Теоретики и практики (продолжение)

Русское химическое общество

Диссентер — диссидент

Джозеф Пристли родился в 1733 году в местечке Филдхед близ города Лидса в центральной Англии, в семье ткача. Получил филологическое и богословское образование в духовной академии Дэвентри (там обучались священники-диссентеры, противники государственной англиканской церкви), проявив прекрасное прилежание — например, выучил 9 (!) иностранных языков: французский, итальянский, немецкий, латинский, древнегреческий, древнееврейский, арабский, ассирийский и халдейский (арамейский). 

Поработав проповедником в диссентерских общинах, Пристли открыл частную школу, затем устроился преподавателем «раскольнической» Уоррингтонской академии, а потом переехал в Бирмингем, где стал приходским священником. Параллельно Джозеф активно занимался наукой. За фундаментальный двухтомный труд «История и современное состояние электричества», изданный в 1767 году, Пристли был избран членом Лондонского Королевского общества.

Как видим, ученый-священник достиг серьезных высот в физике электричества, но в химии он преуспел еще существеннее. Более того, многие историки науки вполне обоснованно считают Пристли одним из основоположников современной химии. Основные химические работы ученого были посвящены исследованию газов (пневматической химии), где Джозеф сделал целый ряд крупнейших открытий. Так, в 1771 году он дал научное описание фотосинтеза, а спустя 7 лет доказал, что при фотосинтезе растения поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. В этот же период Пристли впервые получил монооксид азота, хлороводород, аммиак, фтористый кремний, сернистый газ и окись углерода. В 1774 году ученый добился выдающегося научного успеха — нагревая окись ртути, он впервые выделил чистый кислород («бесфлогистонный воздух»). После этого Пристли получил международное признание — был избран иностранным членом Парижской и Петербургской академий наук. 

Пристли придерживался очень прогрессивных для своего времени философских и политических взглядов. Как ни странно для священнослужителя, он был сторонником материализма (хотя и полагал, что законы материального мира созданы божественным разумом). Особое возмущение англиканского духовенства вызывал проповедуемый Пристли унитаризм (отрицание догмата Святой троицы), что в тот период граничило с уголовным преступлением. 

С началом Великой Французской революции священник-диссидент с большим энтузиазмом поддержал право народа на восстание и свержение тирании. Пристли активно пропагандировал идеи равенства и братства, отстаивал свободу совести и веротерпимость. За это, собственно, Джозеф и пострадал — 14 июля 1791 года, в третью годовщину взятия Бастилии, власти Бирмингема спровоцировали нападение на дом Пристли. Толпа возбужденных ортодоксов разгромила и сожгла здание, уничтожила лабораторию и библиотеку. Сам Пристли и члены его семьи чудом избежали расправы. Этот драматический инцидент, вызвавший широкий резонанс в Англии и за рубежом, вынудил Пристли к эмиграции из родной страны — Джозеф вместе с семьей уехал в США, тем самым открыв ставший впоследствии огромным список блестящих европейских умов, нашедших прибежище за океаном.

В Америке Пристли занимался, в основном, литературой, философией и теологией — в частности, основал известную философскую школу антитринитариев-деистов и создал первую в США унитаристскую религиозную организацию. Умер Пристли в 1804 году в городке Нортамберленд (штат Пенсильвания) в возрасте 80 лет. 

Аптекарь — академик

Карл Вильгельм Шееле родился в 1742 году в семье пивовара в северонемецком городе Штральзунд, входившем в то время в состав Швеции. Юноша, не закончивший гимназию, но активно занимавшийся самообразованием, выбрал стезю провизора и около 20 лет трудился в различных аптеках Гетеборга, Мальме, Стокгольма и Упсалы. В 1775 году Карл приобрел собственную аптеку и лабораторию в Чепинге, где работал и занимался научными исследованиями до конца жизни. В том же году за выдающиеся достижения в области химии Шееле был избран действительным членом Шведской Королевской академии наук, став единственным европейским академиком, не имевшим ни высшего, ни полного среднего образования. 

Невзирая на отсутствие вузовского диплома и аттестата зрелости, Шееле без отрыва от любимой фармации открыл множество неорганических и органических веществ — хлор, триоксид молибдена, триоксид вольфрама, глицерин, марганец, оксид бария, тетрафторид кремния, мышьяковистый водород, сероводород и ряд других сернистых соединений. Особая заслуга химика-аптекаря — открытие и описание длинного перечня различных кислот: винной, кремнефтористоводородной, фтороводородной, мышьяковой, щавелевой, мочевой, молочной, синильной. Карл первым получил и исследовал перманганат калия — знаменитую «марганцовку», широко применяемую в медицине и различных технологических процессах. В труде «Химический трактат о воздухе и огне» Шееле, работая синхронно с Пристли, указал, что атмосферный воздух состоит из двух видов — «огненного» (кислорода) и «флогистированного» (азота). 

Курьезная страсть Карла пробовать на вкус все, с чем он имел дело, стоила ему жизни. В 1786 году, в день свадьбы ученого, его нашли мертвым в лаборатории. Считается,  что 43-летний ученый отравился открытым им же самим ядом — синильной кислотой. 

Тот, кто назвал вещи своими именами

Йонс Якоб Берцелиус родился в 1779 году в селении Веверсунд на юге Швеции в семье директора школы. После гимназии Йонс поступил в Упсальский университет, по окончании которого получил степень доктора медицины и занял должность адъюнкта медицины и фармации (а затем и профессора) Медицинской высшей школы в Стокгольме. В 1810 году Берцелиус перешел на кафедру химии и фармации Каролинского института, где проработал 22 года. В 1808 году Берцелиус стал членом Королевской Шведской академии наук, в 1810 – ее президентом. В 1818 году он был посвящен в рыцари, в 1835 получил титул барона, а в следующем году — медаль Копли от Лондонского Королевского общества, одну из старейших и наиболее престижных наград научного мира. 

медаль Копли

Берцелиус на практике подтвердил базовые химические законы. В частности, он получил новые доказательства закона кратных отношений, сформулированного великим Джоном Дальтоном, и связал атомистическую теорию с разнообразными химическими фактами. В 1814 году Берцелиус опубликовал таблицу атомных масс простых веществ (сначала их было 41, потом 56), выбрав в качестве единицы сравнения кислород, атомную массу которого он принял за 100. Кроме того, Йонс определил состав двух тысяч различных химических соединений. Очень важно, что Берцелиус ввел простую и понятную систему химических символов на латинском языке, послужившую основой для современной химической номенклатуры, а также ввел в научный обиход ключевые химические термины «органическая химия», «аллотропия», «изомерия», «катализ» и ряд других.

Королевская Шведская академия наук

В 1818 году Берцелиус сформулировал стройную электрохимическую теорию —  разграничил электроотрицательные и электроположительные элементы и разделил их на металлы и металлоиды. Ученый вывел формулы уксусной, янтарной, винной и других кислот, детально исследовал состав различных (в основном, промышленно значимых) руд и минералов, разработал новые методы качественного и количественного анализа, усовершенствовал и создал многочисленные лабораторные приборы, открыл три новых химических элемента (церий, торий и селен), впервые выделил в свободном состоянии кремний, титан, тантал и цирконий, написал самый популярный в те годы пятитомный учебник химии. 

Берцелиус женился очень поздно (в 55 лет), но зато на дочери государственного канцлера Швеции. Брак был счастливым, хотя и бездетным. Умер ученый в 1848 году в возрасте 69 лет, похоронен недалеко от Стокгольма. 

Настоящий полковник

Жан Батист Буссенго родился в 1802 году в Париже в семье мелкого торговца. Системного школьного образования Жан Батист не получил, но его блестящие способности позволили пытливому юноше с существенным опережением учебного графика окончить престижную Горную школу Сент-Этьена (диплом с отличием). 

В 1822 году по направлению Английского горного общества молодой ученый уехал в Южную Америку, где на протяжении 17 лет изучал метеорологию и геологию на территории нынешних Венесуэлы, Колумбии, Перу, Чили и Эквадора. Научные штудии Жан Батист проводил в статусе военного инженера армии Симона Боливара — освободителя Латинской Америки от испанского владычества. Военную службу Буссенго закончил звании полковника. Отметим, что Жан Батист был первым европейцем, поднявшимся на высочайшую вершину Западного полушария — потухший вулкан Чимборасо (Эквадор, высота — 6267 метров).

По возвращении во Францию Буссенго был избран в Парижскую академию наук и стал профессором аналитической химии, агрохимии и физиологии растений в ряде престижных вузов — Лионской академии, Версальского агрохимического института, Парижской консерватории искусств и ремесел, он переезжает в Париж. «Коньком» научных исследований ученого стал исключительно точный по тем временам химический анализ состава почв и органических веществ. Одним из наиболее знаменитых учеников Буссенго был великий русский ученый-естествовед Климент Тимирязев. 

В эльзасской деревне Меркилле-Пешельбронн ученый создал первую в Западной Европе опытную сельскохозяйственную станцию, существующую по сей день. С учетом аудитории нашего сайта отметим, что крошечная коммуна, где сейчас живет менее тысячи человек, прославилась еще и как родина французской (и мировой) промышленной нефтедобычи и нефтепереработки. В частности, здесь в 1745 году впервые в мире началась индустриальная добыча нефти шахтным способом из битуминозных песков (продолжалась вплоть до 1970 года), а в 1857 году был построен первый крупнотоннажный НПЗ. Кроме того, именно на здешних нефтяных скважинах в 1926 году приступила к работе созданная братьями Конрадом и Марселем Шлюмберже компания Societe de Prospection Electrique — прообраз нынешнего нефтесервисного гиганта Schlumberger. О былой нефтяной славе Меркилле-Пешельбронна сегодня свидетельствует мемориальная качалка на главной площади возле местной церкви, а также музей нефти с весьма содержательной экспозицией. 

Но вернемся к герою нашего рассказа. В «революционном» 1848 году маститого ученого захлестывает политика — он избирается в Национальное собрание от департамента Нижний Рейн, активно выступает в парламенте с республиканских позиций. Вскоре Буссенго становится членом Государственного совета, но затем, с наступлением Второй империи, отходит от политики. В 1876 году ученый получает одну из высших наград Франции — орден Великого командора Почетного легиона (Grand Officier de la Legion d’Honneur), а спустя два года — медаль Копли. Эти статусные награды достались Буссенго по праву — он справедливо считается одним из основоположников агрохимии, научного растениеводства и почвоведения, автором стройной теории круговорота веществ в природе и ряда других фундаментальных открытий в области агрохимии, неорганической химии (металловедение), биохимии (вегетация, фотосинтез, пищевая ценность продуктов) и зоотехнологии.

Умер Буссенго в почтенном возрасте (85 лет) там же, где и родился — в столице Франции.

Стиратель граней

Юстус фон Либих родился в 1803 году в средненемецком Дармштадте (ныне город имеет статус наукограда) в семье торговца красками и лаками, которые он самостоятельно разрабатывал в собственной мастерской. Соответственно, можно сказать, что Юстус был потомственным химиком. 

В возрасте 13 лет Юстус пережил «год без лета», когда большая часть посевов в Европе была уничтожена «вулканической зимой». Вслед за этим последовал массовый голод, от которого в наибольшей степени пострадала именно Германия. Отметим, что во-многом благодаря изобретениям Либиха в области агрохимии голодомор 1816 года стал последним крупным «жизненным кризисом» в западном мире. 

Юстус получил фундаментальное образование в Дармштадте, Бонне, Эрлангене, Париже (в лаборатории Жозефа Луи Гей-Люссака). В 1824 году, в возрасте 21 года, он стал экстраординарным профессором Гисенского университета (сейчас этот почтенный вуз носит имя Либиха). Спустя полтора года Юстус стал ординарным профессором химии, получив высокую зарплату и хорошо оборудованную лабораторию. Вскоре молодой ученый женился. В семье родились пятеро детей, причем сыновья были крещены по лютеранскому обычаю, а дочери — по католическому.

В тот же период Либих создал при университете Институт фармации и технологии, лаборатории которого вскоре стали эталоном для учебных заведений практической химии. По сути, Либих разработал современный лабораторно-ориентированный метод химического обучения, акцентируя внимание на применении результатов фундаментальных исследований для разработки конкретных химико-технологических процессов и создания новых продуктов. 

В 1852 году Либих по приглашению короля Максимилиана II Баварского переехал в Мюнхен, где занял пост президента Баварской академии наук. Великий ученый умер в Мюнхене в 1873 году, не дожив трех недель до 70-летия, похоронен на Старом южном кладбище.

Научное наследие Либиха очень велико. Наиболее краткое и четкое описание своего вклада в науку ученый дал в названии классического труда Die Organische Chemie in Ihrer Anwendung auf Agriculturalur und Physiologie («Органическая химия в ее применении к сельскому хозяйству и физиологии»). Либих заложил основы теории органических кислот, органического анализа (включая создание методики и инструментария) и структурной химии. Он фактически стал основателем агрохимии (разработал формулы азотных удобрений на основе аммиака) и нескольких крупных разделов фармакологии. Ученый основал авторитетный химический журнал Annalen der Chemie, существующий и поныне.

Оставил Либих заметный след даже… в кулинарии: в частности, он изобрел мясной экстракт — знаменитые бульонные кубики.

Анализируя открытый своим соратником и многолетним соавтором Фридрихом Велером синтез мочевины (карбамида), в 1837 году Либих сделал революционное заявление, стершее грань между органическими и неорганическими веществами и соответствующими разделами химии: «Производство всех органических веществ больше не принадлежит только живым организмам. Мы должны рассматривать не только вероятность, но и уверенность, что мы сможем производить их в наших лабораториях».

«Помилуйте, там Бунзен!»

В 13-й главе великого романа Ивана Тургенева «Отцы и дети» есть любопытный диалог главного героя Базарова с эпизодическим персонажем — провинциальной эмансипированной барышней Авдотьей Кукшиной: 

«— Я думаю съездить за границу… 

— В Париж, разумеется? — спросил Базаров.

— В Париж и в Гейдельберг. 

— Зачем в Гейдельберг? 

— Помилуйте, там Бунзен! 

На это Базаров ничего не нашелся ответить».

Возникает резонный вопрос — кто такой Бунзен, и почему он привлек такое внимание «тургеневской женщины»?

Роберт Вильгельм Бунзен родился в 1811 году в нижнесаксонском Геттингене, в семье профессора литературы. Получив блестящее образование в лучших вузах Европы (в Париже, Берлине и Вене), юный Роберт в 1833 году защитил диссертацию по химии на родине, в Геттингенском университете, а уже через три года занял кафедру химии Кассельского политехнического института. Затем была работа в университетах Марбурга и Бреслау (ныне — Вроцлав, Польша), а в 1852 году Бунзен возглавил кафедру химии в старейшем в Германии Гейдельбергском университете (ныне — земля Баден-Вюртемберг), где, собственно, его и собиралась навестить прогрессивная Кукшина. 

Гейдельбергский университет

Отметим, что продвинутая провинциалка была отнюдь не одинока в своих симпатиях к Бунзену, учениками которого была целая плеяда выдающихся российских химиков и физиков, включая Дмитрия Менделеева, Ивана Сеченова, Александра Бородина, Федора Бейльштейна, Дмитрия Лачинова и Александра Столетова. 

В Гейдельберге Бунзен проработал почти полвека, вплоть до самой смерти в 1899 году в возрасте 88 лет. За столь долгую и плодотворную жизнь ученый собрал огромную коллекцию престижнейших научных званий и наград. 

Наследие Бунзена огромно и многогранно, но все же главное достижение ученого — открытие в 1860 году совместно с Густавом Кирхгофом спектрального анализа, с помощью которого, в частности, самим Бунзеном и его последователями были открыты новые элементы, встречающихся в природе в очень малых количествах (рубидий, цезий и т.п.). Метод спектрального анализа нашел широкое применение не только в химии, но и в физике и астрономии.

Также огромный вклад Бунзен внес в анализ газов, калориметрию, фармакологию (открытие нескольких противоядий), геохимию (исследование вулканических явлений), физическую химию (изучение процессов горения), электрохимию (электролиз щелочных и щелочноземельных металлов), фотохимию (формулировка закона взаимозаместимости, известного также как закон Бунзена — Роско; открытие магнезиального света, получившего широкое применение в фотографии). 

Важнейшее значение имеют разработки ученого в области химического инструментария. При этом многие приборы, придуманные и внедренные патриархом химии 19 века, носят имя их создателя — колба Бунзена, Бунзеновская горелка, Бунзеновский водяной насос и регулятор, Бунзеновская электрическая батарея, Бунзеновский абсорбциометр и т.д.

Бунзеновская горелка

Основатель школы

Николай Николаевич Зинин родился в августе 1812 года — в самый разгар Отечественной войны (незадолго до Бородинской битвы), но вдали от линии фронта — в закавказском городке Шуша, где отец будущего великого химика находился с дипломатической миссией. Во время эпидемии холеры родители и сестры Зинина умерли.

Осиротевший Коля был отправлен к родственникам в Саратов, где окончил гимназию. Следующим этапом образования стало математическое отделение Казанского университета, где блестящего студента после выпуска оставили преподавать физику, механику, а затем еще и теоретическую химию. 

После защиты магистерской диссертации по химии Николай был назначен адъюнктом кафедры химии. Вскоре Зинин был направлен на учебу за границу — в Берлин, Париж, Лондон (у Фарадея) и Гисен (у Либиха). По возвращению домой молодой ученый защитил докторскую диссертацию, а затем переехал из Казани в столицу, став профессором химии Санкт-Петербургской медико-хирургической академии. 

Научную и преподавательскую деятельность Зинин совмещал с многочисленными общественными обязанностями: он был членом Академии наук, ученым секретарем и председателем Академического суда, членом Мануфактурного совета Министерства финансов, членом Военно-медицинского ученого комитета. В 1868 году вместе с Дмитрием Менделеевым и Николаем Меншуткиным Зинин стал организатором Русского химического общества и в течение 10 лет являлся его президентом. Умер Николай Николаевич в Петербурге в 1880 году в возрасте 67 лет, похоронен на Смоленском кладбище.

Русское химическое общество

Зинин внес огромный вклад в развитие химии (в первую очередь, органической) и химической технологии, но главная его заслуга — создание русской химической школы, выдача «путевки в жизнь» ученым первой величины — Александру Бутлерову, Николаю Бекетову, Александру Бородину, Леону Шишкову, Александру Энгельгардту и другим светилам науки. 

Когда в 1853 году началась Крымская война, Зинин «взялся за оружие» — совместно с молодым инженером-артиллеристом Василием Петрушевским (будущим генерал-лейтенантом, «отцом русского динамита») он разработал промышленный способ получения нитроглицерина на основе синтеза глицерина с использованием концентрированной азотной кислоты при низкой температуре. Так было создано наиболее мощное для того времени взрывчатое вещество, которое использовалось и на суше, и на море в качестве боевого компонента гранат, снарядов, мин и торпед.

Кстати, шведский изобретатель, предприниматель и меценат Альфред Нобель, официально запатентовавший динамит и сделавший на нем многомиллионное состояние, часть которого ушла на создание фонда Нобелевской премии, тоже учился у Зинина.

Григорий Волчек