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

В формировании химических представлений существенную роль сыграли те факты, что металлы могли вступать в соединения с другими веществами, а потом извлекаться из этих соединений без всяких потерь. Например, в опубликованной в 1540 г. книге В. Бирингуччо "О пиротехнике" [61] сообщалось, что серебро, растворенное в азотной кислоте, можно выделить из раствора независимо от того, было ли до этого оно "разрушено" другими соединениями и утратило ли (как тогда казалось) свои первоначальные свойства. Все больше исследователей обращали внимание на то, что при прокаливании [окислении] вес [масса] металлов, например свинца, увеличивается. Бирингуччо обнаружил, что увеличение составляет 1/ 10начального веса. В дальнейшем это наблюдение также имело значение для определения понятия "элемент". О. Тахений, Р. Бойль, Ж. Рей, Дж. Мэйоу, М. В. Ломоносов много раз наблюдали такое явление и пытались его объяснить. Благодаря исследованиям А. Сала, Р. Глаубера, О. Тахения, И. Кункеля, Р. Бойля и Н. Лемери, широко применявших химический анализ "мокрым путем", стали быстро накапливаться знания о реакциях между растворенными веществами. Тем самым получили дальнейшее развитие возникшие еще в античности представления о сродстве веществ. Парацельс установил, что ртуть взаимодействует с другими металлами с различной быстротой. А. Сала обнаружил в 1617 г., что по способности выпадать в осадок из солевых растворов при реакциях обмена металлы могут быть поставлены в ряд в определенной последовательности. В 1649 г. Глаубер "составил" ряд металлов в зависимости от их растворимости в кислотах. Г. Э. Шталь также исследовал (1697-1718 г.) растворимость металлов в кислотах и установил такую последовательность: цинк — железо — медь — свинец (или олово) — ртуть — серебро — золото. Особенности растворения Шталь объяснял на основе флогистонной теории, согласно которой металлы являются соединениями флогистона и "металлической земли". Чем быстрее флогистон отделяется от металла, тем быстрее растворяется металл. Металл при этом превращается в "металлическую землю".

Для развития химических теорий в XVI-XVII вв. атомистические представления были чрезвычайно важны. Разработкой атомистического учения особенно интенсивно занимались Даниель Зеннерт, Иоахим Юнгиус, Роберт Бойль и Никола Лемери. Атомистические идеи привели к изменению не только химических представлений, но к разработке новой картины строения мира.

В XVI-XVII вв. многие химики стремились связать теорию и "экспериментальное искусство" с потребностями ремесленной химии, объяснить природные явления не умозрительно, а на основании данных экспериментальных исследований. Важнейшей задачей наук в это время была борьба против господствовавшей схоластической идеологии, которая поддерживалась и насаждалась церковью, обладавшей в то время громадной властью. Поэтому в XVI-XVII вв. создатели новых теоретических представлений в химии (как, например, Парацельс) должны были постоянно вести борьбу против схоластических учений, по-новому трактовать знания о природных явлениях. Стимулом создания новых представлений была прежде всего их необходимость для развития химических и других ремесел, медицины, а также для прогресса общественных отношений. Все это создало материальные основы для замечательного подъема знаний и культуры в эпоху Возрождения. Именно в эту эпоху потерпели сокрушительное поражение схоластические представления об окружающем мире. Претензии схоластов на всеобщий характер их объяснения различных явлений привели к неразрешенным противоречиям, истоки которых следует искать в канонизации представлений Аристотеля.

Античная атомистика играла в это время двойную роль. С одной стороны, она содержала рациональные начала, прокладывая путь к научному эксперименту. Но, с другой стороны, она превратилась в схоластическую догму, тормозившую развитие естествознания. Каждый естествоиспытатель, который стремился объяснить с помощью атомистических теорий конкретные химические процессы, должен был прежде всего критически отнестись к учению Аристотеля и поставить под сомнение представление о непоколебимости авторитетов. Насколько трудно было преодолеть традиционные и необычайно живучие представления о природе веществ, можно наблюдать на примере научной деятельности Парацельса. Несмотря на страстное стремление к научной самостоятельности, он мог предложить для объяснения состава и свойств веществ лишь несколько измененные представления Аристотеля об элементах и немного модифицированные взгляды алхимиков о превращениях веществ. И все же Парацельсу отчасти удалось преодолеть узость взглядов схоластиков. Вместо того, чтобы основывать свои теории и знания лишь на авторитетных в средние века научных источниках, Парацельс стремился осмыслить результаты собственных экспериментов и наблюдений. Парацельс называл элементами тела, остающиеся после проведения наиболее полного разложения веществ.

Путь для непредвзятого описания явлений природы открылся только тогда, когда было показано, что основополагающие закономерности природы можно понять лишь на основе атомистических представлений. Для того чтобы "запрещенная" атомистика, идеи которой содержались в трудах античных философов, продолжала совершенствоваться, в средние века она вынуждена была "скрывать" свой атеистический характер в теориях состава веществ Аристотеля и Парацельса. Необходимость объяснять химические процессы на основе атомистических представлений со временем становилась все более насущной. Она вырастала из потребности научного осмысления процессов получения важных для практики веществ. Так, например, выделение веществ из их соединений, металлов — из их растворов, а также особенности способов проведения перегонки и превращение воды или этилового спирта в "воздух" нельзя было объяснить на основе представлений о трансмутации.

Даниель Зеннерт в свете атомистических представлений Демокрита пытался объяснить известные в его время химические процессы. Зеннерт считал, что существует множество атомов, которые могут образовывать различные соединения. При этом Зеннерту удалось предвосхитить некоторые черты современного представления об элементах, поскольку его теория не опиралась лишь на аристотелевское учение. И все же Зеннерт находился под влиянием господствовавших тогда представлений. Он пошел на своеобразный компромисс: считал, что форма атомов в значительной мере определяет их природу. Тем самым Зеннерт усовершенствовал по существу аристотелевское представление о форме, связав его с атомистическим строением материи. Ученый отвергал возможность замены одних форм другими. Вещества различной формы, по мнению Зеннерта, образовывались в зависимости от природы атомов и характера их соединений. При этом проявлялась тенденция к образованию веществ наиболее совершенной формы.