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

Как было сказано, Лавуазье решил открыто выступить против теории флогистона только после того, как сам убедился на основе целого комплекса добытых им и другими учеными многочисленных и разнообразных экспериментальных фактов в справедливости своих новых взглядов. Казалось, что все эти новые факты, экспериментально установленные и проверенные, и сделанные на их основе выводы были неоспоримы. Но теория флогистона была привычной для большинства ученых и прочно удерживалась в их сознании. Вот почему доказательства Лавуазье в пользу новых представлений казались флогистикам недостаточно убедительными. Многие из них хотя и соглашались с доводами Лавуазье, однако одновременно указывали, что его опыты могут быть также хорошо объяснены и с точки зрения флогистических воззрений. Именно такой точки зрения придерживался, например, Кавендиш.

Одновременно некоторые флогистики продолжали рьяно защищать старые представления, не желая уступать новым идеям и объяснениям. Так, известный изобретатель паровой машины Джемс Уатт (1736–1819), производивший почти одновременно с Кавендишем и Лавуазье опыты по сжиганию «горючего воздуха», утверждал в 1783 г., что «вода состоит из дефлогистированного и горючего воздуха, или флогистона, лишенного части своей скрытой теплоты; что дефлогистированный, или чистый, воздух состоит из воды, лишенной своего флогистона и соединенной с теплом и светом; а если свет есть лишь одна из модификаций тепла, или составная часть флогистона, то значит чистый воздух (т. е. кислород. — Н. Ф.) состоит из воды, лишенной своего флогистона и своей скрытой теплоты?» (39).

Такого рода выступления флогистиков, цеплявшихся за традиционные объяснения, требовали от Лавуазье еще более широкого и детального изучения явлений, которые могли бы служить опорой для аргументации флогистиков и которые не были достаточно хорошо изучены. И ему приходилось продолжать свои опыты в самых различных направлениях, постепенно, шаг за шагом отвоевывая у флогистиков их позиции.

Так, в связи с опытами по получению «горючего воздуха» Лавуазье пришлось, в частности, исследовать действие разбавленных кислот на металлы, с тем чтобы выяснить, откуда же, собственно, происходит образующийся при этом водород. Образование «горючего воздуха» при действии кислот на металлы флогистики объясняли, как мы уже видели, разложением металла с потерей им флогистона, или «горючего воздуха». В нескольких сообщениях, в частности в представленном в Академии наук в конце 1783 г. мемуаре о растворении металлов, Лавуазье рассматривает (совместно с Лапласом) этот вопрос и приходит к выводу, что образование водорода происходит лишь в результате разложения воды [39] Утверждению взгляда, что при растворении металлов в кислоте не металл, а кислота является источником выделяющегося водорода, мешало также то, что в то время кислотой считали то, что в наше время называется кислотный окислом, или ангидридом кислоты. . Этим выводом он не только устранил существенное возражение флогистиков, но и получил еще одно веское доказательство в пользу новых взглядов.

Значительно более трудной оказалась для Лавуазье проблема объяснения природы «огненной материи», или теплоты. Лавуазье не мог обойти эту проблему в своих исследованиях уже просто потому, что все явления горения, как он сам констатировал, сопровождаются выделением тепла и света. Поэтому уже с самого начала своих исследований о горении тел Лавуазье заинтересовался природой теплоты и в 1777 г. выступил с сообщением, посвященным «соединению огненной материи с испаряющимися жидкостями».

Все дальнейшие исследования о природе теплоты и ее роли в различных процессах Лавуазье вел совместно с Лапласом. Наиболее важные исследования по этим вопросам были опубликованы в 1780-х годах, т. е. тогда, когда основные контуры кислородной теории были уже вполне отчетливы.

Представления о природе теплоты у Лавуазье были недостаточно определенны и в этом отношении не соответствовали его новым взглядам на химические явления. Лавуазье колебался между двумя точками зрения при объяснении природы теплоты. Ему достаточно хорошо была известна молекулярно-кинетическая теория теплоты, но он был более склонен придерживаться старой теории теплотворного флюида. Приведем некоторые высказывания Лавуазье, характеризующие его отношение к молекулярно-кинетической теории теплоты. В «Мемуаре о теплоте» Лавуазье и Лапласа имеется следующее высказывание: «… Физики расходятся во взглядах на природу теплоты… Многие придерживаются теории теплового флюида… Другие физики полагают, что теплота есть не что иное, как результат незаметных движений молекул материи. Известно, что тела, даже самые плотные, содержат большое число пор, или маленьких пустот, объем которых может значительно превзойти объем находящейся в них материи; эти пустые пространства оставляют своим неощутимым (по Ломоносову «нечувствительным». — Н. Ф.) частицам свободу колебаний во всех направлениях, и естественно думать, что эти частицы находятся в непрерывном волнении, которое, если оно возрастает до известной степени, может расчленить и разложить тела; именно это внутреннее движение представляет собой теплоту, по взглядам тех физиков, о которых мы говорим» (40).

Обсуждая эту точку зрения физиков, Лавуазье и Лаплас объясняют на ее основе явление теплопередачи и высказывают следующее положение: «В этой гипотезе, которую мы рассматриваем, теплота есть живая сила, происходящая от неощутимых движений молекул тела: она есть сумма произведений массы каждой молекулы на квадрат ее скорости» (41).

Однако далее Лавуазье и Лаплас замечают, что теория теплородного флюида одинаково хорошо объясняет многие явления, как и молекулярно-кинетическая теория теплоты.

В конце концов Лавуазье совершенно отказался от молекулярно-кинетической трактовки природы теплоты и окончательно склонился к теории «теплового флюида», т. е. теплорода. Это было далеко не единственной данью великого ученого традиционным представлениям и верованиям того времени.

Лавуазье дал следующую характеристику теплотворному флюиду: «Флюид особый в своем роде, очень тонкий, очень упругий, столь мало весомый, что его вес ускользает от всех инструментов, которые были применены до сих пор для его определения, который, по-видимому, проникает во все тела, даже те, которые мы считаем наиболее плотными; этот флюид современные физики именуют теплородом (calorique)» (42). Тут же он приводит и характеристики остальных флюидов, существование которых он принимает: «Многочисленные флюиды, гораздо более тонкие, чем газы, однако менее тонкие, чем теплород, которые проникают сквозь поры отдельных веществ с большей или меньшей легкостью, но которые все же проникают через поры всех тел; таков флюид магнитный, флюид электрический и, без сомнения, многие другие, которые нам еще неизвестны» (43).