Сообщения об опытах пристли. Джозеф пристли - биография

(1733-1804) английский химик

Жизнь Джозефа Пристли была необычайно беспокойной и пестрой. Хотя он получил богословское образование, его открытия в химии определили ее развитие на много десятилетий вперед. Можно сказать, что Пристли являлся первым представителем химии газов, и именно его работы позволили совершить подлинную революцию в этой науке во второй половине XVIII века.

Джозеф Пристли родился на небольшой ферме поблизости от английского города Лидса. Его отец был мастером-суконщиком, и семья едва сводила концы с концами. Когда Джозефу исполнилось девять лет, отец передал его на воспитание тетке - старшей сестре его матери, которая владела небольшим имением.

С Джозефом начали заниматься домашние учителя. Всего за год мальчик подготовился настолько, что смог поступить в кальвинистскую начальную школу. Вскоре Пристли стал ее лучшим учеником. Он преуспел прежде всего в изучении древних языков: в возрасте тринадцати лет Джозеф Пристли свободно читал на древнееврейском и древнегреческом языках. Через четыре года он закончил курс обучения первым по списку.

Тетка собиралась отдать Джозефа в академию, но из-за нервной перегрузки у мальчика открылся туберкулезный процесс. Поэтому она перевезла его в соседний городок Лис-бон, где он поселился в доме своего дяди и начал учиться в финансовой школе. Со временем здоровье Джозефа улучшилось, и он стал также заниматься с местным пастором. С его помощью юноша углубил свои знания в древнееврейском языке, а также изучил арабский язык.

Летом 1751 года Джозеф Пристли поступил в кальвинистскую духовную академию в Девентри. Кроме богословских дисциплин там преподавали философию и естествознание. Именно во время учебы в академии Пристли узнал о существовании химии и физики и сразу же увлекся этими науками.

Вскоре он стал одним из лучших студентов академии и, закончив ее осенью 1755 года, несмотря на юный возраст, был приглашен на должность настоятеля протестантского собора в городе Саффолк.

Для недавнего выпускника академии подобное назначение было весьма лестным. Однако всего через несколько месяцев Джозеф Пристли покидает Саффолк и переезжает в маленький английский городок Натвич. Перемена была вызвана тем, что в Натвиче он должен был совмещать обязанности пастора с преподаванием в церковной школе. Незадолго до своего назначения Пристли женился, и ему была крайне необходима прибавка к жалованию.

Уже через несколько месяцев школа, в которой он преподавал, стала лучшей в округе. Местные жители наперебой стремились отдать туда своих детей. Джозеф Пристли не только учил школьников грамоте, но и рассказывал им об окружающем мире, сопровождая занятия демонстрацией различных опытов. Все отпускаемые для школы деньги он тратил на приобретение книг и различных приборов, а все свободное время проводил в школьной лаборатории.

Однако через пять лет приехавшая в школу комиссия, обвинила Пристли в свободомыслии и запретила ему служить в церкви. По приглашению знакомых Пристли переехал в Уоррингтон и стал преподавателем древних языков в местном университете.

В то время Джозеф Пристли много занимался самообразованием. Он начал с того, что вместе со студентами прослушал курс химии. Услышанное произвело на него такое впечатление, что он решил приступить к изучению естествознания, одновременно занимаясь химическими и физическими исследованиями.

Первой серьезной работой Джозефа Пристли стало исследование проблемы электропроводности. Ученый установил, что все вещества и материалы могут быть разделены на две группы: проводящие и не проводящие электричество. Он открыл, что графит, уголь и нагретое докрасна стекло проводят электричество не хуже металла.

По совету Бенджамина Франклина , Пристли написал монографию «История учения об электричестве». После ее опубликования он был избран почетным доктором Эдинбургского университета и членом Лондонского королевского общества. Любопытно, что его книга была переведена и на русский язык, а самого ученого избрали членом Российской Академии наук.

Теперь положение Джозефа Пристли упрочилось, он стал признанным авторитетом в естествознании и одним из ведущих преподавателей академии. Правда, его финансовое положение не изменилось. Чтобы получить дополнительные деньги, ученому пришлось сдавать половину комнат в своем доме.

Однако с помощью друзей ему удалось получить разрешение на чтение проповедей. Пристли снова становится священником, и положение семьи понемногу улучшается. Но все свободное время он по-прежнему отдает науке, усиленно занимаясь химией. Ученый заметил, что помещенные в закупоренные сосуды животные быстро погибают. После ряда экспериментов Пристли понял, что во время процесса дыхания состав воздуха изменяется.

Постепенно он установил, что в результате дыхания или горения в воздухе появляется вещество, которое легко поглощается водой, и при этом образуется раствор, кислый на вкус. Ученый также понял, что данное вещество способствует развитию растений, которые в процессе роста выделяют «жизненный воздух».

После нескольких десятков экспериментов, Джозефу Пристли удалось выделить две составляющие обычного воздуха, которые он условно обозначил как «жизненная» и «нежизненная». Всего через несколько лет после смерти Пристли было открыто, что под этими названиями следует понимать два газа, составляющие основную массу атмосферы, - кислород и азот.

Джозеф Пристли регулярно публиковал свои сочинения, которые становились известны ученым не только его страны. В 1772 году он был избран почетным членом Парижской Академии наук. В декабре того же года его положение коренным образом изменилось: лорд Шелберн предложил ему стать его личным библиотекарем. В распоряжение ученого был выделен собственный дом в загородном имении лорда и часть комнат в лондонской усадьбе Шелберна. Он получил возможность покупать научную литературу и оборудование, необходимые для опытов.

Джозеф Пристли должен был также заниматься физикой и химией с сыновьями лорда. В имении Шелберна он сделал еще одно открытие. Ученый впервые в мире выделил чистый водород. Правда, в соответствии с представлениями того времени он решил, что ему удалось получить так называемый флогистон - вещество, которое присутствует во всех горючих предметах.

Вместе с лордом Шелберном Пристли совершил длительную поездку по странам Европы. Особенно хорошо его принимали во Франции. Ученый был избран членом Французской Академии и в качестве знака особого уважения получил французское гражданство. Вернувшись в Англию, ученый продолжал жить в имении Шелберна. Однако вскоре он покидает его, поскольку неожиданно умер отец его жены, и Пристли получил в наследство большую усадьбу поблизости от Бирмингема, где проработал более десяти лет. Осенью 1793 года ему пришлось уехать из Англии из-за начавшейся французской революции: ученый сохранил французское гражданство и поэтому опасался ареста.

В 1794 году Джозеф Пристли вместе с семьей переехал в Америку и поселился в городке Нортумберленд. Там ученый прожил последние десять лет своей жизни. Хотя из-за преклонного возраста Пристли прекратил занятия в лаборатории, все же он смог опубликовать несколько книг. Но жизнь в Америке не принесла ему счастья. Вскоре после переезда умер от туберкулеза его младший сын, а в следующем году - и жена. Пристли переселился в семью своего старшего сына.

Незадолго до смерти ему предложили стать ректором университета Пенсильвании. Но ученый был вынужден отказаться, поскольку у него уже не было сил для столь активной работы. И тем не менее он был торжественно провозглашен почетным ректором университета.

ПРИСТЛИ (Priestley), Джозеф

Английский химик, философ и общественный деятель Джозеф Пристли родился в Филдхеде (близ Лидса, графство Йоркшир) в семье ткача. В юности Пристли изучал теологию и даже читал проповеди в протестантской общине. В 1752 г. он поступил в Духовную академию в Девентри, где кроме теологии занимался философией, естествознанием, изучил языки – французский, итальянский, латинский, немецкий, древнегреческий, арабский, сирийский, халдейский, древнееврейский. В 1755 г. Пристли стал священником, однако в 1761 г. был обвинен в свободомыслии и стал преподавателем языков в Уоррингтонском университете. Здесь Пристли впервые прослушал курс химии и настолько увлёкся ею, что оставил прежние занятия и приступил к изучению естествознания и проведению химических экспериментов.

По предложению Бенджамина Франклина, американского учёного и государственного деятеля, Пристли в 1767 г. написал монографию «История учения об электричестве». За эту работу Пристли был избран почётным доктором Эдинбургского университета. Тогда же Пристли приступил к своим химическим экспериментам. Учёный заинтересовался прежде всего пневматической химией; он начал изучать «воздух», выделяющимся при брожении и не поддерживающим дыхания и горения. В 1771 г. Пристли сделал замечательное открытие: он подметил, что зелёные растения на свету продолжают жить в атмосфере этого газа и даже делают его пригодным для дыхания. Классический опыт Пристли с живыми мышами под колпаком, где воздух «освежается» зелеными ветками, вошёл во все элементарные учебники естествознания и лежит у истоков учения о фотосинтезе. Этот «связанный воздух» – углекислый газ – за 15 лет до Пристли открыл Джозеф Блэк , но более подробно изучил его и выделил в чистом виде именно Пристли. В 1772-1774 гг. Пристли детально исследовал полученный им при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты «солянокислый воздух» – хлористый водород, который он собрал над ртутью. Действуя разбавленной азотной кислотой на медь, получил «селитряный воздух» – окись азота; на воздухе этот бесцветный газ бурел, превращаясь в диоксид азота. Пристли же открыл и закись азота. Следующим его открытием был «щелочной воздух» – аммиак.

Крупнейшим вкладом Пристли в химию газов стало открытие им кислорода, сделанное летом 1774 г. Учёный наблюдал выделение кислорода при нагревании без доступа воздуха оксида ртути, находящегося под стеклянным колпаком, с помощью линзы. Газ Пристли собирал в ртутную пневматическую ванну. В собранный газ Пристли из любопытства внес тлеющую свечу, которая вспыхнула необыкновенно ярко. Пристли счёл полученный им газ «дефлогистированным воздухом», который особенно хорошо поддерживает горение из-за своей большей по сравнению с обычным воздухом способности поглощать флогистон.

Через два месяца после открытия кислорода Пристли, приехав в Париж, познакомил с результатами своих опытов Лавуазье . Французский химик, активно занимавшийся исследованиями процессов горения, тотчас понял громадное значение открытия Пристли, и использовал его для создания своей кислородной теории . Пристли же, напротив, оставался убеждённым сторонником флогистонной теории и защищал свои представления даже после того, как кислородная теория Лавуазье , получила всеобщее признание.

Помимо занятий химией, Пристли принимал активное участие в политической жизни. Он выступал против английского колониального господства в период Войны за независимость в Северной Америке 1775–1783 гг., восторженно приветствовал Великую французскую революцию, был активным членом Общества друзей революции. 14 июля 1791 г., когда Пристли со своими единомышленниками собрались в его доме, чтобы отметить годовщину взятия Бастилии, толпа сожгла его дом, где находились лаборатория и библиотека. Пристли перебрался в Лондон, а в 1794 г. эмигрировал в США, в Нортамберленд, штат Пенсильвания, где провёл последние десять лет своей жизни.

Введение

Кислoрод откpыли пoчти одновpеменно два выдaющихся химика втoрой полoвины XVIII века: швeд Карл Вильгельм Шeеле и англичанин Джoзеф Пpистли. Шeеле полyчил кислoрод рaньше, но его трaктат «О воздухе и огне», содеpжавший инфоpмацию о кислоpоде, был опyбликован пoзже, чем соoбщение об откpытии Пpистли. Официaльно считaется, что кислoрод был откpыт английским химикoм Джoзефом Пpистли 1 августа 1774 путём разлoжения окcида ртyти в геpметично закpытом сосyде.

Однaко Приcтли первoначально не пoнял, что откpыл новoе прoстое вещeство, он считaл, что выдeлил одну из состaвных чaстей вoздуха, и нaзвал этoт газ «дефлогистирoванным вoздухом». О своём откpытии Пpистли соoбщил выдающeмуся францyзскому химику Антyану Лавyазье. Важным этaпом, котoрый спосoбствовал откpытию кислоpода, были рабoты францyзского химика Петpа Байeна, котоpый опубликoвал рабoты по окислeнию ртyти и последyющему разлoжению её окcида. Вeликий францyзский химик Антyан Лоpан Лавyазье узнал о кислoроде от самoго Пpистли. Спyстя два мeсяца пoсле откpытия «дефлогистoнированного вoздуха» Пpистли пpиехал в Паpиж и подpобно расcказал о том, как былo сделaно это откpытие и из кaких вещeств нoвый «вoздух» выдeляется. Таким обрaзом, заслyгу откpытия кислоpода фактичeски дeлят мeжду собoй Приcтли, Шеeле и Лавyазье. Собствeнно откpывшим кислoрод, поэтoму остaется Лавyазье, а не те двoе, котoрые тoлько описaли кислoрод, даже не догaдываясь, что они описывaют.

1. Шееле и его работа

Кaрл Вильгeльм Шеeле рoдился 9 декaбря 1742 г. в Штрaльзунде (Померания), принадлeжавшем тогда Швeдскому королeвству, в сeмье мeлкого торгoвца. В дeтстве посeщал чaстный пaнсион, учился в гимнaзии. Постyпив в учeничество в аптeку Бауха в Гётеборге (1756), освoил оснoвы фаpмации и лабоpаторной пpактики, усеpдно изучал тpуды химикoв И. Кункeля, Н. Лемeри, Г. Шталя. Учeнье, по обычaям того времeни, должно было длиться окoло дeсяти лет. Карл Шeеле уже чeрез шeсть лет успeшно сдaл экзамeны и полyчил звaние аптeкаря. В совершeнстве овлaдев профeссией и, перeбравшись в Стокгольм, Шeеле пристyпает к самостоятeльным наyчным изыскaниям. Рaботал в аптeках Стокгoльма (1768-1769), Упсaлы (1770-1774), Чёпинга (1775-1786).

Рабoты и откpытия Шееле охвaтывают всю химию тoго врeмени: учeние о газах, химичeский анaлиз, химию минaралов, начaла органичeской химии (еще не выдeлившейся в самостoятельную науку).

Наибoлее значитeльный труд Каpла Вильгeльма Шеeле - Химичeский тpактат о вoздухе и oгне (Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer, 1777 г.). Эта книга содeржит резyльтаты его многoчисленных экспеpиментов 1768-1773 гг. по исследoванию газoв и процeссов горeния. Из Трaктата видно, что Шeеле - незaвисимо от Пpистли и Лавyазье и за два гoда до них - откpыл кислoрод и подрoбно описал его свoйства. При этoм кислoрод был пoлучен им мнoгими спосoбами: прокаливaнием окcида ртyти (как это сделaли Приcтли и Лавyазье), нагрeванием карбoната ртyти и карбoната серeбра и т.д. Несoмненно, Шeеле пеpвым (1772) «деpжал в руках» чиcтый кислoрод.

Прoживая в Упсaле, Шеeле начал изучaть приpоду огня, и eму скоро пpишлось задyматься над тeм, какое учaстие пpинимает в гоpении вoздух. Он уже знaл, что cто лет нaзад Робeрт Бoйль и дpугие учёные дoказали, что свeча, угoль и всякoе другое гoрючее тело мoгут гoреть тoлько там, где есть дoстаточно мнoго вoздуха. Никто в те врeмена не мог, однaко, тoлком объяcнить, отчeго все так проиcходит и зачeм, собcтвенно, вoздух нyжен гоpящему тeлу.

Вoздух тогда считaли элемeнтом - однорoдным вещeством, котoрое никакими силaми нeльзя расщeпить на еще болeе прoстые состaвные части. Шеeле тоже сначaла был такoго мнeния. Но скoро он дoлжен был его измeнить пoсле того, как стaл провoдить опыты с рaзличными химичeскими вещeствами в сoсудах, плoтно закрытых со всeх сторoн. Какие бы вещeства ни пытaлся Шeеле сжигaть в закрытых сосудах, он всегда обнаруживал одно и то же любопытное явление: вoздух, котoрый нахoдился в сoсуде, обязательно умeньшался при горeнии на одну пятyю часть, и по окoнчании опыта вoда обязaтельно запoлняла одну пятую чaсть объёма кoлбы. И егo озaрила догaдка, что вoздух не являeтся однорoдным.

Дaлее он стал изучaть рaзложение нагревaнием множeства вещeств (срeди котoрых была и сeлитра KNO 3) и полyчил газ, котoрый поддеpживал дыхание и гоpение. По некотоpым дaнным уже в 1771 г. Кaрл Шееле пpи нагpеве пиpолюзита с концентpированной сеpной кислотой наблюдaл выдeление «виртoльного вoздуха», поддеpживающего гоpение, т.е. кислоpода.

Каpл Шееле хoтел раскpыть загaдку огня и при этoм неожидaнно обнаpужил, что вoздух - не элемeнт, а смeсь двух газов, котoрые он называл вoздухом «огнeнным» и вoздухом «негoдным». Это было вeличайшим из всeх откpытий Шeеле.

Но в дeйствительности тaйна огня и получeнного им «огнeнного» вoздуха так и остaлась для него тaйной. Во всeм была винoвата госпoдствовавшая в те времeна теория флoгистона, по котoрой считaлось, что всякoе вещeство мoжет гореть тoлько в том случaе, если в нeм мнoго осoбой гoрючей мaтерии - флoгистона, а гoрение предстaвляет собой рaспад слoжного гoрючего вещeства на осoбый огнeнный элемент - флoгистон - и дрyгие сoставные части. Кaрл Шeеле тоже был сторoнником этoй теoрии, поэтoму он объяcнял, что «огнeнный воздух» имeет большoе срoдство (влечение) к флoгистону, пoэтому и сгoрает в нем так быcтро, а «негoдный» вoздух не имeет влечeния к флогиcтону, поэтoму в нем и гaснет всякий огoнь. Это было довoльно правдoподобно, но оставaлась одна бoльшая загaдка, котoрая казaлась совеpшенно неoбъяснимой. Куда ухoдил во врeмя горeния «огнeнный» вoздух во врeмя горeния из закрытoго сoсуда? Накoнец, он придyмал такое объяснeние. Когда сгoрает какое-нибyдь тело, говoрил он, то выдeляющийся из него флoгистон сoединяется с «огнeнным» воздухом и это нeвидимое соeдинение настoлько летуче, что оно нeзаметно прoсачивается сквoзь стекло, как вoда сквoзь сито.

С флогистoном покoнчил другoй вeликий химик XVIII вeка - француз Антyан Лавyазье. И кoгда это было сдeлано, то стрaнное исчeзновение «огненного вoздуха» и мнoгие другие непoнятные явлeния срaзу потaряли всю свою загадoчность.

Шeеле дейcтвительно был пеpвым исследoвателем, пoлучившим отнoсительно чистую прoбу кислoрода (1772). Однaко он опубликoвал свои резyльтаты в 1777 г., пoзже, чем это сдeлал Джозеф Пpистли, поэтoму формaльно он не может считaться первоoткрывателем кислoрода. Но во мнoгих акадeмических издaниях и спрaвочниках по химии приoритет отдaётся имeнно Кaрлу Вильгeльму Шeеле. Кроме тoго, ему принaдлежит неоспoримый приoритет откpытия химичeских элемeнтов хлoра Cl, фтoра F, баpия Ba, мoлибдена Mo, вoльфрама.

2. Пристли и «новый воздух»

Втoрым официaльно признaнным претeндентом на лaвры первoоткрывателя кислoрода являeтся английский свящeнник и химик Джoзеф Пpистли.

1 авгyста 1774 г. Джoзеф Приcтли наблюдaл выдeление «новoго воздуха» при нагpевании с помoщью двоякoвыпуклой линзы без дoступа вoздуха ртyтной окaлины, нахoдящейся под стeклянным колпaком. Это твёpдое вещeство было извeстно ещё алхимикам пoд назвaнием «меркyриус кальцинaтус пер се», или жжёнaя ртуть. На соврeменном химичeском языке это вещeство назывaется окcидом ртути, а уравнeние его разлoжения при нагрeвании выглядит следyющим обрaзом: 2 HgO=2 Hg+O 2

Получaемый при нaгревании окcида ртyти неизвeстный ему гaз он вывoдил через трyбку в сосyд, запoлненный не водoй, а ртyтью, так кaк Пpистли уже рaнее убeдился в том, что вoда слишкoм хорoшо раствoряет газы. В сoбранный газ Приcтли из любoпытства внёс тлeющую свeчу, и она вспыхнyла необыкнoвенно яpко.

Тo, что выша зaписано корoтким химичeским уравнeнием, Пpистли описaл в 1774 г. следyющим обрaзом: «Я поместил под перевернутой банкой, погруженной в ртуть, немного порошка «меркуриус кальцинатус пер се». Затeм я взял нeбольшое зажигатeльное стекло и напрaвил лучи Солнца прямо внутрь бaнки на порошок. Из порoшка стал выдeляться воздух, котoрый вытеснил ртуть из банки. Я пpинялся изyчать этот воздух. И меня yдивило, даже взвoлновало до глубины мoей души, что в этoм воздyхе свеча гоpит лучше и светлее, чем в oбычной атмoсфере». Сaм Пристли, будyчи, как и Шeеле, сторoнником теoрии флогистoна, тоже так и не смoг объяснить сyть прoцесса гoрения; он защищал свoи предстaвления дaже пoсле тoго, как Антyан Лавyазье обнaродовал новyю теоpию гоpения.

Претензии сторонников Джозефа Пристли по поводу открытия именно этим учёным кислорода основывались на его приоритете в получении газа, который позднее был признан особым, не известным до тех пор видом газа. Но проба газа, полученного Пристли, не была чистой, и если получение кислорода с примесями считать его открытием, тогда то же в принципе можно сказать обо всех тех, кто когда-либо заключал в сосуд атмосферный воздух.

Кроме того, если Пристли был первооткрывателем, то когда в таком случае было сделано открытие? В 1774 г. он считал, что получил закись азота, то есть разновидность газа, которую он уже знал. В 1775 г. он полагал, что полученный газ является дефлогистированным воздухом, но еще не кислородом. То есть, в 1775 г. Джозеф Пристли отождествил газ, полученный им при нагревании красной окиси ртути, с воздухом вообще, но имеющим меньшую, чем обычно, дозу флогистона. Для химика, придерживающегося теории флогистона, это, конечно же, был совершенно неведомый ранее вид газа.

3. Лавуазье и открытие кислорода

Третий официальный претендент в первооткрыватели кислорода, французский химик Антуан Лавуазье (Lavoisier, Antoine Laurent, 1743-1794), начал свою работу, которая привела его к открытию, после эксперимента Джозефа Пристли в 1774 г., и, возможно, благодаря намеку со стороны Пристли.

Из своих собственных опытов и предшествовавших опытов Пристли и Шееле Лавуазье уже знал, что с горючими веществами связывается лишь одна пятая часть воздуха, но природа этой части была ему неясна. Когда же Пристли сообщил ему в 1774 г. об обнаружении «дефлогистированного воздуха», он сразу понял, что это и есть та самая часть воздуха, которая при горении соединяется с горючими веществами. Повторив опыты Пристли, Лавуазье заключил, что атмосферный воздух состоит из смеси «жизненного» (кислород) и «удушливого» (азот) воздуха и объяснил процесс горения соединением веществ с кислородом.

В начале 1775 г. Лавуазье сообщил, что газ, получаемый после нагревания красной окиси ртути, представляет собой «воздух как таковой без изменений (за исключением того, что)… он оказывается более чистым, более пригодным для дыхания». К 1777 г., вероятно, не без второго намека Пристли, Лавуазье пришел к выводу, что это был газ особой разновидности, один из основных компонентов, составляющих атмосферу. Правда, сам Пристли как сторонник теории флогистона с таким выводом никогда не смог бы согласиться.

Таким образом, более главной фигурой в истории открытия кислорода является Лавуазье, а не Шееле и Пристли. Они просто выделили новый газ - и только. Позже Фридрих Энгельс напишет об этом: «Оба они так и не узнали, что оказалось у них в руках. Элемент, которому суждено было революционизировать химию, пропадал в их руках бесследно… Собственно открывшим кислород, поэтому остается Лавуазье, а не те двое, которые только описали кислород, даже не догадываясь, что они описывают».

Исследования Антуана Лавуазье сыграли выдающуюся роль в развитии химии XVIII века. Речь идет, прежде всего, о создании им научной теории горения, ознаменовавшем отказ от теории флогистона, что кардинально отличает его работы от экспериментов Шееле и Пристли.

В борьбе со сторонниками теории флогистона у Лавуазье был замечательный союзник, который хорошо помогал ему в работе. Шееле и Пристли тоже имели такого союзника, но они не всегда пользовались его услугами и не придавали большого значения его советам. Главным помощником Лавуазье были… весы.

Приступая к какому-нибудь опыту, Лавуазье почти всегда тщательно взвешивал все вещества, которые должны были подвергнуться химическому превращению, а по окончании опыта снова взвешивал.

Как и Шееле, Лавуазье тоже пробовал сжигать фосфор в закрытой колбе. Но Лавуазье не терялся в догадках, куда исчезала пятая часть воздуха при горении. Весы дали ему на этот счет совершенно точный ответ. Перед тем как положить кусок фосфора в колбу и поджечь, Лавуазье его взвесил. А когда фосфор сгорел, Лавуазье взвесил всю сухую фосфорную кислоту, которая осталась в колбе. По теории флогистона фосфорной кислоты должно было получиться меньше, чем было фосфора до горения, так как, сгорая, фосфор разрушался и терял флогистон. Если даже допустить, что флогистон вовсе не имеет веса, то фосфорная кислота должна весить ровно столько, сколько весил фосфор, из которого она получилась. Однако выяснилось, что белый иней, осевший на стенках колбы после горения, весит больше сгоревшего фосфора. Следовательно, та самая часть воздуха, которая якобы исчезла из колбы, в действительности вовсе не уходила из неё, а просто присоединилась во время горения к фосфору. От этого соединения и получилась фосфорная кислота. Теперь мы называем это вещество фосфорным ангидридом. Лавуазье понимал, что горение фосфора не исключение. Его опыты показали, что всякий раз, когда сгорает любое вещество или ржавеет металл, происходит то же самое.

Интересно, что наш гениальный соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов еще за пятнадцать лет до Лавуазье сравнивал вес запаянной реторты с металлом до и после прокаливания. «Деланы опыты в заплавленных накрепко сосудах, чтобы исследовать: прибывает ли вес металла от чистого жара», - записал Ломоносов в 1756 г., и в двух строчках прибавил результат: «Оными опытами нашлось, что… без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере». Так Ломоносов нанес сильный удар по разделявшейся химиками того времени теории флогистона. Но мало этого: Ломоносов сделал из своих опытов и другой замечательный вывод, что «все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупиться к другому, так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте». Этими словами великий ученый выразил один из важнейших законов химии - закон сохранения вещества.

Свои опыты по изучению горения веществ Лавуазье начал в 1772 г. и к концу года представил в Академию некоторые показавшиеся ему важными результаты. В прилагаемой им записке сообщалось, что при сгорании серы и фосфора вес продуктов горения становится больше, чем вес исходных веществ, за счет связывания воздуха, а вес свинцового глета (оксида свинца) при восстановлении до свинца уменьшается, при этом выделяется значительное количество воздуха.

В 1877 г. ученый выступил со своей теорией горения на заседании Академии наук. Сделанные им выводы существенно ослабляли основы теории флогистона, а окончательное поражение ей было нанесено исследованиями состава воды. В 1783 г. Лавуазье, повторив опыты Кавендиша по сжиганию «горючего» воздуха (водорода), сделал вывод, что «вода не есть вовсе простое тело», а является соединением водорода и кислорода. Её можно разложить пропусканием водяного пара через раскаленный докрасна ружейный ствол. Последнее он доказал совместно с лейтенантом инженерных войск Ж. Мёнье.

Так кто же, в конце концов, является первооткрывателем кислорода? И когда он был открыт? Претензии Антуана Лавуазье на этот счёт являются более убедительными и основательными, но даже и они оставляют под собой почву для очень больших сомнений.

Всё дело в том, что подробное изучение свойств кислорода и его роли в процессах горения и образования окислов привело Лавуазье к неправильному выводу о том, что этот газ представляет собой кислотообразующее начало. В 1779 г. Лавуазье даже ввел для кислорода название «oxygenium» (от греч. «окис» - кислый, и «геннао» - рождаю) - «рождающий кислоты».

И в 1777 г., и до конца своей жизни Лавуазье настаивал на том, что кислород представляет собой атомарный «элемент кислотности» и что кислород как газ образуется только когда, когда этот «элемент» соединяется с «теплородом», с «материей теплоты». Можем ли мы на этом основании говорить, что кислород в 1777 г. ещё не был открыт? Подобный соблазн может возникнуть, и возникает. Элемент кислотности был изгнан из химии только после 1810 г., а понятие теплорода умирало еще до 60-х годов ХIХ века. Кислород стал рассматриваться в качестве обычного химического вещества еще до этих событий, но открытие кислорода, по всей видимости, является плодом коллективного разума и взаимоиндуцирующего творчества всех перечисленных в данном очерке учёных.

То, о чем писал Лавуазье в своих статьях, начиная с 1777 г., было не столько открытием кислорода, сколько кислородной теорией горения. Эта теория была ключом для перестройки химии, причем такой основательной, что её обычно называют революцией в химии. Задолго до того, как Лавуазье сыграл свою роль в открытии нового газа, он был убежден, что в теории флогистона было что-то неверным, и что горящие тела поглощают какую-то часть атмосферы. Многие соображения по этому вопросу он сообщил в заметках, отданных на хранение во Французскую Академию в 1772 г. . Работа Лавуазье над вопросом о существовании кислорода дополнительно способствовала укреплению его прежнего мнения, что где-то был допущен просчёт. Она подсказала ему то, что он уже готов был открыть, - природу вещества, которое при окислении поглощается из атмосферы.

Заключение

Открытие кислорода ознаменовало начало современного периода развития химии. С глубокой древности известно, что для горения необходим воздух, однако сотни лет процесс горения оставался непонятным. Кислород открыли почти одновременно два выдающихся химика второй половины XVIII в. - швед Карл Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Первым получил кислород К. Шееле, но его работа «О воздухе и огне», в которой был описан этот газ, появилась несколько позднее, чем сообщение Д. Пристли. Шееле и Д. Пристли открыли новый элемент, но не поняли его роли в процессах горения и дыхания. До конца дней своих они оставались защитниками теории флогистона: горение трактовалось как распад горючего тела с выделением флогистона, при котором каждое горючее вещество превращалось в негорючее: цинк = флогистон + окалина цинка (горючее) (негорючее)

Отсюда металлы, сера и другие простые вещества считались сложными и, наоборот, сложные вещества - простыми (известь, кислоты и т. д.).

Необходимость воздуха для горения сторонники флогистонной теории объясняли тем, что флогистон не просто исчезает при горении, а соединяется с воздухом или какой-либо, его частью. Если воздуха нет, то горение прекращается, потому что флогистону не с чем соединяться.

Освобождение химии от теории флогистона произошло в результате введения в химию точных методов исследования, начало которым было положено трудами М. В. Ломоносова. В 1745-1748 гг. М. В. Ломоносов экспериментально доказал, что горение - это реакция соединения веществ с частицами воздуха.

ПРИСТЛИ, ДЖОЗЕФ (Priestley, Joseph) (1733–1804), английский химик и философ, один из основоположников «пневматической химии». Родился 13 марта 1733 в Филдхеде (близ Лидса, графство Йоркшир) в семье суконщика. Изучал теологию и даже читал проповеди в протестантской общине. В 1752 поступил в Духовную академию в Девентри, где кроме теологии занимался философией, естествознанием, изучил языки – французский , итальянский , латинский , немецкий , древнегреческий, арабский , сирийский, халдейский, древнееврейский. В 1755 стал священником, однако был обвинен в свободомыслии. В 1761 Пристли перебрался в Уоррингтон, где преподавал языки в университете, написал курс Основы английской грамматики (Rudiments of English Grammer ), который был опубликован и использовался как учебник в течение почти 50 лет. В Уоррингтонгском университете изучал естествознание и прослушал первый курс лекций по химии. Через несколько лет вернулся в Лидс, где организовал домашнюю лабораторию. Из Лидса регулярно ездил в Лондон. Во время одной из таких поездок познакомился со знаменитым американским ученым и политическим деятелем Б.Франклином, по предложению которого в 1767 написал монографию История учения об электричестве (The History and Present State of Electricity ), в которой суммировал все, что было известно в этой области в то время, и описал свои собственные эксперименты. За этот труд был избран почетным доктором Эдинбургского университета, а позже членом Лондонского королевского общества.

В том же 1767 Пристли приступил к своим химическим экспериментам. Ученый заинтересовался «воздухом», в изобилии выделяющимся при брожении сусла и не поддерживающим дыхания и горения. Изучая этот газ, Пристли в 1771 сделал замечательное открытие: он подметил, что зеленые растения на свету продолжают жить в атмосфере этого газа и даже делают его пригодным для дыхания. Классический опыт Пристли с живыми мышами под колпаком, где воздух «освежается» зелеными ветками, вошел во все элементарные учебники естествознания и лежит у истоков учения о фотосинтезе. Этот «связанный воздух» – углекислый газ – за 15 лет до Пристли открыл Дж.Блэк, но более подробно изучил его и выделил в чистом виде именно Пристли. В 1772–1774 Пристли детально исследовал полученный им при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты «солянокислый воздух» – хлористый водород, который он собрал над ртутью. Действуя разбавленной азотной кислотой на медь, получил «селитряный воздух» – окись азота; на воздухе этот бесцветный газ бурел, превращаясь в диоксид азота. Пристли же открыл и закись азота. Следующим его открытием был «щелочной воздух» – аммиак.

Крупнейшим вкладом Пристли в химию газов было открытие им кислорода. Ученый наблюдал его выделение при нагревании без доступа воздуха твердого вещества, находящегося под стеклянным колпаком, с помощью большой двояковыпуклой линзы. Газ был собран им в бутыль со ртутью. 1 августа 1774 он попытался выделить воздух из ртутной окалины. В собранный газ Пристли из любопытства внес тлеющую свечу, и она вспыхнула необыкновенно ярко. Сам Пристли, будучи сторонником теории флогистона, так и не смог объяснить суть процесса горения; он защищал свои представления даже после того, как Лавуазье обнародовал новую теорию горения.

Пристли принимал активное участие в политической жизни, восторженно приветствовал Французскую революцию 1789, был активным членом Общества друзей революции. 14 июля 1791, когда Пристли со своими единомышленниками собрались в его доме, чтобы отметить годовщину взятия Бастилии, толпа сожгла лабораторию и библиотеку. Пристли перебрался в Лондон, а в 1794 эмигрировал в США.

Джозеф Пристли (Joseph Priestley, 1733-1804) - английский священник, химик, философ, общественный деятель, родился в Филдхеде, близ г.Лидса (графство Йоркшир, Англия) 13 марта 1733 г. Он был старшим из шести детей в семье суконщика Джонаса Пристли. С 1742 г. его воспитывала Сара Кигли (Sarah Keighley), тётя с материнской стороны. Будучи по вероисповеданию кальвинисткой, она довольно ретиво пыталась воспитывать своего племянника в том же духе, что, впрочем, не оправдало в дальнейшем её надежд.
Джозеф Пристли учился в школе Бэтли (Batley Grammar School), где углублённо изучал латинский и греческий языки. После небольшого перерыва в обучении, связанного с болезнью, Пристли решил посвятить свою жизнь служению церкви. К этому времени он уже достаточно преуспел в изучении других языков и знал французский, немецкий, итальянский, арабский и даже халдейский.

Начало научной деятельности и религиозные искания
Джозефа Пристли.

Разочарование в кальвинизме стало причиной его поступления в либеральную Духовную академию Девентри. Он поступил в академию в 1751 г., в год её основания. Кроме теологии Пристли занимался в академии философией, естествознанием, иностранными языками, и к её окончанию в совершенстве изучил следующие языки - французский, итальянский, латинский, немецкий, древнегреческий, арабский, сирийский, халдейский, древнееврейский. В 1755 г. Пристли стал помощником священника в Саффолке. Однако наличие у него в то время выраженного интереса к арийской идее не способствовало установлению нормальных взаимоотношений с прихожанами, и он был обвинён в свободомыслии.
Спустя три года он стал священником в Нантвитче, с последующим переходом в 1761 г. в Уоррингтонскую академию в качестве преподавателя иностранных языков и литературы. В академии Джозеф Пристли увлёкся изучением химии, в чём ему помогал Мэтью Тернер, специально приглашенный для чтения лекций покровителем академии Джоном Шеддоном. Работая в Уоррингтоне, Джозеф Пристли написал курс Основы английской грамматики (Rudiments of English Grammer ), который был опубликован и использовался как учебник в течение почти 50 лет.
В 1762 г. Джозеф Пристли был посвящен в духовный сан, и в тот же год он женился на Мэри Уилкинсон. С этого времени Пристли в каждый год старался один месяц проводить в Лондоне, где познакомился с Бенджамином Франклином (Benjamin Franklin), Джоном Кэнтоном (John Canton), Ричардом Прайсом (Richard Price) и другими выдающимися личностями.
По предложению знаменитого американского учёного и политического деятеля Б.Франклина, с которым они на всю жизнь стали друзьями, он написал в 1767 г. монографию История учения об электричестве (The History and Present State of Electricity ). В этой книге Пристли суммировал всё, что было известно в этой области в то время, и описал свои собственные эксперименты. Кстати, именно Пристли впоследствии, в 1767 г., открыл, что графит проводит электричество. В этом же году он сделал ещё больший вклад в электрофизику, высказав предположение, что взаимоотношения электрически заряженных частиц аналогичны действию закона гравитации Ньютона, что и было в дальнейшем доказано французским физиком Кулоном.
В 1764 г. он был избран почетным доктором Эдинбургского университета, а в 1767 г. членом Лондонского королевского общества.
В 1767 г. Пристли переехал в местечко Милл Хилл Чейпел под Лидсом, где он имел больше времени для самообразования, благодаря чему добился больших успехов в теологии. Первый из большой серии трактатов, написанных Пристли, Призыв к серьезным и справедливым профессорам христианства , появился в 1770 г. В то же самое время им была начата публикация полемических писем, включавшая в себя также работу Хранилище теологии (1769), а также журнала, отражающего очень радикальные теологические взгляды Пристли. Он много писал о вопросах организации христианской церкви, необходимости регулярного принятия таинств, о конституционных правах иноверцев и сектантов. В конечном итоге религиозные искания Пристли привели его в лоно унитарной реформистской церкви, и он занимал очень независимую позицию по отношению к англиканской церкви, главной в Британии.

Научные открытия и достижения Джозефа Пристли.

Следует отметить, что глубокая вера в Бога и убеждённость в том, что именно провидение избрало его, Пристли, раскрывать людям «тайны мироздания», самым неожиданным образом сочетались в нём с истинным, горячим энтузиазмом подлинного научного исследователя.
Проживая под Лидсом, Пристли продолжал упорно заниматься изучением химии. Удивительно, но проживавший в провинциальной обстановке, никому неизвестный, скромный священник постепенно делал одно за другим крупные открытия в области научной химии. Особенно значительными были его достижения в области газовой химии. Пристли впервые получил хлористый водород, аммиак, фтористый кремний, сернистый газ…

Открытие углекислого газа.

По соседству с домом Джозефа Пристли находилась пивоварня, куда он иногда захаживал. Здесь Пристли с интересом наблюдал, как в чанах бродит пиво, выделяя на поверхность мелкие пузырьки газа. Хозяева заведения были, разумеется, совершенно равнодушны к вопросам Пристли о существе газовых пузырьков, а ответ одного из современников, химика Джозефа Блэка (Joseph Black, 1728-1799), что это - «фиксированный воздух», тоже не удовлетворил его любознательности. Пристли подобрал кое-какую стеклянную химическую посуду и начал улавливать и изучать собранные газовые пузырьки. Так в 1771 г. был повторно открыт углекислый газ.
Хотя углекислый газ уже был открыт в 1754 г. Джозефом Блэком , более подробно изучил его и выделил в чистом виде именно Пристли. Ему же принадлежит открытие в 1771 г. роли углекислого газа в дыхании растений. Пристли заметил, что зеленые растения на свету продолжают жить в атмосфере этого газа и даже делают его пригодным для дыхания. Классический опыт Пристли с живыми мышами под колпаком, где воздух «освежается» зелеными ветками, вошел во все элементарные учебники естествознания и лежит у истоков учения о фотосинтезе.

Изобретение газированной воды и ластика.

В наше время уже мало кто знает, что появлением столь популярных газированных напитков человечество обязано Джозефу Пристли. Сама по себе идея производства газированных безалкогольных напитков возникла давно. Своим происхождением она обязана обычной минеральной воде. Все было очень просто - газированная вода из источников всегда вызывала восторг: её было интересно пить, она щекотала нос, а купание в ней было верхом блаженства. Кроме того, минеральная вода оказалась полезной для здоровья.
Открытие способа газирования воды было сделано очень просто. В одной из пивоварен г.Лидса Пристли водрузил два контейнера с водой над варящимся пивом. Через некоторое время вода зарядилась пивным углекислым газом. Первая бутылка питьевой газированной воды была изготовлена им 1767 г. Тремя годами позже шведский химик Торберн Бергман изобрел прибор, с помощью которого можно было производить газировку в достаточно больших количествах. Якоб Швепп разработал в 1783 г. промышленный метод изготовления газированной воды. Собственно говоря, с этого всё и началось-поехало… В середине 1800-х годов к шипучей воде стали добавлять сахар, фруктовые соки и вкусовые добавки. Потом появились компании, специализирующиеся на выпуске и продаже газированных напитков. Опыты английского провинциального священника и его последователей привели в итоге к тому, что сейчас только в США за год продается газированной воды на сумму около 50 миллиардов долларов. Сам Пристли и не помышлял о таком потенциальном коммерческом успехе своего открытия. Он наивно полагал, что газированная вода может стать прекрасным средством для лечения цинги, основываясь на ложных представлениях, что процессы гниения связаны с потерей «фиксированного воздуха», т.е. углекислого газа. В связи с этим он даже прочитал в 1772 г. в Королевском научном обществе доклад о свойствах газированной воды, подготовив для «презентации» партию «Пирмонтской воды» (содовая газировка по его собственному рецепту). В этом же году была опубликована его книга Изготовление карбонированной воды (On Making Carbonated Water) , с которой собственно и началось распространение газированной воды по всему свету. За эту работу Пристли был удостоен медали Лондонского Королевского общества.

С именем Пристли связано ещё одно чудесное изобретение, без которого нельзя в настоящее время представить жизнь современного школьника или студента. Пристли случайно обнаружил, что сырой натуральный каучук способен стирать следы графита (карандаша) лучше, чем частицы хлеба, которые использовались в то время с этой же целью. Это преимущество каучука связано с тем, что его трение по бумаге производит электростатическое напряжение, которое позволяет частицам каучука притягивать частицы графита. Так и появился на свет всем хорошо знакомый ластик.

Покровительство лорда Шелборна.

Настоящая слава и великие открытия ждали ещё Джозефа Пристли впереди. Во время своего проживания в Лидсе он опубликовал работы по электричеству, зрению и свету. После этих публикаций сэр Джозеф Бэнкс (Joseph Banks) даже рекомендовал Пристли на должность «астронома» во втором плавании капитана Кука, но из этого ничего не получилось, возможно, потому, что Бэнкс ещё не имел пока достаточно влияния для реализации этой идеи, а президентом Лондонского Королевского научного общества он стал только в 1778 г.
Джозеф Пристли, один из образованнейших людей своего времени, понимал, что его будущее в большей степени связано с наукой, чем с религиозной деятельностью, поэтому он с огромным интересом принял в 1773 г. предложение стать домашним библиотекарем государственного секретаря лорда Шелборна. Нет сомнения, что лорд, хорошо знакомый с работами Пристли, хотел лишь прослыть покровителем наук и доставить развлечение и удовольствие знатным гостям, навещавшим его в загородной вилле. Но для Джозефа Пристли это открывало замечательные возможности для развития своих научных исследований с помощью нового лабораторного оборудования, в покупке которого Шелборн ему никогда не отказывал. Занятый руководящей государственной работой, сам Шелборн редко приезжал в свое поместье и предоставлял полный простор для деятельности Пристли. Более того, он брал с собой Пристли в путешествия по Европе, и тем самым дал ему возможность познакомиться с наиболее знаменитыми химиками Франции, Германии и Голландии.
Именно покровительство Шелборна в течение семи лет, которые Пристли провел в его доме, обеспечило возможность завершить ему те замечательные открытия в химии газов, лёгшие впоследствии в основу современной научной химии.

Открытие закиси азота.

Анестезиологам всего мира имя Джозефа Пристли в первую очередь памятно и дорого, конечно же, в связи с открытием им в 1772 г. закиси азота, впоследствии ставшей широко применяемым и популярным анестетиком. Как это было?
Действуя разбавленной азотной кислотой на медь, он впервые получил «селитряный воздух» - окись азота (NO). Химическая реакция открытия этого газа выглядела следующим образом:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO3) 2 + 2NO + 4H 2 O

На воздухе этот бесцветный газ бурел, превращаясь в диоксид азота (NO2). Однако, оставляя «селитряный воздух» на долгое время в соприкосновении с серой и железом, Пристли заметил, что свойства газа изменяются: в то время как в «селитряном воздухе» зажженная свеча гаснет, в измененном «селитряном воздухе» (который он назвал «дефлогистированным селитряным воздухом») она продолжает гореть. Кроме того, «дефлогистированный селитряный воздух» не обладает свойством приобретать бурый цвет при смешивании с атмосферным воздухом, то есть не дает реакции, обнаруженной Пристли для NO:

2NO + O 2 = 2NO 2

Следовательно, речь шла уже о новом газе. И действительно, в указанном Пристли опыте получается закись азота, образующаяся по реакции:

6NO + 2Fe + 3Н 2 О = 3N 2 O + 2Fе(ОН) 3

вследствие процесса восстановления NO под действием увлажненного железа. Состав этой реакции был установлен знаменитым химиком Гемфри Дэви (Humphry Davy, 1778-1829) только в 1800 г. Потребовалось ещё 75 лет с момента открытия Пристли, чтобы это соединение вошло в практику в качестве наркозного средства. По-иному сложилась история также открытой Пристли окиси азота (NO) , которая привлекла всеобщее внимание лишь в XX веке, причём огромный интерес к ней проявляют и специалисты МКС.

Открытие аммиака и хлористого водорода.

Следующим его открытием был «щелочной воздух» - аммиак. Джозеф Пристли смог впервые получить его в газообразном состоянии в 1774 г. Для этого он смешал порошки хлорида аммония NH4Cl (нашатырь) и гидроксида кальция Са(ОН)2 (гашеная известь), и внезапно ощутил резкий запах нового вещества. Этот запах усиливался при нагревании смеси. Когда Пристли попытался собрать летучий продукт реакции:

2NH 4 Cl + Са(ОН) 2 = СаСl 2 + 2NН 3 + 2Н 2 О

вытесняя им воду из перевернутого сосуда, то выяснилось, что новый газ тотчас растворяется в ней. Это и был аммиак.
С тех пор реакцию, открытую Пристли, используют во всех лабораториях мира для получения аммиака. Позднее ученый стал собирать аммиак над жидкой ртутью, в которой этот газ практически нерастворим.
По другой легенде это открытие произошло следующим образом. Однажды Пристли оставил рядом две склянки с неплотно закрытыми пробками: с водным раствором аммиака и с хлороводородной кислотой НСl. На следующий день он обнаружил на горловине склянки с раствором НСl белый налет, а над нею - курящийся белый дымок. Пристли крикнул жене: «Мэри, смотри, из склянки выделяется новый воздух!» Все получаемые новые газы - кислород, оксиды азота, серы и углерода - Пристли считал «новым воздухом». Потом он назвал аммиак «щелочным воздухом».
Позднее состав аммиака установил французский химик Клод Бертолле в 1784 г.
В 1772-1774 гг. Джозеф Пристли детально исследовал полученный им при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты «солянокислый воздух» - хлористый водород, который он собрал над ртутью. Кроме того, с именем Пристли связаны открытия фтористого кремния и сернистого газа. Однако наибольшую известность ему принесло великое открытие кислорода.

Великое открытие кислорода и
совсем немного о приоритете на право его открытия.

Крупнейшим вкладом Пристли в химию газов было открытие им кислорода (независимо от шведского химика Карла Вильгельма Шееле (1742-1786), аптекаря по профессии, но химика-экспериментатора по призванию).
1 августа 1774 г. Джозеф Пристли наблюдал выделение «нового воздуха» при нагревании с помощью двояковыпуклой линзы без доступа воздуха ртутной окалины, находящейся под стеклянным колпаком. Это твёрдое вещество было известно ещё алхимикам под названием «меркуриус кальцинатус пер се», или жжёная ртуть. На современном химическом языке это вещество называется оксидом ртути, а уравнение его разложения при нагревании выглядит следующим образом:

Получаемый при нагревании оксида ртути неизвестный ему газ он выводил через трубку в сосуд, заполненный не водой, а ртутью, так как Пристли уже ранее убедился в том, что вода слишком хорошо растворяет газы. В собранный газ Пристли из любопытства внёс тлеющую свечу, и она вспыхнула необыкновенно ярко.
Вы можете теперь представить, как трудно было изучать химию во времена, когда химические формулы ещё не были изобретены. То, что мы только что записали коротким химическим уравнением, Пристли описал в 1774 г. следующим образом: «Я поместил под перевернутой банкой, погруженной в ртуть, немного порошка «меркуриус кальцинатус пер се». Затем я взял небольшое зажигательное стекло и направил лучи Солнца прямо внутрь банки на порошок. Из порошка стал выделяться воздух, который вытеснил ртуть из банки. Я принялся изучать этот воздух. И меня удивило, даже взволновало до глубины моей души, что в этом воздухе свеча горит лучше и светлее, чем в обычной атмосфере».
Разумеется, такое описание реакции выглядит весьма поэтично по сравнению с обычным химическим уравнением, но, к сожалению, суть произошедшей химической реакции не отражает.
Сам Пристли, будучи сторонником теории флогистона, так и не смог объяснить суть процесса горения; он защищал свои представления даже после того, как Антуан Лавуазье (Lavoisier, Antoine Laurent, 1743-1794) обнародовал новую теорию горения.
До сих пор идут жаркие споры - кого надо считать первооткрывателем кислорода: Джозефа Пристли? Карла Вильгельма Шееле? Антуана Лавуазье?… Об истории открытия кислорода и приоритете на право его открытия можно почитать в очерке «Кто же открыл кислород?»
Прекрасный ученый-экспериментатор, Пристли сам недооценивал и даже не вполне понимал некоторые сделанные им величайшие открытия. И в годы своей высшей славы Пристли считал, что открытый им кислород есть «дефлогистированный воздух» , тогда как азот - «флогистированный воздух» . Он держался этой концепции и на склоне жизни, горячо отстаивая ее в немногих печатных памфлетах времён своего изгнания в Америку.
Но в своих работах Джозеф Пристли был пионером и подлинным образцом объективного экспериментатора. Его работы по открытию газов поистине являются классическими. И если сам он их до конца не понял и не развил, то ещё при жизни Пристли другие люди на этой основе развернули во всю ширь то, что стало подлинным фундаментом современной химической науки.
Однако научные достижения Джозеф Пристли были замечены и оценены. В 1767 г. он был избран членом Лондонского королевского общества; в 1772 г. членом Парижской Академии наук; 11 сентября 1780 г. почетным членом Санкт-Петербургской Академии наук.

Пневматическая медицина.

Джозеф Пристли был выдающимся представителем пневматологии , или пневматической химии - направления, которое создали химики того времени, изучавшие вещества в газообразном состоянии. В настоящее время пневматологию не рассматривают как отдельную ветвь естествознания, да и мало кто теперь знает, что была когда-то такая наука. Но совсем иное положение и отношение к ней было в XVII-XVIII веках. Основоположником пневматической химии считается Ян Гельмонт (Jean Baptiste van Helmont, 1577-1644), врач по профессии, который не только ввёл термин «газ», но и обнаружил непохожий на воздух «лесной газ» (gas silvestre), выделяющийся при действии кислот на известняк, при брожении молодого вина и приготовлении пива, а также при горении угля.
Следует отметить, что изучение природы газов, во многом индуцированное сторонниками пневматологии, позволило открыть физические законы зависимости объёма газов от давления и температуры. Влияние давления на объём газа было установлено Р. Бойлем в 1660 г. и Э. Мариоттом в 1677 г. Гораздо позднее А. Вольта (1792) и Ж.Л. Гей-Люссак (1802) установили влияние температуры. Эти законы вместе с законом Гей-Люссака об объёмных отношениях при соединении газов и составили основу пневматологии.
Пристли, развивая далее идеи Гельмонта, стал экспериментально изучать действие открываемых им газов на животных и человека. И, разумеется, в первую очередь был испробован эффект вдыхания им же открытого кислорода. В книге Эксперименты и наблюдения, касающиеся различных видов воздуха он так описывает опыты вдыхания кислорода: «Из большей силы и яркости пламени свечи в этом чистом воздухе можно заключить, что он (полученный Пристли газ) может быть особенно полезен для лёгких в некоторых болезненных случаях. Я имел возможность испытать его эффект на себе, вдыхая значительное количество его через трубку. Это дало мне замечательное ощущение свободы и лёгкости в груди. Кто бы мог отрицать, что когда-нибудь этот чистый воздух станет модным средством для развлечений? До сих пор, однако, только две мыши и я сам имели привилегию дышать им» .
В этой же книге Пристли написал: «Я не могу не польстить сам себе, что, в своё время применение этих разнообразных видов газов станет широко использоваться в медицине»
Так родилась «пневматическая медицина» ,которая вскоре переросла в хотя и кратковременное, но весьма любопытное модное медицинское увлечение. Само по себе это увлечение не имело сколько-нибудь важных практических последствий, кроме того, что в организованном Томасом Беддо (Beddoes, Thomas, 1760-1808) «Пневматическом институте» знаменитый химик Гемфри Дэви (Humphry Davy, 1778-1829) широко развил свои работы по изучению ингаляции газов. Но бесспорным остается факт, что именно работы Джозефа Пристли породили всю эту в высшей степени важную область химических и медицинских исследований, и можно только пожалеть, что внешние исторические события и политическая активность самого Пристли повернули его интересы в новое русло.
Действительно, когда Пристли уже открыл закись азота, он готовился испытывать её на животных. Но в это же время начались бурные события французской революции. Пристли воспринял их чрезвычайно горячо, но со своей собственной точки зрения. В «Декларации прав человека» он усмотрел те же прогрессивные идеи развития человеческого общества, коим до сих пор служил. События французской революции побудили Джозефа Пристли бросить занятия химией и перейти к духовно-просветительной деятельности.
И кто знает, если бы не эти обстоятельства, может быть, сам Джозеф Пристли, а не Гемфри Дэви, открыл бы анестетические свойства закиси азота, и, может быть, эра анестезии началась бы значительно раньше.

Политические и философские взгляды Джозефа Пристли. Вынужденная эмиграция в Соединённые Штаты Америки.

В 1780 г. Джозеф Пристли переехал в г.Бирмингем. 31 декабря 1780 г. он стал вторым пастором в реформаторской церкви Новой Встречи (New Meeting) в Бирмингеме. Он не был сильно загружен пасторской деятельностью, только читал проповеди по воскресеньям, что высвобождало время для углублённых занятий философией и духовно-просветительской деятельности. Возможно, именно из-за этого он отказался от благоприятных условий работы в лабораториях у Шелборна. Он даже временно оставил свои занятия любимой химией.
В философских взглядах Пристли удивительно сочетались материализм и глубокая вера в Бога. В многолетней и страстной полемике со сторонниками различных идеалистических школ Пристли учил, что природа материальна, и, что дух (сознание) представляет свойство материи, движущейся по неотвратимым, изначально присущим ей законам. Вместе с тем, придерживаясь деизма, Пристли полагал, что сами эти законы созданы божественным разумом.
С принципом материальности мира Пристли соединял идею строжайшей причинной обусловленности (необходимости) всех явлений, отвергая утверждения теологов, будто при таком понимании человек как частица материи не несёт ответственности за свои поступки. Пристли принадлежит также ряд ценных работ по истории науки и методологии научного исследования.
Пристли развивал и популяризировал учение Дейвида Гартли (1705-1757). Стремясь установить точные законы психических процессов для управления поведением людей, Гартли и Пристли пытались применить для этого принципы физики Ньютона. Согласно этому учению, вибрации внешнего эфира вызывают соответствующие вибрации в органах чувств, мозге и мышцах, а эти последние находятся в отношении параллельности к порядку и связи психических явлений, от элементарных чувствований до мышления и воли. Следуя учению Локка, Гартли впервые превратил механизм ассоциации в универсальный принцип объяснения психической деятельности. По Гартли, психический мир человека складывается постепенно в результате усложнения первичных элементов посредством ассоциации психических явлений в силу их смежности во времени и частоте повторений; побудительные силы развития - удовольствие и страдание. Несмотря на механистичность, учение Гартли было крупным шагом вперёд на пути материалистического понимания психики. Оно оказало влияние и на этику, эстетику, логику, педагогику, биологию.
Находясь в Бирмингеме, крупном центре средней Англии, Джозеф Пристли стал членом так называемого Лунного общества (Lunar Society), где подружился с виднейшими учеными и исследователями: изобретателем паровой машины Джеймсом Уаттом; его партнером по бизнесу Мэтью Боултоном; Эразмом Дарвином, поэтом и учёным, дедом великого Чарлза Дарвина; астрономом Уильямом Гершелем; изобретателем газового освещения Уильямом Мердоком; Ричардом Эджевортсом, работавшим над созданием оптического телеграфа; и многими другими. «Лунное общество» ставило перед собой грандиозную задачу: направить достижения науки и новых технологий производства на улучшение условий жизни человечества. Интересна «лунная» история появления его названия. Заседания общества традиционно назначались во время полнолуний, чтобы после окончания затянувшихся дискуссий учёным мужам было легче добираться домой по тёмным городским улицам, не имеющим освещения. Поэтому общество и получило название «Лунное».
Джозеф Пристли активно принимал участие в политической жизни. В своих публикациях и памфлетах он отстаивал идеи веротерпимости, выступал против английского колониального господства в Северной Америке. Он восторженно приветствовал в 1789 г. Великую французскую революцию, был членом Общества друзей революции. Однако в Англии события в революционной Франции были восприняты довольно враждебно.
Взятие Бастилии в Париже послужило толчком к широкой волне реакции в Англии. Для Джозефа Пристли она вылилась в форму открытой травли. Он был вынужден прекратить свою духовно-миссионерскую деятельность и возобновить работы по химии. 14 июля 1791 г., когда Пристли со своими единомышленниками собрались в его доме, чтобы отметить годовщину взятия Бастилии, толпа разъяренных людей напала на его дом, разграбила всю лабораторию и подожгла это «нечистое место». Сгорели полностью дом Пристли, его лаборатория и библиотека, включая все его книги и рукописи. Сам Пристли едва спасся от погромщиков через заднее крыльцо дома. Во время этих погромов в Бирмингеме вместе с домом Пристли были разрушены дома многих других сторонников Французской революции, а также и здания реформаторских церквей.
Джозефу Пристли с семьей удалось бежать из Бирмингема в Лондон. Выданная правительством компенсация ущерба от бирмингемского погрома не покрыла его расходов. Большую помощь ему оказало французское правительство, и он даже принял французское гражданство. Пристли попытался было обосноваться на окраине Лондона и организовать себе новую лабораторию. Он даже снова начал служить священником. Но его симпатии к Великой французской революции делали его врагом королевского правительства. И если из Франции ему пришло приглашение с обещанием устроить для него лабораторию в Париже и было присуждено звание citoyen de la Republique, то в Англии ему угрожал суд и казнь как изменнику.
В 1793 г. он демонстративно вышел из Лондонского Королевского общества, когда узнал, что в нём отклоняют кандидатов в члены общества по политическим мотивам. Он долго размышлял об эмиграции в Америку, так как его сыновья уже уехали туда в августе 1793 г. 30 марта 1794 г. он сложил с себя свои обязанности священника, произнеся прощальную проповедь, и уплыл в Нью-Йорк, сойдя на американский берег 4 июня.
В Соединенных Штатах Пристли сначала был встречен с почётом. Его приглашали в Нью-Йорк; предложили профессуру в Филадельфии. Но впоследствии с организацией колледжа для Пристли ничего не получилось, так как филадельфийцы с подозрением отнеслись к его унитарным взглядам. Он несколько раз пытался читать там проповеди, однако заикание и нарушение дикции из-за отсутствия зубов не способствовали успеху его выступлений. В итоге он поселился на ферме в Нортумберленде (штат Пенсильвания), прожил здесь в одиночестве около десяти лет, и умер 6 февраля 1804 г., в 71-летнем возрасте. Его жена и один из его сыновей умерли ещё до него. Американского гражданства он так и не принял.

Памятник Джозефу Пристли.

Библиография.

Fulton, John F. and Charlotte H. Peters, Works of Joseph Priestley, 1733-1804. Preliminary Short Title List (New Haven, Connecticut, 1937).

Stephens, John, Joseph Priestley: A Bibliography (forthcoming). An analytical account of all lifetime editions with extracts from correspondence.

Priestley’s Writings on Philosophy, Science and Politics, ed. with an Introduction by John A. Passmore (Collier Classics in the History of Thought, 1965).

The Theological and Miscellaneous Works of Joseph Priestley, ed. J.T. Rutt, 25 vols (1817-24). Volume one includes Priestley’s autobiography and edited selections from letters principally to Theophilus Lindsey and Thomas Belsham (the originals are in Dr Williams’ Library, London).

Scientific Correspondence …, ed. Henry Carrington Bolton (New York, 1892). Includes letters to Wedgwood, Banks, Watt, etc.

A Scientific Autobiography … Selected Scientific Correspondence , ed. with commentary by Robert E. Schofield (Cambridge, Mass., 1966).

An Appeal to the Serious and Candid Professors of Christianity (1770).

The History and Present State of Discoveries Relating to Vision, Light, and Colours (1772).

An Examination of Dr. Reid’s Inquiry into the Human Mind, Dr. Beattie’s Essay on the Nature and Immutability of Truth, and Dr. Oswald’s Appeal to Common Sense (1774).

Hartley’s Theory of the Human Mind on the Principle of Association of Ideas (1775; repr. with an Introduction by Thom Verhave, New York, 1973).

Disquisitions relating to Matter and Spirit (1777).

The Doctrine of Philosophical Necessity Illustrated (1777; 2nd edn, 1783).

The Doctrine of Divine Influence (1779).

О Джозефе Пристли в Интернете.