История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1 (Миттова, Самойлов)

Химической революцией обычно считают эпоху перехода от в значительной мере умозрительных представлений о составе и химических свойствах веществ к созданию научной химии. Начало химической революции совпадает в основном с деятельностью А.Л. Лавуазье, а ее продолжение связывают с появлением атомистической теории Дж. Дальтона и открытием стехиометрических законов.

Крито-микенская культура — условный термин для обозначения культуры Древней Греции эпохи бронзы (около 2800–1100 гг. до н.э.). Выделяются географические варианты эгейской культуры: на Крите — минойская, в материковой Греции — элладская, на островах Эгейского моря — кикладская культура.

«Народы моря» — условное обозначение племен или народов, первоначально обитавших, возможно, на Балканском полуострове или в Малой Азии. Упоминаются в египетских источниках XIII–XII вв. до н.э. как враждебные племена, нападавшие на границы Египта с моря (иногда в союзе с ливийцами), а позже — через Сирию, Финикию, Палестину. Им приписывалось уничтожение Хеттского царства и других государств. Отождествлены из них лишь некоторые (ликийцы, филистимляне, возможно, данайцы — ахейцы). Полагают, что Троянская война была частично связана с передвижениями «народов моря».

Тот (греч.; егип. имя — Джехути) — древнеегипетский бог мудрости и Луны. Постоянный спутник и советник верховного бога Ра; создатель письменности и календаря. Известен с Древнего царства, центр почитания — г. Гермополь. Изображался в облике человека с головой ибиса, часто с папирусом и письменным прибором. Священные животные — ибис и павиан. Греки отождествляли Тота с богом Гермесом.

Интерес к природе в эпоху Возрождения вызвал новый расцвет натурфилософии (Дж. Бруно, Б. Телезио, Т. Кампанелла, Дж. Кардано, Парацельс, Ф. Патрици). В немецкой классической философии получила особенное развитие у Ф.В. Шеллинга и его последователей (Л. Окен, X. Стеффенс, Г. Карус, Г. Шуберт, Д.М. Велланский и др.). Развитие экспериментального естествознания в новое время привело к вытеснению натурфилософии теориями природы, базирующимися на естественнонаучных данных.

Всех творцов алхимических манускриптов можно разделить на четыре группы:

— авторы, не скрывавшие своего подлинного имени, чьи биографии документально подтверждены различными источниками (Зосима Панополитанский, Джабир ибн Хайян, Авиценна, Альберт Великий, Роджер Бэкон, Раймонд Луллий, Михаил Сендивогий и др.);

— анонимные авторы, присвоившие себе имена великих философов или ученых, авторитет которых был непререкаем (Псевдо-Демокрит, Псевдо-Джабир);

— авторы, скрывавшиеся под оригинальными псевдонимами (Ириний Филалет, Ламбспринк и др.);

— авторы, имевшие вполне правдоподобные имена, биографии и окружение, которые на деле оказались неизвестными или представляющими целую группу реальных персонажей (Василий Валентин).

Cepanuc (Сарапис) — божество в эллинистическом Египте, культ которого был введен в IV в. до н.э. Птолемеем I Сотером. В образе Сераписа сливались черты Осириса и Аписа. Он считался богом плодородия, богом мертвых, повелителем стихий (в том числе разливов Нила), богом Солнца. Также почитался как бог-целитель и прорицатель. Греками отождествлялся с Зевсом, Аидом, Посейдоном, Асклепием. Несмотря на то что почитание нового бога было задумано для сближения коренного египетского и пришлого эллинского населения, он был признан в основном в греко-римской среде. Его изображения сходны с изображениями Зевса — в них отсутствует влияние египетской традиции.

Хрисопеей алхимики называли искусство получать золото; аргиропеей — искусство получать серебро.

Несторианство — течение в христианстве; основано в Византии Несторием, константинопольским патриархом в 428–431 гг. Несторий утверждал, что Иисус Христос, будучи рожден человеком, лишь впоследствии воспринял божественную природу. Течение было осуждено как ересь на Эфесском соборе в 431 г. Учение Нестория пользовалось значительным влиянием вплоть до XIII в. в Иране, а также на территории от Средней Азии до Китая. Несториане и ныне проживают в Иране, Ираке, Сирии.

Суфизм (от арабского суф — грубая шерстяная ткань, отсюда — власяница как атрибут аскета), мистическое течение в исламе. Возникло в VIII–IX вв., окончательно оформилось в X–XII вв. Для суфизма характерно сочетание метафизики с аскетической практикой. Учение о постепенном приближении через мистическую любовь к познанию Бога (в интуитивных экстатических озарениях) и слиянию с ним. Оказал большое влияние на арабскую и особенно персидскую поэзию.

Цельс Авл Корнелий (Celsus) — римский ученый и врач эпохи Тиберия, скончавшийся в конце правления Нерона. Обладая обширной эрудицией, приобретенной усердным изучением греческих источников, Цельс составил обширную энциклопедию («Artes»), обнимавшую собою философию, риторику, юриспруденцию, сельское хозяйство, военное искусство и медицину. Сохранился только отдел о медицине, в виде трактата в 8 книгах («De medicina»), излагающего диететику, патологию, терапию и хирургию на основании греческих источников, преимущественно Гиппократа. Хирургия изложена отчасти и на основании собственной практики. Это единственное медицинское сочинение, дошедшее до нас от лучших времен римской литературы. За чистоту и изящество языка Цельса называют Цицероном среди врачей.

Тартар (от греч. Ταρταρος) — подземное царство или ад в древнегреческой мифологии. У Парацельса — это содержащаяся в крови материя, из которой возникают различные камни (желчные, почечные и др.).

Гомункулус (лат. homunculus — человечек), по представлениям средневековых алхимиков, — существо, подобное человеку, которое можно получить искусственно (в пробирке). Анималькулисты считали, что гомункулус — маленький человечек, заключенный в сперматозоиде, и при попадании в материнский организм лишь увеличивается в размерах.

Теория витализма известна с глубокой древности. Например, некоторые элементы витализма присутствовали в философии Аристотеля (энтелехия).

Номинализм — направление средневековой схоластической философии. В философии номинализма отрицалось реальное существование общих понятий. Они считались лишь словесными обозначениями, именами. Отсюда происходит и название этого учения (от латинского слова nomen — имя). Номинализм возник в XI–XII вв. Особое распространение получил в XIV–XV вв.

Анимизм (от лат. anima, animus — душа, дух), вера в существование душ и духов, обязательный элемент всякой религии.

Корпускулярную теорию И. Ньютона обычно называют динамической, чтобы отличать ее от кинематической концепции Р. Бойля.

Явление изомерии во времена А.Л. Лавуазье еще не было известно.

В начале XIX в. английский химик Г. Дэви разработал свою концепцию кислот, которая и стала родоначальницей современных представлений.

Крица — твердая губчатая масса железа (с низким содержанием углерода, серы, фосфора и кремния) со шлаковыми включениями, заполняющими поры и полости. Крица может быть получена либо непосредственно из руды при 1250–1350 °С (прямое получение железа), либо путем кричного передела чугуна.

Дамасская сталь — происхождение этого термина окончательно не установлено. Одни историки считают, что термин берет начало от г. Дамаска — столицы Сирии, где изготавливали эту сталь, другие — что название происходит от арабского слова damas — «вода», поскольку поверхность такой стали покрыта муаром с особым рисунком, очень похожим на турбулентные потоки воды.

Булат (булатная сталь) (от перс. pulad — сталь), углеродистая литая сталь со своеобразной структурой и видом (узором) поверхности, обладающая высокой твердостью и упругостью. В Средние века и отчасти в Новое время булат служил для изготовления оружия исключительной стойкости и остроты.

Цементация стали (химико-термическая обработка) — диффузионное насыщение поверхности стальных изделий углеродом для повышения твердости, износостойкости и предела прочности. После цементации изделия подвергают закалке на мартенсит с последующим отпуском.

Коксование — промышленный метод термической переработки природного топлива с целью получения кокса. Коксование каменного угля осуществляется нагреванием без доступа воздуха до температуры 900–1100 °С (побочные продукты — коксовый газ, каменноугольная смола). Коксование нефтепродуктов осуществляют при 450–540 °С и давлении 0,2–0,6 МПа.

Цементация (в цветной металлургии) — гидрометаллургический процесс извлечения главным образом благородных металлов из их растворов химическим восстановлением более активными металлами, стоящими в ряду стандартных потенциалов металлов левее водорода. Применяется в основном для извлечения Cu, Ag, Au (например осаждение Ag цинком из цианидных растворов).

На стволе Царь-пушки имеется надпись: «Божиею милостию царь и великий князь Федор Иванович государь и самодержавец всея великия Росия», а несколько левее: «Слита бысть сия пушка в преименитом царствующем граде Москве лета 7094, в третье лето государства его. Делал пушку пушечный литец Ондрей Чохов». Такая надпись впервые встречается на литых стволах орудий, зафиксированных в Описной книге Смоленского пушечного наряда 1670 г.

Смальта (нем. Smalte) — цветное непрозрачное стекло в виде кубиков или пластинок, применяемое для изготовления мозаик.

Возникновение письменности у древних шумеров объясняет дошедшая до наших дней легенда о споре Энмешарра с правителем города Аратты, находившегося далеко на востоке. Оба вождя через своих послов загадывали друг другу загадки, и одна из загадок Энмешарра оказалась настолько трудной, что посол никак не мог ее запомнить, поэтому пришлось изобрести письменность.

Папирус (Cyperus papyrus) — растение, принадлежащее к семейству осоковых. В древности дикорастущий папирус был широко распространен в долине Нила, в настоящее время практически не встречается.

Пергам (Пергамское царство) — государство, существовавшее в 283–133 гг. до н.э. в северо-западной части Малой Азии. Основано одним из сподвижников Александра Македонского Эвменом I. Со второй половины II в. до н.э. — под влиянием Рима. В 133 г. до н.э. царь Аттал III завещал Пергам Риму; на территории Пергама была образована римская провинция Азия (129–126 до н.э.).

Охлаждение противоточным методом стало применяться лишь в XVIII в. До этого вообще охлаждение проточной водой использовалось редко. Лишь в XIX в. перегонка стала распространенным экспериментальным методом в химии.

Остров Манхэттен — ныне центр города Нью-Йорка.

При этом образуется индигокармин — синий краситель для шерсти.

В начале XX в. были открыты химические соединения с переменным составом, которые стали называть бертоллидами.

В то время Дж. Дальтон считал, что азот и кислород представляют собой одноатомные частицы.

Отношение объемов частиц двух газов (V_>1/V_>2) равно отношению макроскопических объемов этих газов, деленных на число атомов (V_>1/n_>1: V_>2/n_>2). Число же частиц каждого газа можно получить, разделив общую массу занимающего данный объем газа на массу одной частицы (n_>1 = M_>1/m_>1; n_>2 = M_>2/m_>2). Отсюда получается, что отношение объемов атомов газов таково: V_>1/V_>2 = ρ_>2/ρ_>1 ∙ m_>1/m_>2, где ρ — плотность газа. Второй множитель в этом уравнении фактически представляет собой относительную атомную массу.

К открытию закона кратных отношений были близки некоторые химики XVIII в., например, Ж.Л. Пруст, У. Хиггинс и др.

Именно эта реакция подтверждала изначальное допущение Дальтона о различных размерах теплородных оболочек атомов разных газов. Из этого допущения следовало, что число атомов в одинаковых объемах разных газов неодинаково.

Молекула (новолат. molecula) — уменьшительная форма от лат. moles — масса.

Примерно в это же время ирландский химик У. Хиггинс предложил использовать для обозначения элементов аналогичные символы в своей работе «Опыты и наблюдения по атомной теории» (Дублин, 1814 г.).

Идею о термической диссоциации молекул Д.И. Менделеев высказал за год до того, как А. Сент-Клер Девиль открыл это явление в 1857 г.

Преобладание элементаристской концепции было характерным для химических исследований в XVIII в. (см. гл. 6, п. 6.1).

Витализм — учение, уходящее своими историческими корнями во времена античности. Идеи витализма прослеживаются в некоторых произведениях Аристотеля. Теория витализма провозглашала, что для превращения неорганических веществ в органические соединения требуется особое воздействие «жизненных сил» (vis vitalis), которое может проявиться только внутри живых тканей растений, животных или человека.

Надо отметить, что шведский ученый предполагал взаимодействие кислорода со всеми атомами, входящими в состав радикала, благодаря действующей сложным образом силе сродства, что противоречило его дуалистической теории.

Еще в 1815 г. Ж.Л. Гей-Люссак доказал возможность замещения электроположительного водорода на электроотрицательный хлор в синильной кислоте с образованием хлорциана. Однако этот факт тогда не вызвал особого интереса у других ученых.

Некоторые историки химии связывают с этой работой Э. Франкленда начало учения о валентности, однако другие считают такую точку зрения ошибочной.

Термин «валентность» получил широкое распространение только в XX в. В XIX в. для обозначения этого понятия использовали термины «атомность» или, реже, «основность».

Учение Шталя о флогистоне рассеяно в его многочисленных сочинениях. По мнению французского историка химии Ф. Гёфера, Шталь лучше всего изложил это учение в работе «Случайные мысли и полезные размышления по поводу спора о так называемой сере», которую он назвал «чрезвычайно редким небольшим сочинением» (Hoefer F. Histoire de Ia chimie. — Paris, 1869. — Т. 2. — Р. 397). Мы приводим три фрагмента из этого труда.

Здесь, как и во многих других высказываниях, Шталь считает флогистон вещественным, материальным началом.

Флогистон — средний род от греческого прилагательного флогистос — горючий, воспламеняемый.

Подразумевается легкость воспламенения растительных масел, причем, по учению Шталя, флогистон выделяется в виде пламени.

Чистая купоросная соль — какой-то природный сульфат.

По представлениям алхимиков, металлы зарождаются и зреют в земных недрах. Золото и серебро считались металлами зрелыми, достигшими совершенства. Прочие металлы (ртуть, медь, железо, олово, свинец) считались металлами несовершенными, не достигшими зрелости.

«Оловяничник, оловянщик, отливающий, работающий оловянную посуду» (Даль В.И. Толковый словарь живого великорусского языка: в 4 т. — M.: Русский язык, 1979.-Т. 2.-С. 671).

Олово плавится при 232° С; чтобы сообщить расплавленному металлу жидкотекучесть, необходимую для хорошего заполнения литейной формы, его надо перегреть значительно выше точки плавления.

Так в авторском тексте. Но расплавится, конечно, не окись олова (II) SnO, а восстановленное из него олово.

Речь идет о превращении свинцового глета в сурик по реакции 6PbO + O_>2 → 2Pb_>3O_>4.

Лампа эмалировщиков — масляная лампа, которой пользовались для плавки эмалей и стеклодувных работ.

Шталь не поясняет, что, по его мнению, восстановление олова и свинца из оловянной золы и свинцового глета происходит за счет присоединения флогистона, содержащегося в угле и других горючих материалах. Вероятно, он считал это очевидным.

Так в авторском тексте. Речь идет о хвое.

В другом месте Шталь пишет, что флогистон переходит из растений в животных и вместе с ними обоими попадает в подземный мир (Stahl G. Е. Experimenta… — P 25).

В то время большинство химиков считали все газы различными видами воздуха.

Вскоре Лавуазье дал этому газу название «кислород».

Здесь и далее необходимо помнить, что кислотами Лавуазье называл ангидриды кислот.

Замечу здесь, между прочим, что число кислот вообще неизмеримо больше, чем предполагают.

Связываемый воздух, меловая кислота — синонимы углекислого газа.

При реформе химической номенклатуры (1787) Лавуазье предложил для огненной материи название «calorique» (теплород или теплотвор).

Этот мемуар был впоследствии доложен и напечатан на странице 420 «Memories de l’Academie des Sciences» (1777).

А.Л. Лавуазье ссылается на свою статью «О соединении огненной материи со способными испаряться жидкостями и об образовании упругих воздухообразных жидкостей», т.е. газов (Oeuvres de Lavoisier. — Paris, 1862. — Т. 2. — Р. 212–224).

Мефитическая кислота — углекислый газ.

Доклад «Опыты над дыханием животных и над изменениями, которым подвергается воздух, проходя через их легкие» был сделан Лавуазье 3 мая 1777 г. (Mem. Acad. — Paris, 1777. -Р. 185; Oeuvres de Lavoisier. — Paris, 1862. — Т. 2. — Р. 174–183].

Под теплотой (chaleur) здесь Лавуазье подразумевает температуру.