Борис Могилевский - Гемфри Деви

• Название: Гемфри Деви
• Автор: Борис Могилевский
• Издательство: Журнально-газетное объединение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1937

В настоящем издании представлен биографический роман о выдающимся английском химике и физике Гемфри Деви (1778–1829).

---

Перечислив произведенные Деви работы, доктор Дибдин продолжал: «Эти открытия могут по всей справедливости занять место в одном ряду с наиболее замечательными открытиями, когда-либо сделанными в химии. Большой прорыв в химической системе был заполнен. На наиболее темные ее участки был пролит блестящий свет. Перспективы становились все многочисленней и интересней, химия становилась наукой, и человек, знающий химию, все больше восхищался, надеясь на еще лучшие результаты его работ.

Имя мистера Деви, в виду этих открытий, будет занесено на скрижали науки наряду с наиболее знаменитыми философами его времени. Его страна будет иметь достаточно причин, чтобы гордиться им… Страна, родившая на свет двух Бэконов и Бойля, в эти дни показала себя достойной своей прошлой славы работами Деви и Кавендиша».

Период выздоровления затянулся. Деви смог приступить к своей работе профессора только 12 марта. Его ум восстанавливал свою энергию гораздо быстрее, чем тело. Во время выздоровления Деви занимался отделкой своей поэмы, начатой несколько лет назад. На заглавном листе поэмы рукою Деви сделан заголовок: «Написана после выздоровления от тяжелой болезни».

Сообщение о блестящем открытии щелочных металлов с быстротой молнии обежало мир. Вековое мнение о том, что щелочи, — простые тела, было разрушено смелым экспериментом Гемфри Деви.

Ученые многих стран, после блестящих открытий Деви, занялись экспериментированием с Вольтовым столбом. Предпринимались бесчисленные попытки разлагать всевозможные вещества. Охваченные не совсем здоровым соревнованием, ученые прокладывали между полюсами батареи все, что угодно, пробовали разлагать заведомо элементарные вещества. Впрочем спекулятивное увлечение так же быстро прошло, как и началось. Гемфри Деви неизменно возглавлял кафедру. Прошло несколько дней после перенесенной болезни, и Деви с увлечением снова принялся за работу.

Воображение не хотело ставить предела разлагающему действию электрического тока. Казалось, достаточно усилить действие Вольтова столба, и ни одно сложное тело не устоит перед его разрушающим действием. Все элементы тел будут выяснены, и основы химии непоколебимо установлены.

В вводной лекции первого после выздоровления цикла на тему «Электрохимическая наука» Деви сопоставляет прошлое и настоящее химии: «Здесь мы увидим, что Вольтов столб дал нам ключ к наиболее таинственным и неизведанным закоулкам природы. До этого открытия наши средства были очень ограничены: поле пневматических изысканий было истощено, и для экспериментатора оставалось немногое — только мелочные и кропотливые процессы.

Теперь же перед нами безграничное пространство нового в науке, неисследованная страна благородного и плодородного вида, обетованная для науки земля».

Деви возобновил свою экспериментальную работу. В лаборатории красовался новый большой Вольтов столб, построенный на средства, собранные по добровольной подписке во время болезни. Была ночь, когда Деви сблизил два полюса батареи. Ослепительный свет на несколько секунд лишил его зрения.

Деви получил Вольтову дугу. Это был второй случай. Первую, шестью годами ранее, наблюдал в Петербурге профессор Петров.

Как всегда, Деви носился по лаборатории. Он принялся за решающий опыт с глиноземом. Деви разговаривал сам с собой:

— Где эта железная проволока? Ведь только-что я видел ее на столе.

Через несколько минут проволока найдена и накаляется в газовом пламени. Уже приготовлена на платиновой пластинке щепотка глинозема. Кусочек раскаленной железной проволоки светится в полумраке красной чертой. Деви осторожно вводит ее в бугорок глинозема. Электроды батареи прикоснулись к концам железной проволоки, я сверкающая Вольтова дуга сигнализирует ученому, что электрический ток ринулся на штурм глинозема. В огне Вольтовой дуги расплавилась окись алюминия, расплавилась и сама железная проволока.

Комок неизвестного вещества остывал бесконечно долго. Деви терял терпение. Испытание сплава показало почти те же результаты, что и в первый раз. Деви получил сплав железа и алюминия. Чистый алюминий не был открыт и на этот раз. Даже знаменитый Вольтов столб, делавший в руках волшебника Деви чудеса, помочь не смог.

…Забежим немного вперед, познакомимся с системой химических элементов и с высоты научных достижений XX века еще раз бросим взгляд на начало века девятнадцатого.

В 1807 году известный английский физик и химик Джон Дальтон возродил атомистическую теорию древних, по которой всякое вещество состоит из неделимых частичек материи, атомов. Атомистическая теория Дальтона послужила основанием для развития химических наук.

Начались попытки систематизации известных уже химических элементов. Якоб Берцелиус в 1811 году подразделил все элементы на две большие группы, имеющие ряд сходных признаков. Первая группа, вошедшая в химию под названием металлов (от древнееврейского глагола matal — ковать), характеризовалась непрозрачностью, наличием специфического блеска и, наконец, способностью отлагаться на отрицательном полюсе при электролизе солей металла.

Неметаллы или, как их называли, металлоиды, отличались от металлов тем, что не имели их свойств.

Это деление, как выяснилось позже, было очень условным: некоторые металлы, как, например, олово и сурьма, имели смешанные свойства, их можно было назвать металло-металлоидами.

В 1829 году Доберейнер собрал сходные по своим признакам элементы, как, например, открытые Деви кальций, стронций и барий, в тройки и заметил, что атомный вес (вес по отношению к атому водорода) промежуточного равен арифметическому среднему двух крайних, т. е. он пытался вывести зависимость между атомным весом и свойствами элемента.

Во второй половине XIX века Шанкуртуа, Ньюлендс, Лотар Мейер расположили элементы в порядке возрастания их атомного веса, например, натрий, атомный вес которого 23, магний, алюминий и т. д. до хлора, атомный вес которого 35,5, и дальше, но следующий по величине атомного веса элемент калии (39) очень похож по своим свойствам на натрий, за ним кальций, очень напоминающий следующий за натрием магний, т. е. они заметили некоторую повторяемость, периодичность свойств элементов. Но многие элементы тогда еще не были открыты; поэтому в их системе были досадные пропуски.

В 1871 году великий русский ученый Д.И. Менделеев расположил элементы по горизонтали, в порядке возрастания их атомного веса, а по вертикали собирал их в групы с одинаковыми свойствами: первая вертикаль — элементы, похожие по своим свойствам на натрий и калий, вторая вертикаль — элементы со свойствами магния, кальция и бария, и т. д. При этом получилось, что в третьей вертикали после алюминия должны были бы стоять два элемента, но тогда они еще не были известны. Менделеев предположил, что эти элементы вообще еще не открыты и, исследуя свойства соседних элементов, гениально предсказал все свойства двух неоткрытых элементов. Открытие скандия и галлия подтвердило до малейших подробностей все свойства, которыми Менделеев наделил еще не открытые элементы! Таким образом, Менделеев дал развернутое изложение периодического закона: все химические и большинство физических свойств элементов являются периодической функцией их атомного веса. Этот вывод был не умозрительным, он имел своими корнями глубокое изучение физических и химических свойств элементов.

Дальнейшее развитие науки — открытие супругами Кюри радиоактивности, работы Бора и др. — показало, что атом не неделим: он, в свою очередь, представляет сложную систему, которую в простейшем случае можно рассматривать как систему, состоящую из положительных (протонов) и отрицательных (электронов) частиц. Английский ученый Мозли на основании этих открытий уточнил закон Менделеева: свойства элементов есть периодическая функция положительного заряда ядра атома.

В наше время периодическая система элементов представляется в виде девяти вертикальных групп элементов с одинаковыми свойствами (причем одна группа — группа благородных газов — гелий, неон, и др. не была ни открыта, ни даже предсказана Менделеевым, но она вполне подтверждает его периодический закон) и семи горизонтальных групп, так называемых периодов групп с неповторяющимися свойствами. Атомный номер каждого элемента численно равен положительному заряду ядра (см. таблицу в конце книги)[18].

Из этой таблицы особенно наглядна громадная работа, которую проделал Деви; он открыл большинство элементов первой и второй групп; свойства соединений элементов седьмой группы (хлора, иода, фтора) также впервые тщательно изучались им.

…Работа Деви продолжалась. Сделать нужно было еще много, а здоровье внушало опасения.

Натрий и калий — щелочные металлы (первая группа элементов) были открыты: на очереди — металлы щелочно-земельные (вторая группа элементов).