Занимательная геохимия. Химия земли

На более высокой ступени развития человека стало интересовать, что такое Земля, как она возникла. Стали зарождаться сказания о происхождении мира, или так называемые космогонии, медленно и постепенно сменявшиеся более положительными воззрениями. Уже довольно развитые представления мы встречаем у таких мыслителей, как Демокрит, Аристотель, Лукреций.

Любопытны взгляды Фалеса из Милета, жившего в конце VII века до нашей эры, отца греческой философии. Он учил, что вода — начало всех стихий, что из нее путем сгущения и испарения возникают все элементы мира, сам мир и то, что в нем рождается.

Возникли и противоположные точки зрения. Так, например, по мнению Гераклита, жившего за 500 лет до нашей эры, огонь проникает во все, производит отдельные предметы и вновь их поглощает; огонь превращается в море, которое в свое время выделяло землю и жар.

У Эмпедокла, обитателя Сицилии, находим первую догадку об огненно-жидком ядре Земли, основанную на знакомстве с вулканами и горячими источниками. Но он производил все существующее не из одного огня, а из четырех элементов, или стихий: земли, воды, воздуха и огня, которые не уничтожаются, но постоянно изменяются.

Несколько позднее Демокрит — создатель учения о постоянно движущихся, вечно неразрушимых мельчайших частицах, или атомах, отчасти примирил противоречия своих предшественников.

Особенно интересны взгляды величайшего натуралиста древности — Аристотеля (384–322 гг. до н. э.), уже считавшего Землю шарообразной: Вселенная имеет форму шара, а Земля, как самая тяжелая, занимает центр; вокруг нее расположены вода, а затем воздушная оболочка, образующая геосферы. Самый легкий элемент — огонь, а далее идет эфир. Земля, воздух, вода, огонь и эфир составляют пять элементов-качеств.

Аристотель отвергал учение Демокрита об атомистическом строении материи, выдвигая вместо этого представления об элементах-качествах и о первичной бескачественной материи. Он допускал возможность превращения одних металлов в другие и их произрастание в недрах Земли. Этим Аристотель создал предпосылки для последующего развития алхимии. Несмотря на ошибочность многих представлений Аристотеля, его влияние на развитие естественных наук было исключительно велико.

Ученик Аристотеля Теофраст (371–286 гг. до н. э.) в своей книге «Трактат о камнях» дал первые списки известных в то время минералов и сделал попытку их классификации на 3 группы: металлы, камни и земли. Его с полным правом можно считать основателем не только минералогии, но и науки о почвах и растениях.

В I в. н. э. выделяется замечательное для своего времени сочинение римского исследователя — Плиния Старшего, погибшего при извержении вулкана Везувия в 79 году. В этой работе наряду с фантастическими преданиями сообщается много верных сведений о минералах, названия которых отчасти сохранились и до наших дней.

С наступлением Средних веков развитие точных знаний в Европе приостановилось. В это время естественные науки и химия развивались преимущественно на Востоке.

В своеобразных трактатах арабских мыслителей IX–X веков мы находим указания на сосуществование отдельных металлов в природе. Так, Лука бен Серапион в предисловии к своему сочинению «Книга о камнях» говорил о том, что «попадаются камни, кои встречаются вместе с другими, камни, кои от других бегут, камни, которые другим изменяют, равно как камни, кои другие окрашивают».

Несомненно, поиски руд, обработка их и получение металлов и сплавов наводили на мысль о совместном нахождении химических элементов. Возникшие при этом обобщения о любви и ненависти между различными веществами были первыми геохимическими законами, не потерявшими своего значения и до сих пор.

Интересен труд философа Ибн Сины (Авиценны), родом из Бухары (985–1037), написавшего трактат о минералах, в котором он классифицирует их на: 1) камни и земли, 2) горючие и сернистые соединения, 3) соли, 4) металлы.

Другой выдающийся ученый Аль-Бируни (973–1048), родом из Хорезма, написал замечательную книгу на арабском языке — «Собрание сведений о познании драгоценных минералов», в которой он обобщил все минералогические данные того времени.

Сочинения по алхимии на арабском языке, появившиеся в IX веке, имеют большое значение в истории развития химии, поскольку в них впервые излагаются задачи подлинно химических методов исследования.

Алхимики главным образом занимались синтезом, то есть пытались получать новые вещества из уже им известных. Колыбелью алхимии была Александрия, откуда химические знания и навыки проникли в Сирию. От сирийцев алхимия перешла к арабам, которые занесли ее в Европу через Испанию.