Жизнь замечательных устройств

Элегантное решение вопроса получения сероводорода (как и многих других газов) было найдено в 1844 году. В этом году голландский фармацевт Петер Якоб Кипп из города Делфт составил чертежи простого аппарата для получения сероводорода, водорода и других газов. Сам Кипп, определяя содержание мышьяка во внутренних органах подопытных животных, сталкивался с необходимостью проведения «реакции мышьякового зеркала» — восстановления производных мышьяка водородом, — но существующие устройства для получения водорода в лаборатории его не устраивали опять же из-за сложности в работе и громоздкого дизайна. По одной из версий появления изобретения, Киппа вдохновила конструкция огнива Дёберейнера. Кипп попросил известного немецкого стеклодува Генриха Вильгельма Гейслера (который первым изобрёл и начал использовать на практике стеклодувную горелку, в которую воздух подавался под давлением) изготовить аппарат по чертежам. Первый блин оказался комом, устройство оказалось слишком хрупкое и неудобное в использовании, однако второй прототип, который был создан в результате совместного мозгового штурма Киппа, имевшего практический опыт работы в лаборатории, и прекрасно разбиравшегося в стеклянных приборах Гейслера, в том или ином варианте мы можем видеть в лабораториях и сейчас. Воодушевлённый успехом, Кипп организовал маленькую фирму по производству аппаратов, ну а далее они начали своё триумфальное шествие по лабораториям. Самый древний из аппаратов Киппа, изготовленный в период где-то между 1845 и 1875 годами, в настоящий момент находится в Музее Бургаве, Голландия, город Лейден.

Аппарат Киппа состоит из колбы-реактора с резервуаром; сферической воронки с длинной трубкой; газоотводной трубки и ловушки для улавливания паров кислоты (например, соляной). Колба-реактор имеет верхнюю шарообразную часть с отверстием, в которое вставляется газоотводная трубка, снабженная краном или зажимом, и нижний резервуар в виде полусферы. Нижний резервуар и колба-реактор разделены прокладкой с отверстием, через которое в нижний резервуар проходит длинная трубка воронки, доходящая почти до дна. Раствор в нижнем резервуаре прибора служит затвором, препятствующим выделению газа обратно через воронку во время опыта. Нижний резервуар обычно имеет отверстие, закрытое притёртой пробкой: через это отверстие после использования прибора сливают отработанную жидкость.

Газовый аппарат Киппа очень прост в использовании. В его среднюю емкость помещаются твёрдые реагенты (металл для получения водорода, пирит или другие сульфиды для получения сероводорода, мрамор для получения углекислого газа и т. д.). Затем при открытом кране или зажиме в верхнюю воронку заливается раствор реагента. Когда уровень жидкости достигает вещества на прокладке, начинается химическая реакция с выделением газа. При закрывании крана давление выделяющегося газа выдавливает жидкость из реактора в верхнюю часть воронки. Реакция прекращается. Открывание крана приводит к возобновлению реакции. Таким образом, аппарат Киппа относится к аппаратам автоматического действия. Получать газы с его помощью очень просто, поэтому сотни и тысячи аппаратов Киппа до сих пор продаются по всему миру.

Сероводородная классификация катионов в аналитической химии просуществовала долго: ещё мои родители, закончившие химический факультет Казанского университета в 1970-м году, на занятиях по аналитической химии изучали именно сероводородную классификацию катионов. Тем не менее, неприятный запах сероводорода и его токсичность заставили поменяться даже такую крайне инертную область химии, как химия аналитическая, и в 1987-92 годах меня и однокурсников учили уже кислотно-основной классификации катионов металлов по группам, классификации, которой учат и современное поколение студентов.

1850. Пипетка Пастера

Мы редко считаем отвагу неотъемлемым признаком учёных, в особенности — химиков. Конечно же, есть химики, предмет исследования которых представляет высокоэнергетические вещества различного типа (проще говоря, взрывчатые вещества), есть те, которые не обращают внимания на взрывы в собственной лаборатории.

Есть студенты-химики, которые регулярно игнорируют лекции своих научных руководителей (хотя последние проходят по разряду «слабоумие и отвага»). Однако, если не принимать в расчёт такие экстремальные проявления отваги, которые видно невооружённым глазом, всё же по большей части отвага учёных преимущественно ограничивается отстаиванием идей, противоречащих изложенному в учебниках и ставших при жизни классическими статей «отцов-основателей» (заметим, что и в наше время порой для этого требуется смелость не меньшая, чем для работы с взрывчатыми веществами). Тем не менее, если бы меня попросили назвать учёного, отвагу которого можно было бы привести в качестве примера для подражания, скорее всего я бы назвал Луи Пастера, работы которого изменили не только химию, но и медицину.