Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х томах. Т. I.
Но он не смог продолжить свои опыты, так как получил известие о скоропостижной смерти профессора Бриссона. «Сейчас все удручены смертью профессора Бриссона… — писал ему Тенар. — Но вполне вероятно, что при выборе профессора физики остановятся на тебе. Как можно скорее приезжай в Париж!»
Гей-Люссак закончил исследования и возвратился в Париж, где его ждали занятия со студентами по химии в Политехнической школе, лекции по физике в Сорбонне, работа в лаборатории…
На торжественном заседании Парижской Академии наук в 1806 году Гей-Люссак был избран ее действительным членом. Для него в центре внимания по-прежнему оставался вопрос о газах. Установление простых объемных отношений соединения водорода и кислорода привело его к мысли о необходимости изучать реакции между другими газами. Гей-Люссак наполнял сосуд равными объемами азота и кислорода и пропускал через смесь электрические искры. Газовая смесь превращалась в новое газообразное вещество — окись азота, причем один объем кислорода соединялся с одним объемом азота и получалось два объема окиси азота. Он изучал реакции между различными газами, но всегда отношения между объемами реагирующих газов и объемами полученных газообразных продуктов реакции оставались простыми. Таким образом, был открыт еще один важный и основной закон химии — закон простых объемных отношений между газами[284].
Открытие этого закона вызвало горячие споры. В то время уже все ученые восприняли атомную гипотезу Дальтона, многие из них разделяли и ту точку зрения, что в равном объеме различных газов находится одинаковое число атомов. Но каковы были результаты Гей-Люссака? Один объем азота и один объем кислорода должны были дать один объем окиси азота, так как, если по одному атому двух газов — азота и кислорода — соединятся между собой, получится один сложный атом окиси азота. Фактически же получались два объема. Где кроется ошибка? Может быть, число атомов в одинаковых объемах разное? А может, неправильны представления Дальтона об атомах? Гей-Люссак не мог объяснить этого. Позднее Авогадро[285], а затем и Ампер[286] показали, что такое положение вызывается наличием в газообразных веществах не атомов, а молекул. Это предположение показалось весьма неправдоподобным, и Гей-Люссак его отбросил. Он отказался от атомно-молекулярной гипотезы, так как считал ее несовершенной. Лишь к концу своей жизни он убедился в истине, которую еще в 1811 году высказал итальянский ученый Амедео Авогадро: частицы газа являются молекулами, а каждая молекула состоит из двух атомов.
Амедео Авогадро Андре Мари АмперОдновременно с открытием закона простых объемных отношений газов, еще одно большое открытие взволновало ученый мир.
Англичанину Гемфри Дэви с помощью электрического тока удалось разложить едкое кали и едкий натр, выделив два новых металла. Они были мягкими, как воск, и плавали по воде, бурно реагируя с ней с появлением пламени.
По этому поводу было созвано заседание Академии наук. Присутствовавшие оживленно комментировали известие. На трибуну поднялся Бертолле.
— Уважаемые коллеги! Всем известна причина нашего заседания. Большой успех Гемфри Дэви оценен и нашим правительством; несмотря на то что мы находимся в состоянии войны с Англией, Дэви награжден орденом, который будет вручен ему лично императором.
Зал разразился аплодисментами.
— Но наше правительство ставит большие задачи перед французскими учеными. Надо и во Франции организовать получение этих двух металлов.
— Необходимы очень большие средства, — заметил Воклен.
— Средства будут отпущены, — продолжал Бертолле. — Нужны люди. Молодые энтузиасты и, главное, — талантливые. Я вношу предложение, вы можете меня поправить, если я ошибаюсь. По-моему, самые подходящие кандидаты для решения этой трудной задачи — Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар.
В зале снова раздались аплодисменты.
На следующий же день началась работа по изготовлению колоссальной электрической батареи. Освободили два больших помещения в нижнем этаже Политехнической школы, во дворе разгружали мешки с нашатырем и пиролюзитом, здесь же нагромоздили несколько десятков ящиков, наполненных толстыми палочками цинка. В подвалах постепенно выстраивались в ряд многочисленные высокие цилиндрические глиняные сосуды. Рабочие наливали в них растворы, устанавливали электроды, производили сварку проводов. Наконец все было готово: мощная электрическая батарея заработала.
Тенар вытащил из печи железный тигель, в котором сверкало расплавленное едкое кали, и осторожно вылил расплав в сосуд с электродами. Гей-Люссак зажег горелки, потом старательно закрыл отверстия и включил батарею. Сразу же у графитового электрода появились пузырьки газа. Реакция началась.
— Мне кажется, что выделение калия идет очень медленно, — сказал Тенар, напряженно наблюдая за процессом.
— Надо установить, какое количество калия выделится в течение одного часа, и, исходя из этого, вычислить, какой производительности можно добиться, — ответил Гей-Люссак.
— Количество будет небольшим.
— Затрачены такие огромные средства, не говоря уж о труде, — и такое ничтожное количество металла! Ведь он будет стоить в два раза дороже золота!
— Наша задача — найти другой, более дешевый способ.
— Другой способ… Надо бы обратиться к обыкновенным химическим солям, — проговорил задумчиво Гей-Люссак. — Действительно, Луи, почему бы не попробовать разлагать основание другим веществом?
Луи Жак Тенар (гравюра Форестье)Батарея по-прежнему работала. Металл медленно собирался в замкнутом пространстве над электродами. Шли недели, месяцы. В результате было получено ничтожное количество новых металлов — калия и натрия. Их едва хватило на проведение некоторых исследований. Тогда Гей-Люссак и Тенар снова вернулись к идее, возникшей у них в начале опыта, — искать другие методы получения этих металлов. Вскоре это им удалось. Новый метод, при котором они нагревали едкое кали в едкий натр с железными опилками в замкнутом сосуде, оказался значительно лучше. На основе нового метода можно было проще и дешевле получить значительно большие количества нужных металлов. Этот метод, однако, был очень опасен: несколько раз происходили сильные взрывы, в результате которых едва не погибли оба ученых. Гей-Люссак после этого провел в постели около сорока дней. Несмотря на большую опасность, молодые ученые не прерывали работы. Теперь в их распоряжении было много калия и натрия, которые можно было «свободно применять для экспериментов.
