Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.

Помимо совместных с Шееле исследований фосфора и фосфорной кислоты Ган вместе с Шееле и Бергманом провели исследование двуокиси марганца, определив ее как землю нового металлического тела. Ган принимал также близкое участие во многих пневматических исследованиях Шееле.

Упомянем в связи с развитием пневматической химии и об открытии адсорбции газов. По-видимому, это открытие принадлежит итальянскому ученому Дж. Ф. Феличе Фонтана (1730–1805) — профессору рациональной философии в Пизе и директору Музея естественных наук во Флоренции. В 1777 г. Фонтана провел следующий опыт: в эвдиометр, содержащий какой-либо газ над ртутью, он вводил кусочек древесного угля. При этом он наблюдал постепенное уменьшение объема газа в трубке и поднятие ртути. Почти одновременно с ним Шееле наблюдал подобное же действие угля по отношению к атмосферному воздуху. Действие угля было объяснено обоими учеными его объемной поглощающей способностью по отношению к газам и названо «абсорбцией» (только в XX в. в практику было введено более правильное название явления «адсорбция»). Опыты Фонтана повторяли Пристлей и де Морво.

Плодотворная деятельность химиков-аналитиков и, особенно, химиков-пневматиков оказала большое влияние на дальнейшее развитие химии. В результате открытий и исследований Блэка, Кавендиша, Пристлея и других ученых рассмотренного периода, широко раздвинулись рамки химических знаний. Богатейший новый экспериментальный материал, добытый химиками, послужил прочной основой не только для рационального объяснения химических явлений, но и для важных научных обобщений. Все это привело теорию флогистона вначале ккризису, а затем и к падению. Вместе с тем в результате успехов химико-аналитических исследований химия, наконец, прочно встала на научную почву и отказалась от догматических учений и верований, оставшихся в наследие от прошлых времен.

Рассматривая эпоху кризиса и падения теории флогистона, некоторые историки науки изображали происходившие тогда события и исторические процессы лишь как следствие особо плодотворной деятельности отдельных выдающихся ученых и, прежде всего, как мы увидим, Лавуазье. Одновременно они почти целиком игнорировали сдвиги в развитии химии, которые происходили в эту эпоху. Такое освещение событий не соответствует действительности.

В период распространения теории флогистона химия располагала весьма ограниченным фактическим материалом, который в основном удовлетворительно объяснялся с точки зрения флогистических представлений. Лишь там, где теория и факты противоречили друг другу, приходилось прибегать к компромиссным решениям. При этом либо флогистону приписывались некоторые особые свойства (невесомого флюида, вещества с отрицательным весом и т. д.) в зависимости от потребностей в объяснениях, либо фактические экспериментальные данные объявлялись неточными или несущественными. Конечно, успеху теории флогистона весьма способствовали и традиционные представления и верования, оставшиеся в наследство от алхимического и иатрохимического периодов.

При крайней ограниченности фактического экспериментального материала попытки теоретически объяснить различные химические явления, в частности явления горения, кальцинации металлов, химического сродства, свойств сложных веществ в связи с их составом и другие, естественно, сводились лишь к бесплодному обсуждению вопроса о роли элементов-качеств Аристотеля или трех принципов алхимиков. В конце XVII и первой половине XVIII в. эволюция учения об элементах шла не по пути развития представлений, высказанных Бойлем, а сводилась к возникновению многочисленных «теорий» о существовании в природе органического числа (4 или 5) начал. Во всех подобных «теориях» эклектически комбинировались либо просто объединялись и стихии Аристотеля и начала алхимиков.

По существу, то же самое имело место и в теоретических построениях основоположников теории флогистона. Так, «жирная земля» Бехера, а в дальнейшем и флогистон Шталя представляли собой в первоначальном понимании не что иное, как перевоплощения аристотелевского огня и одновременно серы алхимиков.

Ограниченность экспериментального материала в химии приводила также и к тому, что отдельные теоретические экспериментальные исследования передовых ученых — физиков и химиков, их гениальные догадки и развитые ими новые представления, как, например, исследования о горении и дыхании Дж. Майова, новое учение об элементах Р. Бойля, «корпускулярная философия» М. В. Ломоносова и другие, остались не просто незамеченными и непризнанными современниками, но даже и не доступными для восприятия. Слишком узок был круг фактов, на которые опирались высказывавшиеся передовые идеи; в то же время традиции, освещенные авторитетом ученых прошлого, оказались весьма живучими, а средневековые метафизические учения и объяснения казались еще само собой разумеющимися.

Нельзя, однако, сказать, что химики XVII в. совершенно игнорировали эксперимент и вообще опытные лабораторные исследования. Бехер в предисловии к своей «Подземной физике» писал о химиках, как о странной категории людей, «которые по какому-то, почти бессмысленному побуждению ищут для себя удовольствия в дыму и парах, в копоти и пламени, в ядах и бедности». «Но среди этих неприятных вещей, — продолжает Бехер, — я живу так приятно, что я скорее согласился бы умереть, чем поменяться местом с персидским шахом» (100).

Однако нужно иметь в виду, что Бехер говорит здесь собственно не об экспериментальных исследованиях в современном понимании этого слова, а скорее об алхимических занятиях — поисках философского камня и трансмутации металлов.

Большим тормозом в развитии химии до середины XVIII в. следует считать почти полное отсутствие связи теоретической и экспериментальной химии с производством. В XVII и первой половине XVIII в. еще не существовало химической промышленности. Большинство химикалий производилось ремесленниками по-старинке, в небольших кустарных мастерских-лабораториях. Другие же отрасли промышленности, кроме химической, не давали достаточно пищи для возбуждения новых идей и возникновения новых задач у химиков. Да и сами химики, в основном врачи и аптекари, считавшие химию лишь придатком медицины, почти не интересовались производством и его нуждами. Фестер следующим образом характеризует взаимоотношения химии и производства в эту эпоху: «Рассматривая отношение между химической наукой и химической техникой, легко заметить, что эпоха от первых десятилетий XVII в. до середины XVIII в. сильно отстает от XVI в. по обилию в последнем технологической литературы и практических начинаний, особенно в технике приготовления препаратов, благодаря тому, что крупные ученые занимались вопросами прикладной химии…

Несмотря на то, что (в XVII и начале XVIII в. — Н. Ф.) отдельные выдающиеся химики занимались техническими вопросами, все же во время так называемого научного периода химии [31] приходится констатировать разрыв между наукой и техникой. Это согласуется с тем, что начинает господствовать положение — «искусство для искусства» (l'art pour l'art) — принцип освобождения химии от всех, не служащих чистому познанию побочных целей» (101). Таким образом, начавшийся со времени Ван-Гельмонта и Бойля процесс накопления экспериментального материала в химии происходил в течение ряда десятилетий весьма медленно, не отражаясь сколько-нибудь заметно на расширении круга фактических сведений, которыми оперировали химики. Вплоть до середины XVIII в. сведения о веществах, их составе, реакционной способности и т. д., которыми располагали химики, оставались по существу теми же, что и в эпоху Ван-Гельмонта и Бойля.