Великие химики. В 2-х т. Т. 2

— Непонятно! В области электричества наблюдается самая хорошая воспроизводимость результатов. Видимо, здесь действуют другие факторы, которых мы не знаем и поэтому не учитываем. Какая у вас сейчас проволочка? — спросил Ле Шателье помощника.

— Спираль платиновая, один из выводов — из платино-иридиевого сплава, — ответил Ришар.

— Включите батарею. Попробуем с дополнительным сопротивлением.

Ришар нажал кнопку. Ле Шателье следил за стрелкой амперметра. Она медленно ползла к нулю, но не останавливалась на месте, а слегка колебалась. Ле Шателье внимательно следил за нею.

— В цепи протекает слабый ток!

— Это невозможно! — возразил Ришар.

— Соедините проводники, минуя ключ. Очевидно, он в неисправности.

Ришар отключил батарею и соединил проводники. Стрелка продолжала колебаться.

— Дайте чувствительный гальванометр. В цепи все-таки есть ток!

Ле Шателье был прав. Стрелка гальванометра действительно значительно отклонилась.

— Выключите печь и откройте ее, чтобы быстрее охладилась. — Ле Шателье не сводил глаз со стрелки. Прошло несколько минут, и она начала чуть заметно отклоняться.

— Превосходно! — промолвил Ле Шателье дрожащим от возбуждения голосом. — У нас будет новый термометр.

Вместо спирали Ле Шателье поставил два проводника — один из платины, другой из платино-родиевого сплава, спаянных с одного конца и соединенных с чувствительным гальванометром с другого. При нагревании в месте спайки возникал ток, который вызывал отклонение стрелки. Два металлических проводника образуют термопару, с помощью которой и сегодня с большой точностью измеряются очень высокие температуры[236].

Конструирование пирометра дало возможность более глубокого изучения явлений. Ле Шателье обратился к проблемам, которые имели большое значение для промышленного производства, особенно в производстве стали и других металлов.

Многостороняя научная деятельность требовала от Ле Шателье строгого распределения времени. Он рано вставал и отправлялся в кабинет готовиться к лекциям или работать над рукописью. Он писал множество научных статей и приступил к работе над книгами, в которых обобщал свои многолетние исследования горения газов и опыты с гидравлическими материалами… Послеобеденное время Ле Шателье посвящал научным исследованиям в лаборатории, где теперь у него было много помощников. Некоторые из них продолжали изучать процессы затвердевания цемента, гипса, бетонных смесей, но большинство занималось новой проблемой — сплавами.

Каждую неделю сотрудники лаборатории проводили семинар, на котором обсуждали результаты своих исследований, обменивались мыслями и наблюдениями.

— Покажите, что вы получили, Раймон, — обратился Ле Шателье ж одному из сотрудников.

— Это кривые охлаждения водных растворов нитрата калия, а это — хлорида калия, здесь — нитрата натрия. Ход кривых совершенно идентичен.

Раймон положил листы с аккуратно вычерченными графиками на стол.

— Сначала кривая резко опускается вниз. Это соответствует периоду, при котором раствор равномерно охлаждается. С этого момента начинается экзотермический процесс образования кристаллов — температура понижается медленнее, поэтому наклон кривой уменьшается. При дальнейшем снижении температуры начинается одновременная кристаллизация оставшейся воды и соли. В этот момент линия идет горизонтально.

— Да, это логично и легко объясняется законом Гиббса: при температуре, соответствующей горизонтальной части кривой, имеется максимальное число фаз.

Ле Шателье задумался. Он постукивал рукой по столу и внимательно рассматривал графики.

— При охлаждении сплавов картина аналогичная. Этьен, — обратился он к другому сотруднику, — дайте мне графики охлаждения сплавов олова и висмута.

Этьен открыл большую папку и начал искать чертежи.

— Это висмут — сурьма. Это олово — свинец…

— Достаточно, — прервал его Ле Шателье, взял несколько графиков и положил их рядом. — Посмотрите, как они похожи! Сначала крутой наклон, потом более пологое снижение и в конце горизонтальная линия. Одинаковое физическое состояние этих систем дает аналогичные графики. Что, в сущности, получается? При высокой температуре один металл растворяется в другом, как кусок сахара в воде.

— Аналогия наглядная, — добавил Раймон. — Ясно, что в расплавленном состоянии сплавы похожи на растворы[237].

— Именно так, — подтвердил Ле Шателье. — Но можно ли утверждать, что и после затвердевания сплавы являются растворами?

— Возможно, получается твердый раствор, — нерешительно предположил Этьен.

— Весьма сомнительно, — продолжал Ле Шателье. — Свойства растворов хорошо изучены. Например, с повышением концентрации растворенного металла должна понижаться температура плавления сплава.

— Вы имеете в виду аналогию с законами Рауля[238] и Бекмана[239]?

— Да, Раймон. Но нам более важно знать свойства сплавов в твердом состоянии и при обычной температуре. При охлаждении в расплаве начинается кристаллизация. Сплав приобретает другую структуру, а мы почти ничего об этом не знаем.

— Но металлы непрозрачны. Нельзя выковать тонкую пластину и наблюдать ее структуру под микроскопом.