Глава 5. "Огненный воздух"

В небольшом, но известном своими знаменитыми учеными шведском городке Упсала в 70-80-х годах XVIII в. жил Карл Вильгельм Шееле, аптекарь, он же-академик Стокгольмской Академии наук, один из величайших химиков-экспериментаторов XVII в. Застенчивый, малообщительный человек, он отказывался от многочисленных предложений занять почетные посты в университетах, предпочитая проводить интересующие его опыты.

Шееле родился на севере Германии, принадлежавшем тогда Швеции. Уже в 15 лет он стал учеником аптекаря в Готенбурге, затем - аптекарем в Мальме, а в возрасте 26 лет ему доверили ответственный пост управляющего аптекой в Стокгольме. В дальнейшем он переселился в Упсалу, где большую часть времени стал уделять научным занятиям. Многочисленные эксперименты (а они были чрезвычайно разнообразными) принесли ему мировую славу. Вот он нагревает на огне реторту, наполненную красной окалиной ртути (HgO), а выходящие пузырьки газа собирает над водой под стеклянным колпаком. Какими свойствами обладает этот газ? Стоило только внести под колпак тлеющую лучину, как она вспыхивала ярким пламенем. Да что лучина, раскаленная железная проволока и та загорается. У Шееле нет сомнений - под колпаком "огненный воздух".

Так в 1772 г. впервые был получен кислород. Его Шееле получал не только из оксида ртути (II), но и из азотной кислоты, селитры, сурика, а также из пиролюзита MnO₂ (он нагревал его с серной кислотой). Однако Шееле не установил состав "огненного воздуха", да и результаты его исследований были опубликованы лишь в 1777 г. (Прославился шведский ученый и своими работами в области органической химии. За выдающиеся заслуги перед наукой скромный аптекарь был избран в 1775 г. академиком Стокгольмской Академии наук. Его приглашали в Германию и другие страны, но Шееле отказывался. В том же 1775 г. он стал управляющим аптекой в Чёпинге (недалеко от Стокгольма) и там продолжал свои исследования.)

В это же время во Франции химик Пьер Байен, изучая причины увеличения веса металлов при кальцинации (прокаливании), получил в 1774 г. особый вид "воздуха" при нагревании различных сортов "ртутной извести" (оксидов ртути). Этот "воздух" он назвал "упругим флюидом", а был он не чем иным, как кислородом. Байен определил некоторые его свойства: он тяжелее обычного воздуха и действует на ртуть, превращая ее в оксид. "Упругий флюид" присоединяется к металлам при нагревании и увеличивает их вес.

Одновременно с Шееле и Байеном кислород исследовал знаменитый английский химик Джозеф Пристли. Он родился в 1733 г. в Филдхеде близ Лидса в семье ревностного католика и получил духовное образование. Вначале Пристли был проповедником в Саффолке, а затем переехал в Нантвич (графство Честер), где преподавал языки (английский и французский) и занимался литературой. Во время одной из поездок в Лондон в 1767 г. он познакомился с Бенджамином Франклином, знаменитым американским политическим деятелем, ученым и философом, создателем одной из первых теорий, объяснявших электрические явления. Под влиянием бесед с этим выдающимся человеком у Пристли возник интерес к электричеству, и он решил написать его историю. В том же году Пристли издал свой первый труд "История и современное состояние электричества". Автора избирают членом Королевского общества. А через два года Пристли присудили золотую медаль этого общества за исследование углекислого газа. Изучение газов все больше увлекало Пристли. Он получал их, сжигая и прокаливая вещества на огне очага. Затем Пристли пришла мысль: а почему бы не использовать для этой цели солнечное тепло, концентрируя лучи увеличительным стеклом? Сжигаемые вещества он помещал под колокол, а образовавшиеся газы отводил в бутыль, опрокинутую в сосуд со ртутью. Благодаря такому усовершенствованию стало возможным собирать газы, растворимые в воде.

Карл Вильгельм Шееле (1742-1786)

1 августа 1774 г. Пристли решил выделить "воздух"

из оксида ртути (II), поместив его под стеклянный колокол. В это время в лаборатории горела свеча, и Пристли внес ее в новый "воздух": свеча вспыхнула ярким пламенем. Тогда в другую бутыль с газом ученый поместил раскаленный кусочек каменного угля-тот исчез на глазах, рассыпая искры, а раскаленная железная проволока загорелась.

Пристли был сторонником теории флогистона, поэтому он решил, что полученный "воздух" не содержит "огненной материи" и назвал его "бесфлогистонным воздухом". Чтобы выяснить, где же содержится новый газ, Пристли проделал такой опыт: прокалил свинец на воздухе и, когда тот превратился в сурик, нагрел его под колоколом. При этом опять выделился "бесфлогистонный воздух". Значит, свинец мог присоединить его только из воздуха, следовательно, новый газ входит в состав обычного воздуха. Таков был вывод Пристли.

Возможно, "бесфлогистонный воздух" поддерживает жизнь? И Пристли проводит опыт с мышами. Он наполняет один стеклянный колокол обыкновенным воздухом, а другой - "бесфлогистонным" и помещает в тот и другой мышь. Через 15 минут в первом колоколе мышь погибла, вторая же только спустя полчаса стала терять признаки жизни. Снова повторен опыт-результат тот же: в "бесфлогистонном воздухе" мыши жили дольше. Тогда Пристли решает сам вдохнуть новый газ... Дышать было "чрезвычайно свободно и легко". И Пристли рекомендует его всем, кто хочет дышать горным воздухом, не выходя из комнаты. Он же отметил, что при раздувании огня "бесфлогистонным воздухом" температура ("жар") пламени повышается.

В 1774 г. Пристли предпринял поездку в континентальную Европу. В Париже он встретился с А. Лавуазье и подробно рассказал ему о своем открытии. Лавуазье заинтересовался новым газом.

Дальнейшая жизнь Пристли сложилась неудачно.

Джозеф Пристли (1733-1804)

Противник англиканской церкви и горячий сторонник французской буржуазной революции, он вызывал ненависть у реакционеров ; они подожгли его дом, разгромив лабораторию. Ученый вынужден был эмигрировать в Америку, где умер в 1804 г.