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

Занимаясь разнообразными теоретическими и практическими вопросами в области отбеливания и окраски тканей, Бертолле находил время и для других научных занятий. Особенно энергично он работал в годы революции. Он много сделал для смягчения острого недостатка некоторых важных продуктов и химикатов во Франции, вызванного блокадой. Под его руководством было резко улучшено селитряное дело, производство стали и другие отрасли индустрии. В 1792 г. он был назначен главным смотрителем монетного дела, а в 1794 г. стал членом комиссии для разработки планов по подъему сельского хозяйства, промышленности и улучшения благосостояния населения. В эти же годы он начал профессорскую деятельность в только что основанных Нормальной и Политехнической школах в Париже.

В 1796 г., после завоевания Наполеоном Италии, Бертолле был послан Директорией вместе с Монжем в эту страну с поручением отобрать для музеев и хранилищ Парижа выдающиеся произведения науки и искусства. Во время этой поездки Бертолле познакомился с Наполеоном, стал часто с ним встречаться и даже преподавал ему основы химии. Вскоре вместе с Наполеоном Бертолле отправился в Египетский поход. Интересно отметить, что, будучи в Египте, Бертолле начал свои известные исследования, посвященные проблемам сродства и равновесия.

Несмотря на то, что Наполеон относился к нему весьма благожелательно и постоянно отмечал его высокими наградами, Бертолле держался достаточно независимо и избежал положения придворного ученого после коронации Наполеона[46]. В 1807 г. Бертолле вообще оставил официальную службу и поселился в парижском предместье Аркёй (Arcueil). Здесь он основал своеобразное научное общество, в состав которого входило небольшое число наиболее выдающихся ученых Франции. Общество это регулярно собиралось под председательством Бертолле или Лапласа и обсуждало различные научные проблемы. Оно издало «Мемуары Аркейского общества»(18), получившие широкую известность в ученом мире. Это общество просуществовало 10 лет (1807–1817).

В отличие от своих коллег — современников и деятелей эпохи Французской революции — Бертолле продолжал политическую деятельность и после падения Наполеона и реставрации Бурбонов. Он был сенатором и получил от Людовика XVIII титул пэра Франции. В последние годы жизни Бертолле полностью отошел от научной работы из-за тяжелой болезни.

Научная деятельность Бертолле была весьма разносторонней и оставила заметный след в развитии химии. Во многих отношениях она была типичной для ученого-химика «аналитического периода». Исследования, проведенные Бертолле до 1785 года, когда он стоял еще на почве теории флогистона, касались главным образом химико-практических проблем. Так, он изучал взаимодействие масел с землями, летучих щелочей с металлическими основаниями. Он исследовал также вопрос о фосфорной кислоте как составной части организмов. Далее он изучал соединения щелочей с фиксируемым воздухом. В 1781 г. он опубликовал сообщение о разложении селитры при горении, а затем исследовал вопрос о различии уксусной кислоты, полученной в результате уксусного брожения вина и разложения яри-медянки (уксуснокислой меди).

С течением времени, особенно после 1785 г., когда Бертолле перешел на позиции кислородной теории, его работы стали более значительными. Так, в 1785 г. он опубликовал примечательную работу о составе аммиака. Еще в семидесятых годах Пристлей вскоре после открытия аммиака заметил, что если пропускать через этот газ электрические искры, то наблюдается значительное увеличение его объема. Бертолле предпринял подробное исследование этого явления и пришел к выводу, что под воздействием электрических разрядов аммиак разлагается на азот и водород. При этом Бертолле довольно точно установил количественное соотношение азота и водорода в аммиаке. Результаты его исследований в дальнейшем были использованы Гей-Люссаком, а окончательно вопрос о составе аммиака был решен в 1808 г. сыном Бертолле — Амедеем Бертолле.

Бертолле исследовал также синильную кислоту и обнаружил, что в ее состав входит углерод, азот и водород. Кислорода в этой кислоте он не нашел. Пытаясь объяснить причины кислотности синильной кислоты, Бертолле подробно изучил взаимодействие этой кислоты с различными веществами. Между прочим он обратил внимание на то, что при действии на синильную кислоту хлора образуется новое газообразное вещество. Исходя из точки зрения (выработанной им совместно с Лавуазье), что хлор представляет собой «окисленную соляную кислоту» (т. е. «окисел» муриевой кислоты), Бертолле пришел к выводу, что при действий на синильную кислоту хлор отдает последней свой кислород, в результате чего образуется «окисленная синильная кислота». Таким образом, Бертолле рассматривал свойства синильной кислоты с тех же самых позиций, что и соляной («муриевой») кислоты. Образование при описанной реакции хлористого циана было установлено значительно позднее.

В 1789 г. Бертолле исследовал сероводород. Установив его кислые свойства, он, однако, не смог обнаружить в нем кислорода, что требовалось в связи с кислородной теорией кислот Лавуазье. На основании изучения состава и свойств обеих кислот — синильной и сероводородной — Бертолле пришел к выводу, в некоторой степени отличающемуся от точки зрения Лавуазье, принимавшего, как уже говорилось выше, что все без исключения кислоты содержат кислород. Бертолле вынужден был признать существование бескислородных кислот, хотя и не возражал против общей теории кислот Лавуазье. Во всяком случае при появлении в дальнейшем водородной теории кислот он остался совершенно равнодушным к этой теории.

Взгляды Бертолле на природу бескислородных кислот можно также характеризовать его объяснениями природы хлора и некоторых его соединений. Как уже говорилось, еще в 1774 г. Шееле впервые получил хлор, нагревая смесь соляной кислоты с двуокисью марганца. При этом последняя превращалась в обычную «известь» — закись марганца, в то время как соляная кислота, «потеряв свой флогистон», превращалась в «дефлогистированную соляную кислоту» (т. е. хлор). Повторив эту реакцию, Бертолле объяснил ее с позиций кислородной теории. Согласно этому объяснению, двуокись марганца при нагревании с соляной кислотой теряет свой «жизненный воздух» (т. е. кислород), который, однако, не выделяется в свободном состоянии, а переходит к соляной кислоте, изменяя ее в «окисленную соляную кислоту» (т. е. хлор). Кстати сказать, и в наше время, объясняя эту реакцию, иногда говорят об «окислении» соляной кислоты.

В то время состав соляной кислоты не был известен, и естественно, что Бертолле вместе с Лавуазье приняли, по аналогии с азотной, серной, фосфорной и другими кислотами, что в соляной кислоте содержится некое вещество, очевидно, элементарной природы, которое находится в соединении с кислородом. Это вещество и было названо «мурием» (типа — «рассол»). Если подвергать соляную кислоту окислению, то нужно принять, что мурий переходит в более окисленное состояние. Таким образом, по мнению Бертолле, а также и Лавуазье, хлор должен представлять собой сложное вещество, в составе которого содержится элемент мурий в более окисленном состоянии по сравнению с мурием в соляной кислоте. Подтверждение этого заключения Бертолле видел в следующем явлении: раствор хлора в воде, как известно, разлагается на свету. Наблюдая это явление, Бертолле установил, что при реакции образуется свободный кислород, а в растворе остается соляная кислота. Отсюда было естественно прийти к заключению, что хлор представляет собой «окисленную соляную кислоту», т. е. состоит из соляной кислоты и кислорода. Бертолле даже количественно определил «состав» хлора. Он нашел, что на 87 весовых частей соляной кислоты в нем содержится в связанном состоянии 13 весовых частей кислорода.

Далее Бертолле обнаружил, что если насыщать хлором раствор едкого кали, то образуются две соли: обычный хлорид калия и некоторая новая соль, богатая кислородом и поэтому способствующая воспламенению горючих веществ (хлорноватокалиевая соль, или хлорат калия). Некоторые ученые, назвавшие эту соль «бертоллетовой» по имени Бертолле, полагали, что в ней содержится селитра или даже принимали ее за селитру. Сам Бертолле пытался применить эту соль вместо селитры в составе пороха. Получение и состав этой соли Бертолле объяснил с тех же самых позиций теории «мурия». Он полагал, что эта соль пересыщена кислородом, перешедшим из хлора [47].

Интерес к хлору и его соединениям возник у Бертолле в связи с его занятиями красильным делом. Будучи назначен комиссаром дирекции красилен, Бертолле широко и тщательно изучил все стороны техники крашения и подготовки тканей к крашению. Используя наблюдение Шееле, что «дефлогистированная соляная кислота» (хлор) обесцвечивает окраску цветов растений, переходя при этом в соляную кислоту, Бертолле разработал способ отбелки тканей хлорной водой и положил тем самым основание техники отбелки тканей хлором и его препаратами.