Хью Олдерси-Уильямс - Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

К середине XIX столетия газовое освещение уже завоевало улицы городов и дома их жителей, но качество газового света было невелико и полностью зависело от смеси горевших углеводородов. Даже свечи и масляные лампы давали более яркий свет, чем газ, но только газ можно было подавать непрерывно в течение достаточно долгого времени. Ауэр исходил из того, что, если в лампу поместить окислы редкоземельных элементов рядом с газовым пламенем, то свет может стать значительно ярче. На протяжении нескольких лет он вымачивал куски тонкой хлопчатобумажной материи в различных смесях солей редкоземельных и других элементов. После высушивания эти куски ткани, сделавшиеся плотными от корки окислов, в виде кожухов помещались вокруг пламени, которое сжигало ткань и оставляло хрупкое кружево невосприимчивого к пламени окисла. И оно затем продолжало ярко светиться.

В то время очень мало было известно о характеристиках многих окислов и еще меньше о том, как они ведут себя в смесях, поэтому никто не мог заранее предугадать, какое именно сочетание даст свечение белого цвета. Вначале, в 1885 г., Ауэр запатентовал газовый свет с кожухом из смеси окислов магния, лантана и иттрия, но ненадежность кожуха и болезненный зеленый свет, который он давал, сделали его непопулярным. Но к 1891 г. Ауэр обнаружил, что смесь окислов тория и церия в пропорции 99 к 1 дает вполне приемлемое свечение белого цвета (торий не принадлежит к редкоземельным элементам, а является более тяжелым – и, что было на тот момент неизвестно, радиоактивным – кузеном церия). Кожухи, производимые из этого материала, были более прочными и быстрее загорались. Ауэр отличался нетипичной для ученого предпринимательской жилкой, и вскоре его имя сделалось еще более знаменитым, чем имя Бунзена. Бунзеновской горелкой пользовались только в лаборатории, а новым ярким «светом Ауэра» ( Auerlict ) – все. Очень быстро различные компании, основанные Ауэром, распространили открытие венского химика по благодарному континенту. Только за один 1892 г. около 90 000 кожухов Ауэра было продано в Вене и Будапеште. Двадцать лет спустя ежегодный их выпуск уже составлял 300 миллионов штук.

Было какое-то мистическое совпадение в том, что фамилия Ауэр, родственная приставке Ur- («древний, первоначальный»), – древнегерманское слово, обозначавшее восход солнца. Практически тогда же, когда первые яркие газовые фонари Ауэра загорелись у кафе Оперы в Вене 4 ноября 1891 г., его соотечественник Густав Малер, часто наведывавшийся в упомянутое кафе, писал вокальное произведение под названием Urlicht («первичный свет»), которое станет частью его второй симфонии.

Ауэру явно очень нравилось называть изобретения своим именем. Вслед за успехом с газовым кожухом настал черед осмиевой нити накала в электрической лампочке, получившей название «Ауэр-Ослайт». Даже усовершенствуя кожухи для газовых фонарей, Ауэр пытался застраховать свой коммерческий успех, экспериментируя с материалами для электрических лампочек, которые, как он подозревал, со временем вытеснят газовое освещение. В 1903 г. он запатентовал сплав церия и железа – он назвал его Ауэрметалл № 1, – при ударе о который возникали искры. «Кремни» из этого материала до сих пор используются в зажигалках для сигарет. Казалось, все, к чему прикасается Ауэр, превращается в свет. И неудивительно, что при даровании ему дворянского титула для своего герба он выбрал девиз Plus Lucis – «больше света».

Церий – самый распространенный из всех редкоземельных элементов, он даже более распространен, чем многие знакомые нам элементы типа меди. Но создается впечатление, что ему суждено при столь широкой распространенности так и остаться непризнанным. Церий используется для улучшения качества чугуна, различных видов стали и алюминиевых сплавов. Порошкообразный окисел церия, известный под названием полировального порошка «крокус», – эффективный абразив, используемый для полировки драгоценных камней и стекла. В XIX столетии выяснилось, что соли церия обладают противорвотным действием, они используются в противокашлевых смесях, как антибактериальное средство при ожогах и туберкулезе. Особенно удобными для использования в качестве лекарств их делает характерный сладковатый привкус. Совсем недавно большой энтузиазм вызвало открытие, что добавление окиси церия к дизельному топливу значительно повышает качество его горения. Он до сих пор используется в освещении – для усиления яркости света на съемочных площадках в кино.

Церий был открыт самым великим шведским химиком, Йёнсом Якобом Берцелиусом. В отличие от своих более застенчивых соотечественников он регулярно публиковал результаты исследований, а также поддерживал оживленную переписку с коллегами из многих стран и принимал гостей из-за рубежа у себя в лаборатории. И если в популярной истории науки ему не нашлось достойного места, то вся вина за это лежит исключительно на предрассудках Запада.

Мир минералов не был первой любовью Берцелиуса. Он родился в 1779 г. и зрелости достиг в то время, когда казалось, что славные времена шведской науки уже миновали. Талантливый аптекарь Шееле уже ушел в мир иной, так же как химики-минералоги Брандт и Ган, которые обнаружили новые похожие на железо металлы в рудах, добытых на королевских копях. Не стало уже и всемирно известного ботаника Карла Линнея, который осмелился предположить, что человек способен классифицировать всю природу, и положил хорошее начало этому предприятию, создав свою прославленную номенклатуру для растений и животных.

Получив медицинское образование и заинтригованный, как и многие ученые того времени, воздействием электрического тока на живые организмы, Берцелиус хотел разгадать тайну самой жизни. Вначале ему нужно было опровергнуть модные теории витализма и предложить более рациональное объяснение физиологии людей и животных. Хорошим началом стало появление названия «животная химия». На короткий период в начале XIX века, эта тема оживленно обсуждалась в науке. В Королевском Обществе в Лондоне возникла специальная группа под названием «Клуб животной химии». Среди его членов был Дэви, а Берцелиус являлся активным членом-корреспондентом. Однако научные проблемы, ассоциировавшиеся с данным направлением исследований, как оказалось, в основном, не поддавались экспериментальному изучению. Тем не менее на проблемах, связанных с химией жизни, Берцелиус сумел отточить свои способности химика-аналитика. Кроме того, ему удалось привлечь поддержку состоятельного шахтовладельца Вильгельма Хизингера. Несмотря на свое демонстративное неприятие неорганической химии, Берцелиус, как и многие другие шведские химики до него, не мог не откликнуться на зов земли.