Великие химики. Том 1

Пристли, как и в молодые годы, работал, соблюдая строгий распорядок дня. В определенное время он покидал лабораторию и отправлялся в кабинет, чтобы продолжить работу над «Историей света» [138] или философскими трактатами. Вечер обычно он проводил в кругу семьи. Усевшись удобно в кресле у камина, Пристли расспрашивал жену о проведенном дне, проверял уроки дочери или играл с четырехлетним сынишкой. Нередко скрашивал их вечера и приезжавший в гости брат Джозефа Тимоти. Пристли говорил всегда живо и увлеченно, часто он рассказывал веселые анекдоты и довольно улыбался, видя, как смеются окружающие. Однако и в эти приятные часы отдыха ученый не расставался с пером. Всегда на его коленях лежала тетрадь, и между делом, когда наступало молчание, он обязательно что-то писал. Большую часть своих литературных произведений Пристли создал именно в такие минуты.

138

Priestley J. The History and present state of discoveries relating to vision, light and colours. — London, 1772.

Исследования Пристли в области химии и физики принесли ему славу. В 1772 году его избрали почетным членом Парижской Академии наук. Этой чести удостаивались не многие ученые. В декабре того же года его посетил Уильям-Фитц-Морис Петти [139] — лорд Шелберн, один из самых высокопоставленных политических деятелей Англии. Он предложил Пристли хорошо оплачиваемую работу в его личных поместьях.

— Хочу предложить Вам работу в моей библиотеке. Большая часть книг находится в Кальне, другая — на Беркли-сквер в Лондоне. Знаю, ваши интересы весьма разнообразны, поэтому как дополнение к заработку в 150 фунтов вы будете получать 40 фунтов специально на научную работу. Отдаю в ваше распоряжение дом в Кальне и часть комнат в лондонском доме.

139

См. примечание 14 на с. 63.

Пристли согласился. Работа в библиотеке и занятия с сыновьями хозяина отнимали у него утренние часы. Послеобеденное время он полностью отдавал своим научным исследованиям. Ученый ревностно развивал флогистонную теорию и упорно продолжал изучать газы. Теперь его внимание привлек водород. Этот бесцветный газ получался при взаимодействии металлов с кислотами и сгорал без остатка (Пристли не заметил образующуюся при этом процессе воду). По его мнению, горение являлось процессом разложения (основной взгляд сторонников флогистонной теории), и на протяжении ряда лет он считал, что водород — это не открытый никем флогистон.

Чтобы можно было собрать газы в чистом виде, Пристли заполнял сосуды не водой, а ртутью. Это было важное нововведение: таким путем можно было собирать и газы, растворимые в воде. В его лаборатории стояла большая ванна, заполненная ртутью. Этот чудесный металл можно было получать из ртутной золы, которая, однако, была дефлогистированной ртутью, а это значило, что при нагревании поглощается и флогистон.

На деньги, полученные от лорда Шелберна, Пристли купил большую стеклянную линзу. Надо было проверить, какое действие оказывает свет на ртутную золу [140] . Может быть, флогистон — это свет? Ведь его выделение сопровождается появлением пламени.

140

Имеется в виду прокаливание самоосажденной ртути (окиси ртути) при помощи зажигательной линзы. Подробно об этом опыте см.: Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. — М.: Наука, 1971, с. 56–57.

Наступило 1 августа 1774 года. День был солнечный и потому удобный для проведения опыта. Пристли поместил на дно большой склянки толстый слой желтого порошка — ртутной соли — и направил на него солнечные лучи, собранные и сконцентрированные линзой. Лучи образовывали на порошке ослепительно светлое пятно. Пристли внимательно смотрел на него и вдруг заметил странное явление: мелкие пылинки слегка трещали и подпрыгивали, будто на них кто-то дул. Через несколько минут на этом месте появились и первые мелкие капли ртути.

— Выходит, что свет — флогистон! А может быть, флогистон остался в стеклянном сосуде?

Пристли зажег лучину и внес ее в склянку, чтобы воспламенить флогистон. Вот это сюрприз! Газ воспламенился, к тому же пламя стало еще более сильным и ярким. Он быстро вынул лучину и погасил пламя, но тлеющая лучина вновь вспыхнула.

— Новый воздух?!

Пристли не смог сразу заняться изучением нового газа: надо было сопровождать лорда Шелберна в его поездке по Европе. Вскоре они уехали в Голландию. Путешествие их по странам Европы надолго затянулось, хотя и не лишено было приятных впечатлений. Кроме Голландии, они побывали в Бельгии, Германии, Франции.

В Париже ждали приезда Пристли с большим нетерпением. Сразу же по прибытии он посетил Академию наук, где рассказал ученым о своих исследованиях газов. Там же он встретился с Лавуазье, продолжив беседу уже в его лаборатории.

Лавуазье знал об исследованиях Пристли; он следил за всеми публикациями английских ученых и составлял рефераты их работ на французском языке. Однако у него было свое толкование фактов, которое порой резко отличалось от точки зрения Пристли. Встреча двух ученых была необходима обоим и немало помогла в их дальнейшей работе. Они обсудили множество вопросов, среди которых основное внимание уделили горению. Лавуазье искал правильное объяснение этому явлению, так как понимал несостоятельность флогистонной теории в отличие от Пристли — тот был сторонником флогистона. За беседой Пристли открыл Лавуазье тайну о новом газе и показал своему французскому коллеге методы его получения. Лавуазье понял, что изучение этого газа прольет свет на многие невыясненные вопросы, и сразу же приступил к его исследованию.

Пристли возвратился в Англию в начале ноября 1774 года. Вслед за Лавуазье он тоже приступил к изучению свойств нового газа. Через несколько месяцев ему удалось установить, что этот газ содержится в воздухе, чище его и поддерживает не только дыхание, но и горение. Это был кислород, который Пристли назвал дефлогистированным воздухом.

Пристли установил, что из обыкновенного воздуха можно получить и другой газ — «флогистированный воздух» (азот) [141] , который не поддерживает дыхание и горение, но не является «связывающимся воздухом», потому что не абсорбируется щелочными растворами. Эти открытия позволили ему высказать свое мнение относительно состава воздуха. Он полагал, что воздух состоит из азотной кислоты и земли, так сильно насыщенных флогистоном, что они превращаются в «воздух» (газ). Этого своего ошибочного взгляда Пристли придерживался до конца жизни. Даже успешное развитие химической науки, обязанной ему открытием кислорода, не смогло убедить ученого, верного сторонника флогистонной теории.

141

«Флогистированный воздух», или «мефитический воздух», в дальнейшем названный азотом, был открыт Кавендишем, но, поскольку ученый не опубликовал результаты своих исследований, честь открытия азота (1772 г.) приписывается английскому врачу и ботанику Д. Рутерфорду (1749–1819). См.: Фигуровский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. — М.: Наука, 1970, с. 45–49.

Однако Лавуазье на основе этого открытия произвел революцию в химии и положил начало новой эпохе в ее развитии.

Много лет спорили ученые о том, кому принадлежит приоритет в открытии кислорода и его свойств.

Пристли первым открыл кислород и сообщил об этом Лавуазье [142] . Независимо от него шведский ученый Карл Вильгельм Шееле тоже открыл и изучил кислород, но опубликовал результаты своих исследований тремя годами позже [143] . Он разработал и несколько новых методов получения кислорода. Лавуазье также изучил кислород, но его заслуга в основном в том, что он связал проблему изучения кислорода с вопросами горения, создал новую кислородную теорию горения, нанес сокрушительный удар флогистонной теории и открыл путь к развитию современной химии.

142

Пристли кроме получения кислорода путем нагревания самоосажденной ртути (красной окиси ртути HgO) предложил также второй способ получения кислорода нагреванием сурика Pb₃O4 (Джуа М., ук. соч., с. 117).

143

Предположение о существовании кислорода как составной части воздуха и о его роли в процессе горения содержится в китайских манускриптах VIII в. алхимика Мао Хоа, а также в работах Леонардо да Винчи (1452–1519). Шведский ученый К. Шееле получил кислород в 1769–1771 гг. не менее чем из семи различных веществ (например, азотнокислого магния, селитры, сурика и др.); он понял, что атмосферный кислород соединяется с металлами, фосфором, водородом, льняным маслом и другими веществами. Но его книга была напечатана только в 1777 г.; «открытие» кислорода обычно приписывается Пристли (Смит А. Введение в неорганическую химию. Т. I. — М. — Л.: Госиздат, 1928, с. 78–80). Однако, как выяснилось позднее, кислород был открыт в начале XVII в. К. Дреббелем и использовался в изобретенной им подводной лодке. Это открытие держалось в секрете и не повлияло на дальнейшие исследования. Об открытии кислорода см.: Петров Л. П. В кн.: Книга для чтения по неорганической химии. Ч. I. — М.: Просвещение, 1983, с. 141–153.

Пристли же подвела слепая вера во флогистонную теорию. Не случайно Жорж Кьювье [144] очень метко сказал по этому поводу: «Пристли — отец современной химии. Однако он так и не признавал свою собственную дочь». В последние годы жизни Пристли продолжал исследования газов, дыхания и физиологии растений. Он установил, что газ, выделяющийся в виде пузырьков на некоторых водорослях, является кислородом и его количество днем увеличивается, а ночью уменьшается.

К этому времени отношения Пристли с лордом Шелберном ухудшились, и потому он решает переехать в Бирмингем: там жил брат жены Пристли — Джон Уилкинсон. Он предоставил семье деверя большой загородный дом. В нем было просторно и удобно. Пристли проводил по нескольку часов в день в саду: копал землю, сажал и поливал растения. Ему помогали в этом старшие дети — дочь и два сына, Джозеф и Уильям. Жена обычно занималась с младшим — Генри.

144

Жорж Кювье (1769–1832) — знаменитый французский ученый, член Парижской Академии наук с 1795 г. Наиболее известны его труды по анатомии, систематике животных и палеонтологии. Автор «Истории естественных наук», опубликованной посмертно в 1845 г. в пяти томах. О Кювье см.: Канаев И. И. Жорж Кювье. — Л.: Наука, 1976.

Через несколько месяцев после переезда в Бирмингем Пристли получает должность в церковном приходе: теперь он снова пастор. Его друзья, зная о том, что церковь не может обеспечить ученого необходимыми средствами для научных исследований, организовали сбор денег в его пользу. Джозеф Пристли — почетный член Парижской Академии наук, академий наук в Турине, Петербурге [145] , Гарлеме — нуждался в средствах!

Богатая вдова Элизабет Рейнер подарила 100 гиней, друг Пристли Веджвуд [146] , фабрикант керамических изделий, выделил годовую субсидию и снабжал Пристли всей необходимой для лаборатории аппаратурой. Оптик Самуэль Паркер из Лондона доставлял ему разнообразные стеклянные приборы и сосуды… Многие старались помочь ученому [147] .

145

Пристли был избран почетным иностранным членом Петербургской Академии наук 19 сентября 1780 г. (Раскин Н. М. Химическая лаборатория М. В. Ломоносова. — М. — Л.: Наука, 1962, с. 275 и ел.).

146

Джосиа Веджвуд (1730–1795), основатель гончарного дела в Англии, член Лондонского королевского общества с 1784 г., изобрел пирометр, изучал двуокись марганца. О Веджвуде см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 297.

147

В Бирмингеме Пристли подружился и часто общался с группой прогрессивных деятелей науки и культуры, которые объединились в «Лунное общество», названное так из-за обычая собираться и обедать раз в месяц во время полнолуния, «чтобы пользоваться преимуществом света при возвращении домой». Кроме Пристли в «Лунное общество» входили доктор Эразм Дарвин (1731–1802) — дед Чарлза Дарвина, Джемс Уатт, Джон Уилкинсон (1728–1808), Веджвуд, Эджворт, Томас Дэй, изобретатель газового освещения Мердок (1754–1839), фабрикант из Бирмингема Мэтью Болтон (1728–1809) и др. О «Лунном обществе» см.: Бернал Дж., ук. соч., с. 293–294.