Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

Отфильтровываю коричневую жидкость и снова взбалтываю ее с четыреххлористым углеродом. Названное неприятное вещество со сладковатым запахом – канцероген и разрушитель озона – в наше время достать практически невозможно. Как ни странно, я нашел его у моего отца в коллекции разнообразных самых причудливых растворителей. Он нерастворим в воде, зато растворяет йод. И именно в нем я наконец-таки в первый раз вижу характерный фиолетовый цвет чистого йода. По насыщенности он намного превосходит лиловый, но не достигает зловещих тонов пурпурного. Несколько мгновений я сокрушаюсь по поводу своей очередной лепты в разрушение озонового слоя, а затем позволяю четыреххлористому углероду испариться. После испарения на стекле остается черная пленка. Вот они, мои крошечные кристаллы йода. Они источают слабый, но достаточно резкий запах, сходный с запахом хлора, только не столь раздражающий и, в принципе, не слишком неприятный – тот самый запах, который мы в настоящее время ассоциируем с медицинскими учреждениями. Я слегка подогреваю кристаллы и наблюдаю за тем, как в пробирке от них начинают подниматься первые розовые завитки паров. Вскоре плотное вещество полностью исчезает, и от него остаются только сильно окрашенные клубящиеся пары, которые конденсируются в более прохладной части пробирки – тот же чистый элемент. Когда Иоганн Вольфганг Гёте в 1822 г. провел такой же эксперимент для развлечения гостей, его особенно радовало то, что он получил еще одно подтверждение своей теории цветов, пользовавшейся в то время большим влиянием. Согласно теории Гёте, оттенки красного и желтого цветов связаны с белым цветом, в то время как «холодные» цвета на фиолетовом конце спектра – производные от черного.

Медленный огонь

Если в наше время человеку известна только одна химическая формула, то это, несомненно, Н₂О, формула воды – соединение, в которое входят две части водорода и одна часть кислорода. В XVIII веке, однако, ни Н, ни О не знали, а вода сама рассматривалась как один из неразложимых элементов, из которого состоит вся материя.

Со времен Аристотеля вода воспринималась как самый надежный из четырех элементов. В тех случаях, когда философы и алхимики подвергали сомнению теорию четырех элементов, то наиболее сомнительными им представлялись огонь (который для поддержания необходимо было питать другими элементами), или земля (которая совершенно очевидно состояла из множества разных веществ), или воздух (который мог вполне оказаться просто ничем). Вода же всегда оставалась водой и была тем самым элементом, который был наиболее определенно связан со своими «принципами» или фундаментальными характеристиками холода и влаги. Однако и вода была загадкой. Несмотря на то что она создавала впечатление постоянства, у воды из разных источников часто бывал разный вкус, от невероятно освежающего до омерзительного.

У современной науки была масса причин более пристально изучить этот аристотелевский «элемент». В растущих городах гигиена и санитария практически отсутствовали, и чистой воды всегда не хватало. Утописты среди важнейших благ идеального общества называли возможность доступа к обильным источникам чистой пресной воды. Главная река в «Утопии» Томаса Мора (1516) – Анюдер, название, производное от греческого «не существующая вода», так же как «утопия», означает «несуществующее место». Странным образом напоминающая Темзу, приливная река была непригодна для снабжения города питьевой водой, которая, по словам Мора, поставлялась туда сложной системой каналов и резервуаров. Фрэнсис Бэкон в своей «Новой Атлантиде» (1624) делает еще один научный шаг вперед и описывает процесс осмоса воды в бассейны, в одних из которых из соленой воды получают пресную, а в других – пресную превращают в соленую.

Мало-помалу ученые-естествоиспытатели, которые пришли на смену алхимикам, начали понимать, что от качества воды зависит здоровье населения. Это понимание состояло не только в принятии очевидного факта, что грязь в воде может стать причиной заболевания, но и в осознании того, что добавление в воду определенных веществ может сделать ее поистине целебной. Из названного подхода позднее выкристаллизовалось научное представление о кислотах и солях, а со временем воду удалось разложить на ее газообразные составляющие: водород и кислород.

* * *