены — это жилище алхимика. Ничто не говорит в нем о присутствии живущего, но в глухую ночь голубоватый дым, вылетая из трубы, докладывает о неусыпном бодрствовании старца, уже поседевшего в своих исканиях, но все еще неразлучного с надеждою, — и благочестивый ремесленник средних веков со страхом бежит от жилища, где, по его мнению, духи основали приют свой, и где вместо духов основало жилище неугасимое желание, непреоборимое любопытство, живущее только собою и разжигаемое собою же, возгорающееся даже от неудачи — первоначальная стихия всего европейского духа, — которое напрасно преследует инквизиция, проникая во все тайные мышления человека: оно вырывается мимо и, облеченное страхом, еще с большим наслаждением предается своим занятиям»1. Близко — не правда ли? — от столь впечатляющего описания средневекового алхимика до чертовщины и колдовства «Вия», фантастических новелл «Вечеров на хуторе близ Диканьки». АЛХИМИЯ - своеобразное явление культуры, распространенное в Китае, Индии, Египте, античной Греции, в средние века на арабском Востоке и в Западной Европе; по версии ортодоксальной науки, донаучное направление в развитии химии. Выделяются устойчивые, связанные между собой алхимические традиции греко-египетская, арабская и западноевропейская. Особняком стоят китайская и индийская традиции. В России алхимия большого распространения не получила. Главной целью алхимии была трансмутация неблагородных металлов в благородные (в связи с чем велись поиски средства для превращения металлов в золото - философского камня), а также получение эликсира бессмертия, универсального растворителя и т.п. Попутно алхимиками был сделан ряд открытий, разработаны некоторые приемы лабораторной техники и способы получения различных продуктов, в т.ч. красок, стекол, эмали, металлических сплавов, лекарственных веществ и проч. Выдающийся ученый, алхимик и философ Роджер Бэкон в числе первых средневековых мыслителей провозгласил в качестве единственного критерия истинного знания прямой опыт. Многие исследователи указывают на вероятность успешных алхимических опытов уже в VI-V тыс. до н.э. Например, обращается внимание на найденные в могильниках близ города Варна несколько сот килограммов золота, в то время как на Балканах месторождений золота нет. Обильные золотые клады при практически полном отсутствии золотодобычи найдены в Месопотамии, Египте, Нигерии; неизвестны места добычи золота инков. Однако всюду, где обилие золота труднообъяснимо, имеются медные месторождения. Кандидат геолого-минералогических наук Владимир Нейман выдвинул гипотезу, что, по крайней мере, часть золота Балкан, Месопотамии, Египта, Нигерии, Южной Америки была получена искусственным путем из меди. Возможно, что его производство опиралось на древние знания. В века, предшествующие наступлению н.э., алхимическое золото пытались производить на территории Римской империи, что побудило Гая Юлия Цезаря, боящегося, что секрет окажется в руках врагов империи, издать указ об уничтожении алхимических текстов. Предполагается, что в это же время секрет получения золота стал достоянием египетских жрецов, и сам этот факт хранился в строгой тайне вплоть до II-IV вв., когда сведения о том, что жрецы как будто бы знают способ превращения веществ в золото, стали распространяться благодаря деятельности Александрийской академии. В результате исполнения указов Цезаря и Диоклетиана погибли сотни рукописей, и секрет изготовления золота был, как считалось, утерян. Тем не менее, на протяжении нескольких последующих веков в разных местах периодически возникали слухи о превращении металлов в золото. Возрождение в Европе всеобщего интереса к алхимии началось в средние века. Особенно широкое распространение алхимия получила в Западной Европе в XIV-XVII в.в. Предполагается, что в это время некоторым алхимикам удалось получить золото: либо были использованы сохранившиеся древние знания, либо заново открыты древние рецепты. Выдающиеся алхимики, как правило, жили и работали под пристальным вниманием и опекой монарших особ и католической церкви. Многие монархи и высшие иерархи церкви сами были алхимиками. Английский король Генрих VI, при дворе которого работали многие алхимики, сообщил народу специальным посланием, что в его лабораториях завершается работа над получением философского камня. Вскоре, как утверждают исторические хроники, и в самом деле поправил материальное положение страны. Алхимики, согласно исторической хронике, помогли пополнить казну французскому королю Карлу VII В 1460 г. алхимик Джордж Риппл, личный друг папы римского Иннокентия VIII, пожертвовал ордену иоаннитов золото, добытое, как считается, алхимическим путем, на гигантскую по тем временам сумму в несколько тысяч фунтов стерлингов. Согласно различным источникам, за всю средневековую историю алхимии, золото сумели получить не более двух-трех десятков человек, Среди них парижский переписчик книг Никола Фламмель, получивший в 1382 г. алхимическое золото и серебро, на которые он построил четырнадцать больниц и три церкви. Фламмель стал богатейшим человеком своего времени. Еще в XVIII в. французское казначейство раздавало милостыню из сумм, предназначенных Фламмелем на эти цели. Новый этап в развитии алхимии начался в XIX в. с попытками некоторых ученых приспособить к алхимии достижения современной науки. В числе прочих секрет получения золота пытались постигнуть американские изобретатели Томас Эдисон и Никола Тесла, облучавшие рентгеновской установкой с золотыми электродами тонкие пластинки серебра; американский физик, профессор Ира Рамсен, создавший установку, с помощью которой он надеялся осуществлять молекулярные превращения одних металлов в другие; американский химик Кэри Ли, получивший в 1896 г. на основе серебра желтый металл, внешне напоминающий золото, но имеющий химические свойства серебра. Химия в Древнем Египте. В Древнем Египте химия считалась божественной наукой, и ее секреты тщательно оберегались жрецами. Несмотря на это, некоторые сведения просачивались за пределы страны и доходили до Европы через Византию. VIII веке, в завоеванных арабами европейских странах, эта наука распространяется под названием "алхимия". Следует отметить, что в истории развития химии как науки, алхимия характеризует целую эпоху. Основной задачей алхимиков было найти "философский камень", якобы превращающий любой металл в золото. Несмотря на обширные знания, полученные в результате экспериментов, теоретические воззрения алхимиков отставали на несколько веков. Но поскольку они проводили различные опыты, им удалось сделать несколько важных практических изобретений. Стали использоваться печи, реторы, колбы, аппараты для перегонки жидкостей. Алхимики приготовили важнейшие кислоты, соли и оксиды, описали способы разложения руд и минералов. Как теорию алхимики использовали учение Аристотеля (384- 322 гг до н.э.) о четырех принципах природы (холод, тепло, сухость и влажность) и четырех элементах (земля, огонь, воздух и вода), впоследствии добавив к ним растворимость (соль), горючесть (серу) и металличность (ртуть). В начале XVI века в алхимии начинается новая эра. Ее возникновение и развитие связано с учениями Парацельса и Агриколы. Парацельс утверждал, что основной задачей химии является изготовление лекарств, а не золота и серебра. Парацельс имел большой успех, предложив лечить некоторые болезни, используя простые неорганические соединения вместо органических экстрактов. Это побудило многих врачей примкнуть к его школе и заинтересоваться химией, что послужило мощным толчком для ее развития. Агрикола же изучал горное дело и металлургию. Его труд "О металлах" более 200 лет являлся учебником по горному делу. В XVII веке теория алхимии уже не отвечала требованиям практики. В 1661 г. Бойль выступил против господствующих в химии представлений и подверг жесточайшей критике теорию алхимиков. Он впервые определил центральный объект исследования химии: попытался дать определение химического элемента. Бойль считал, что элемент-это предел разложения вещества на составные части. Разлагая природные вещества на их составные, исследователи сделали много важных наблюдений, открыли новые элементы и соединения. Химик стали изучать, что из чего состоит. В 1700 году Шталем была развита флогистонная теория, согласно которой все тела, способные гореть и окисляться, содержат вещество флогистон. При горении или окислении флогистон покидает тело, в чем и состоит сущность этих процессов. За время почти столетнего господства теории флогистона были открыты многие газы, изучены различные металлы, оксиды, соли. Однако, противоречивость этой теории тормозила дальнейшее развитие химии. В 1772- 1777 годах Лавуазье, в результате проведенных им экспериментов, доказал, что процесс горения является реакцией соединения кислорода воздуха и горящего вещества. Таким образом, теория флогистона была опровергнута. В XVIII веке химия начинает развиваться как точная наука. В начале 19 в. англичанин Дж. Дальтон ввёл понятие атомного веса. Каждый химический элемент получил свою важнейшую характеристику. Атомно-молекулярное учение стало основой теоретической химии. Благодаря этому учению Д. И. Менделеев открыл периодический закон, названный его именем, и составил периодическую таблицу элементов. В XIX в. чётко определились два основных раздела химии: органическая и неорганическая. В конце столетия в самостоятельную отрасль оформилась физическая химия. Результаты химических исследований всё шире стали использоваться в практике, а это повлекло за собой развитие химической технологии. Мумифицирование. Погребальный обряд в древнем Египте заключался в мумифицировании трупа. Из покойника извлекали все внутренние органы и мозг, долгое время вымачивали тело в особом бальзаме, заматывали в саван и в таком виде оставляли в гробнице. Труп, обработанный таким образом, не разлагался, но высыхал и сохранялся очень долго - в Эрмитаже и сейчас лежит мумия некоего жреца во вполне кондиционном состоянии, вот-вот встанет и пойдет. Мумия фэнтези это тот же мумифицированный труп, который, однако, частично оживлен силами тьмы или магией. Такая мумия не совершает никаких сознательных деструктивных деяний, но если ее покой потревожат грабители могил - их ждет неприятный сюрприз. Эти создания обычно встречаются в гробницах жарких, безводных стран, часто беззастенчиво содранных с древнего Египта. Хотя мумии во всех отношениях являются нежитью, утверждается, что их оживляет энергия не с Hегативного (как любую нежить), а с Позитивного плана - иными словами, они должны являться не "нежитью", а чем-то вроде "сверх-жизни". Чудовище это выглядит как высохший труп, закутанный в полоски ткани. Его вид настолько впечатляет, что даже самый смелый герой может в ужасе обратиться к тридцать третьему приему каратэ, едва взглянув на мумию. А бояться есть чего - когти мумий переносят страшную болезнь, напоминающую проказу мумифицирующую гниль (mummy rot). Гниль может быть вылечена лишь с помощью целительной магии, в противном случае жертва в течение нескольких месяцев умирает в страшных мучениях, начинающихся с первого же дня болезни. Зараженного несложно опознать по сыплющимся с него на каждом шагу лохмотьям кожи и кускам плоти. Спасти от мумии может только огонь - промасленный саван и обезвоженная плоть горят удивительно хорошо. Помимо обычных туповатых злобных мумий существуют мумии великие. Они получаются исключительно из жрецов египетского пантеона, особенно преуспевших на ниве службы своим богам. Эти мумии гораздо более смертоносны, чем обычные - их аура страха намного сильнее, а гниль сваливает жертву за каких-то несколько дней. Мало того: великие мумии становятся все могущественнее с каждым столетием, они не более уязвимы к огню, чем обычные люди, обладают волшебством жрецов очень высокого уровня, могут контролировать обычных мумий и, что важнее всего, они умны. Хотя великие мумии обычно создаются как стражи гробниц, они нередко покидают места своих захоронений и несут смерть и разрушение. Мумия — тело человека или животного, набальзамированное в соответствии с погребальными обрядами Древнего Египта. После помещения внутренних органов человека в канопу тело высушивалось натром, а затем обматывалось полотняными бинтами, между которыми можно встретить драгоценности, религиозные тексты, следы различных мазей. Затем мумии помещали в деревянный, каменный или золотой саркофаг в форме человеческого тела, который устанавливался в гробнице. Кульминацией процедуры служила церемония "открытия рта", символически возвращавшая мумии жизнеспособность. Алхимия арабов. Джабир, или Джаффар, известный в латинской Европе как Ге-бер, — полулегендарный арабский алхимик. Он жил предположительно в VIII в. Гебер подытожил известные до него теоретические и практические химические знания, добытые в недрах ассиро-вавилонской, древнеегипетской, иудейской, древнегреческой и раннехристианской цивилизаций. Арабским алхимикам принадлежат: получение растительных масел, разработка многих химических операций (перегонка, фильтрование, возгонка, кристаллизация), в результате которых были приготовлены новые вещества; изобретение лабораторной химической аппаратуры (перегонный куб, водяная баня, химические печи)— вот что вошло в современные наши химические лаборатории из таинственных лабораторий арабских алхимиков. Многие из этих достижений приписывают Геберу. . Арабское прошлое химической науки запечатлено и в химических терминах. «Альнушадир», «алкали», «алкоголь» — арабские названия нашатыря, щелочи, спирта. Багдад на Ближнем Востоке и Кордова в Испании — центры арабской учености, в том числе и алхимической. Здесь же, в рамках арабской мусульманской культуры, усваивается, комментируется и толкуется на алхимический лад учение великого философа греческой античности Аристотеля, вырабатывается теоретический фундамент алхимии, пришедшей в Западную Европу в конце XII — начале XIII столетия. Именно на Западе алхимия становится вполне самостоятельной с собственными целями и теорией. Алхимия в Западной Европе. Знаменитый маг и богослов, учитель прославленного философа католической церкви Фомы Аквинского, Альберт Больштедский, прозванный почтительными современниками Великим, обращаясь мысленно к многострадальному алхимику, скорбно писал: «Если ты имел несчастье войти в общество вельмож, они не перестанут терзать тебя вопросами: — Ну, мастер, как идет дело? Когда, наконец, мы получим порядочный результат? И, в нетерпении дождаться конца опытов, они будут ругать тебя мошенником, негодяем и постараются причинить тебе всевозможные неприятности, и, если опыт у тебя не выйдет, они обратят на тебя всю силу своего бешенства. Если же, наоборот, ты будешь иметь успех, они задержат тебя в вечном плену, чтобы ты вечно работал в их пользу»1. Эти горькие слова относятся к XIII столетию, когда неутомимым алхимическим исканиям было уже около тысячи лет. А до результата — до получения совершенного золота из несовершенного металла — было так же далеко, как и в начале пути. Были среди алхимиков и шарлатаны, мошенники, такие, например, как подделыватели металлов Капоккьо и Гриффолино, которым Данте после смерти предназначил восьмой круг Ада во искупление земных обманов. ... И чтоб ты знал, кто я, с тобой трунящий Над солнцами, всмотрись в мои черты 'И убедись, что этот дух скорбящий — Капоккьо, тот, что в мире суеты Алхимией подделывал металлы; Я, как ты помнишь, если это ты, Искусник в обезьянстве был немалый. Но были и великие мученики — искатели истинного знания. Таким был англичанин Роджер Бэкон. Четырнадцать лет провел он в застенках папской инквизиции, но не поступился ни одним из своих убеждений. И сейчас многие из них сделали бы честь человеку науки. Доверяй только личному непосредственному наблюдению, прямому чувственному опыту. Ложные авторитеты доверия не заслуживают — проповедовал за четыреста лет до действительного становления экспериментальной науки нового времени гениальный францисканский монах. Итак, тысяча лет гонений и жесточайших преследований алхимиков, но вместе с тем тысяча лет жизни, — порой весьма плодотворной, — этого странного, магического, колдовского занятия. В чем же здесь дело? В документах вселенских соборов нет и намека на запрет алхимических занятий. Придворный алхимик — такая же необходимая при дворе фигура, как и придворный астролог. Даже коронованные особы сами были не прочь заняться изготовлением алхимического золота. Среди них Генрих VIII английский Карл VII французский. А Рудольф II немецкий чеканит монеты из фальшивого, «алхимического», золота. Языческая по своему происхождению, алхимия вошла в лоно христианской средневековой Европы падчерицей, хотя и не такой уж нелюбимой. Алхимика терпели, даже с удовольствием. И дело здесь не только в алчности светских и духовных монархов, но, пожалуй, и в том, что само христианство с его иерархией демонов и ангелов, целой армией «узкоспециализированных» святых и бесов было в значительной степени «языческим» при «конституционном» соблюдении единобожия. Но обратимся к теории, исповедуемой западными алхимиками. По Аристотелю (как его понимали средневековые христианские мыслители), все сущее составлено из следующих четырех первичных элементов (стихий), объединяемых попарно по принципу противоположности: огонь — вода, земля — воздух. Каждому же из этих элементов соответствует вполне определенное свойство. Свойства эти также представали симметрическими парами: тепло—холод, сухость — влажность. Следует, правда, иметь при этом в виду, что сами элементы понимались как универсальные принципы, материальная конкретность которых сомнительна, если не целиком исключена. В основании же всех единичных вещей (или частных субстанций) лежит однородная первичная материя. В переводе на алхимический язык четыре аристотелевы начала предстают в виде трех алхимических начал, из которых состоят все вещества, в том числе и семь известных тогда металлов. Начала эти такие: сера (отец металлов), олицетворяющая горючесть и хрупкость, ртуть (мать металлов), олицетворяющая металличность и влажность. Позднее, в конце XIV в., вводится третий элемент алхимиков — соль, олицетворяющая твердость. Таким образом, металл — тело сложное и составлено по меньшей мере из ртути и серы, связанных между собой в разных отношениях. А раз так, то изменение последних предполагает возможность превращения, или, как говорили алхимики, трансмутации одного металла в другой. Но для этого нужно усовершенствовать исходный принцип — материнское начало всех металлов — ртуть. Железо или свинец, например, не что иное, как больное золото или больное серебро. Его надо вылечить, но для этого нужно лекарство («медикамент»). Этот медикамент и есть философский камень, одна часть которого будто бы может превратить два биллиона частей неблагородного металла в совершенное — золото. Говорит испанский алхимик XIV столетия Арнальдо из Вил-лановы: «Всякое вещество состоит из элементов, на которые его можно разложить. Возьму неопровержимый и легко понимаемый пример. С помощью теплоты лед расплывается в воду, значит, он из воды. И вот все металлы, расплавляясь, превращаются в ртуть, значит, ртуть есть первичный материал всех металлов». Действительно, почти тысячелетний чувственный опыт алхимиков свидетельствовал: все металлы при нагревании плавятся и тогда становятся похожими на жидкую, подвижную и блестящую ртуть. Значит, все металлы состоят из ртути. Железный гвоздь краснеет, если опустить его в водный раствор медного купороса. Это явление объясняли исключительно в алхимическом духе: железо трансмутируется в медь, а не вытесненная железом из раствора медного купороса медь оседает на поверхности гвоздя. Изменяются отношения двух начал в металлах. Изменяется и их цвет. Как же сами алхимики определяли свое занятие? Р. Бэкон, ссылаясь на Гермеса трижды величайшего, писал: «Алхимия есть непреложная наука, работающая над телами с помощью теории и опыта и стремящаяся путем естественного соединения превращать низшие из них в более высокие и более драгоценные видоизменения. Алхимия научает трансформировать всякий вид металлов в другой с помощью специального средства». Философ и алхимик Александрийской школы Стефан учил: «Необходимо освободить материю от ее качеств, извлечь из нее душу, отделить душу от тела, чтобы достичь совершенства... Душа —это часть наиболее тонкая. Тело —это вещь тяжелая, материальная, земная, имеющая тень. Необходимо изгнать тень из материи, чтобы получить чистую и непорочную природу. Необходимо освободить материю». Но что значит «освободить»? — вопрошает далее Стефан,— «не значит ли это лишить, испортить, расторгнуть, убить и отнять у материи ее собственную природу...». Иначе говоря, разрушить тело, уничтожить форму, связанную лишь по видимости с сущностью. Разрушь тело — обретешь духовную силу, сущность. Удали наносное, второстепенное — получишь глубинное, главное, сокровенное. Назовем эту бесформенную искомую сущность, лишенную каких-либо свойств, кроме идеального совершенства, «эссенцией». Поиски этой «эссенции» — одна из характернейших черт мышления алхимика, внешне — а может быть, больше, чем только внешне, — совпадающая с мышлением европейского средневекового христианина (достижение морального абсолюта, душевного спасения по смерти, изнурение тела постом во имя здоровья духа, построение «града божьего» в душе верующего). Вместе с тем «эссен-циальность» — условно назовем так эту особенность мышления алхимика — совпадает в какой-то мере с почти «научным» способом постижения природы вещей. В самом деле, разве современный химик, определяя, например, состав болотного газа, не вынужден его сжечь, полностью разрушить «тело» молекулы метана, чтобы по осколкам — углекислому газу и воде — судить о его составе, иначе говоря, о его «эссенциальной сущности», как сказали бы алхимики! На этом пути алхимия «трансмутируется» в химию нового времени, в химию научную. Однако, если бы в алхимии существовало лишь это направление, едва ли возникла бы химия как наука. На этом пути сущность предстала бы в конечном счете лишенной всякой материальности. Эмпирически — опытной реальностью, результатами прямых наблюдений в этом случае пренебрегали. Но была в алхимии и противоположная традиция. Вот как описывает все шесть металлов (кроме седьмого — ртути) Роджер Бэкон: «Золото есть тело совершенное ... Серебро — почти совершенное, но ему недостает только немного больше веса, постоянства и цвета ... Олово немного недопечено и недоварено. Свинец еще более нечист, ему недостает прочности, цвета. Он недостаточно проварен .,. В меди слишком много землистых негорючих частиц и нечистого цвета ... В железе много нечистой серы». Итак, каждый металл уже содержит золото в потенции. С помощью соответствующих манипуляций, но главным образом с помощью чуда, несовершенный тусклый металл может быть претворен в совершенное блестящее золото. Таким образом, тело — химическое «тело» — вещь, отвергаемая не до конца. «Целое переходит в целое» — принцип глубоко алхимический по своей природе. Конечно, если к этому прибавить чудо как причину этого преобразования, преображения. Например, олово —еще не «пресуществленное», не преображенное, золото. Химико-технологические же операции над ним лишь условие чудодейственного преображения. Разумеется, чудо ничего общего с наукой не имеет. Зато именно на этом, втором, пути (тело и его свойства не отвергнуты) накапливается богатейший опытно-химический материал: описание новых соединений, подробности их превращений. Западноевропейская алхимия дала миру несколько крупных открытий и изобретений. Именно в это время получены серная, азотная и соляная кислоты, царская водка, поташ, едкие щелочи, соединения ртути и серы, открыты сурьма, фосфор и их соединения, описано взаимодействие кислоты и щелочи (реакция нейтрализации). Алхимикам принадлежат и великие изобретения: порох, производство фарфора из каолина... Эти опытные данные и составили экспериментальную основу научной химии. Но лишь слияние — органичное, естественное — этих двух, казалось бы, противоположных потоков алхимической мысли — телесно-эмпирической и эссенциальноумозрительнои, — тесно связанных с движением мысли средневековохристианскои, преобразовали алхимию в химию, «герметическое искусство» в точную науку. Давайте продолжим наше путешествие по странам. Создание пороха в Китае. Но в X веке н. э. появилось некое новое вещество, специально предназначенное для создания шума. Средневековый китайский текст под названием «Сон в Восточной столице» описывает представление, которое дали китайские военные в присутствии императора примерно в 1110 году. Спектакль открылся «грохотом, подобным грому», затем во мраке средневековой ночи стали взрываться фейерверки, а в клубах разноцветного дыма задвигались танцоры в причудливых костюмах. Веществу, которое производило столь сенсационные эффекты, суждено было оказать исключительное влияние на судьбы самых разных народов. Однако входило оно в историю медленно, неуверенно, понадобились вековые наблюдения, множество случайностей, проб и ошибок, пока постепенно люди поняли, что они имеют дело с чем-то абсолютно новым. Действие таинственного вещества было основано на уникальной смеси составных частей – селитры, серы и древесного угля, старательно растолченных и смешанных в определенной пропорции. Китайцы назвали эту смесь хо яо – «огненное зелье». Хроника развития химии в России Не так давно отмечалось 250-летие отечественной химии, что было связано с открытием в 1748 г. первой русской химической лаборатории, созданной благодаря М.В.Ломоносову. Наша газета в последние годы опубликовала много материалов, посвященных становлению и развитию химической науки в нашей стране, в частности в рубриках «Галерея русских химиков» и «Летопись важнейших открытий». Различные проблемы истории отечественной химии рассматривались в многочисленных специальных статьях и очерках. Накопленный «банк данных» составляет основу достаточно целостного понимания особенностей и закономерностей ее эволюции. Между тем читатель должен иметь представление об основных вехах этой эволюции. Подобную задачу и ставят перед собой авторы публикуемого материала. Конечно, отбор фактов носит некоторый отпечаток субъективности. Но можно с уверенностью сказать, что все важнейшие достижения химии в России нашли отражение в «Хронике». Мы считали правомерным предпослать ей небольшой очерк, посвященный зарождению химических исследований в нашей стране. Кстати говоря, и в историко-научной и тем более в учебной литературе эта проблема освещена очень скупо. «...Если в древней Греции семь городов спорили между собою, кому принадлежит слава слыть родным городом Гомера, то ныне в России более семи наук спорят между собою о праве и чести считать Ломоносова своим основателем или первым представителем» – так писал в 1913 г. видный химик и историк химии Павел (Пауль) Вальден. К этим наукам относится и химия. По существу, до Ломоносова исследований по химии в нашей стране не проводилось, а немногочисленные работы имели случайный и чисто прикладной характер. Между тем и они представляют немалый интерес, поскольку способствовали накоплению и распространению первоначальных химических знаний на Руси. К сожалению, историки отечественной химии им уделяли мало внимания. Вальден высказывал любопытную точку зрения по поводу возникновения химии. В царствование Ивана Грозного установились государственные и торговые связи между Англией и Московией. В 1581 г. королева Елизавета I по просьбе царя послала в Россию своего придворного врача Роберта Якоби вместе с аптекарем Джеймсом Френхемом, искусным в изготовлении химических медикаментов. «Этот год (1581) составляет начало возникновения химии в России; Френхем как аптекарь-химик является родоначальником химии в России; открытая им (1581) первая аптека составляет первое вообще место, где производились химические процессы по правилам науки запада, а цель этой химии – приготовление лекарств», – считал Вальден. С ним можно соглашаться или нет, однако существен сам факт учреждения первой российской аптеки. Многие выдающиеся европейские химики ХVI–ХVIII вв. работали в аптеках. Проводил исследования в аптеке и Товий Ловиц – первый после Ломоносова крупнейший отечественный химик. На протяжении почти 100 лет в Москве существовала единственная аптека, в конце ХVII в. было открыто еще две. Лишь с воцарением Петра Великого их число увеличилось до восьми. Они, однако, не стали теми «лабораториями», в которых было бы положено начало каким-либо химическим открытиям. Деятельность аптек подчинялась Аптекарскому приказу. В «штатном расписании» должностей наряду с докторами, лекарями, аптекарями и прочими числились «алхимисты». Это отнюдь не алхимики в обычном понимании. Алхимия как яркий феномен средневековой культуры вообще не получила никакого распространения в России. «Алхимисты» не были аптекарями, а составляли особый штат сотрудников аптек. В задачу аптекарей входила продажа и контроль лекарств, разработка рецептуры и приготовление сложных медикаментов. «Алхимисты» же, по существу, были в современном понимании лаборантами, занимавшимися экстрагированием, перегонкой, прокаливанием, очисткой, кристаллизацией и другими необходимыми подготовительными операциями. Очевидно, они должны были иметь определенные химические познания. Сохранившиеся сведения о русских «алхимистах» говорят о том, что все они – иностранцы, временно приглашенные или переселившиеся в Москву. В результате их деятельности накапливались и закреплялись необходимые навыки работы с химическими веществами. Одновременно на расширение и совершенствование химических знаний оказало большое влияние успешное развитие различных ремесел, например стеклоделие. Его производство началось при царе Михаиле Федоровиче и получило значительное развитие в связи с тем, что фармациRя и медицина испытывали потребность в большом количестве стеклянных и глиняных сосудов и приборов. Заграничные поставки уже не удовлетворяли спроса. В середине ХVII в. в России были основаны первые предприятия по производству мыла, использовавшие отечественный поташ. Появились писчебумажные фабрики. Горное дело и приготовление металлов пребывали в зачаточном состоянии. В XVII в. благородные металлы, медь, свинец, олово привозили из-за границы. Однако еще в 1632 г. на Руси началось производство железа, когда голландец Андрей Виниус построил близ Тулы четыре завода для плавки железной руды в доменных печах. Позднее такие заводы возникли и в других местах страны. Так складывалась история России, что на рубеже XVII–XVIII вв. страна в культурном отношении значительно отставала от Европы. Во многих городах Старого Света издавна существовали многочисленные университеты, игравшие колоссальную просветительную роль, равно как и другие учебные заведения. Высокий уровень образования способствовал появлению множества высокоталантливых личностей, деятельность которых способствовала стремительному прогрессу знаний в естествознании, технических науках, философии, медицине. Что касается химии, то применительно к XVII в. достаточно назвать имена англичанина Роберта Бойля, итальянца Анджело Сала, голландца Яна ван Гельмонта, немца Иоганна Глаубера, француза Никола Лемери (в 1675 г. издал свой знаменитый «Курс химии», выдержавший 12 изданий, и дал определение химии как «искусства разделять различные вещества, содержащиеся в смешанных телах»). Наконец, на самом стыке веков немец Георг Шталь предложил фактически первую химическую теорию – теорию флогистона; хотя она и оказалась ошибочной, но ее значение для упорядочивания разрозненных фактов и наблюдений трудно переоценить. Словом, трудами европейских естествоиспытателей создавались условия, которые уже вскоре позволили говорить о формировании химии как самостоятельной естественной науки. Плоды этих трудов оказывались бесполезными для России, ибо здесь некому было оценить их по достоинству. Такое понятие, как «национальные кадры», напрочь отсутствовало. Приезжавшие иностранцы в подавляющем большинстве были фигурами второстепенными, часто преследовавшими лишь меркантильные цели. Определенный перелом произошел благодаря реформам Петра I, но и тут результаты сказались далеко не сразу. По словам Вальдена, его реформы «имели целью превращение Руси – в культурном отношении – в часть Европы», в том числе преследовали цель «насаждения наук западного мира». По указу 24 января 1724 г. была основана Петербургская академия наук. Перед ней были поставлены две основных задачи: «науки производить и совершать» и «оные в народе размножать» Если бы не неожиданная кончина Петра I в 1725 г., возможно, деятельность академии сразу бы приобрела «петровский размах»; действительность же далеко не всегда оправдывала ожидания. Император видел настоятельную необходимость в подготовке кадров русских ученых и с этой целью намеревался приглашать видных иностранных исследователей. Первые академики, составившие штат высшего научного учреждения России, были выписаны из-за границы. Этому, в частности, способствовал крупный немецкий философ, физик и математик Христиан Вольф (в будущем – один из учителей Ломоносова). Химия находилась в числе наук, которыми надлежало заниматься академии. Но оказалось непросто подобрать кандидатуру академика-химика. Никто из маститых представителей этой науки не выражал желания отправиться в Россию. Наконец было получено согласие доктора медицины Михаила Бюргера из Курляндии, ученика профессора Лейденского университета Германа Бургаве, одного из первых естествоиспытателей, признававших за химией право считаться самостоятельной наукой. Но, приехав в Петербург в марте 1726 г., Бюргер спустя три месяца скоропостижно скончался. Как замечал один историк, «он приехал в Петербург, по-видимому, лишь для того, чтобы там быть похороненным». Да и оправдал бы он надежды? Президент академии Лаврентий Блюментрост советовал Бюргеру: «Если вас несколько затруднит химия, то можно ее откинуть, так как вы будете в особенности прилежать к практической медицине». Подбор химиков на академическую вакансию продолжался, однако без успеха. Одно время фигурировала кандидатура сына Георга Шталя (кстати говоря, знаменитый автор теории флогистона, лейб-медик прусского короля, в 1726 г. посетил Петербург и пользовал заболевшего Меньшикова), но и она отпала. Спустя год в России объявился по собственной инициативе Иоганн Георг Гмелин, принадлежавший к семье видных немецких ученых. Но только в 1731 г. его зачислили на должность «профессора химии и натуральной истории». Однако в качестве химика ему работать так и не пришлось, поскольку сначала предстояло устроить химическую лабораторию, в чем никакого содействия Гмелин не получил. Пришлось ограничиться написанием нескольких теоретических обзоров. К его заслугам относится составление каталога Минерального кабинета*, которым позже пользовался Ломоносов. Интересную страницу истории отечественного естествознания представляют многолетние путешествия Гмелина по Сибири (1733–1743), их итогом стала, в частности, фундаментальная работа «Флора Сибири». Академическое начальство все же не хотело, чтобы химия в академии вообще оставалась «без присмотра». В отсутствие Гмелина на должность адъюнкта химии был назначен уроженец Саксонии Христиан Геллерт, учитель Академической гимназии. Подобное назначение оказалось чисто номинальным, ибо о его конкретной деятельности ровным счетом ничего не известно. Правда, впоследствии, уже покинув Россию, Геллерт проявил себя как металлург и исследователь физических свойств металлов; изобрел способ холодного амальгамирования золота и серебра для извлечения их из горных пород, а также составил таблицы химического сродства. В тот год (1736), когда Геллерт занял не соответствовавшее его возможностям место, крестьянский сын Михаил Ломоносов вместе с Георгием Райзером и сыном священника Дмитрием Виноградовым отправился за границу «для обучения горному делу». В университете г. Марбурга их покровителем и первым учителем стал профессор Христиан Вольф. Именно он обратил внимание на необыкновенные способности Ломоносова. Академическая канцелярия вменяла в обязанность командированным время от времени присылать отчеты, своего рода свидетельства о приобретенных знаниях. Ломоносов посылал «диссертации». Одна из них (1739) носила название «Физическая диссертация о различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул». Мог ли кто оценить ее по достоинству в академических кругах? А ведь в ней уже содержались «ростки» будущих глобальных интересов ученого. Далее обстоятельства сложились так: Вольф способствовал переезду Ломоносова в г.Фрайберг для изучения горного дела, металлургии и химии у Иоганна Генкеля (которого в свое время Вольф рекомендовал для занятия кафедры химии в Петербургской академии наук). Ломоносов благодаря работе у Генкеля существенно обогатил свои познания. К сожалению, ученик и учитель «не сошлись характерами», и в мае 1740 г. Ломоносов принимает решение уехать из Фрайберга и вернуться домой. Но для этого требовалось разрешение академии; только 8 июня 1741 г. он прибыл в Петербург. Вернувшись на родину, он мог считаться самым образованным человеком России. Во всяком случае его познания в химии, физике, металлургии, горном деле нисколько не уступали знаниям виднейших представителей ученого мира Запада. Окунувшись в российскую действительность, он испытал довольно-таки прохладное отношении к себе. Засилье иностранцев по-прежнему оставалось нормой в академии. Первоначально ему пришлось выполнять довольно рутинные поручения. Лишь в январе 1742 г. Ломоносов получил звание адъюнкта физического класса, что дало ему право заниматься самостоятельной научной работой. И прошло еще более трех лет, прежде чем он был избран профессором химии и стал первым академиком, русским по национальности. Деятельность Ломоносова многократно и подробно описывалась. Нужно лишь отметить, что и ему – по многим причинам – не суждено было положить действительное начало систематическим исследованиям по химии в России. В последние десятилетия ХVIII в. в мировой химии свершилась подлинная революция, которая подняла эту науку на принципиально новый уровень развития. Существенную роль сыграли труды великого французского ученого А.Лавуазье. Они окончательно опровергли долгое время господствовавшую теорию флогистона и заложили основы современных представлений о горении и окислении. Успехи аналитической химии сопровождались открытием ряда новых химических элементов. Закладывались предпосылки для появления химической атомистики; ей предстояло стать фундаментом классического атомно-молекулярного учения, под влиянием которого протекало развитие химической науки на протяжении всего девятнадцатого столетия. Эти выдающиеся достижения были известны и в России, но попадали на слабо подготовленную почву. Отечественная химия находилась, так сказать, в эмбриональном состоянии. Российское образованное общество было весьма немногочисленно и лишь постепенно приобщалось к восприятию новейших научных открытий, в том числе химических. Фактически отсутствовали национальные кадры исследователей; подавляющее большинство тех, кто так или иначе уделял внимание химии, составляли иностранцы. Специальное химическое образование не имело места; не было, разумеется, и отечественных учебников по химии. Причины подобного положения вещей четко обрисовал Вальден: «Деятельность химиков Академии определялась условиями русской культуры или вообще духом времени. Естествознанию в самом широком смысле оказывалось покровительство как по теоретическим, так и по патриотическигосударственным соображениям ради процветания государства. Вопросы чистой науки не стояли на первом месте... Химики-академики не должны были заниматься решением научных вопросов: их занятия имели в виду практическую пользу Русского Государства». Таким образом, России еще не был свойствен классический тип химика-исследователя, уже давно сформировавшийся на Западе. Используемая литература: 1)Энциклопедия чудес, загадок и тайн 2) Энциклопедия «Аванта +»Геология 3)Интернет 4) «Общая химия» 5) «Энциклопедия школьника» 6) «Химия для любознательных»
