Белла Дижур - Путешественники-невидимки
Далеко от нас расположены небесные светила, никто из людей ещё никогда не бывал ни на одной планете и не мог привезти оттуда образцов для химического анализа. Однако, исследуя особыми остроумными способами свет солнца, луны и звёзд, химики узнали их состав. Оказалось, что далёкие небесные светила — близкие родственники нашей планеты. Они состоят из тех же химических элементов, что и наша Земля.
Сведений о характере и поведении химических элементов накопилось огромное количество. Эти сведения интересуют не только химиков, но и учёных других специальностей.
Взять для примера медиков. Что им, казалось бы, заниматься химическими элементами? Их дело лечить людей!
Однако лечить людей, не зная, как и из чего устроено человеческое тело, брались только колдуны и шаманы, но их время давно прошло.
Современная медицина изучает человека, знает строение всех его органов, знает химический состав каждой клеточки. Это знание привело медиков к необходимости изучать, как влияют те или иные химические элементы на живой организм.
Агрономы, постоянно заботясь об урожае, тоже вынуждены заниматься этими невидимками. Ведь и растения состоят из элементов. Во время роста они берут их из пищи, которую находят в воздухе и в почве.
Но этой пищи растению не всегда хватает. Агрономам приходится подкармливать растение солями, содержащими необходимые химические элементы.
Геологи тоже интересуются химическими элементами. Они знают, где надо их искать: в минерале или морской воде, в теле водоросли или вулканической лаве.
Они знают, какой элемент более распространён в природе, а какой трудно отыскать.
И, наконец, каждый человек в своей повседневной жизни то и дело сталкивается с целым рядом химических элементов.
Глубоко проникает химия во все отрасли человеческой деятельности. И чем культурнее становились народы, тем большую потребность испытывали они в химических знаниях.
О характере и поведении элементов
Некоторые учёные для большей ясности называли химические элементы «кирпичиками мироздания».
Они говорили, что все вещества в природе сложены из химических элементов, как дома из кирпичей.
Но это сравнение нельзя признать верным! Ведь кирпич остаётся самим собой в любой постройке, будь то одноэтажный домик или высотный дворец: ни цвет, ни форма, ни другие его качества не меняются. Иное дело химический элемент! Соединяясь с другими химическими элементами, он как бы утрачивает свои личные свойства.
Мне это стало понятно после того, как я узнала, что натрий и хлор вместе составляют поваренную соль, которую мы каждый день употребляем в пищу.
Натрий — блестящий серебристый металл, хлор — газ жёлто-зелёного цвета, удушливого запаха.
Куда же девается блеск натрия, цвет и запах хлора? Ведь соль совсем иная — белая, кристаллическая, солёная на вкус!
Все личные свойства химических элементов скрылись. Они могут проявиться только при каких-либо совсем особых обстоятельствах. Если, например, действовать на соль электрическим током или подвергать её очень сильному нагреванию, тогда элементы разлучатся и проявится характер каждого. Но обычное дружеское сожительство химических элементов в соли вырабатывает новые черты, характерные именно для соли, а не отдельно для натрия или хлора.
Сочетаясь во множестве различных комбинаций, химические элементы образовали цветные минералы и зелёные деревья, морскую воду и металлические руды, нашу пищу и наше собственное тело.
В настоящее время известно около ста химических элементов. У каждого из них свои особые приметы, свой характер, свои вкусы, симпатии и поведение.
Конечно, слова «поведение», «характер» и «симпатии» элемента нельзя понимать буквально. Атомы химического элемента — неодушевлённые, невидимые частички материи — не могут быть добрыми или злыми, чуткими или грубыми, дружелюбными или враждующими. Эти выражения лишь помогают понять сущность, взаимоотношений химических элементов.
Много лет после окончания института я работала в химических лабораториях. Приходилось исследовать и металлические сплавы, и руды, и песок, и состав почвы, и воду, и многое-многое другое.
И вот здесь-то в практической работе, при «личном» общении с химическими элементами, их характер и поведение стали мне знакомы, как характер и поведение самых близких друзей.
Случалось ли тебе, взглянув в лицо товарища, догадаться без слов, весел он или задумчив, здоров или болен, боится отвечать урок или твёрдо знает его?
Так длительное общение с химическими элементами в лаборатории приучает химика по каким-то едва уловимым признакам догадываться о многом таком, чего ни в одном учебнике не прочтёшь.
И так же как ты среди своих друзей отличаешь ребят замкнутых или, наоборот, очень общительных, так и химик говорит об одних элементах, что они «гордецы» и не желают вступать ни в какие «химические дружбы», а другие, наоборот, легко соединяются со многими химическими элементами.
И больше того, у химика возможны даже свои «любимцы» — химические элементы, которые его больше интересуют, с которыми ему веселее работать.
Наверное, какой-нибудь равнодушный, сухой человек, прочитав эти строки, рассмеётся.
— Как можно «любить» химический элемент? — скажет он.
Правда, химия — наука строгая. Но тому, кто не побоится её трудностей, она откроет многое.
Отказываясь зачастую от отдыха, от развлечений, рискуя здоровьем, а иной раз и жизнью, химики во все времена самоотверженно трудились. Они стремились подчинить природу воле человека. А для этого надо было выведать все её тайны, узнать, как и из чего построены окружающие нас вещества.
О том, как были открыты некоторые химические элементы, изучены их превращения и странствия в природе, будет рассказано в следующих главах.
Рассказ второй
Элементы-близнецы
Гемфри Дэви
В 1778 году в маленьком английском городке Пензэнс родился человек, который сыграл немалую роль в истории химии. Звали его Гемфри Дэви.
Пока Гемфри учился в школе, ни учителя, ни родные не замечали в нём особых способностей к наукам. Он был обычным шаловливым мальчишкой. Больше всего Гемфри любил валяться на берегу моря, смотреть, как плывут по синему небу белые облака. И ещё одно занятие привлекало будущего учёного — ловля рыбы.
Лишь после смерти отца Гемфри понял, что так больше продолжаться не может! Отец его был резчиком по дереву. И при его жизни семья жила очень бедно, а после смерти нужда хозяйкой поселилась в их доме.
Гемфри пошёл работать учеником к местному аптекарю. Работа была не сложная, но скучная. Изволь-ка целые дни растирать мази да разливать микстуры по бутылям! Но, как это ни странно, именно аптекарское ремесло привело Гемфри к науке.
Ему нравилось смешивать жидкости и смотреть, что из этого получится. Он пристрастился к работе и часто задерживался в аптеке до полуночи. Не только для того, чтоб выполнить задание хозяина! У него появились собственные интересы! Он проделывал различные химические опыты. И тут Гемфри понял, как много упущено времени, как мало знаний унёс он из школы.
Гемфри Дэви.
Но учиться никогда не поздно. Гемфри засаживается за книги, изучает анатомию, физику, химию, философию. На удивление всем, Гемфри оказывается очень способным человеком. Его лучшие друзья — книги раскрывают перед ним новый мир, а опыты, которые становятся всё сложнее и значительнее, помогают ему постичь многие тайны наук.
В короткий срок о Гемфри Дэви распространилась слава, как об одном из самых образованных людей своего города. Покинув Пензэнс, Гемфри поработал несколько лет в научном институте города Бристоля, потом Лондонский королевский институт принял его на должность помощника профессора химии. Это был очень высокий пост для двадцатидвухлетнего Гемфри. Он получил возможность развить свой талант учёного. К его услугам были лучшие лаборатории Англии. И он полностью отдался любимой науке — химии.
В конце восемнадцатого и начале девятнадцатого века, когда жил Дэви, химия ещё не была такой обширной наукой, как в наши дни. Но учёные неутомимо стремились разгадать тайны строения всех веществ природы. Изучали состав горных пород, воды, почвы, питательных продуктов. Сжигали растения и исследовали оставшуюся золу, интересовались газами, из которых состоит воздух…
Химики понимали, что, только разобравшись, как и из чего построена природа, можно будет научиться управлять ею.
А кроме того, практическая жизнь требовала от учёных безотлагательной помощи. Гемфри Дэви испытал это на себе. К молодому профессору то и дело обращались люди различных производств. Кожевники просили указать им, какими веществами лучше дубить кожу. Земледельцы хотели проведать секреты земледелия и приносили на химический анализ землю, перегной, навоз. Шахтёрам нужна была безопасная лампа для работы в шахте…
