Пятница, 03.05.2024, 19:09
Приветствую Вас, Гость | RSS
Химфак
 
Облако тегов
 
Мини-чат
50
 
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 
Главная » Статьи » Научно-популярные статьи » Биографии учёных-химиков

Анри Этьен Сент-Клер Девиль

Анри Этьен Сент-Клер Девиль

Года жизни: 1818-1881
Страна: Франция

Раздался последний гудок, и «Атлантика, медленно отчалив от пристани, взял курс на восток.

Облокотившись на перила палубы, Шарль и Анри Девилль махали стоявшей на берегу матери. Ее длинное белое платье и широкополая шляпа сливались с белизной каменной пристани. Постепенно порт Шарлотта-Амалия скрылся за горизонтом. Вокруг расстилались необъятные просторы Атлантического океана.

Мальчики впервые в жизни покинули родные края и отпра­вились в далекое путешествие — в Европу. Раньше они не раз плавали на кораблях отца: доходили до Сент-Кроа и даже до Больших Антильских островов. Их отец, владелец судоходной компании, доставлял своим сыновьям эти маленькие радости. Но сейчас они вдвоем отправились в Париж — учиться.

Десятилетний Анри был в восторге от сказочного путешест­вия. Теперь уж никто не осмелится сказать, что они малыши: одни, без родителей, отправились в такой дальний путь. Правда, Шарль, который старше его на четыре года, старается подра­жать взрослым и все время командует Анри. Но маленький Анри не очень огорчается этим: он любит брата и потому не обижается на него. Оба мальчика мечтали о встрече с Парижем, родиной их родителей, о котором часто с нескрываемым востор­гом рассказывала им мать.

Дядя Жюльен предоставил детям полную свободу на кораб­ле. Они целыми днями гуляли по палубе, восхищаясь морем, вспоминая родной остров Сент-Тома, думая о будущей жизни во Франции...

Госпожа Девилль уделяла большое внимание воспитанию двух своих сыновей. Она сама познакомила их с литературой, обучила французскому языку и давала уроки музыки. Но сыновья всеми уважаемого господина Девилля должны были получить систематическое образование. По его мнению, такое образование они могли получить только в Париже.

Огромный и шумный город ошеломил двух маленьких при­езжих. Анри он казался порой страшнее ураганов, часто нале­тавших на острова в засушливый период августа. Но за высоки­ми стенами института «Сент-Барб» всегда было спокойно. Там мальчики и начали свою новую жизнь. Несмотря на разницу в возрасте, они учились в одном классе, вместе готовили уроки, гуляли в саду за часовней, нередко вспоминали родной, но такой далекий теперь остров.

Обучение в институте «Сент-Барб» велось по государствен­ным классическим программам. Институт давал прочный фунда­мент знаний, готовя своих воспитанников к университету. В нем преподавали известные педагоги. Некоторые из них занимались научно-исследовательской работой. Опытные воспитатели, они умели пробудить интерес у своих учеников к науке. И братья Девилль не были в данном случае исключением: свою жизнь они тоже решили посвятить научным исследованиям.

Шли годы, и перед братьями встал вопрос о выборе будущей профессии. Шарль увлекался минералогией и геологией.

— Я решил поступить в Горно-геологический институт, — сказал он брату.

— А я все никак не могу решить, — задумчиво ответил Анри. — Хочу изучать медицину, но не могу расстаться с му­зыкой.

— Вот что, Анри, — сказал покровительственно Шарль, — и музыка не плохое дело, но, мне кажется, она разлучит нас. Если ты посвятишь себя музыке, у нас будут слишком разные интересы. А с медициной, пожалуй, дело обстоит иначе. По крайней мере мы хоть вначале будем изучать одни и те же дис­циплины. Возьми, к примеру, физику, химию...

— Да и отец, собственно, тоже хотел, чтобы я стал врачом. Что ж, я не прочь, буду медиком.

Шарль и Анри получили отдельную комнату и полный пан­сион в трехэтажном доме на улице де ля Харп, принадлежав­шем их дальнему родственнику. Они с головой окунулись в изу­чение новых наук. Занятия в лабораториях, лекции известных профессоров, самостоятельная работа с научной литературой — все это целиком заполняло их время.

Анри не удовлетворялся лишь занятиями в медицинском институте, он не пропускал и ни одной из публичных лекций, с которыми выступали знаменитые ученые Доминик Франсуа Араго, Жозеф Луи Гей-Люссак, Луи Жак Тенар, Жан Батист Био.

Особенно его заинтересовали лекции по химии Тенара в Сор­бонне. Анри записывал эти лекции и набрасывал эскизы экспе­риментальных установок. Он мечтал сам проводить демонстра­ционные опыты, которыми Тенар сопровождал свои лекции.

Анри давно подумывал превратить мансарду в доме на улице де ля Харп в лабораторию. Шарль одобрил его идею, и он, не колеблясь более ни минуты, взялся за дело. Средств у него для этого было достаточно — отец не скупился и щедро снабжал сыновей деньгами. Вскоре мансарда превратилась в настоящую лабораторию. В ней молодой студент-медик Анри Сент-Клер Девилль делал свои первые робкие шаги в химии.

Ему не хватало знаний и практического опыта, но, упорно и методически повторяя опыты, он усвоил лабораторную тех­нику, и даже самые сложные эксперименты Тенара теперь не пугали его. Он мог успешно повторить их. Самостоятельная работа в химической лаборатории и постоянное чтение химиче­ской литературы придали ему уверенность в своих силах, которые не покидали затем ученого на протяжении всей его жизни.

Спустя год Анри достал несколько руководств по химии и стал самостоятельно проводить разнообразные эксперименты. Сложные операции по получению чистых веществ из природ­ных продуктов увлекли его, и он незаметно начал ставить опы­ты, о которых не мог прочитать ни в одном руководстве. Он по­ставил, например, задачу извлечь вещество, придающее харак­терный запах скипидарному маслу. Он надеялся, что ему удаст­ся определить его состав и изучить лечебные свойства этого широко применяемого в медицине вещества. Многократную дис­тилляцию, обработку серной кислотой, а потом едким натром, анализ продуктов — все эти сложные процедуры провел самоуч­ка Анри, которому в то время едва исполнилось двадцать лет. Потом он изложил результаты в статье «Исследование скипи­дара» и представил ее Парижской Академии наук.

В редакционный совет академии в то время входили Тенар,

Пелуз и Дюма. Они оценили статью следующим образом: «Труд­ность рассматриваемого вопроса, особая тщательность, с кото­рой описаны эксперименты, ж некоторые новые результаты, полученные автором, определяют значение статьи. Поэтому со­вет рекомендует ее для опубликования в журнале академии».

Успех вдохновил молодого студента, и он продолжил свои исследования с еще большим усердием. В 1840 году он опубли­ковал еще одну статью о скипидаре, а потом приступил к изуче­нию некоторых смол, получавшихся из тропических растений. Часть этих смол он собрал сам во время летних каникул, кото­рые провел вместе с Шарлем на острове Сент-Тома, иные купил в Сент-Хуане.

Исследование веществ, входящих в состав смолы элеми а толубальзама, представляло интересную, но очень трудную за­дачу.

Химики уже в течение нескольких десятилетий изучали тро­пические растения, в результате чего список новых, ранее не известных веществ непрерывно пополнялся. Были изучены свойства стрихнина, бруцина, хинина, морфина и десятков дру­гих веществ. Анри надеялся, что ему удастся открыть новое соединение, содержащееся в этих еще не исследованных смолах. Он подверг их продолжительной обработке различными реак­тивами, надеясь выделить неизвестное вещество, но желаемых результатов не получил.

Окно в лаборатории Анри на чердаке всегда светилось до полуночи, и его свет падал на крышу расположенного напротив дома, за которой тонули в ночном мраке крыши строений, дымо­вые трубы, силуэты зданий. Глядя в ночную тьму, Анри обду­мывал планы дальнейшей работы. Может быть, нужна дистил­ляция? Не откладывая на завтра, решил проверить предположе­ние. Положив несколько кусочков толубальзама в стеклянную реторту, он стал осторожно нагревать смолу. На поверхности расплава появились маленькие пузырьки, а из горла реторты закапала бесцветная жидкость с характерным нефтяным запа­хом. Анри собрал несколько капель на ладонь, но жидкость бы­стро испарилась. Он провел перегонку несколько раз, собрал большее количество жидкости и стал ее исследовать. Оказалось, что это углеводород, очень похожий на бензол и сравнительно легко взаимодействующий с концентрированными   серной  и азотной кислотами; продуктами взаимодействия были твердые вещества. По данным анализов можно было заключить, что эта жидкость сходна с жидкостью, полученной в 1837 году Жозе-фом Пелетье и названной им ретинафтеном. Свойства нового вещества, однако, совпадали с ним не полностью, поэтому Анри решил, что это какой-либо изомер ретинафтена, и назвал его бензоен из-за сходства с бензолом. Позже было установлено, что Девилль и Пелетье получили одно и то же вещество, которое сегодня называется толуолом.

Анри не ограничился исследованием лишь одних смол. Он изучил лимонное масло, канифоль, креозот и другие вещества. Тенар и Дюма с удовлетворением следили за успехами молодо­го Сент-Клер Девилля и старались направить его научную дея­тельность. Благодаря неутомимой исследовательской работе в 1843 году Девилль получил степени доктора медицины и док­тора химии. Это было первое признание трудов молодого уче­ного.

Теперь Анри снова оказался на распутье. Где и чем зани­маться? Поехать в Сен-Тома и начать врачебную практику? Тогда он наверняка оторвется от науки. Остаться в Париже и посвятить себя химии? Но где взять средства на существова­ние? Судоходпая компания отца да и имение под Бержераком приносили все меньше доходов. Быть может, и рискованно, но он останется в Париже, он продолжит работу в лаборатории на чердаке. Его обуревают новые идеи, и он обязан претворить их в жизнь.

Куб для перегонки с водяным паром шипел, и легкий свист горячего пара сливался с монотонным тиканьем часов. Объем желтоватой жидкости в приемнике почти не увеличивался — процесс уже подходил к концу. Анри следил за каплями, выте­кавшими из холодильника, и чуть слышно насвистывал люби­мую мелодию.

— Может хватит, Анри! Сколько можно работать? — сказал вошедший Шарль. Анри обратил внимание на необычный блеск в его глазах, весь его возбужденный вид.

— Еще немного, Шарль, и я кончу. Ну, а что твои силикат­ные минералы?

— Сегодня я ими не занимался.

Анри собрался было что-то спросить брата, но его вид так поразил Анри, что он лишь продолжал с удивлением смотреть на гостя.

— Что с тобой, Шарль? — наконец промолвил он.

— Я был сегодня в салоне мадам Шамбери, туда привел меня Лезер. Ты знаешь его, помнишь он пробовал писать стихи.

— Это хорошо, что ты посвятил день литературе.

— Нет, Анри. Я посвятил его самой прекрасной девушке. Она пришла немного позже нас вместе со своей кузиной Ама-лией. Более очаровательного создания я никогда еще не ви­дывал!

— Ого! Ты становишься романтиком.

— Я приглашен принять участие в воскресной прогулке в Булонском лесу. Пойдем с нами.

— Если ты настаиваешь... конечно, пойду.

Воскресная прогулка принесла много радостных минут не только Шарлю, но и Анри. Он был очарован хорошенькой Ама-лией. Счастье так многолико! Анри познал счастье научных открытий, а теперь ему открылось счастье первой любви. Оно действительно преображает людей... Душа человека становится тоньше, поэтичнее. Во время встреч у мадам Шамбери он часто садился за рояль в маленьком салоне, а Амалия, склонившись над нотами, напевала вполголоса, внимательно следя, чтобы вовремя перевернуть ноты. Иногда они музицировали в четыре руки. И музыка соединяла их мысли и чувства.

В том же году родители Девилля выехали из Сент-Тома в Париж, чтобы справить свадьбы двух своих сыновей. Несколь­кими месяцами позже по рекомендации Тенара Анри был на­значен профессором химии нового факультета в Безансоне.

Двадцатишестилетний профессор Девилль принялся за орга­низацию факультета с присущим молодости энтузиазмом. В кратчайший срок лаборатории были снабжены всем необхо­димым как для учебной, так и для научной работы. Несмотря на то что Девилль закончил медицинский факультет, он учился у многих выдающихся химиков и обладал такими обширными познаниями, что ему удалось без особых усилий подготовить лекции, отличавшиеся ясностью изложения и большой широтой рассматриваемых проблем.

Буквально через несколько месяцев после приезда Анри Девилля в Безансон его имя произносилось с уважением каж­дым жителем города. Этому немало способствовала его деятель­ность, связанная с водоснабжением города. Питьевую воду для Безансона брали из реки Дуб, однако высказывались сомнения в пригодности воды, и городской совет обратился с просьбой к профессору Сент-Клер Девиллю провести анализ воды и дать заключение.

Исследования Девилля до тех пор касались главным обра­зом органической химии, а задача, которую ему предстояло ре­шить, носила чисто аналитический характер. Но это не остано­вило его. Девилль достал необходимые руководства по аналити­ческой химии, изучил методы и приступил к работе. Он пе ограничился исследованием воды только реки Дуб. Ученый поручил доставить ему пробы вод из других рек и источников. За несколько недель он овладел техникой мокрого и сухого анализа и приступил к непосредственному анализу вод. Многие из методов, применявшихся для этой цели, оказались непригод­ными или неточными. Это заставило его разработать новые, объединить старые, видоизменить и усовершенствовать их. Результаты этих исследований Девилль опубликовал в двух статьях в 1847 и 1848 годах. В них он доказал, что речные воды всегда содержат силикаты и нитраты — факт, подтвержденный позже Буссенго. Это открытие имело большое значение для земледелия, так как речные воды могли быть использованы как естественный источник азота, необходимого для развития рас­тений.

Работа в области аналитической химии связала его до неко­торой степени и с неорганической химией. В то время многие химики поддерживали мнение Шарля Жерара о возможности получать ангидриды только многоосновных кислот. Это мнение ее было подтверждено экспериментально: оно возникло лишь на основе теоретических соображений; Сент-Клер Девилль его ее принимал.

«Мы просто еще не знаем методов получения ангидридов одноосновных кислот, — размышлял Девилль. — Я должен по­думать над этим. Скажем, нитрат серебра образует с хлоридами нерастворимый хлорид серебра. Если вместо хлорида взять сухой хлор, я смогу получить все тот же хлорид серебра; тогда освободившийся остаток азотной кислоты должен превратиться в ангидрид.»

Идея была логичной, и ученый приступил к ее осуществле­нию. Стеклянную трубку заполняли кристаллами нитрата се­ребра, к одному из ее концов присоединяли сушильную трубку для осушки хлора, а другой, изогнутый конец погружали в охлаждающую смесь, чтобы собрать продукт реакции. Уже пер­вые порции хлора превратили прозрачные кристаллы нитрата серебра в белое порошкообразное вещество, а в изогнутом кон­це трубки стала накапливаться бесцветная жидкость. С любо­пытством Девилль наблюдал за ходом процесса: что же пред­ставляет собой эта жидкость?

С шумом распахнув дверь, в лабораторию выбежала бледная и испуганная горничная его жены.

— Господин Девилль, госпожа... — она не договорила. Девилль бегом бросился домой. Суета и тревога царили во

всем доме. Девилль поднялся по лестнице, перескакивая через ступеньки, к спальне жены. Его встретил улыбкой доктор Кант:

— Сын, господин профессор. Поздравляю!

Девилль подошел на цыпочках к кроватп жены. Амалия, бледная и измученная, открыла глаза и нежно улыбнулась му­жу. Он нагнулся и поцеловал ее.

— Дорогая моя, как я благодарен тебе. Нянька держала на руках маленького Этьеяна.

— Богатырь, — сказала она, показав Девиллю ребенка. — А теперь, господин профессор, им надо отдохнуть, они оба устали.

Девилль тихо вышел. Он нервно скомкал в руках какую-то бумажку. Несколько мгновений топтался перед закрытой дверью, а затем, не зная, куда деть себя, вновь отправился в лабораторию. От радости он готов был петь во весь голос...

В лаборатории стоял сильный запах хлора. Второпях он за­был прервать эксперимент. Ученый распахнул настежь окна и вернулся к прибору. Вместо жидкости, образовавшейся вначале в трубке, погруженной в охлажденную смесь, было полно бес­цветных кристаллов. «Думаю, что это ангидрид азотной кисло­ты. Да, оказывается, он твердый. Надо сделать анализ», — ре­шил Девилль.

Он взял часть кристаллов и бросил их в воду. Кристаллы моментально растворились, а температура раствора значительно повысилась. Анализ показал, что раствор содержит только азот­ную кислоту. Прозрачные кристаллы очень легко поглощали влагу из воздуха и быстро превращались в жидкость. Трубка снова заполнилась густой маслянистой жидкостью. Девилль повторил эксперимент несколько раз, многократно повторил в анализ самих кристаллов. Сомнения не было — их состав отве­чал ангидриду азотной кислоты.

Статья, которую он послал в Париж, вызвала большой инте­рес. Результаты Девилля полностью опровергали взгляды Жера­pa, чему очень обрадовался Дюма, давно ведший острую поле­мику с Жераром. Дюма немедленно собрал ученый совет Сорбонны. В зале присутствовали все выдающиеся ученые Франции. С докладом об ангидриде азотной кислоты выступил Сент-Клер Девилль. На столе перед ним лежало несколько запаянных стеклянных ампул, заполненных кристаллами ангид­рида. Аудитория наградила его долгими овациями...

Исключительная тщательность исследований и широкие познания снискали Девиллю симпатии парижских ученых, и по предложению Дюма в 1851 году он занял место профессора Балара в Высшей педагогической школе Парижа. Лаборатории здесь были просторными, но в них недоставало аппаратуры, отсутствовала и научная библиотека. Это не смутило Девилля, хотя суммы в 1800 франков в год явно не хватало для покрытия расходов по оборудованию лаборатории. Все же Девилль не при­остановил исследовательскую работу.

Теперь он снова имел возможность встречаться в Париже с Шарлем. Братья обменивались мыслями, советовались по мно­гим проблемам.

Исследования процессов минералообразования требовали проведения опытов при высоких температурах, и Анри решил помочь брату. Вот почему прежде всего в лаборатории Высшей педагогической школы занялись конструированием и усовер­шенствованием высокотемпературных печей. Для достижения высокой температуры Девилль добавлял в воздух для горения некоторое количество кислорода. Этот прием дал отличные ре­зультаты: в печи легко достигалась очень высокая температура. Даже плавление такого тугоплавкого вещества, как фарфор, не представляло затруднений. Особенно высокую температуру по­лучали, когда в качестве топлива использовали светильный газ, смешанный с кислородом. Пламя этой смеси ослепительно све­тилось, и даже платина, один из самых тугоплавких металлов, легко плавилась в нем.

Обычные тигли, в которых до сих пор проводили подобные плавки, не выдерживали таких высоких температур: они раз­мягчались и разрушались. Пришлось искать новый, более огне­упорный материал. Девилль нашел выход и из этого положения. Он решил изготовлять тигли из чистой окиси кальция или маг­ния. Температура плавления этих веществ очень высока: при нагревании до 2000° и даже до 3000 °С они лишь раскаляются и начинают светиться, но не обнаруживают никаких признаков размягчения. Минералогические исследования Шарля получили новые возможности, но работа при высоких температурах поро­дила новые идеи и у самого Анри Девилля. Наряду с усовершен­ствованием печей он стал работать над осуществлением некото­рых идей, возникших еще во время аналитических исследова­ний в Безансоне. Теперь внимание исследователя привлекло большое сходство свойств алюминия и трехвалентного железа.

«Если их свойства так близки, должны существовать и со­единения двухвалентного алюминия, ведь соединения двухва­лентного железа известны и хорошо изучены», — думал уче­ный.

Мысль о получении соединений двухвалентного алюминия не давала ему покоя. Он подробно изучил литературу по этому вопросу п познакомился с методом Вёлера: последнему удалось получить серый порошок, а потом и мелкие зернышки этого но­вого недостаточно изученного металла.

— Может быть, при подходящих условиях восстановления именно метод Вёлера дает возможность получить соединения двухвалентного алюминия?

Металлический калий был уже сравнительно дешев, и про­ведение реакции не представляло таких трудностей, как это было во времена Вёлера. Девилль имел возможность осущест­вить реакцию в сравнительно большом масштабе. Для этой цели он использовал широкую платиновую трубку, которую загрузил металлическим калием. Один конец трубки он соединил с фар­форовым сосудом, в котором хлорид алюминия нагревался до высокой температуры. Пары хлорида алюминия вступали в ре­акцию с калием, который восстанавливал их до металлического алюминия. Благодаря усовершенствованным печам выпарива­ние хлорида алюминия осуществлялось легко. В этом случае в пламя не приходилось вдувать кислород, так как уже при 500° вещество начинало испаряться.

Девилль подробно исследовал продукт реакции, пытаясь найти соединения двухвалентного алюминия, но все его усилия не привели к желаемому результату. В платиновой трубке он открыл лишь два металла — образовавшийся алюминий и не-прореагировавший калий. Мелкие серебристо-белые частицы алюминия обладали хорошей ковкостью и не теряли блеска на воздухе.

— По всему видно, что новый металл приближается по свой­ствам к благородным металлам. Единственная разница в их удельных весах: алюминий чрезвычайно легок, — оказал Де­вилль, обращаясь к Дюма. — Думаю, что его получение должно заинтересовать наше правительство.

— Если алюминий оправдает наши ожидания, страна, в ко­торой будет много этого металла, станет могучей державой. Про­должайте свои опыты. Думаю, что ваша лаборатория имеет все возможности для этого.

— Не могу жаловаться. Лаборатория в Высшей педагогиче­ской школе оборудована мною и... впрочем, вы все знаете. Единственно, чего мне недостает, — денег.

— Средства мы найдем в Академии наук. Я доложу лично императору.

— Может быть, будет лучше, если мы удовлетворимся толь­ко средствами Академии? — сказал Девилль. — Не стоит торо­питься.

— Надо торопиться, профессор Девилль! Какие перспекти­вы открываются перед Францией!

— Не только перед Францией — перед всем человечеством, профессор Дюма. Ведь сырье для получения алюминия есть по­всюду: это глина.

Девилль называл алюминиевую руду глиной. Он, однако, применял не обычную глину, а пользовался совершенно чистой, белой породой, которую добывали в окрестностях города Во. Сегодня такая глина называется бокситом и по-прежнему явля­ется самым важным и почти незаменимым сырьем в производ­стве алюминия.

Эту глину подвергали очистке, чтобы удалить примеси же­леза, а потом смешивали получавшуюся окись алюминия с углем и смесь нагревали в среде хлора. Образовавшийся хлорид алюминия загружали в железную трубу, заполненную керами­ческими сосудами, каждый из которых вмещал по полкилограм­ма натрия. Когда реакция заканчивалась, железную трубу на­гревали до более высокой температуры, частицы образовавшего­ся алюминия расплавлялись и образовывали мелкие зернышки. После охлаждения железной трубы извлекали керамические сосуды и тщательно собирали зернышки полученного металла. Когда их набиралось достаточно много, ими загружали керами­ческий сосуд и вновь нагревали до высокой температуры, что­бы расплавить эти зерна и получить большой слиток металла. Однако операции эти были очень сложными, а их применение в большом масштабе невыгодно.

В результате многолетней работы Девиллю удалось усовер­шенствовать процесс. Теперь он мог в течение одного дня по­лучить довольно большой слиток алюминия. Несмотря на это, стоимость серебристого металла достигала фантастической сум­мы: 30000 франков за килограмм! Алюминий стоил намного дороже золота.

Успех Девилля вызвал настоящую сенсацию. Несколько слитков алюминия выставили в фойе Академии наук, чтобы все могли видеть этот необычный металл. Через несколько дней Сент-Клер Девилль должен был отправиться на прием к самому императору, чтобы лпчно доложить ему о своих изысканиях.

Император Наполеон III долго любовался блестящими слит­ками металла.

— Как вы считаете, удастся лп нам использовать его в ар-мпи? — спросил император.

— Он дороже золота, ваше величество,—ответил Девилль. — Пока из него можно производить только самые дорогие укра­шения.

— Если вы усовершенствуете свой метод и получите деше­вый металл, то мы, вероятно, могли бы начать производство шлемов и брони. Представляете себе, французский солдат будет неуязвим!

— Для проведения подобных исследований нужно много средств.

— Средства вы получите. Начинайте эксперименты в более широких масштабах. Вы можете работать на заводах Жавеля. Все вопросы, касающиеся ваших опытов, можете решать с моим другом и советником господином Дюма.

Император замолчал на секунду, а потом сказал, обращаясь к Дюма:

— Пусть из первого же полученного алюминия изготовят медаль, на которой должно быть изображение господина Девил­ля. Это будет выражением нашей признательности ученому.

— Но это заслуга Фридриха Вёлера, ваше величество. Он первый получил алюминий. Я лишь усовершенствовал процесс. Нужно изотовить медаль с изображением Вёлера... — возразил императору Девилль.

Работа на заводах Жавеля шла быстрым темпом. Девилль ввел ряд усовершенствований в метод получения натрия Гей-Люссака и Тенара, так как высокая цена на алюминий опре­делялась значительной стоимостью натрия, необходимого для восстановления. Решение такой сложной проблемы требовало длительной и напряженной работы. Лучшими помощниками в этом Девиллю были Анри Жюль Дебре и Артур Морен. Усовер­шенствование методов, конструирование аппаратов — все требо­вало многократных опытов, тщательной проверки. Самая незна­чительная деталь имела большое значение для производства.

Вскоре стало ясно, что взаимодействие с натрием протекает спокойнее и без опасности взрыва, если вместо хлорида алюми­ния брать его смесь с хлоридом натрия; даже когда металличе­ский натрий плавился вместе с солями, опасности взрыва почти не было. По этому способу реакцию можно было проводить в значительно больших масштабах, а заметное увеличение произ­водительности сразу снижало стоимость металла.

Процесс стал еще выгоднее, когда вместо смеси хлоридов натрия и алюминия стали применять фторид натрия — алюми­ния. Это вещество (криолит) встречается в природе, образуя кристаллы, похожие на лед. Криолит плавится при сравнитель­но низкой температуре, легко соединяется с натрием, а образо­вавшийся алюминий удобно отливать в слитки.

18 июля 1855 года на заводах Жавеля получили первый сли­ток алюминия, произведенный в промышленном масштабе по усовершенствованному методу. За один производственный цикл получали слитки весом до 6—8 кг.

Когда была готова алюминиевая медаль, Академия наук устроила специальное торжество и вручила ее Фридриху Вёле-ру. Девилль сидел в первом ряду и искренне радовался. Он все­гда был далек от мыслей о славе и богатстве. Несмотря на то что его вклад в производство алюминия был исключительным, он великодушно настоял на том, чтобы на медали было выгра­вировано имя Вёлера и год, когда великий немецкий ученый впервые получил крохотные зерна металла, —1827.

— Не нахожу слов, чтобы выразить благодарность фран­цузским ученым, — сказал Вёлер. — Но, по-моему, заслуга в разработке процессов получения алюминия профессора Анрп Сент-Клер Девилля исключительно велика. Только благодаря его трудам мы имеем возможность производить такие большие-количества металла.

Вёлер подошел к Девиллю и сердечно пожал ему руку.

— В сущности начало всему положили исследования Эрсте­да, — продолжал Вёлер. — Еще в 1824 году он, восстановив хло­рид алюминия амальгамой калия, после отгонки ртути получил серый металлический порошок. И лишь позже, по его просьбе, я принялся за усовершенствование этого метода.

— И все-таки современный метод получения алюминия сво­им появлением обязан вам, — настаивал Девилль.

— Без вашей упорной работы он остался бы только науч­ным фактом, коллега. Впрочем, оставим это, лучше покажите мне свою лабораторию.

Лаборатория Девилля слыла одной из самых современных не только в Париже, но и во всей Европе. Все выдающиеся химики того времени поддерживали тесные контакты с Анри Сент-Клер Девпллем. В его лаборатории часто делались откры­тия. Поскольку публикация научных статей требовала доволь­но длительного времени, Девилль каждую неделю докладывал о своих достижениях научной общественности. По воскресень­ям, рано утром, все сотрудники приходили в лабораторию, что­бы привести ее в порядок. Они мыли пол, загрязненный шлаком и золой, чистили рабочие столы, расставляли на них получен­ные в течение недели вещества. Когда к десяти часам утра две­ри лаборатории открывались, она становилась похожей скорее на учебную аудиторию. Студенты, бывшие ученики Девилля, профессора, академики — химики, математики, философы, про­сто любители науки — все торопились занять в ней места, что­бы услышать сообщения о последних достижениях Девилля.

Вёлер знал об этих интересных заседаниях по своим преж­ним посещениям Парижа, но теперь он имел возможность посетить лабораторию внеочередно и подробно побеседовать об исследовательской работе Девилля.


Они вошли в лабораторию, когда в ней, как всегда, кипела работа. Сотрудники Девилля трудились буквально в поте лица. Шум насосов, подающих кислород, и грохот печей создавали впечатление, будто это кратер вулкана, где вот-вот начнется извержение.

Девилль подвел Вёлера к высокому молодому человеку, ук­реплявшему графитовое блюдо над раскаленной печью. По его лицу текли крупные капли пота.

— Хочу представить вам одного из моих сотрудников. Это Анри Жюль Дебре.

Дебре выпрямился, вытер замасленные руки тряпкой и по­здоровался.

— Мне известно, что вы работаете над методом очистки пла­тины, — сказал Вёлер. — Вы разрешите присутствовать мне при разливке металла?

— Если бы вы смогли задержаться еще на полчаса, то я был бы искренне рад показать вам эту операцию, — ответил Дебре.

— Ну конечно! Вы же знаете, что, кроме вас, никто еще не смог добиться таких высоких температур! Мне это очень инте­ресно.

— Здесь температура около 1800°, — сказал Девилль. — Пройдем теперь к другой печи. Имею честь представить вам Анри Луи Мориса Карона. Надеюсь, что эта наша работа также привлечет ваше внимание. Ведь вы занимались минералообразо-ванием, не так ли? Высокая температура благоприятствует кри­сталлизационным процессам. Нам с Кароном до известной сте­пени удалось добиться контроля над ними. Расплавить окись алюминия невозможно; это вы знаете из вашей практики. Но при известных условиях и в присутствии разнообразных приме­сей она плавится и потом выкристаллизовывается, образуя пре­красные рубины и сапфиры.

Девилль попросил сотрудника принести ящичек с драгоцен­ными камнями. На стол высыпалась разноцветная груда самых разнообразных камней — красных рубинов, синих сапфиров, темно-коричневых полупрозрачных цирконов... Вёлер долго лю­бовался ими.

— Вы в самом деле соперничаете с природой! — сказал он с восхищением.

— Мы скорее пытаемся подражать ей, — шутливо ответила Девилль. — Теперь мы уже знаем условия, при которых обра­зуются эти красивые камни.

— И многие другие минералы, — добавил Карон. — Вот, в этой коробочке хранится полученный нами апатит. Он очень похож на природный.

— Если мы расплавляем смесь аморфного фосфата кальция, и фторида кальция, образуется фторапатит,—сказал Девилль.— Если вместо фторида к фосфату добавить хлорид кальция, полу­чается хлорапатит. Мы получили и другие фосфатные минера­лы, которые очень редко встречаются в природе.

— Вот это фосфат магния, а это фосфат железа, — сказал. Карон, подавая два блюда с мелкими блестящими образцами полученных минералов.

— Удивительно! — воскликнул Вёлер. — Ваши высокотем­пературные печи дают вам поистине неограниченные возмож­ности для синтеза минералов. А что за синтез вы проводите те­перь?

— В настоящее время мы несколько отошли от проблемы получения минералов, — сказал Девилль. — Успехи в производ­стве алюминия заставили нас искать пути для получения других металлов в чистом виде. Вы знаете, что еще в 1829 году Бусси получил металлический магний, применив ваш метод восстанов­ления хлорида магния калием. Мы заменили калий натрием, поскольку с натрием реакция протекает более спокойно, и те­перь предприятия производят значительные количества этого легкого металла.

— Мы пытаемся усовершенствовать метод, — вмешался Ка­рон. — Присутствие фторида кальция благоприятствует реакции, так как реакционная смесь плавится при более низкой темпера­туре.

— Полагаю, что вы уже занимались изучением свойств маг­ния? — спросил Вёлер. — Ведь мы до сих пор почти ничего не знаем о нем.

— Отчасти, — ответил Девилль. — Самое интересное то, что и магний, подобно калию и натрию, горит на воздухе. Впрочем, вы можете в этом сами убедиться.

Девилль взял железной ложкой небольшой кусочек серова­того металла и внес в открытую печь. Магний воспламенился, а ослепительно белый свет залил всю лабораторию. Вёлер при­крыл глаза рукой.

— Будто в лаборатории вспыхнуло солнце!

— Да, действительно, свет очень сильный, — сказал Де­вилль. — Многие свойства элемента все еще не установлены: ведь он не получен в абсолютно чистом виде. Для этого требу­ются новые исследования.

— Как раз об этом думал и я, — сказал Вёлер. — Возьмите, например, такой элемент, как бор. Сколько лет прошло с того времени, когда Гей-Люссак и Тенар получили его впервые. Мне кажется, что в условиях, в которых им приходилось работать, бор получался загрязненным и многие его свойства все еще точно не определены. Теперь, при наличии дешевого натрия, пришло, наконец, время вернуться к этим исследованиям и пу­тем восстановления окиси бора получить более чистый бор.

— Прекрасная идея. Если хотите, мы можем провести эту работу совместно.

Предложение о восстановлении окиси бора натрием оказа­лось очень плодотворным: Вёлер и Девилль получили чистый аморфный бор в виде тонкого коричневого порошка. Они уста­новили многие не известные до тех пор свойства этого элемента.

Особое внимание они обратили на способность бора гореть в атмосфере чистого азота. Полученный при этом процессе про­дукт представлял собой нитрид бора. Кроме опытов по восста­новлению с помощью натрия, они сделали попытку провести восстановление алюминием, однако смесь окиси бора и порош­кообразного алюминия оказалась инертной. Смесь нагрели настолько, что окись бора расплавилась и содержимое тигля превратилось в густую массу, но тем не менее реакция не шла. Температуру продолжали повышать дальше, и вдруг смесь в тигле стала потрескивать, на поверхности появились искорки, а стенки тигля стали раскаляться от выделившегося тепла. Тем­пература повысилась еще больше, и непрореагировавший поро­шок алюминия расплавился. Немного спустя реакция прекрати­лась и раскаленный докрасна тигель стал медленно темнеть. Девилль высыпал его содержимое на фарфоровую плитку. Вёлер удалил белый порошок окиси алюминия, и открылась поверх­ность уже остывшего слитка алюминия. Коричневого порошка бора в тигле не было.

— Невозможно, чтобы бор не выделился, — сказал Девилль, продолжая рассматривать белый порошок.

— Если образовалась окись алюминия, должен получиться и бор, — заметил Вёлер.

— Может быть, бор соединился с избыточным алюминием?

— Ответ нам даст анализ. Надо растворить алюминий и про­анализировать образовавшийся раствор.

Вёлер опустил кусочек алюминия в стакан с соляной кисло­той. Когда реакция закончилась, на дне стакана собралось не­сколько черных блестящих кристалликов, не растворявшихся в кислоте. Вскоре ученые убедились, что они получили новую аллотропическую форму бора — кристаллический бор. Эти ма­ленькие блестящие кристаллики соперничали по твердости и блеску с самым твердым минералом — алмазом.

Сотрудничество ученых привело к еще одному значительно­му открытию. Им удалось получить в чистом виде и элемент титан. Вёлер знал по своим прежним исследованиям, что титан обладает весьма значительной реакционной способностью. Он очень легко связывается с азотом, образуя нитрид, поэтому все опыты по его получению он проводил в атмосфере водорода. Восстановление расплавленного фтортитаната калия парами: натрия привело к получению чистого металла. Прежде пыта­лись получить его и Берцелиус, и Уолластон, и Вёлер, но вместо металла образовывался нитрид, ошибочно принимаемый ими за металл. Чистый титан был очень похож на железо. Как и же­лезо, он растворялся в соляной кислоте, образуя раствор хлори­да титана.

Плодотворная деятельность Девилля в области металлургии принесла ему славу непревзойденного специалиста. Во время одного из регулярных воскресных собраний в его лаборатории среди посетителей появился высокий, статный незнакомец. Он с интересом рассматривал печи, тигли, изготовленные из графи­та, магнезита и окиси кальция. Когда посетители разошлись и лаборатория опустела, он подошел ж Девиллю и оказал:

— Я русский, и к вам по поручению государя.

— Чем обязан этой чести?

— В царской казне хранится много отходов платины, остав­шейся после чеканки монет. Кроме того, там хранятся руды, богатые платиной. Существует мнение, что извлечение платины из этих материалов известными методами невозможно. Я по­слан к вам с просьбой о содействии.

— Единственное, что мы можем сделать, — сказал Де­вилль, — это изучить возможность извлечения платины из ва­ших материалов здесь, в нашей лаборатории. Этим могу занять­ся я сам, а также помощник Дебре.

Несколько месяцев спустя в лабораторию Девилля достави­ли ящики, присланные из России. В них было пятьдесят шесть килограммов платинусодержащих материалов. Девилль и Дебре немедленно приступили к работе. Около четырех месяцев не­прерывно проводились процессы, а два ученых работали по­сменно — один днем, другой ночью.

Когда русский посол в Париже прибыл к ним за получен­ным металлом, Девилль передал ему 42 кг чистой платины, отлитой в слитки, и один слиток иридия весом 1,8 кг. Несмотря -на большое количество обработанных материалов и сложные операции, было потеряно только 120 г благородного металла. Эта работа еще раз подтвердила репутацию Девилля как одного из самых выдающихся специалистов по платиновым металлам.

В последующие годы продолжились опыты по получению металлов в чистом виде. Так, при восстановлении окислов хро­ма и марганца был применен уголь, полученный из сахара, а .кобальт и никель удалось получить термическим разложением их оксалатов.

В высокотемпературных печах удалось провести разложение многих веществ, которые до тех пор считались чрезвычайно стойкими. Под действием высокой температуры происходит рас­пад молекул на более простые частицы. Этот процесс, назван­ный термической диссоциацией, имел чрезвычайно большое зна­чение при определении молекулярных весов газообразных веществ. Метод определения молекулярных весов веществ по Дюма находил ограниченное применение из-за невысокой тер­мостойкости стекла. Чтобы расширить возможности этого мето­да, Девилль применил фарфоровые сосуды, а нагревание прово­дил парами кипящих серы, ртути, кадмия или цинка. Таким образом, ему удалось провести измерения при 1000°, а в некото­рых случаях даже при 1200 °С.

Результаты оказались весьма неожиданными. Молекуляр­ный вес хлорида алюминия, определенный при 500°, был около 272, а при 1000° — около 136. Подобные же результаты были получены и для ряда других веществ.

Ошибок во время измерений быть не могло, так как помощ­ник Девилля Трост проводил все эксперименты с исключитель­ной точностью, и тем не менее величины молекулярного веса зависели от температуры. Чем выше была температура, при ко­торой проводили измерение, тем меньше оказывалось получен­ное значение.

На основе этих данных Девилль сделал вывод: при высоких температурах молекулы распадаются — протекает термическая диссоциация.

Некоторые ученые встретили этот вывод с недоверием, но вскоре они изменили свое мнение, так как доводы ученого были неоспоримы.

Многие научные общества избрали Девилля своим почетным членом, выразив таким образом признание его научных дости­жений. В 1861 году он стал членом Парижской Академии наук. За шесть лет до этого, в 1855 году, во время одной из бесед он узнал, что Дюма намеревался выдвинуть его в члены Академии за создание промышленного метода производства алюминия. Девилль всячески противился этому решению: он считал неэтичным для себя стать членом Академии раньше бра­та: Шарль Девилль сделал значительный вклад в геологию и, как полагал Анри, должен был раньше его стать членом такого уважаемого всеми научного учреждения Франции.

Только после того, как Шарль был избран в члены Акаде­мии, Анри Девилль дал свое согласие. Братья Девилль, как и прежде, тепло относились друг к другу. Они дружили семьями. У Анри было пятеро сыновей, а у Шарля — четыре дочери.

— Видимо, в старости у меня будет дочь, а у тебя сын, — частенько шутил Анри.

— Ты имеешь в виду Анриетту? — спросил Шарль.

— Отношения между моим сыном и ею совсем не похожи на родственную привязанность кузена к кузине, Шарль. Ка­жется, Этьенн влюблен в твою дочь.

— Как видно, нам придется готовиться к свадьбе, дорогой мой.

Свадьба Этьенна и Анриетты еще больше сблизила обе семьи: совместные поездки во время летних каникул, общие семейные торжества — все было проникнуто взаимной любовью и согласием.

Большая дружба связывала Анри Сент-Клер Девилля с Луи Пастером. По какому-то странному стечению обстоятельств Девилль, окончивший медицинский факультет, преподавал хи­мию в «Эколь Нормаль», а его коллега, Луи Пастер, окончивший химический факультет, преподавал биологию. Оба ученых часто проводили время вместе, беседуя о своих открытиях, о планах на будущее. Обширные познания в химии и в медицине очень сблизили их.

Основной проблемой, которой в то время занимался Девилль,

была термическая диссоциация. Этот вопрос волновал почти всех ученых, часто приглашавших Девилля выступить с лекция­ми перед членами научных обществ. Такие лекции состоялись в 1859 и 1860 году в Женеве, а в 1864 году — в Париже. Специ­ально для своих публичных выступлений Девилль сконструиро­вал прибор, с помощью которого мог просто и наглядно демон­стрировать термическое разложение воды.

— Попытки объяснить этот процесс разложения делались и до меня, — рассказывал он Пастеру, — по все они были не­удачными. Причина неудач заключалась в том, что полученные при разложении воды водород и кислород не разделялись. При медленном охлаждении смеси газы вновь взаимодействовали, поэтому из трубки выходил только водяной пар. Все ученые считали, что вода при нагревании не разлагается.

— А в чем состоит преимущество твоей установки?

— Я использую открытие Томаса Грэма, заключающееся в том, что легкие газы проходят с большой скоростью через порис­тую перегородку. Для этой цели я пропускаю водяной пар через пористую трубку, нагретую докрасна. Вода термически разлага­ется на водород и кислород, но через поры проходит только водород, а в трубке остается неразложившийся пар и кислород, который собирается в стеклянном цилиндре.

— Но в своем докладе ты сказал, что получаешь гремучую смесь, а не кислород.

— Да. Это так, потому что пористая трубка вставлена в дру­гую, более широкую и не пористую, чтобы собрать водород. Если после охлаждения оба газа отвести в общий сосуд, полу­чается смесь водорода и кислорода, то есть гремучий газ.

— Эксперимент остроумный и убедительный.

— Да, Луи, убедительный. Можно с уверенностью сказать, что все вещества при высокой температуре разлагаются. Нужно только их нагреть до определенной температуры.

— Вероятно, ты прав, но в земных условиях вряд ли это может быть доказано.

— Почему только в земных? Ведь в нашем распоряжении данные и для Вселенной. Что показывают спектральные иссле­дования Солнца? Фраунгофер открыл в спектре Солнца линии, соответствующие линиям спектров атомов известных элементов. Не означает ли это, что при такой высокой температуре не мо­гут существовать молекулы? А что произошло бы с атомами, если их нагреть до нескольких миллионов градусов? Кто гаран­тирует нам, что при такой высокой температуре атомы водоро­да не распадутся на две более простые частицы, из которых, предположим, они состоят.

— Мысли твои логичны, и я полностью поддерживаю их. Нужна смелость, дорогой Анри. Новые идеи, которые выдвига­ет исследователь, нуждаются в героической защите, в пламен­ной пропаганде. — Пастер задумался. — Я никогда не забуду историю оптической изомерии.

— Как же, как же, помню... Я жил тогда в Безансоне. Ты мне об этом не рассказывал, а очень хотелось бы услышать это от тебя лично.

— Все началось со статьи Митчерлиха, в которой он сооб­щил, что пара-винная и винная кислоты обладают совершенно сходными химическими и физическими свойствами, одинаковы­ми кристаллическими формами, но раствор пара-винной кисло­ты оптически не активен, в то время как раствор винной кисло­ты вращает плоскость поляризации вправо. Я позволил себе не согласиться с этим сообщением. Если вещества сходны, то не может быть разницы даже в одном свойстве. Я приготовил кри­сталлы двух веществ и стал изучать их. Форма их кристаллов действительно была одинакова, но в этом скрывалось кое-что весьма необычное, чего не заметил Митчерлих. Если кристаллы установить вершиной вверх, то у кристаллов винной кислоты наклонная грань находится с правой стороны, а у пара-винной кислоты у одних кристаллов наклонная грань находится спра­ва, а у других является зеркальным отображением. Их наклон­ная грань находилась с левой стороны. Я отделил левые крис­таллы от правых пинцетом. Знаешь, что произошло дальше? Раствор левых кристаллов оказался оптически левовращающим, а правых — правовращающим. Сообщение об этом вызвало боль­шую сенсацию, и все-таки многие сомневались в моих резуль­татах, поэтому назначили комиссию, которая должна была про­верить их достоверность.

— Насколько я помню, председателем этой комиссии был Доминик Франсуа Араго.

— Да, — сказал Пастер и продолжал: — Он принес банку винной кислоты, и я приготовил на глазах у членов комиссии раствор, который оставили для кристаллизации. Араго поместил его в шкаф и взял ключ с собой. Через десять дней комиссия собралась снова. Я отфильтровал кристаллы и положил их на стол. Араго сел напротив меня. Вооруженный линзой и пинце­том, я отбирал кристаллик к кристаллику и помещал левые кри­сталлы со стороны его левой руки, а правые — со стороны правой. Когда я приготовил растворы, он лично измерил угол вращения плоскости поляризации. Никто больше не сомневался в моих утверждениях. Ко мне подошел профессор физики Ж. Био и обнял. «Мое дорогое дитя, — сказал он. — Я всю жизнь любил науку, но такую радость, такое сердечное волнение я испыты­ваю впервые в жизни».

Пастер погрузился в воспоминания:

— Да, мой друг. Тогда я действительно был молодым челове­ком. С тех пор прошло уже двадцать лет, многое изменилось...

— Дорогой Луи, — сказал Девилль, — нередко случается, что начинаешь с одного, а потом идешь в совершенно ином направ­лении.

Спустя несколько месяцев после этого разговора Пастера постигло большое несчастье: его парализовало. Он неподвижно лежал в постели.

— Я не жалею себя, — сказал он Девиллю, — жаль лишь работу — она останется незаконченной.

— Ты не прав, — успокаивал его Девилль — Ты будешь жить еще долго: ведь тебе всего лишь 46 лет. Запомни мои сло­ва: ты переживешь меня и даже скажешь прощальное слово на моей могиле.

Пастер горько улыбнулся.

Слова Девилля оказались пророческими. Здоровье Пастера постепенно восстановилось.

Девилль продолжал изучать термическую диссоциацию, ее связь с аллотропическими превращениями веществ и другие проблемы. Экспериментальные исследования проводили его ученики Трост и Отфель. Но спокойный ход работы ученого был нарушен внезапной смертью Шарля. Девилль безутешно рыдал над гробом любимого брата. Потеря Шарля была тяжелым уда­ром для Анри Девилля. Теперь он жил с постоянной мыслью о близкой кончине. Девилль стал нервным, он беспокоился о бу­дущем своих детей, мечтал оставить им состояние, чтобы они могли спокойно устроиться в жизни, но чувствовал, что дни его сочтены. Этот страх перед близким концом расшатывал его здоровье, он постоянно требовал врачей.

И смерть не пощадила ученого. Он умер 1 июля 1881 года в деревне Бюлон сюр Сен, недалеко от Парижа. Похоронили его, как он завещал, рядом с могилой брата. Как он и предсказал когда-то, надгробную речь на его могиле произнес Луи Пастер.

Категория: Биографии учёных-химиков | Добавил: Grafa (09.08.2011)
Просмотров: 2740 | Рейтинг: 3.5/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Цитата секунды
Меня пронзила мысль, что единственный во всем мире, кому придется прожить мою жизнь, это не кто иной, как я сам.
Эрленд Лу, «Во власти женщины»
Поиск
Форма входа
5 семестр
На какую кафедру вы поступаете ?
Всего ответов: 206
Новости химии