РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В ГЕРМАНИИ

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В ГЕРМАНИИ

Выше уже упоминалось, что антифлогистическая химия получила призвание во всех европейских странах. В Германии заслуга распространения антифлогистической химии принадлежит прежде всего М. Г. Клапроту.

Следует отметить, что признание в девяностых годах XVIII в. новых идей и учения, развитых Лавуазье и его соратниками, происходило почти повсюду (за исключением Англии) без острой борьбы. Лишь в отдельных случаях химики старого завета (особенно характерен в этом отношении Пристлей) продолжали упорствовать в своих взглядах. Подавляющее же большинство химиков Европы в конце XVIII в. фактически почти безболезненно рассталось с традиционными флогистическими догмами и объяснениями.

Мы видели, что во всех европейских странах химия развивалась в конце XVIII в. под знаменем химико-аналитических исследований. При этом главным процессом в развитии химии стал процесс накопления экспериментального материала. Неудивительно поэтому, что деятельность немецких и французских химиков, как, впрочем, и химиков других стран Европы, имеет много общих черт. Несмотря на то, что Германию и Францию в то время разделяла «стена революции» (которой все германские короли и герцоги панически боялись), основные задачи, которые решались немецкими химиками на рубеже XVIII–XIX вв., были, по существу, теми же, что и у химиков Франции. Таким образом, и в Германии в этот период получили развитие прежде всего химико-аналитические исследования. С другой стороны, деятельность многих немецких химиков-аналитиков сосредоточилась на решении химико-технических и химико-практических вопросов, выдвигаемых растущим капиталистическим производством.

Виднейшим немецким химиком этой эпохи, получившим широкую известность во всей Европе благодаря своим экспериментальным исследованиям, был Мартин Генрих Клапрот (1743–1817) (23). По окончании начальной школы Клапрот с 15-летнего возраста работал в аптеках, сначала в качестве аптекарского ученика, затем помощника аптекаря, провизора и управляющего аптеками. В 1766–1768 гг. он, в частности, работал в придворной аптеке в Ганновере, где стал усиленно заниматься химией и начал некоторые химико-аналитические исследования. Отсюда он перешел в одну из берлинских аптек. Естественно, он стремился перебраться в Берлин — крупнейший научный центр Германии. После двухлетней работы в Берлине, он на короткий срок уехал в Данциг, где также работал в аптеке. В марте 1771 г. Клапрот вернулся в Берлин и поступил на работу в аптеку, принадлежавшую Валентину Розе-старшему[49]. Розе был довольно видным химиком и фармацевтом, учеником Маргграфа. Он приобрел известность благодаря своим исследованиям легкоплавких металлических сплавов. Им предложен, в частности, рецепт сплава, плавящегося при 96 °C (2 части Bi, 1 часть Sn, 1 часть Pb — сплав Розе).

В. Розе отнесся весьма дружелюбно к своему новому сотруднику Клапроту, однако работал с ним мало, так как вскоре умер (в апреле 1771 г.). Его сыну — Валентину Розе-младшему было в это время всего 9 лет, Клапрот взял на себя управление аптекой и принял на воспитание Розе-младшего. Будучи управляющим аптекой, Клапрот получил достаточно широкие возможности для научно-исследовательской работы. Он организовал химическую лабораторию и стал публиковать (особенно после 1780 г.) многочисленные исследования, преимущественно химико-аналитического характера. Вскоре Клапрот приобрел широкую известность как исследователь, химик-аналитик и фармацевт.

Уже в 1782 г. он был назначен членом Медицинской коллегии (заменявшей в то время в Германии, России и других странах министерство здравоохранения). С 1787 г. Клапрот — член Прусской академии наук (ныне Германская академия наук в Берлине).

В восьмидесятых годах Клапрот выступал с курсами лекций по аналитической химии (искусство разделения), в частности перед офицерами-артиллеристами, и стал профессором химии в Артиллерийской школе, а также других учебных заведениях Берлина. При учреждении в 1808 г. Берлинского университета (ныне имени Гумбольдта) Клапрот был назначен (в 1809 г.) профессором химии. В лаборатории Берлинского университета он неустанно продолжал исследования до самой смерти в начале 1817 г.

Клапрот опубликовал свыше 200 книг, статей и сообщений, посвященных главным образом исследованию состава разнообразных минералов, солей, минеральных вод и других веществ. Он был выдающимся представителем химико-аналитического периода в химии и стал своего рода примером педантичного исследователя-аналитика для химиков ряда поколений. Литературное наследие Клапрота отражает огромную работу, которая им была выполнена. Химические анализы Клапрота отличаются точностью и надежностью. Многие приемы и методы количественного исследования, которые теперь известны любому химику, были впервые введены в практику Клапротом. Трудолюбию Клапрота, не прекращавшего систематических напряженных исследований до глубокой старости, можно только удивляться.

Первые работы Клапрота посвящены фармацевтическому анализу. Но уже в середине восьмидесятых годов он занимается главным образом исследованиями состава минералов, прежде всего вновь открываемых и неисследованных химически. Клапрота в первую очередь интересовали содержащиеся в минералах металлы и металлические земли. В те времена химики по старинной традиции вели счет металлам. Уже давно было известно, что помимо семи металлов древности существует много других. Во времена Клапрота общее их число достигло 17.

В процессе весьма трудоемких и кропотливых исследований Клапроту удалось сделать несколько крупных открытий. Так, в 1789 г. он открыл в смоляной руде землю, которая содержала новый, до того времени неизвестный металл. Клапрот назвал этот металл «ураний» (скоро этот металл стали называть просто «ураном») в честь открытия астрономом Гершелем планеты Уран. Несмотря на попытки восстановить «урановую землю» прокаливанием ее с бурой и углем, Клапроту не удалось выделить чистый металл.

В том же 1789 г. Клапрот повторил опыты Вокелена по получению «глициния» из минерала берилла и исследованию свойств этого нового металла. В сибирском берилле Клапрот обнаружил описанный Вокеленом металл и дал ему название «бериллий», которое было с тех пор принято в Германии и других странах.

В том же 1789 г. Клапрот открыл в гиацинте с острова Цейлон цирконовую землю. Два года спустя Вильям Грегор (1761–1817) открыл титан, вернее, титановую землю, которой дал название «меначин» (от названия минерала «менаконит»). В 1792 г. Клапрот, анализируя венгерский шерл (рутил), выделил землю, которую определил как основание металла, названного им «титан». Интересно отметить, что, обосновывая это название, Клапрот писал в 1795 г.: «Если для вновь открываемого ископаемого нежелательно подобрать название, указывающее на его своеобразные свойства, я нахожу, что лучше всего подбирать такие названия, которые ничего не говорили бы об этих свойствах и не давали, таким образом, повода для неправильных суждений. В связи с этим мне хотелось бы для данной металлической субстанции подобрать, так же как и для урания, имя из мифологии, поэтому я называю новый металлический осадок именем древних обитателей земли — титанов — «титаний» (24).

Заметим, что эта точка зрения вполне отлична от точки зрения Лавуазье и его соратников. Мы видели, что Лавуазье, современник Клапрота, стремился называть вновь открываемые элементы так, чтобы в названии были отражены их главнейшие свойства («кислород» — родящий кислоту, «водород» — родящий воду, «азот» — безжизненный и др.) Как говорилось выше, эти названия оказались совершенно неудачными.

В конце 1797 г. Клапрот исследовал красную сибирскую свинцовую руду (крокоит) и подтвердил наличие в ней нового элемента, незадолго до этого открытого в той же руде Вокеленом и названного им «хромом». Следует также отметить важную роль, которую сыграл Клапрот в открытии теллура. Еще в 1782 г. Франц Иозеф Рейхенштейн (1740–1825), в то время директор горных приисков в Тироле, исследуя одну из медных руд, заподозрил в ней присутствие нового элемента, который, впрочем, после исследования специалистов многие принимали либо за висмут, либо за сурьму. Бергман, которому был направлен для исследования образец руды, установил, что никакой сурьмы в ней нет. Полную ясность в возникший вопрос внес Клапрот, который при исследовании руды в 1798 г. обнаружил в ней новый элемент, названный им «теллуром» (название взято также из мифологии: от Tellus — название древнеитальянской богини, матери Земли).

Далее, в 1803 г. Клапрот, одновременно с Берцелиусом и Гизингером (см. ниже), открыл в минерале церите цериевую землю, металлическое основание которой было названо Берцелиусом «церием» (от названия малой планеты «Церера»). Не будем упоминать здесь о других, менее значительных открытиях Клапрота, а также о методических усовершенствованиях и нововведениях, которые он внес в химический анализ.

По-видимому, Клапрот мало интересовался теоретическими проблемами химии. Во всяком случае, примыкая до 1792 г. к лагерю сторонников теории флогистона, он не был ни явным приверженцем, ни догматиком этой теории. В 1786 г. он повторил опыт Лавуазье с разложением водяных паров при пропускании их через раскаленный ружейный ствол. Полученный таким путем водород он трактовал в духе времени как «воспламеняющийся воздух», или флогистон с примесью водяных паров. Вскоре новые открытия Лавуазье и его сторонников заставили Клапрота пересмотреть свои представления. Клапрот довольно легко расстался с флогистическими взглядами и перешел в лагерь сторонников кислородной, антифлогистической химии в «один день».

В 1792 г. как член Прусской (Берлинской) академии наук он выступил (по предложению некоторых членов Академии) с докладом о кислородной теории Лавуазье. Во время этого доклада он воспроизвел и продемонстрировал слушателям важнейшие опыты Лавуазье по сжиганию различных веществ и кальцинации металлов. В результате этого доклада как сам Клапрот, так и другие члены академии перешли на позиции антифлогистической химии. Такое внезапное «обращение» кажется несколько странным, однако оно подало пример химикам Германии и некоторых других стран сделать то же самое. Лишь немногие из немецких химиков остались верными старым воззрениям. К их числу принадлежал, например, Виглеб.

Г. Копп, описывая это событие из истории химии в Германии, особо отмечает заслугу Клапрота, утвердившего в Германии антифлогистическую химию. Копп замечает при этом, что ни в одной другой стране теория флогистона не пустила таких глубоких корней, как в Германии. По мнению Коппа, особые «национальные» чувства немецких химиков весьма затрудняли их переход от теории Шталя — их соотечественника — к идеям «французской химии» (25). Это замечание видного химика и выдающегося историка химии лишний раз подчеркивает наличие буржуазно-националистических взглядов и настроений среди германских, как, впрочем, и вообще среди западноевропейских, химиков и историков химии XIX и XX вв.

В заключение укажем, что Клапрот публиковал свои статьи и сообщения в различных изданиях и, между прочим, в «Мемуарах Берлинской академии наук» и в широко известном в те времена журнале «Химические анналы Кремля». Этот последний журнал [50], наряду с основанным Лавуазье и его соратниками журналом «Annalende Chimie», дает превосходное представление о проблемах, которые разрабатывались химиками на рубеже XVIII–XIX вв.

Впоследствии Клапрот собрал все свои публикации и издал их отдельно в шести томах под заглавием «К химическому познанию минеральных тел» (26). Это издание содержит свыше 2000 страниц. На рубеже XVIII–XIX вв. в Германии развили свою деятельность и многие другие химики-аналитики. Большинство их, подобно Клапроту, были аптекарями. Поэтому в их трудах нашли также отражение вопросы фармацевтической химии и фармации, а также и некоторые химико-технические вопросы. Хотя всем этим химикам не удалось сделать выдающихся открытий, исследования, выполненные ими, а также полученные ими результаты хорошо иллюстрируют общий ход развития химии в рассматриваемый период.

Во второй половине XVIII в. в Германии пользовался известностью Иоганн Христиан Виглеб (1732–1800) — аптекарь и сенатор. Он был весьма деятельным исследователем в области химии и фармации и при этом ревностным сторонником теории флогистона. Виглеб провел множество анализов различных веществ и, прежде всего, минералов, причем разработал и описал некоторые новые приемы анализа. Виглеб оставил значительное число литературных произведений по химии и фармации. Упомянем здесь его трехтомное руководство по общей и прикладной химии (1796 г.) и книгу «Пересмотр основ учения о химическом сродстве тел» (1777 г.).

Подобно Виглебу, другой немецкий химик этого периода — Иоганн Фридрих Веструмб (1751–1819) был также аптекарем, а в дальнейшем одновременно и горным комиссаром. В конце XVIII в. он развернул широкую деятельность в области химического анализа минералов и минеральных вод. Он уделял также много внимания вопросам технической химии. В частности, он описывал способы отбелки тканей, фабрикации уксусной кислоты, фруктовых вин и настоек, производство солода, стекольное производство и т. п. Упомянем здесь также о деятельности Христиана Фридриха Бухгольца (1770–1818) — аптекаря и профессора химии и фармации в Эрфурте. Из химико-аналитических работ Бухгольца следует назвать его исследования «серного молока» (коллоидной серы), различных хлоридов серы и роданисто-водородной кислоты. Бухгольц имеет некоторые заслуги в развитии методов количественного анализа.

Христоф Гиртаннер (1760–1800) был врачом, а впоследствии профессором химии в Геттингене. Во время своих путешествий по Швейцарии, Франции и Англии собрал и исследовал многие минералы. Однако он не был деятельным химиком-экспериментатором. Зато, пользуясь данными исследований других химиков, он содействовал своими книгами распространению антифлогистической химии. Из них назовем здесь «Начальные основания антифлогистической химии» (27).

Широкую литературную деятельность в области химии развил также Иоганн Фридрих Гмелин (1748–1804) — профессор медицины в Тюбингене, а затем профессор медицины и химии в Геттингене. Из выпущенных им книг назовем здесь «Введение в химию и минералогию» (1780 г.), «Руководство по технической химии» (два тома, 1795 г.) и «История химии» в трех томах (28). Последний труд представляет собой одну из первых попыток обстоятельно и подробно изложить развитие химии на основе первоисточников. Изложение Гмелина снабжено прекрасной библиографией статей и отчетов об исследованиях от древнейших времен до конца XVIII в.

Сигизмунд Фридрих Гермбштедт (1760–1833) — аптекарь, затем профессор химии и фармации в Медико-хирургической коллегии, а с 1810 г. после основания Берлинского университета профессор химии, фармации и технологии в этом университете и член Берлинской академии наук. Подобно Гмелину и Гиртаннеру, Гермбштедт занимался главным образом литературной деятельностью в области химии. Он выпустил несколько книг, в том числе учебников по химии. Из них наиболее известны «Основы общей экспериментальной химии» (1791 г.). Кроме этого, Гермбштедту принадлежат многочисленные труды по технической химии, в частности по отбеливанию тканей, мыловарению, сахарному производству, виноделию, красильному делу. Гермбштедт был одним из первых немецких химиков, признавших кислородную теорию. Он усердно распространял в Германии антифлогистическую химию и выпустил переводы на немецкий язык сочинений Шееле, Лавуазье и Шапталя.

Литературно-педагогической деятельности посвятил большую часть жизни Иоганн Бартоломей Тромсдорф (1770–1837). Он был также аптекарем в Эрфурте и с 1795 г. здесь же профессором физики и химии. Тромсдорф основал в Эрфурте Фармацевтический институт (при университете) для подготовки высококвалифицированных фармацевтов. Он требовал от обучающихся в этом институте безусловного усвоения практических приемов химического исследования и, прежде всего, выполнения химических анализов с высокой точностью. Помимо большого числа химико-фармацевтических статей Тромсдорфу принадлежит «Систематическое руководство по общей химии» (1800–1804). В 1792 г. он выпустил «Обзор важнейших открытий в области химии».

Старший современник Тромсдорфа — Фридрих Альберт Карл Грен (1760–1798), по образованию фармацевт, был профессором химии в Галле. Он также выпустил «Систематическое руководство по общей химии». Грен был ярым защитником теории флогистона и даже держался теории «отрицательного веса» флогистона (1786 г.). Он был издателем «Физического журнала» (1790–1799) — предшественником Гильберта и Поггендорфа («Анналы Гильберта» и «Анналы Поггендорфа» в XIX в.).

Упомянем также об Иоганне Фридрихе Августе Гёттлинге (1755–1809) — аптекаре, а затем профессоре химии, фармации и технологии в Иене. Гёттлинг был первым, принявшим в Германии учение Лавуазье. Он принял важное участие в разработке многих методов качественного анализа. Он оставил между прочим «Руководство по теоретической и практической химии» (1798–1800), по которому училось целое поколение иенских студентов. Учеником Гёттлинга был, в частности, Дёберейнер.

К этой галерее немецких химиков конца XVIII и начала XIX в. следует отнести и Иозефа Франца Жакена (1766–1839)[51], занимавшего с 1797 г. кафедру химии и ботаники в Венском университете. Жакен приобрел известность своей книгой «Учебник общей и медицинской химии» в двух частях. Он был одним из видных естествоиспытателей своего времени в Австрии, организатором собраний ученых, которые он устраивал в своей квартире.

Несмотря на то, что учебник Жакена написан после утверждения кислородной теории, его нельзя назвать новаторским. Кислороду и его свойствам в книге посвящено лишь несколько страниц, многие явления объясняются по-старому, с флогистических позиций. В конце второго тома учебника имеется приложение «Очерк флогистической системы», в котором подробно и с большим «сочувствием» изложена теория флогистона и важнейшие объяснения явлений на основе этой теории. Это приложение, которое имеется также и в книге Гиртаннера, достаточно хорошо характеризует «переходный» характер этого учебника и взглядов его автора.

В дальнейшем будет упомянуто о деятельности и некоторых других ученых Германии начала XIX в.