РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В РОССИИ

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В РОССИИ

В известной связи с немецкими химиками в этот период работали и химики России. К концу XVIII в. исследования, химико-техническая и экспедиционная деятельность химиков России получила особенно широкое развитие. Выдающиеся труды и начинания Ломоносова в области химии оказали настолько большое влияние на академические и правительственные круги России, что в Петербургской академии наук во второй половине XVIII в. установилась традиция особого внимания к химии и, в особенности, к организации химико-технических изысканий.

В послеломоносовский период в Петербурге работало несколько химиков. Выше мы назвали некоторых из них, в частности И. Г. Лемана. В связи с расширением экспедиционной деятельности Академии наук кафедру химии в ней занимали одновременно по нескольку химиков. Многие из них получили известность своими трудами.

Период с 1725 по 1800 г. в истории химии в России П. Вальден называет «академическим» периодом (30). Действительно в этот период большинство видных химиков работали в Академии наук. Однако многие химики не были, собственно, связаны с Академией, работая в Бергколлегии, Медицинской коллегии и аптеках, на заводах и т. д. Так, например, И. Шлаттер работал на Монетном дворе.

Видным естествоиспытателем и химиком конца XVIII в. в России был Кирилл Густавович (Эрик) Лаксман (1738–1796) (31). По происхождению он был финном и учился в университете в Або. В 1762 г., сделавшись лютеранским пастором, он приехал в Петербург в качестве учителя в лютеранском (Петропавловском) училище. В 1764 г. он был назначен пастором в Барнаул и одновременно избран корреспондентом Петербургской академии наук. В Барнауле Лаксман занялся научными исследованиями. Будучи подвижным и деятельным, он принялся за изучение минералов, флоры и фауны, посылая отчеты о своих исследованиях, собранные коллекции и отдельные образцы в Петербург и Стокгольм. В Сибири Лаксман познакомился с знаменитым русским изобретателем И. И. Ползуновым (1728–1766) и под его руководством изучил горное дело, металлургию и техническую химию.

В 1770 г. Лаксман был избран академиком по кафедре химии и экономии (т. е. хозяйственной и технической химии), ему была передана ломоносовская лаборатория. Здесь он работал несколько лет, предпринимая время от времени путешествия по России — на Волгу, в Бессарабию и другие районы. В 1780 г. Лаксман был назначен помощником управляющего Нерчинскими металлургическими заводами. Он с большим рвением продолжал естественнонаучные исследования несмотря на неприятности (он был отстранен от должности и некоторое время работал даже в качестве исправника). В 1784 г. его положение постепенно улучшилось, а в 1788 г. он был восстановлен в звании почетного академика. После возвращения в Петербург, он много хлопотал об организации экспедиции к берегам Тихого океана и в Японию. Выехав в эту экспедицию, он внезапно умер по дороге в Иркутск в 1796 г. Химическая тематика в исследованиях Лаксмана занимала второстепенное место. Главное внимание он уделял минералогии, зоологии и ботанике. Однако он приобрел широкую известность своими успешными опытами по замене поташа и природной соды при варке стекла природной глауберовой солью. По существу, Лаксман изобрел способ получения из глауберовой соли искусственной соды.

Лаксман так описывает свой способ: «Я взял четыре пуда сей щелочной ископаемой соли, известной под названием глауберовой, горькой, слабительной, сибирской соли, а у Мунгальских народов гуджир называемой. Сие кристалловидное вещество выставил я на открытый воздух и попустил оному распасться. По прошествии двух недель лишилось оно влажности, нужной к составлению кристалловидного образа, распалося в весьма тонкий белый порошок и половину тяжести своей потеряло. Сей нежный порошок смешал я с четырьмя фунтами угольного порошка, приготовленного из обыкновенного соснового угля… Смешав, все сие всыпал я в раскаленную перепепливающую печь, и тотчас начала оная смесь многочисленные испускать искры и распространился кисловатый, слегка на серную печень сдающийся запах. Каление продолжал я несколько часов и несколько раз мешал. Но когда перестали показываться искры, вынул я всю соль из печи, которая доказала все свойства соды, или чистой щелочной соли из царства ископаемых. Будучи хорошо перемешана с четырьмя пудами песку и вторично чрез несколько часов калёна, расплавилася смесь сия в чистое зеленоватое стекло; с толченым же и мелко просеянным кварцем дала стекло белое, на подобие воды прозрачное» (32).

Таким образом, речь здесь идет о получении соды по методу, принципиально не отличающемуся от метода Леблана. Так как применение полученной таким путем соды вместо поташа в стекловарении было успешно осуществлено Лаксманом еще в 1764 г. и затем в промышленном масштабе — на построенном им стекловаренном заводе в Тальцинске в 1784 г., то имеются все основания считать его первооткрывателем так называемого леблановского метода получения соды.

Деятельность другого академика Петербургской академии наук — химика этого периода Ивана Ивановича (Иоганна Готлиба) Георги (1729–1802) (33) отразила как общие тенденции в развитии химии второй половины XVIII в., так и особенности развития естествознания в России. Георги приехал в Россию в 40-летнем возрасте с незаконченным университетским образованием (в Упсале). Так же как и Лаксман, Георги был путешественником, натуралистом — участником комплексных экспедиций, снаряжавшихся Петербургской академией в различные районы страны. Во время этих путешествий Георги собрал обширный этнографический, географический и естественнонаучный материал, в частности некоторые данные об источниках природной соды в Сибири. Несмотря на то что последняя работа была лишь незначительной деталью его крайне разностороннего обзора, он был в 1776 г. избран адъюнктом Академии наук по кафедре химии, а в начале 1783 г. — академиком по химии. В отличие от своих современников-химиков Георги как химик занимался техническими и сельскохозяйственными анализами, исследовал самые различные продукты, главным образом растительного и животного происхождения. Впрочем, Георги принадлежат некоторые исследования минералов и горных пород. После смерти Георги осталась незаконченной его книга «Курс химии» (не изданная при жизни Георги, вероятно, потому, что она успела устареть в процессе подготовки).

Современником и коллегой Георги по Академии наук в Петербурге был Никита Петрович Соколов (1748–1795). Он получил медицинское образование в университетах Лейдена и Страсбурга. Знаменитый когда-то своей химико-медицинской школой Лейденский университет во второй половине XVIII в. уже потерял свой блеск и жил в значительной степени старыми, отсталыми традициями. Об этом свидетельствует, в частности, тематика исследований, которые выполняли Соколов и другие молодые русские ученые, командированные в Лейден (34). Так, по возвращении на родину Соколов опубликовал следующие статьи: «О деле молошного сахара и пользе оного», «О пользе и употреблениях можжевельника», «О природе мышьяка», «Об обработке металлов серою», «Лучший способ приготовления медной амальгамы», «О делании английского фосфора» и др. (35) Эта тематика, как видно из названий, более характерна для эпохи Бургаве, чем для «аналитического периода» развития химии.

Соколов в молодости принял участие в академических экспедициях и путешествовал самостоятельно. Он интересовался вопросами, связанными с технологией производства разнообразных материалов, главным образом из сельскохозяйственного сырья, с хозяйственным значением местных запасов ископаемых, а также с растительным и животным сырьем. В частности, он обратил внимание на наличие в Подмосковье (Калуга) угольного месторождения и описал опыты плавки чугуна на каменном угле (36).

Продолжая старую, ломоносовскую традицию, Соколов многократно выступал с публичными лекциями по химии, а также читал курс химии для студентов академического университета. Он занимался и литературной деятельностью по химии. Так, ему принадлежит перевод книги Эркслебена (37); он участвовал также в переводе словаря Макёра. По-видимому, Соколов был признанным знатоком русского, в том числе и научно-технического, языка. В 1784 г. он был избран даже в члены Российской академии[52]. В последние годы жизни Соколов отошел от научной и общественной деятельности, так как был болен, по-видимому, вследствие отравления при химическом исследовании. Виднейшим среди химиков России конца XVIII в., без сомнения, был Товий Егорович (Иоганн Тобиас) Ловиц 1757–1804). Он приехал в Россию 11-летним мальчиком (38) и вместе со своим отцом астрономом Георгом Морицем Ловицем вскоре отправился в экспедицию в Прикаспийские степи. После гибели отца[53] он вернулся в Петербург и некоторое время учился в Академической гимназии, но вскоре оставил ее и поступил в качестве ученика в Главную (императорскую) аптеку. Здесь он получил хорошую подготовку в области химии и фармации. Затем несколько лет он учился на Медицинском факультете Геттингентского университета. Не окончив из-за тяжелой болезни университета, он вернулся в Петербург и вновь поступил в ту же Главную аптеку. Скоро он стал провизором. В Главной аптеке Ловиц выполнил значительную часть своих выдающихся экспериментальных исследований.

Исследованиями в области химии Ловиц начал заниматься с 1784 г. В восьмидесятых и девяностых годах он сделал ряд выдающихся открытий и обратил на себя внимание ученого мира. Уже в 1787 г. он был избран корреспондентом Академии наук, затем адъюнктом, в 1793 г. — академиком. Кроме этого, Ловиц занял руководящее положение в Вольном экономическом обществе и стал членом Медицинской коллегии. С 1797 г. он окончательно перешел в Академию наук, организовав собственную домашнюю лабораторию, так как академическая лаборатория Ломоносова была в то время совершенно неблагоустроена. Умер Ловиц в 1804 г. на 48-м году жизни.

Ловиц был одним из виднейших представителей «аналитического периода» в химии. Но помимо чисто химико-аналитических работ он провел обширные и весьма плодотворные исследования по адсорбции из растворов и по кристаллизации, а также и в ставшей в то время традиционной области — технической химии.

Пытаясь в 1785 г. получить путем перекристаллизации бесцветные кристаллы виннокаменной кислоты, Ловиц случайно открыл явление адсорбции углем из растворов. Вначале он объяснил это явление (адсорбцию загрязняющих примесей) «дефлогистирующим действием угля», но в дальнейшем отказался от этой точки зрения и развил своеобразную «химическую теорию адсорбции» на основе кислородной теории. Ловиц широко изучил открытое им явление адсорбции и предложил ряд путей ее практического применения. В частности, Ловицу принадлежит сохранивший свое значение до наших дней способ адсорбционной очистки спирта от примесей сивушных масел, а также способ очистки органических препаратов путем адсорбции примесей активным углем, добавляемым при перекристаллизации.

Большое теоретическое и прикладное значение получили исследования Ловица по кристаллизации. Ловиц ввел понятия о пересыщении, о так называемой самопроизвольной и принудительной кристаллизации. Ловиц открыл наличие в растворах при кристаллизации конвекционных потоков, выяснил роль зародышей кристаллизации, дал способы выращивания больших кристаллов. Он предложил также применять кристаллизацию для химико-аналитических определений. Для этого он изготовил модели кристаллов солей из черного воска и подметил явление изоморфизма. Ловицу принадлежит оригинальный метод качественного анализа солей по рисунку скелетных кристаллических образований на поверхности стекла, получающихся после испарения капли раствора.

Будучи превосходным химиком-аналитиком, Ловиц сделал в течение 17 лет своей научной деятельности и множество анализов минералов, солей и других веществ и разработал ряд важных методов качественного и количественного анализа. Он был одним из первых химиков, применивших титрование[54] для определения крепости кислоты, и предложил метод перевода в раствор силикатов путем кипячения их в растворах едких щелочей, взамен громоздкого способа сплавления силикатов с щелочами в серебряном тигле, предложенного Клапротом. Ловиц принял участие в открытии и исследовании ряда новых элементов. Большие заслуги принадлежат ему, в частности, в открытии и изучении свойств стронция и хрома.

Известны также и другие многочисленные исследования, предложения, технические проекты, разработанные Ловицем в областях технической, органической и фармацевтической химии. В частности, Ловиц впервые получил кристаллическую (ледяную) уксусную кислоту, безводный алкоголь, чистый серный эфир и многие другие вещества.

Младшим современником Ловица был академик Яков Дмитриевич Захаров (1775–1836). Он учился в Геттингентском университете и с 1790 г. стал адъюнктом Академии наук. Деятельность Захарова была весьма разносторонней. Главной его заслугой является пропаганда в России кислородной теории и новой химии. Он выпустил упоминавшийся выше перевод учебника Гиртаннера «Антифлогистическая химия». Захаров выступал также с публичными лекциями, статьями и даже исследованиями в аспектах кислородной теории. В начале XIX в. он опубликовал несколько статей, пропагандировавших идеи новой химии («О разложении воды посредством раскаленного железа», «Новые опыты разложения алмаза» и др.) (39).

Захарову принадлежит исследование «закономерностей теплоемкости» тел. Он же разработал способ промышленного получения водорода путем разложения воды раскаленным железом. В 1804 г. Захаров совершил вместо заболевшего Ловица подъем на воздушном шаре. Это был первый в истории науки подъем с чисто научными целями. Д. И. Менделеев писал о значении этого подъема («поднятия»): «… Оно (поднятие) имеет исторически весьма существенное значение: оно было первое, чисто ученое путешествие с целью изучения верхних слоев атмосферы. Гей-Люссак поднялся два месяца спустя, и мы должны гордиться тем, что первое чисто метеорологическое поднятие совершено русским ученым…» (40).

Кроме того, Захаров принял участие в разработке новой русской химической номенклатуры. В своей статье «Рассуждение о Российском химическом словозначении» (1810 г.)он привел наиболее удобные, по его мнению, русские названия веществам, принадлежащим к различным классам соединений.

Следует кратко рассказать еще о нескольких химиках России этого периода. Среди них видное место занимает Василий Михайлович Севергин (1765–1826) — академик-минералог (41) (с 1793 г.). Наряду с важными исследованиями и литературными трудами по минералогии и геологии Севергин выпустил несколько химико-аналитических исследований. Назовем его «Способ испытывать минеральные воды» (1800 г.), «Пробирное искусство» (1801 г.), а также «Химический словарь» в четырех томах (переработанный словарь Луи Кадета — химика эпохи Лавуазье) (1800–1813). Севергин был одним из пропагандистов кислородной теории в России.

Видным русским химиком-аналитиком был Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин (1760–1805). Он был вице-президентом Бергколлегии, почетным академиком Петербургской академии и членом Королевского общества в Лондоне. Исследования этого замечательного химика касались главным образом химии и технологии платины и палладия. Он открыл и исследовал так называемые хлороплатинаты щелочных и щелочноземельных металлов, изучил растворимость хлороплатината аммония в воде. Мусин-Пушкин получил амальгаму платины и нашел способ получения ковкой платины прокаливанием ее амальгамы.

Мусину-Пушкину принадлежат и другие исследования. Он описал способ получения кристаллических золота и серебра, исследовал соли хрома, открыв хромовые квасцы и новые окислы хрома. Кроме того, он издал руководство по получению природной и искусственной селитры, исследовал соли фосфорной кислоты (42).

Среди химиков Московского университета на рубеже XVIII–XIX вв. особенно выделялся своей химико-аналитической деятельностью Иоганн Якоб Биндгейм (1750–1825) — ученик Клапрота и его преемник по должности провизора в берлинской аптеке. Биндгейм в конце 1780-х годов переехал в Петербург, а затем в Москву и здесь стал профессором фармацевтической химии и фармации в университете. Он развернул широкие исследования по аналитической, технической и фармацевтической химии. Биндгейм изолировал сахар из белой свеклы (1799 г.) и положил начало развитию свеклосахарной промышленности в России. Нет необходимости упоминать о менее известных и менее деятельных химиках России этого периода, работавших в различных учреждениях вне Академии наук.

Этот беглый обзор деятельности наиболее видных химиков, работавших в России на рубеже XVIII–XIX вв., с полной отчетливостью свидетельствует о том, что развитие химии в России протекало в общем русле с развитием химии в Германии и во Франции. Вместе с тем исследования химиков России отразили все более и более тесную связь с производством и его нуждами. Большинство химиков весьма охотно работали в области технической химии, решая задачи, связанные с использованием новых видов сырья, с организацией новых производств и усовершенствованием существующих производств. Естественно, что в деятельности химиков России этого периода нашли отражение также и запросы крепостнического сельского хозяйства. Таким образом, Россия в этот период полноправно участвовала в общем процессе развития химии и русские химики вместе с химиками других стран подготовляли почву для новых научных обобщений.