ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткий исторический обзор химических теорий из "Общая химия" С древнейших времен человек наблюдал в природе химические явления и пытался использовать их для улучшения условий своего существования. Скисание молока, брожение сладкого сока плодов, действие ядовитых растений давно привлекли внимание человека. Однако важнейшее химическое открытие доисторического периода — это использование огня. Неизвестны ни место, ни время, когда человек научился зажигать дерево и поддерживать горение. Неизвестно также, сколько времени прошло с тех пор, как человек начал использовать огонь для приготовления пищи, в гончарном производстве и для обработки металлов. К началу исторической эпохи химические и физические знания в этих направлениях находились на высоком уровне. Египтяне получали краски и косметические средства из минеральных веществ, умели добывать золото, бронзу и железо, красить ткани и изготовлять стекло и фарфор. [c.11] Ни один из народов Древнего Востока (китайцы, египтяне, вавилоняне, финикийцы) не поднялся до философского размышления о природе, свободного от мифологических представлений. Этому высшему достижению человеческой мысли мы обязаны грекам, которые в своем богатом наследии оставили нам философию природы, на которой впоследствии было воздвигнуто здание современной науки. [c.11] Греческие натурфилософы. Наибольшее затруднение, которое испытывал человек в его стремлении понять устройство материального мира, заключалось, несомненно, в бесконечном многообразии окружающего мира. Повсюду он видел самые разнообразные картины — облака, реки, землю, камни, деревья, цветы, животных. По-видимому, первый вопрос, который мог возникнуть в то время, относился к классификации столь разнообразных и многочисленных проявлений материи. Вначале ответ на этот вопрос был предельно простым. Первый философ ионийской школы Фалес Милетский (около 600 до н. э.) учил, что первичной материей, из которой возникают все объекты окружающего мира, является вода впоследствии Анаксимен предложил считать первичной материей воздух, а Гераклит — огонь. [c.11] Эти воззрения завершились теорией Эмпедокла из Агригента в Сицилии (490—430 до н. э.), который учил, что материальный мир состоит из четырех элементов земли, воды, воздуха и огня, которые не могут превращаться друг в друга и входят в состав всех объектов в различных соотношениях. Качественные различия между объектами в природе обусловлены неодинаковым соотношением входящих в них элементов. [c.11] Преобладающей идеей этой теории элементов была классификация веществ по плотности, начиная от наиболее плотной формы (земли) до наименее плотной (огня). (Огонь считался самой разреженной формой вещества. На различие между веществом и энергией стали обращать внимание лишь недавно до ХУП1 в. теплоту, свет и электричество рассматривали как материальные среды, еще более летучие, чем газы.) Понятие элемента у греков включало представление не только о составной части, но и о качестве, свойствах. Последнее очень трудно понять современному человеку. Элементами считали свойства холодный и влажный (вода), сухой (земля), теплый (огонь). [c.11] Особенно интересным из-за своего сходства с современной теорией является учение об атомах Левкина (около 450 до н. э.) и его ученика Демокрита из Абдеры (около 460—370 до н.э.). Согласно учению одной из греческих философских школ, различные объекты сохраняют свои свойства при их делении на части наименьшая часть листа тоже зеленая, мельчайшая капля меда тоже сладкая. Следовательно, материи присущи ее свойства. Другого мнения придерживались атомисты . Объекты состоят из атомов — мельчайших частиц, неделимых и неизменных, образованных из одного и того же первичного вещества, но отличающихся по размерам, форме и движению. Объекты имеют различные свойства, поскольку входящие в их состав атомы смешаны и расположены по-разному. У философов-атомистов встречается и другая очень важная современная идея о сохранении материи, конкретизированная в знаменитом высказывании Демокрита Ничто не образуется из ничего, ничто не исчезает в ничто . Несмотря на близость к современной теории, это учение не оказало никакого влияния на практическую химию, поскольку ей недоставало экспериментальной, количественной основы. С помощью атомистической теории нельзя было ни объяснить частные явления, ни предвидеть их. Однако с развитием этой теории человек получил представление о мире, совершенно отличном от пестрого мира чувств, лишенном звука, цвета, вкуса и запаха, в котором господствуют лишь число и соотношение частиц. [c.12] Значительное влияние на более позднюю греческую культуру и особенно на философов-схоластов средних веков оказал Аристотель (384—322 до н. э.), работы которого охватывали все области науки того времени. Этот философ учил, что весь мир заполняет материальное вещество — эфир, который определяет порядок и непрерывность мира. Эфиру родственна пневма, или дыхание жизни, причина жизненных функций животных и растений. Четыре элемента Эмпедокла, по его мнению, происходят из единой первичной материи и входят в состав всех объектов в различных соотношениях. Из воды и земли в недрах земного шара в течение длительного периода времени образуются все соли, камни, руды и металлы. Эмпедокл считал, что только золото не содержит земли. Все другие металлы — серебро, медь, железо, олово и свинец — содержат большее или меньшее количество земли и поэтому не стойки к действию огня. Металлы родственны и могут превращаться друг в друга. Так, медь, сплавленная с определенной землей (безусловно, речь идет о сульфиде цинка), превращается в новый металл, желтый, как и золото (латунь). Эти идеи имеют немало общего со взглядами поздних греческих алхимиков, однако алхимики не вдохновлялись непосредственно ими. Вероятно, они были общим достоянием всей древней культуры. В своих произведениях алхимики признавали не греческих философов, а совсем другие авторитеты. [c.12] И у некоторых греческих авторов, живших в Египте, например у Зосимоса, возможно, оно произошло от греческого слова ч-хима — литой металл. Термин химия пришел к нам от арабов, которые превратили его в алхимию . [c.13] Алхимики утверждали, что их вдохновляют легендарные или божественные личности, такие, как Гермес Трисмегистос, отождествляемый с египетским богом Тотх. От имени Гермес происходит слово герметичный . [c.13] Различают три периода алхимии греческую александрийскую, арабскую и латинскую из средневековой Западной Европы. Учение алхимиков было смесью путаных умозрений на философской, мифологической и религиозной основе о природе и возникновении из элементов различных минералов, металлов и солей. Алхимия базировалась на двух априорных постулатах единстве материи и существовании таинственного фактора (вещества) — философского камня, способного превращать такие обычные металлы, как свинец и олово, в золото и серебро. Обычные металлы считались больными , поскольку они легко теряют блеск, превращаясь при нагревании в золу (окиси). Как полагали, философский камень был средством против этого заболевания . Отсюда, учитывая принцип единства материи, было логично полагать, что это вещество будет также эликсиром жизни — совершенным лекарством от всех болезней для человека. [c.13] Все вещества в природе образуются в результате соединения серы с ртутью. Последние не надо смешивать с обыкновенными веществами с таким же названием. У алхимиков речь идет о философских принципах с двумя противоположными действиями сера образуется из воздуха и огня, ртуть — из воды и земли. Язык алхимиков был туманным и многословным, вещества и операции были скрыты за непонятными символическими названиями и иносказаниями. [c.13] От алхимиков современная наука унаследовала исключительно ценный метод работы — эксперимент. В поисках философского камня алхимики открыли целый ряд веществ (например, азотную кислоту, спирт и многие соли) и создали некоторые химические приборы. Лаборатории алхимиков — это первые помещения, которые были специально предназначены для проведения в них исследований. В произведениях Зосимоса, наиболее известного из греческих алхимиков в Александрии, жившего около1300 г. н. э., описаны и приведены наброски перегонных аппаратов, частично заимствованные из более древних книг Марии Египтянки. [c.13] Среди средневековых авторов, писавших на латинском языке (XII— XIV вв.), наиболее известны Альберт Великий, Роджер Бэкон и Раймунд Луллий. Все они были в первую очередь религиозными писателями и лишь от случая к случаю занимались естественными науками и алхимией. Бэкон (1214—1294) предвидел развитие науки и техники (в будущем и ясно представлял себе огромные возможности экспериментального метода. [c.13] Основной целью химии становится поиск лекарственных средств. Изменение точки зрения было в общем благотворным, а следствием отказа от сохранения секрета и расширения экспериментальных работ явилось накопление фактического материала. Основными представителями нового течения были Либавий, открывший тетрахлорид олова, Базиль Валентин, описавший соединения сурьмы, и Ван Гельмонт (1577—1644). Последний внес большой вклад в познание природы веществ, сделав различия между воздухом, парами и газами. У Ван Гельмонта мы находим следующие идеи металл при растворении в кислоте, хотя и переходит в жидкое состояние, не теряет полностью своих свойств, так же как соль не исчезает при растворении в воде. Произведения ятрохимиков оставались туманными и непонятными, как и у алхимиков. [c.14] Наряду с этим направлением мышления в эпоху Возрождения возрос интерес к проблемам химической технологии. В своих произведениях, появившихся в середине XIV в., итальянец Ванноччо Бирингуччо и немец Георг Агрикола обобщили накопленный обширный технический опыт по металлургии, производству стекла и пороха, перегонке и т. д. [c.14] В значительной мере свободным от алхимических идей был Иоганн Рудольф Глаубер (1604—1670), выдающийся химик-практик, известный своим искусством экспериментатора. Среди многого другого он открыл реакцию между хлоридом натрия (поваренной солью) и серной кислотой, в результате которой образуются соляная кислота и сульфат натрия (глауберова соль). [c.14] Вернуться к основной статье