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

Опасения Гадолина, что редкоземельные элементы могут быть весьма многочисленны, оказалось вполне обоснованными. Один-единственный минерал из Иттерби содержал, как выяснилось, не один редкоземельный элемент, а целых четыре. И так как предполагалось, что их единственным месторождением и является место их обнаружения, то представлялось совершенно справедливым назвать их в честь этой местности: иттрий, эрбий, тербий и иттербий. Несколько позже Пер Клеве выделил из той же самой руды окислы еще двух новых металлов и расширил географию их названий: гольмий в честь Стокгольма и тулий в честь древнего названия Скандинавии – Туле. Тем временем в другом минерале из Иттерби Андерс Экеберг открыл еще один новый элемент – металл, но на сей раз не редкоземельный – тантал. К 1879 г. шахта в Иттерби стала источником открытия семи химических элементов в списке, который к тому времени насчитывал в общей сложности 70 элементов.

Тот минерал, из которого Гадолин получил свою иттрию, назывался иттербитом, но вскоре был переименован в гадолинит в его честь. Тем не менее далеко не только этим он вошел в историю науки, ибо некоторое время спустя элемент гадолиний, наряду с самарием, был первым названным не греческим неологизмом, характеризующим его химические особенности, и не в честь какого-то мифологического героя и даже не по месту, где он был обнаружен, а в честь реального человека. Самарий был открыт в 1879 г. и назван в честь русского горного инженера Василия Самарского. Гадолиний был обнаружен через год после того.

Следующий элемент был назван в честь реально существующего человека лишь в 1944 г. Это был кюрий. На протяжении 1950-х гг. к ним добавились еще несколько, включая эйнштейний, фермий, менделевий и нобелий. Все перечисленные элементы отдают дань уважения ученым и без того прославленным своими научными достижениями. У вас может создаться впечатление, что все они довольно далеки от нашей повседневной реальности. В любом случае они знакомы нам гораздо меньше, чем те люди, в честь которых они названы. С гадолинием и самарием дело обстоит прямо противоположным образом. Открывшие их ученые еще менее известны, чем сами элементы. Несмотря на то что вы, возможно, никогда не слышали об этих двух металлах, их запасы в природе превосходят запасы свинца и их можно отыскать в любом современном доме. Гадолиний используется в магнитных звукозаписывающих дисках и в пленке, а при изготовлении миниатюрных микрофонов персональных стереопроигрывателей применяются магнитные сплавы самария. Но кто же такие Гадолин и Самарский – пара имен, которая своим звучанием напоминает название адвокатской конторы из Милуоки? И кому пришло в голову таким уникальным способом увековечить их память?

Йохан Гадолин родился в Або в 1760 г. в семье, из которой вышли два епископа этого города. Несколько отойдя от традиции, существовавшей среди клерикальных семейств, облагораживать свое имя, переводя его в латинскую форму (как, к примеру, в случае с фамилией Берцелиус), дед Гадолина взял фамилию Гадолин, на древнееврейском означающую «великий». Таким образом, гадолиний – единственный элемент с древнееврейской этимологией. Исследуя черный минерал, присланный Аррениусом, Гадолин вплотную приблизился к открытию нового элемента. В 1827 г. его коллекция минералов была утрачена в ходе пожара, уничтожившего город Або и университет. Металл иттрий был получен уже другими учеными через год. Гадолин прожил очень долгую жизнь, дожив до 93 лет и порадовавшись тому, что минерал был назван в его честь гадолинитом, однако открытие гадолиния произошло уже после его смерти.

Василий Евграфович Самарский-Быховец был горным инженером и в этой профессии дослужился до чина полковника. Находясь в 1847 г. на Южном Урале, он обратил внимание на незнакомый рыхлый минерал цвета жженой карамели, который он отослал в Берлин на анализ экспертам. Немецкие минералоги подтвердили его новизну и предложили по сложившейся в данной области исследований традиции назвать его «самарскитом». Вскоре последовало и открытие самария. Вот практически и все, что известно о Самарском, не внесшим больше никакого вклада в науку.

По сравнению с четой Кюри или с такими пионерами науки, как Берцелиус, Лавуазье или Дэви, которым, видимо, не суждено быть увековеченными в периодической таблице, вклад в науку Гадолина и Самарского был минимален. Почему же в таком случае именно этим двоим была оказана подобная честь? Если их достижения не могут служить объяснением, значит, нам следует обратиться за объяснением к более поздним исследователям химических элементов, которые и присвоили новооткрытым элементам названия самарий и гадолиний.

В 1879 г. Поль-Эмиль Лекок де Буабодран, сын богатого производителя коньяка, из образца уральского минерала самарскита получил некие соли редкоземельного элемента; по его мнению – соединения дидимия. При добавлении к раствору соли другого реагента ожидаемых осадков не последовало. Зато получился совершенно другой осадок, состоявший из двух четко отличавшихся друг от друга фаз. «Дидимий» не был отдельным элементом, а представлял собой сложную смесь до того времени неизвестных редкоземельных элементов. Разделив два осадка, ученый смог показать, что один из них – соединение нового элемента, который он и назвал самарием. Через год Жан Шарль Галиссар де Мариньяк из Женевы, работая с другим образцом минерала «дидимий», выделил окисел еще одного редкоземельного элемента. Лекок подтвердил открытие де Мариньяка и предложил назвать элемент гадолинием. (А пять лет спустя Карл Ауэр полностью покончил с «дидимием», продемонстрировав, что помимо уже открытых он содержит еще два настоящих элемента: неодим и празеодим.)

Таким образом, именно Лекок несет ответственность за прославление этих двух, в общем-то, ничем не примечательных личностей. Каков был его мотив? Как мы уже видели, в последней четверти XIX столетия европейский национализм достиг своего зенита. Возможно, Лекоку стоило бы назвать новый элемент не самарием, а придумать ему наименование в честь Франции или Парижа, где он работал, а гадолиний назвать в честь Женевы или Швейцарии, где жил его друг Мариньяк? На самом деле, скорее всего, он поступил достаточно мудро, не пойдя по такому пути, так как однажды он уже пустил стрелу в этом направлении, причем весьма своеобразным способом.

Первый свой вклад в периодическую таблицу Лекок внес в 1875 г., когда изолировал новый элемент из цинковой руды. Он преподнес образец Французской Академии наук и назвал его галлий в честь Франции. Проблемы начались пару лет спустя, когда возникли подозрения, что за названием элемента скрывались совсем не патриотические соображения. Лекок сумел очень хитрым способом запечатлеть свое имя в названии элемента: латинское название Франции – Галлия, но и фамилия Лекока («петух» по-французски) переводится на латынь так же, как «галлус». Возник такой скандал, что Лекоку пришлось публично опровергать подозрение, что он дал название элементу в свою честь. И, когда он работал с минералом дидимием, воспоминания об этом неприятном событии были еще свежи у него в памяти.