Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х томах. Т. I.

Однажды его лабораторию посетил Наполеон Бонапарт.

— Приветствую вас, гордость французской науки! — выспренно произнес он входя.

Бертолле учтиво поклонился.

— Мне хотелось бы ознакомиться с вашей работой.

— С удовольствием, покажу вам все, мой генерал, — ответил Бертолле и подвел Бонапарта к сосудам, наполненным темно-синими, почти черными растворами индиго. Это был один из самых ценных красителей для тканей из хлопка. Ученый принялся объяснять Наполеону процесс его извлечения.

Работа с индиго заставила Бертолле задуматься над проблемой крашения. Почему краситель удерживается волокном так прочно, что его очень трудно удалить?

Сегодня, когда известно строение веществ, мы можем легко объяснить процесс крашения, но в те далекие времена еще ничего не знали о химическом составе красителей и волокон. Бертолле тем не менее заметил, что волокна имеют особое сродство к ряду веществ. Кроме известных красителей, к таким веществам относились и некоторые основания металлов. Он понимал, что существуют силы притяжения между красителем и волокном и что эти силы — причина их соединения друг с другом. Такое толкование, вполне понятно, не проливало свет на существо процесса, однако положило начало химической теории крашения.

Бертолле обязан был контролировать добычу селитры и соды из соляных озер, расположенных на юго-западе от Каира. Дорога туда тянулась вначале через плодородные земли, а потом уходила в пустыню. кое-как устроившись между горбами верблюда, в широкополой шляпе Бертолле изнемогал от жары. Караван двигался медленно, позади остался оазис Эль-Файюм, прохладное озеро Биркет-эль-Карун… Проводник вел караван все дальше в пустыню. Жара становилась невыносимой, воздух — сухим и удушливым. Они приближались к бескрайней Ливийской пустыне. Там, где-то за горизонтом, раскинулся оазис Бахария. Ученый хотел собственными глазами увидеть, как из тамошних соляных озер добывается сода.

Всю неделю длилось мучительное путешествие. Наконец они прибыли к цели. Соляные озера ослепительно сверкали на солнце, их берега окаймляла узкая белая полоса — сода, которая кристаллизовалась тут же на берегу. Худые, изможденные чернокожие сгребали белый порошок и насыпали его в мешки. Караван должен был доставить этот ценный груз в Александрийский порт, а оттуда его отправляли во Францию. Лица измученных негров говорили о беспредельном человеческом страдании. Кожа на их руках и ногах потрескалась: ее непрерывно разъедала сода. Тяжким был труд их и горьким.

Бертолле с трудом переносил палящее солнце, однако неразрешенных вопросов было слишком много, и он, не обращая внимания на изнурительную жару, сосредоточенно анализировал процесс кристаллизации соды. Бертолле все еще не мог уяснить для себя, почему в некоторых мешках кристаллики выглядели более прозрачными и содержали больше воды (это отчетливо показывал анализ), а в других они были непрозрачными и походили скорее на тертый мел. Такие кристаллы почти не содержали воды. Он выделил участок на берегу и распорядился, чтобы никто в этом месте соду не собирал. Бертолле внимательно наблюдал процессы образования соды, которой изо дня в день становилось все больше. Он немало удивился, когда заметил, что вид кристаллов зависит от места их образования. Те, что соприкасались с водой, были прозрачными; другие, оставшиеся лежать на горячем песке, постепенно растрескивались и становились непрозрачными.

— Для образования соды, видимо, имеет немаловажное значение количество исходных веществ, — рассуждал Бертолле. — Чем ближе к воде, тем больше воды содержит сода. На горячем сухом песке воды нет, поэтому там образуется почти безводная сода [230] На основе наблюдений над процессами и условиями образования» соды в соляных озерах Египта Бертолле пришел к новым взглядам о» химическом сродстве. В его докладе, прочитанном в Египетском институте в Каире в 1799 г., «Исследование законов химического сродства» впервые содержалось утверждение о том, что направление химических реакций определяется массой и другими физическими силами: сцеплением, летучестью, растворимостью, упругостью. Считая химию частью прикладной механики, Бертолле полагал, что химическими соединениями руководят законы ньютоновской механики и что сила химического сродства однородна с гравитацией. Отсюда он делал вывод о том, что химическое «родство пропорционально массам реагирующих веществ. Как считал Бертолле, чем большее количество вещества участвует в реакции, тем сильнее его действие. Он ввел даже понятие химической массы, определив его как произведение величины сродства на весовое количество тела (Джуа М., ук. соч., с. 164–165; Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. — М.: Наука, 1971, с. 99–102; Шептунова 3. И. Химическое соединение и химический индивид: Очерк развития представлений. — М.: Наука, 1972, с. 29–46; Становление химии как науки, ук. соч., с. 90 и сл.). Свое учение о химическом сродстве Бертолле изложил в труде: «Опыт химической статики» (Париж, 1803 г.), где он писал: «Лишь с того времени, как ввели понятие сродства в качестве причины всех соединений, стало возможным рассматривать химию как науку, имеющую общие принципы». .

Вернувшись в Каир, на заседании Египетского института Бертолле прочитал свой знаменитый доклад о влиянии массы вещества на течение химических реакций. Подкрепив свои доводы результатами наблюдений процесса кристаллизации соды, он высказал утверждение, что вещества не имеют постоянного состава. Исходные продукты соединяются друг с другом в различных соотношениях в зависимости от их количества. (Тогда еще не было известно, что сода может давать два вида кристаллов — кристаллогидрат, содержащий кристаллизационную воду, и безводную соль.) На эту ошибочную мысль навели Бертолле произвольные смеси, образующиеся под действием палящего африканского солнца. В докладе он отметил также, что вещества с определенным составом все-таки могут получаться, причем многократно, если берутся одинаковые соотношения исходных веществ и соблюдаются одинаковые условия. Совершенно противоположное мнение отстаивал Жозеф Луи Пруст, и это явилось причиной знаменитого спора между двумя учеными [231] Бертолле считал растворы химическими соединениями, которые имеют непостоянный состав, различающийся в зависимости от условий получения. Примерами таких соединений, по мнению Бертолле, кроме жидких растворов были металлические сплавы и стекла. Он доказывал, что разница между химическим соединением и раствором состоит только в различных действиях сродства. Свое мнение о непостоянстве состава Бертолле переносил на все другие вещества и только в виде исключения признавал состав некоторых веществ постоянным. Уже в то время такая точка зрения стала вызывать возражения. Но авторитет Бертолле как ученого смущал многих ученых, не позволял им выступить против. Правда, Берцелиус и Гей-Люссак делали попытки найти компромисс между динамизмом Бертолле и атомистикой Дальтона. Против Бертолле выступил французский химик Ж. Л. Пруст, который доказывал несостоятельность теоретических выводов Бертолле. Пруст показал, что если один элемент образует несколько соединений со вторым, то их состав изменяется скачком, тогда как Бертолле думал о постепенном изменении состава. Пруст указал на аналитические ошибки Бертолле. Полемика между Бертолле и Прустом вызвала огромный интерес в ученом мире и продолжалась с 1801 по 1808 г. Она закончилась победой Пруста и утверждением закона постоянства состава, который укрепил атомистические взгляды о химии. О споре Пруста и Бертолле см.: Джуа М., ук. соч., с. 164–166; Кедров Б. М., ук. соч., с. 202–208; Ладенбург А., ук. соч., с. 153. . Восемь лет кряду химики, поделившись на два лагеря, держали одни сторону Пруста, другие — Бертолле. В конце концов победу в этом споре одержал Пруст.