Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 1. От первобытных времен до промышленной революции

Огонь как средство труда дал мощный импульс развитию техники обжига, а значит, гончарного ремесла и металлургии. Наблюдения за процессами обжига различных веществ создали также предпосылки для возникновения впоследствии производства фарфора.

При помощи огня человек научился изготавливать важный строительный материал — кирпич и черепицу. Уже в Вавилоне примерно за 600 лет до н. э. искусство обжига кирпича находилось на очень высоком уровне. Об этом с поразительной наглядностью свидетельствуют хранящиеся в берлинском музее "Пергамон" образцы покрытий улиц, применявшихся в Вавилоне. Воображение посетителей музея поражают не только прочность материала, но и искусная обработка, а также прекрасная цветовая гамма глазури.

Для покрытия кирпичей глазурью была разработана особая техника, дальнейшее развитие которой привело к возникновению искусства выплавки стекла. Для получения стекла использовалась сода, месторождения которой (известные как залежи "троны") находились в Древнем Египте. Кроме того, применялся и поташ, который получали при выщелачивании золы растений и при прокаливании "винного камня". Первое стекло было непрозрачным и мутным. Лишь впоследствии удалось создать прозрачное стекло, которое научились окрашивать в голубой, зеленый или красный (рубиновое стекло) цвет. Уже за несколько веков до новой эры люди поняли возможность широкого использования ценных свойств стекла; была разработана стеклодувная техника, мало изменившаяся до начала XX в. Искусство росписи по стеклу распространилось широко на территории Римской империи, а также и за ее пределами — в Испании, Галлии и прирейнских областях.

Для развития строительной техники была необходима также известь. В связи с этим большое значение имели обжиг извести, ее гашение и использование для получения цемента. Известь, кирпич, гравий, глина, древесина и (с конца средневековья) оконное стекло всегда оставались важнейшими строительными материалами. Разумеется, довольно часто для строительства применялся и природный камень (наиболее яркий пример — постройка пирамид), но его обработка была слишком трудоемка.

Перечислим еще некоторые химические ремесла, для которых было необходимо использование огня (главным образом как источника энергии). Это — крашение, мыловарение (омыление жиров щелочами с добавлением извести), получение клея, скипидара (последнего — простой перегонкой), выделение древесной смолы, масел (химической обработкой семян масличных растений). Очевидно, что важное значение огонь имел также для пивоварения, получения сажи (важнейшего компонента красок и чернил), изготовления некоторых красок (например, синей египетской — сплавлением песка, соды и медной стружки в глиняном сосуде), лекарственных средств (таких, как сернистый цинк,- путем нагревания серы с цинком) и т. д.

Итак, мы видим, что огонь, оказавшись в руках человека, "дал жизнь" самым разнообразным ремеслам, многие из которых явились, по существу, первым опытом химического производства. В северных странах огонь был необходим и для отопления помещений. Для приготовления пищи также повсеместно применяли огонь и воду. Если огонь — это "универсальное средство труда", то вода — наиболее важное для жизни человека вещество, с которым связано огромное число химических превращений.

До сих пор мы рассматривали химические процессы, осуществление которых было практически невозможным без воздействия огня. Другую группу химических процессов составляют превращения, которые в большинстве случаев протекают "добровольно". Иными словами, эти реакции идут при нормальных условиях (температуре и давлении), и для их проведения не требуется применения огня.

Эта группа превращений не столь многочисленна, как реакции, протекающие при нагревании. Но тем не менее реакции, которые происходят при нормальных условиях, оказали большое влияние на развитие производственной деятельности. С одной стороны, они обусловили рост производства в соответствии с законом расширения потребностей, поскольку давали возможность получать новые продукты. С другой стороны, их изучение способствовало накоплению нового знания о закономерностях протекания химических превращений.

Одним из первых веществ животного происхождения, используемых человеком, стало молоко. Уже в глубокой древности человек оценил вкус молока. Было обнаружено, что в результате быстро протекающих в молоке превращений образуется немало других продуктов — кислое молоко, сыворотка, творог, сыр. Люди научились получать разнообразные молочные продукты, ассортимент которых очень мало изменился до настоящего времени.

Процессы брожения сладких соков, приводящие к получению спиртов, также известны людям с давних времен. Пивоварение (приготовление пива из зерна), о котором мы упоминали выше, тоже основано на процессе брожения.

Из зерна получали не только пиво, но и выделяли крахмал, который был необходим при изготовлении клея, а также лекарственных препаратов. В древности люди наблюдали превращение крахмала в сладкие соки и научились использовать этот процесс в своей деятельности, хотя были еще очень далеки от понимания природы и специфики действия ферментов. Они заметили, что при брожении виноградного или иного фруктового сока без каких-либо внешних воздействий в одних условиях образуется вино, а в других — уксус. Уксус так же, как вино и пиво, был широко распространенным продуктом и притом не только пищевым. Он применялся в ремесленной практике, например при изготовлении свинцовых белил. Для получения всех этих веществ использовались следующие операции: вымачивание, измельчение, продавливание через отверствия, процеживание, а также сушка (в к том числе на нагретых солнцем камнях) и т. п.

Для изготовления папируса, а впоследствии бумаги и чернил — веществ, роль которых в развитии цивилизации трудно переоценить,- неизбежно было применение на практике знаний химических свойств различных веществ. Производство кож было бы невозможно без умения химически обрабатывать шкуры животных. При этом широко использовались такие хорошо известные к тому времени природные соединения, как поваренная соль, квасцы, дубильные вещества (из коры сосны, ольхи и дуба), а затем и красители. Например, в черный цвет кожу окрашивали обработкой медным купоросом. Медный купорос в свою очередь получали кристаллизацией из водного раствора соли. При этом воду соляных месторождений, содержащую сульфат меди, упаривали, а остаток кристаллизовали в специальных емкостях. Другие красители для кож добывали из лотоса, марены, кошенили [15] Насекомые, из которых добывается краска кармин.- Прим. перев. .