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

Теоретические воззрения Ньютона в области химии базировались на корпускулярной теории, которая, впрочем, уживалась у него с глубокими религиозными верованиями. О своих корпускулярных воззрениях Ньютон писал: «При размышлении о всех этих вещах мне кажется вероятным, что бог в начале дал материи форму твердых, массивных, непроницаемых подвижных частиц таких размеров и фигур и с такими свойствами и пропорциями в отношении к пространству, которые более всего подходили бы к той цели, для которой он создал их… Природа их должна быть постоянной, изменения телесных вещей должны проявляться только в различных разделениях и новых сочетаниях и движениях таких постоянных частиц…» (49)

Ньютон придавал большое значение взаимному притяжению частиц, объясняя этим химическое взаимодействие веществ. Для характеристики взглядов Ньютона в этом отношении приведем выдержку из изданной в 1710 г. (написанной же гораздо раньше) его небольшой книги, озаглавленной «О природе кислот»: «Частицы кислот больше частиц воды и потому менее летучи, но много меньше земельных частиц и поэтому значительно менее связаны. У них имеется большая притягательная сила, и в этом состоит их действенность… Природа их средняя между водой и телами, и они притягивают то и другое. Вследствие притягательной силы своей они собираются вокруг частиц тел как каменных, так и металлических… Посредством силы притяжения кислоты разрушают тела, двигают жидкость и возбуждают тепло, разделяя при сем некоторые частицы настолько, что они превращаются в воздух и создают пузырьки. В этом состоит основа растворения и брожения…» (50) Во взглядах Ньютона нашли отражение и некоторые алхимические идеи и верования. Из опубликованных материалов о химических занятиях Ньютона явствует, что его работы по металлическим сплавам были, по-видимому, лишь побочными по отношению к его занятиям алхимией. Весьма вероятно, что Ньютон занимался поисками путей трансмутации металлов. Придавая, так же как и Бойль, большое значение пористой структуре тел, Ньютон представлял себе возможность трансмутации металлов путем преодоления неким растворителем барьера весьма тонких пор металла, недоступных для обычных растворителей. «Золото, — писал он, — состоит из взаимно притягивающихся частиц, сумму их назовем первым соединением, а сумму этих сумм — вторым и т. д. Ртуть и царская водка могут проходить через поры между частицами последнего соединения, но не через иные. Если бы растворитель мог проходить через другие соединения, иначе, если бы можно было разделить частицы золота первого и второго соединений, то золото сделалось бы жидким и текучим. Если бы золото могло бродить, то оно могло бы быть превращено в какое-нибудь другое тело» (61). Деятельность Ньютона в области химии освещена до сих пор недостаточно. Рукописи и архивные материалы, оставшиеся после него, пока еще далеко не полностью опубликованы. По-видимому, Ньютон в результате своих многолетних химических и алхимических изысканий в восьмидесятых годах XVII в. написал большое сочинение по химии (или алхимии?). Рукопись сочинения, которое он очень ценил, и погибла во время пожара в его кабинете в 1691 г.

Из других химиков — современников Бойля в Англии назовем Томаса Виллиса (1621–1675). Он был профессором физики в Оксфорде (1660–1666), а затем переехал в Лондон, где занимался врачебной практикой. С историко-химической точки зрения представляют интерес взгляды Виллиса на основные составные части тела.

Мы видели, что схоласты-аристотелианцы судили об основных составных частях тел по свойствам сложных тел, спагирики же после Парацельса говорили о трех принципах тел. Ван-Гельмонт, по-видимому, впервые высказал мысль, что основными составными частями тел следует считать вещества, которые получаются при их разложении огнем. Бойль в своем определении понятия «элемент» указывал, что элементами должны быть признаны «первичные, вполне несмешанные вещества», на которые могут быть разложены смешанные тела. Идея об элементах, как о конечных продуктах разложения, таким образом, была широко распространена во второй половине XVII в.

В своем трактате «О ферментации, или о движении натуральных неорганических тел» (1659 г.), опубликованном за два года до появления «Химика-скептика» Бойля, Виллис (52) говорит об основных составных частях тела как о веществах, на которые тела могут быть разложены. Однако к вопросу о составных частях сложных тел Виллис подошел чисто эклектически. Он называет следующие составные части: дух (спирт, или соответственно элементам алхимиков ртуть), сера, соль, вода и земля (53). Три первых принципа являются активными по отношению к воде и земле. Он высказывает также мнение, что некоторые из этих составных частей тел могут образовываться при разложении тел огнем, причем до разложения эти части в разлагаемом теле могут и не существовать.

Подобные же эклектические представления об основных составных частях тел можно найти и у французских химиков второй половины XVII в. Так, в курсе химии Николя Лефевра [23] говорится о следующих составных частях сложных тел: флегма, или вода; дух, или ртуть; сера, или масло; соль; земля. Кроме этого, Лефевр принимает существование еще одной элементарной субстанции, которую называет «универсальным спиртом» («универсальным духом») (54). По существу, те же самые пять элементарных принципов фигурируют и в учебнике химии Н. Лемери, распространенном во всей Европе в конце XVII и начале XVIII в.

23

Николя Лефевр (Lefebvre) (1620?— 1674) был демонстратором по химии в Королевском саду в Париже, с 1664 г. — директором Лаборатории св. Джемса в Лондоне. Его курс химии (1660) выдержал пять изданий и был переведен на английский и немецкий языки.

Николя Лемери (1645–1715)55 был по образованию врачом и фармацевтом. В молодости он преподавал химию в Монпелье. В 1672 г. он переехал в Париж, сделался владельцем аптеки и начал читать публично курс химии с огромным успехом. Его слушателями были представители всех классов тогдашнего общества. Лемери в увлекательной форме, вполне доступным языком излагал основы химии, сопровождая лекции демонстрациями (56).

Материал этих лекций Лемери обобщил в учебнике химии, вышедшем в 1675 г. под названием «Курс химии». Этот курс завоевал огромную популярность. При жизни Лемери вышло в свет 13 французских изданий курса, кроме того, он был переведен на многие европейские и латинский языки. Свои лекции Лемери читал почти 20 лет с неизменным успехом. Но в 1681 г., спасаясь от религиозных преследований, Лемери (он был протестантом) был вынужден бросить свою аптеку и бежал в Англию. Через три года он вернулся в Париж, но не мог найти здесь какого бы то ни было заработка, так как протестантам было воспрещено заниматься медицинской практикой и держать аптеки. Он жил вместе с семьей в крайней нужде до 1686 г., когда, наконец, решил поступиться своими убеждениями и перешел в католичество. Но и после этого ему не сразу было разрешено заниматься врачебной деятельностью. В девяностых годах Лемери вновь приобрел широкую известность как врач. В 1699 г. он стал членом Парижской академии наук.

«Курс химии» Лемери начинается с определения предмета химии: «Химия есть искусство, учащее, как разделять различные вещества, содержащиеся в смешанных телах. Я понимаю под смешанными телами те. которые образуются в природе, а именно: минералы, растительные и животные тела» (57).

Это определение отражает подчиненность химии медицине и фармации. Оно еще не содержит проблем теоретического исследования химических явлении и процессов, поэтому химия справедливо именуется Лемери «искусством», а не «наукой». Вслед за этим определением Лемери перечисляет «химические начала», т. е. основные составные части тел (простые вещества). Первым началом, по мнению Лемери, является «универсальный дух», который, будучи распространен повсюду, производит будто бы различные действия и разнообразные вещества. «Но это начало, — пишет Лемери, — несколько метафизично». Поэтому лучше говорить о тех началах, которые реально можно получить. Анализируя [24] (разлагая) различные смешанные тела, продолжает Лемери, химики обнаружили пять видов субстанций и пришли к выводу, что существуют пять основных начал веществ: спирт, масло, соль, вода и земля. Первые три — активные начала, а два последних — вода и земля — пассивные, так как ослабляют «живость» активных начал.

24

Имеется в виду анализ посредством огня, т. е. сухая перегонка веществ, растительных и животных, при постепенном повышении температуры.

Описывая более подробно эти принципы, Лемери указывает, что «спирт» (дух), называемый иначе «ртутью» (меркурием), является первым и активным началом, обнаруживаемым при «анатомии» (разложении) смешанных тел. Это весьма легкое и тонкое вещество, которое всюду проникает. Оно содержится в больших количествах в растительных и животных организмах, содействует их росту, но при избытке становится причиной распада этих тел. В минеральных веществах мало «спирта» и поэтому они не подвергаются порче. При разложении смешанных тел спирт получается нечистым, в смеси с маслом, и в этом случае называется «летучим спиртом». В солях «спирт» нелетуч, поэтому называется «фиксированным спиртом».

«Масло», благодаря своей горючести, называется также «серой» и представляет собой жирное и мягкое вещество, выделяемое из смешанных тел после спирта. Наличием масла в смешанных телах обусловлены запахи и цвета тел; оно противодействует порче растительных и животных продуктов, происходящей от избытка влажности. Масло также извлекается из тел в нечистом виде: в смеси со спиртом оно плавает на поверхности воды, в смеси с солью — оседает на дно в виде осадка.

«Соль» — самое тяжелое из активных начал и выделяется из смешанных тел в последнюю очередь. Она предохраняет тела от гниения и обусловливает их вкус. Различают три рода солей: «соль постоянная», «соль летучая» и «соль существенная». Постоянная соль извлекается из продуктов прокаливания растворением в воде и последующей кристаллизацией. Летучие соли легко возгоняются. Существенная соль получается из соков растений. Из золы же растений получается «щелочная соль».

«Вода», иначе называемая «флегмой», — первый пассивный принцип смешанных тел. При дистилляции она извлекается в нечистом виде, так как содержит примеси активных начал. Поэтому действие такой воды сильнее, чем природной. «Земля», которую также называют «мертвой» или «проклятой землей», — последнее пассивное начало тел. Она также не может быть получена в чистом виде и особенно прочно удерживает спирты. Даже если она освобождается от них, на воздухе снова их поглощает (58).

Далее Лемери замечает, что название перечисленных субстанций «начала тел» нельзя признать вполне точным. Эти субстанции являются для нас началами лишь постольку, поскольку химики не смогли далее разложить эти тела. Очевидно, эти начала могут быть в свою очередь разделены на более простые, которые и было бы правильнее называть началами тел. Таким образом, то, что принимается в качестве начал, — это субстанции, полученные в результате разделения смешанных тел и отделенные лишь настолько, насколько позволяют это сделать слабые средства, которыми располагают химики (59).

В вводной части курса Лемери, где речь идет о химических началах, изложены также взгляды автора на горение тел и кальцинацию металлов. По мнению Лемери, процесс горения может происходить лишь при наличии в сжигаемых телах маслянистого, или сернистого, начала, которое при горении освобождается из сжигаемого тела. В большем числе тел, способных гореть, это начало содержится наряду с другими составными частями, которые при сгорании остаются. Это же маслянистое, или сернистое, начало содержится в качестве составной части и в металлах, и именно оно обусловливает те изменения, которые происходят с металлами при их прокаливании. При кальцинации металлов из них удаляются сернистые частицы, которые также можно удалить и мокрым путем при воздействии на металлы кислотами. Увеличение веса металлов при их кальцинации, несмотря на то что при этом улетучиваются сернистые частицы, Лемери объясняет присоединением к металлу «огненной материи». В этом отношении его взгляды вполне совпадают со взглядами Бойля. Впрочем, и в ряде других вопросов, например в вопросе о влиянии формы и движения частиц, составляющих тела, на химические отношения, Лемери находился под влиянием идей, высказанных Бойлем в его ранних сочинениях.