Глава 6. Антуан Лоран Лавуазье

В 1764 г. Парижская Академия наук объявила конкурс на тему "Найти лучший способ освещения улиц большого города, соединяющий в себе яркость освещения, легкость обслуживания и экономичность". Лучшим был признан проект под девизом "И путь свой отметит огнями" (слова из "Энеиды" Вергилия). В проекте научно обосновывались различные устройства уличного освещения: фонарями масляными и с сальными свечами, с рефлекторами и без них и т.д.

9 апреля 1765 г. победителю была вручена золотая медаль Академии. Им оказался двадцатидвухлетний Антуан Лоран Лавуазье - будущая гордость французской и мировой науки.

Родился он 26 августа 1743 г. в семье адвоката парижского суда. Отец хотел видеть Антуана адвокатом и отдал его в старинное аристократическое учебное заведение-коллеж Мазарини, затем учеба была продолжена на юридическом факультете университета.

Антуан, отличавшийся прекрасными способностями, учился легко, так как с юных лет он выработал привычку к напряженному систематическому труду. В университете кроме юридических наук Лавуазье изучает и естественные, которыми увлекается все больше. Он слушает курс лекций по химии у известного химика Г. Руэля, занимается минералогией у Ж. Геттара, ботаникой - у Б. де Жюссье.

В 1764 г. Лавуазье окончил университет со званием адвоката, а в феврале следующего года он представляет в Парижскую Академию наук свою первую работу по химии "Анализ гипса", в которой проявилась его самостоятельность и оригинальность мышления. Если до этого о составе минералов судили в основном по "действию огня", то он изучал "на гипсе действие воды-этого почти универсального растворителя"; исследовал процесс кристаллизации и установил, что при застывании гипс поглощает воду.

В 1768 г. он избирается в Академию наук адъюнктом по классу химии. Французские ученые возлагали на него большие надежды, и они не ошиблись.

В том же году Лавуазье становится генеральным откупщиком. Как один из членов Компании Генерального откупа он получил право взимать налоги и пошлины с населения. Выполняя задания Компании, он инспектировал табачные фабрики и таможни на западе Франции. Доходы шли главным образом на приобретение дорогостоящих приборов для научных исследований. Участие в Генеральном откупе стало причиной трагической гибели великого ученого во время буржуазной революции.

Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794)

Имея много обязанностей по делам откупа, Лавуазье занимался химией только с 6 до 9 часов утра и с 7 до 10 часов вечера ежедневно и один раз в неделю (по субботам) полностью весь день.

С 1772 г. Лавуазье начинает изучать горение и обжиг металлов, предполагая "повторить с новыми предосторожностями, дабы объединить все то, что мы знаем о том воздухе, который связывается или выделяется из тел (речь идет о СO₂ - Б. К.), с другими добытыми познаниями и создать теорию". В том же году он начал опыты по горению, а также кальцинации металлов. Первый эксперимент-сжигание алмаза. Лавуазье поместил его в закрытый сосуд и нагревал с помощью увеличительного стекла до тех пор, пока алмаз не исчез. Исследовав образовавшийся газ, Лавуазье установил, что это "связанный воздух" (СO₂). Затем ученый подверг сжиганию фосфор и серу в герметически закрытых колбах, предварительно взвесив их. Анализируя результаты опытов, он убедился, что вес фосфора и серы при горении увеличился, а такое "увеличение происходит благодаря громадному количеству воздуха, который связывается при горении". Это наводит Лавуазье на мысль, что и при кальцинации металлов происходит поглощение воздуха. В доказательство он ставит в следующем году специальные опыты (опять же проводя тщательное взвешивание). В закрытых сосудах нагревались различные металлы: олово, свинец, цинк. Вначале на их поверхности образовывался слой окалины (оксидов), но через некоторое время процесс прекращался. Однако окалина тяжелее исходного металла, вес же сосуда до и после нагревания оставался тем же. Значит, прибавление в весе металла могло произойти только за счет имевшегося в сосуде воздуха, но тогда там должно быть разреженное пространство. И действительно, когда сосуд открывали, в него устремлялся воздух и вес сосуда становился больше (вспомните опыты М. В. Ломоносова).

Почему же с металлами соединяется не весь воздух? Какая из его составных частей реагирует с веществами? Эти вопросы волновали Лавуазье. Ответы на них пришли после встречи с Пристли.

Повторив опыты английского ученого, Лавуазье констатировал, что ¹/₅ часть воздуха соединяется с ртутью, превращая ее в окалину (оксид ртути), а оставшиеся ⁴/₅ воздуха не поддерживают горение и дыхание. При нагревании оксида выделяется тот же объем воздуха, который, смешиваясь с оставшимся, дает первоначальный воздух. Следовательно, обычный воздух состоит из двух частей: "чистого воздуха" и "удушающего воздуха".

В 1775 г. Лавуазье становится "главным распорядителем порохов" (управляющим селитряной и пороховой промышленностью). Он переезжает в Арсенал, где устраивает отличную лабораторию; в ней он проработал почти до конца жизни.

Выполненные работы подводили Лавуазье к мысли о том, что при горении веществ важную роль играет "чистый", или "живительный", воздух, а не фантастический флогистон. Весь свой богатый экспериментальный материал ученый обобщил в трех статьях, которые представил в Академию.

В первой рассматривалось взаимодействие ртути с "купоросной кислотой" (серной) и обжиг образующегося при этом ртутного купороса. Вторая статья "О горении вообще" была наиболее важной, так как в ней Лавуазье предлагал "новую теорию горения". Согласно этой теории горение есть процесс соединения тел с кислородом с одновременным выделением тепла и света. Получающиеся при этом продукты-не простые вещества, а сложные, состоящие из тела и кислорода. При горении вес веществ увеличивается. Третья статья имела название "Опыты над дыханием животных и об изменениях, которые совершаются в воздухе, проходящем через легкие". В ней автор отмечал, что дыхание животных тождественно горению, только идет оно медленнее, и образующееся при этом тепло поддерживает постоянную температуру в организме.

Эти работы были высоко оценены Ф. Энгельсом, который писал, что Лавуазье "впервые поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове".

Кислородная теория горения опровергала теорию флогистона. Недаром крупнейшие химики того времени - приверженцы флогистона, и среди них Шееле, Кавендиш, Пристли, отказывались ее признать. В Германии же поклонники "огненной материи" в знак протеста даже сожгли портрет Лавуазье...

За свои новаторские исследования Лавуазье в 1778 г. был избран академиком Парижской Академии наук.

В 1789 г. выходит "Начальный курс химии" в трех частях - один из важнейших трудов ученого. В том же году во Франции началась буржуазная революция. В марте 1792 г. ликвидируется откуп, а в следующем году Конвент принимает решение об аресте откупщиков, в том числе и Лавуазье. После суда все откупщики были приговорены к смертной казни. 8 мая 1794 г. Лавуазье был гильотинирован. Он расплачивался, по словам К. А. Тимирязева, "за грехи целых поколений хищников, высасывавших из французского народа его жизненные соки".