Неоткрытые открытия, или Кто это придумал? - Марина Рабинович

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента при этом выражалась числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента. Таким образом, валентность такого рода называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: например, в соединениях HCl, H2O, NH3, CH4 валентность хлора по водороду равна единице, кислорода – двум, азота – трем, углерода – четырем.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента. Валентность, определенная таким образом, называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трем, кремния – четырем, серы – шести.

У большинства элементов значения валентности в водородных и в кислородных соединениях различны: например, валентность серы по водороду равна двум (H2S), а по кислороду – шести (SO3). Известно, что большинство элементов проявляют в разных соединениях различную валентность (некоторые элементы могут не иметь ни гидридов, ни оксидов). Например, углерод образует с кислородом два оксида: монооксид углерода CO и диоксид углерода CO2. В монооксиде углерода валентность углерода равна двум, а в диоксиде – четырем (некоторые элементы способны образовывать также пероксиды). Из рассмотренных примеров следует, что охарактеризовать валентность элемента каким-нибудь одним числом и/или методом, как правило, нельзя.

С тех пор прошло более ста лет. За эти годы в химии произошло больше изменений, чем за предыдущие лет пятьсот. Существенно обновилось и содержание, которое раньше вкладывалось в представление о валентности. Теперь уже совершенно очевидно, что валентность тесно связана с электронным строением атомов. К тому же представляется вполне логичным, что максимально возможная валентность атома равна либо числу его внешних (валентных) электронов, которые он в принципе может отдать, либо числу свободных мест в его электронной оболочке, куда он может принять чужие электроны. Но даже с этими дополнениями определение валентности, данное Франклендом, остается все же удовлетворительным и достаточно полно отражающим современное содержание учения о валентности.

Открытие наркоза: Кроуфорд Лонг, Хэмфри Дэви, Гораций Хорас Уэллс, Уильям Томас Мортон, Федор Иноземцев, Николай Пирогов

Эта область открытий требует скорее пера драматурга, а не историка науки – настолько она полна драматизма. Кто из врачей первым мужественно прошел через все риски травли и настоящее преследование, все-таки успешно применив наркоз, сейчас установить едва ли возможно, поскольку применение анестезии, во избежание этих рисков, не афишировалось. Чем это грозило, можно представить уже по тому факту, что одного из хирургов даже вынудили покончить жизнь самоубийством.

Когда мы говорим о наркозе, что-то подсказывает, что с ним было примерно так же, как и с ванной Архимеда, и с яблоком Ньютона, то бишь он из категории «хорошо забытого старого». И действительно, наркоз применяли еще до нашей эры – во всяком случае, упоминания об успешном обезболивании встречаются в описаниях операций, сделанных врачами Древнего Китая, Греции, Рима. Правда, к сожалению, ни эффективный способ обезболивания, ни рецепты изготовления обезболивающих средств, ни описания их воздействия на организм до нас не дошли.

Первое из дошедших до нас описаний применения наркоза, достаточно подробное и научно обоснованное для своего времени, относится к 1540 году: обезболивающее действие диэтилового эфира было, судя по всему, не только описано, но и опробовано на практике выдающимся врачом XVI века Парацельсом. К сожалению, после смерти гениального доктора эта технология была забыта очень надолго. Следующий эксперимент по анестезии поставил английский физик и химик Хэмфри Дэви: в 1799 году он открыл обезболивающие свойства закиси азота, известной также как веселящий газ. Жаль только, что свои эксперименты, которые он ставил над собой, сэр Дэви также описал в веселящей манере, поэтому на должную научность они претендовать не могут. Врачи не обратили никакого внимания на эти записи, хотя химик настоятельно рекомендовал применять при операциях не только закись азота, но тот же диэтиловый эфир.

А вот студенты свое внимание на его опыты очень даже обратили – веселящий газ стал популярным средством вызвать у себя длительную эйфорию и «поймать кайф». Лишь один «особо умный» студент, обучавшийся в медицинской школе при университете Пенсильвании, Кроуфорд Лонг, увидел в предлагаемом методе перспективность использования эфира для анестезии. Однако о последствиях этого вывода чуть позже.

История открытия анэстетиков была бы, конечно, не полна, если бы в дело не вмешались дантисты. Американскому «зубнику» Горацию Хорасу Уэллсу очень мешали в работе стоны его пациентов, помимо того, что их, конечно же, было жалко. Поэтому он был весьма благодарен судьбе, когда оказался на публичной лекции Гарднера Колтона, посвященной свойствам соединений азота. В те времена, а произошло это в 1844 году, было принято, чтобы лекция сопровождалась демонстрацией с участием добровольцев из зала. Доктор Уэллс был поражен до глубины души, когда один из добровольцев, вдохнувший веселящий газ, стал так смеяться, что упал и сильно поранил ногу, но никакой боли не почувствовал.

Как настоящий врач, доктор Уэллс принялся испытывать наркоз веселящим газом на себе. И после того, как его помощник совершенно безболезненно удалил ему зуб, а также еще после нескольких экспериментов, Гораций Хорас Уэллс стал первым дантистом, применявшим в своей практике анестетик, что привело и к коммерческому эффекту: наплыв клиентов к нему существенно увеличился.

Но Уэллс все-таки не так стремился к коммерческой выгоде, как к обезболивающей революции во всем мире, поэтому добился возможности провести демонстрацию действия закиси азота в Гарвардском университете перед медиками из Бостона. К сожалению, благородное стремление привело его к катастрофе. И тут Уэллсу страшно не повезло: пациент, вызвавшийся в качестве добровольца, оказался настолько труслив, что начал кричать от воображаемой боли еще до того, как наркоз подействовал. В зале, среди прочих, присутствовали два знаменитых врача того времени – Уильям Морган и Чарльз Джексон. В результате демонстрация была сорвана – медики освистали Уэллса, а на следующий день газеты повесили доктору клеймо обманщика и шарлатана.

Этот провал не сломил Уэллса, доктор не остановился ни в своих исследованиях, ни в своей практике, попутно изучив анестетическое действие еще и хлороформа. Однако подмоченная репутация сделала свое дело: серьезная и корректная исследовательская работа, подытоженная в книге «История открытия применения закиси азота, эфира и других жидкостей при хирургических операциях», осталась незамеченной. Более того, клиенты стали уходить от доктора, который «опозорился в Бостоне», и постепенно Уэллс разорился. В 1847 году он продал практику и стал зарабатывать на жизнь продажей медикаментов. Однако и здесь ему не удалось добиться успеха. Через год сломленный Гораций Хорас Уэллс покончил жизнь самоубийством, вдохнув большую дозу хлороформа. Избавился, так сказать, от боли, называемой жизнью.

Эта трагическая история, ставшая следствием досадного стечения обстоятельств, к сожалению, получила широкую огласку, что отодвинуло повсеместное применение анестезии во врачебной практике на годы, заставив многих врачей быть более осторожными. Так, и Кроуфорд Лонг, независимо от Уэллса применивший при операции наркоз, достаточно долго никому не сообщал об этом.

Ко времени, когда разразился этот скандал, Лонг уже успешно оперировал с применением диэтилового эфира. Все операции прошли успешно, и коллеги стали советовать Лонгу рассказать о своем открытии. И тут случилась эта гарвардская демонстрация Уэллса. После нее Лонг, весьма разумный и осторожный человек, решил, что лучше помолчать.

А через два года анестезия была запатентована. В клинике Бостона хирург Уильям Томас Мортон, бывший помощник Уэллса, – который ушел от него за год до провала, решив, что это партнерство не приносит ему прибыли, – провел первую в мире публичную операцию с применением эфирного наркоза. Он удалил своему пациенту подчелюстную опухоль, и сделал это весьма успешно. После удачной операции в Бостоне эфирный наркоз стали применять во всех клиниках мира. Правда, патент Мортона был аннулирован. Доктора подвели его скрытность и осторожность. Он не опубликовал результаты экспериментов с эфиром, а в заявке на патент указал несуществующее вещество «летеон», и этот обман был раскрыт.