РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ
Для завершения картины состояния и развития экспериментальной химии в конце XVIII в. упомянем о деятельности некоторых химиков Англии и других стран Европы. В Англии в этот период кроме Кавендиша, Пристлея и других широкую известность приобрел Ричард Кирван (1733–1812). В молодости Кирван был адвокатом, но сменил эту профессию на занятия естественными науками. С 1779 г. он член Королевского общества в Лондоне, а с 1790 г. — президент Ирландской академии в Дублине. В начале восьмидесятых годов он был убежденным флогистиком и еще в 1783 г. полагал, что «воспламеняющийся воздух» (водород) представляет собой чистый флогистон, «выделяемый» при определенных условиях из металлов. Он считал, что металлы состоят из металлических известей и «воспламеняющегося воздуха».
Кирван был химиком-аналитиком весьма широкого профиля: занимался проблемами минералогии, геологии. Он специально изучал удельные веса растворов и «силу сродства» кислот и оснований в солях.
Кирван признал антифлогистическую химию лишь в 1792 г. Он написал тогда Бертолле следующие строки: «После десятилетних усилий я складываю оружие и оставляю флогистон. Я вижу теперь ясно, что нет ни одного надежного опыта, который бы доказывал образование «фиксируемого воздуха» из водорода (флогистона) и кислорода, а при этих обстоятельствах невозможно далее считать справедливой флогистическую систему» (43).
Тем не менее Кирван далеко не полностью принял все положения антифлогистической химии. Даже в 1800 г. он высказывал такие замечания по поводу номенклатуры антифлогистиков, которые не оставляют сомнения в том, что он продолжал поддерживать многие положения теории флогистона.
Кроме упоминавшихся выше химиков-пневматиков, в этот период в Англии работали и некоторые другие химики-исследователи.
Из химиков других стран назовем здесь финского ученого Юхана Гадолина (1760–1852), значительная часть деятельности которого падает на конец XVIII и начало XIX в. Гадолин был учеником Бергмана в Упсале. Бергман считал его лучшим своим учеником, и лишь по молодости Гадолин не мог занять его место на кафедре (Бергман умер в 1784 г.). В Упсале Гадолин подружился с Шееле. В молодости Гадолин в полном соответствии с традициями «аналитического периода» в развитии химии, перешедшими по наследству от ближайших учителей, много занимался химическими анализами. По предложению Бергмана он, в частности, занялся качественными и количественными исследованиями соединений железа и особенно подробно изучил взаимодействие «кровяных солей» с солями железа и состав берлинской лазури. Сделавшись профессором университета в Або, Гадолин в свободное от лекций время путешествовал по странам Европы. Он работал в области минералогии совместно с Кирваном, Крауфордом [55] и другими учеными. С 1788 г. он сторонник кислородной теории. В 1794 г. он открыл землю, содержащую элемент «иттрий» и приобрел широкую известность среди химиков как основатель нового раздела химии — учения о редких землях. Впоследствии в честь Гадолина его именем был назван один из элементов редких земель — «гадолиний» [56] (1880 г.).
Гадолин был одним из передовых химиков своего времени и в своих курсах химии отразил ее новейшие успехи. С начала XIX в. его исследовательская деятельность постепенно сократилась. С 1822 г. он — пенсионер, продолжавший еще исследования. В 1827 г., когда пожар в Або уничтожил университет и лабораторию Гадолина, он полностью оставил экспериментальную научную работу.
Из итальянских химиков этого периода назовем здесь Джованни Фаброни (1752–1822) — профессора Пизанского университета, химика-аналитика, интересовавшегося и проблемами технической химии. Фаброни уже в 1795 г. был сторонником кислородной теории и считал флогистон фантазией. Он опубликовал ряд химико-аналитических и технических статей в «Химических анналах».
Другой итальянский химик — Луиджи Валентино Бруньятелли (1761–1818), профессор химии в университете в Павии — был химиком широкого профиля и занимался наряду с химико-аналитическими исследованиями проблемами фармацевтической, физиологической и органической химии. Опубликовал «Элементарный курс общей химии» (1795 г.).
Из других итальянских химиков «аналитического периода» назовем здесь Джованни Антонио Джоберта (1761–1834) — профессора в Турине, занимавшегося анализами минералов и разработавшего несколько приемов анализа, а также Винченцо Дандоло (1758–1819). Дандоло издал в Венеции в 1791 г. перевод книги Лавуазье «Элементарный курс химии», а в дальнейшем — сочинения и других участников «химической революции» — Бертолле и Фуркруа. Он уделял много внимания и вопросам технической химии, особенно технологии сельскохозяйственных и пищевых производств (виноделие, шелководство и пр.) (44).
Мы не можем рассматривать здесь деятельность других многочисленных химиков этого периода, преподававших химию в высших школах и изучавших практические проблемы в различных странах Европы. Многие из них вели исследования главным образом химико-технического характера.
Обзор деятельности наиболее видных химиков Франции, Германии, России, Англии, Италии и других стран вполне отчетливо рисует состояние и главнейшее направление развития химии на рубеже XVIII–XIX вв.
Отметим на основе этого обзора бросающуюся в глаза поразительную общность научных интересов большинства химиков различных стран в этот период. Почти все химики, принимавшие участие в исследованиях в эпоху химической революции и в последующие два десятилетия, работали как бы по единому плану, который, однако, никем не предлагался и не фиксировался. Своими исследованиями они решали общие проблемы как в области аналитической химии солей и минералов, так и в области технической химии и химической технологии. Химическая литература этого периода также свидетельствует об общности воззрений и научных интересов химиков различных стран Европы. Можно лишь удивляться, например, тому, что в одно и то же время в разных странах химики писали и выпускали книги, совпадающие не только по содержанию, но даже и по заглавию.
Основные черты в развитии химии на рубеже XVIII–XIX вв. и вообще в течение аналитического периода хорошо иллюстрируют значение потребностей производства (периода быстрого развития и расцвета капитализма) и самой науки в новых условиях как могущественнейшего фактора научного прогресса.
ОТКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА И ВОЗНИКНОВЕНИЕ СТЕХИОМЕТРИИ
Возвращаясь еще раз к анализу и общей оценке развития химии на рубеже XVIII–XIX вв., следует отметить наряду с экспериментальными достижениями и сделанные отдельными химиками попытки обобщений. Такого рода попытки могли возникнуть, естественно, лишь на фоне количественных определений состава солей, т. е. установления соотношений между кислотами и основаниями в солях. Именно развитие исследований в этом направлении и составляло главное содержание «аналитического» периода в истории химии.
Еще в XVII в. химики не только догадывались, но и хорошо знали, что в состав солей входят кислоты и щелочи. Ван-Гельмонт в 1643 г. говорил даже о насыщении кислот щелочами при образовании солей. Г. Бургаве, описывая процесс нейтрализации кислоты щелочью, указывал на существование точки насыщения при добавлении раствора кислоты к раствору щелочи до исчезновения щелочной реакции раствора. По его мнению, в результате насыщения (saturatio) кислоты щелочью образуется соль, «которая не является ни щелочью, ни кислотой, но прочным образованием из них обоих». В конце XVII в., как мы видели, Гомберг пытался установить количество различных кислот, которое необходимо для нейтрализации 1 унции поташа, т. е. до исчезновения щелочной реакции его раствора.