Արդյո՞ք ադամանդները այրվում են: Գիտության պատմության ամենատարօրինակ փորձերից տասը Երիտասարդ տարիներ

24.11.202227.05.2017

1772 թվականի աշնանային մի օր փարիզցիները, ովքեր քայլում էին Լուվրի մոտ, Ինֆանտայի այգում, Սենի գետնի երկայնքով, կարողացան տեսնել վեց անիվների վրա փայտե հարթակի տեսքով հարթ սայլ հիշեցնող տարօրինակ կառույց: Այն ուներ հսկայական պատուհաններ։ Երկու ամենամեծ ոսպնյակները, որոնք ութ ոտնաչափ շառավղով ունեին, իրար ամրացվեցին՝ ձևավորելով խոշորացույց, որը հավաքում էր արևի ճառագայթները և ուղղում դրանք դեպի երկրորդ, ավելի փոքր ոսպնյակ, իսկ հետո՝ սեղանի մակերեսին։ Պարիկներով և սև ակնոցներով գիտնականները, որոնք ներգրավված էին փորձի մեջ, կանգնեցին հարթակի վրա, և նրանց օգնականները նավաստիների պես պտտվում էին տախտակամածի վրա՝ հարմարեցնելով այս բարդ կառուցվածքը արևին, շարունակաբար պահելով լուսատուը, որը լողում է երկնքում «զենքի սպառնալիքով»:

Անտուան Լորան Լավուազեն այն մարդկանց թվում էր, ովքեր օգտվեցին այս սարքից՝ 18-րդ դարի «տարրական մասնիկների արագացուցիչից»: Հետո նրան հետաքրքրում էր, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ ադամանդն այրում են։

Վաղուց հայտնի էր, որ ադամանդները այրվում են, և տեղի ոսկերիչները խնդրեցին Ֆրանսիայի Գիտությունների ակադեմիային հետաքննել՝ արդյոք որևէ վտանգ կա: Ինքը՝ Լավուազիեին, հետաքրքրում էր մի փոքր այլ հարց՝ այրման քիմիական բնույթը։ «Կրակե ապակու» ողջ գեղեցկությունը կայանում էր նրանում, որ այն, կենտրոնացնելով արևի ճառագայթները տարայի ներսում գտնվող մի կետում, տաքացնում էր այն ամենը, ինչ կարելի էր տեղադրել այդ կետում: Նավի ծուխը խողովակի միջոցով կարող էր ուղղվել ջրի անոթի մեջ, այնտեղ պարունակվող մասնիկները նստեցվեցին, այնուհետև ջուրը գոլորշիացրին և մնացորդը վերլուծեցին:

Ցավոք, փորձը ձախողվեց. ապակին անընդհատ պայթում էր ինտենսիվ տաքացումից: Այնուամենայնիվ, Լավուազեն չհուսահատվեց՝ նա այլ գաղափարներ ուներ։ Նա Գիտությունների ակադեմիային առաջարկեց ծրագիր՝ ուսումնասիրելու «նյութի մեջ պարունակվող օդը», և թե ինչպես է այն՝ այս օդը, կապված այրման գործընթացների հետ։

Նյուտոնին հաջողվեց ուղղորդել ֆիզիկայի զարգացումը ճիշտ ճանապարհով, բայց քիմիայում այդ օրերին ամեն ինչ շատ վատ էր. նա դեռ ալքիմիայի գերին էր: «Սելիտրայի լավ քայքայված ոգու մեջ լուծված հինան անգույն լուծույթ կտա», - գրել է Նյուտոնը: «Բայց եթե այն լցնեք լավ վիտրիոլ յուղի մեջ և թափահարեք, մինչև այն լուծվի, խառնուրդը սկզբում կդառնա դեղին, ապա մուգ կարմիր»: Այս «խոհարարական գրքի» էջերում ոչինչ չի ասվում չափումների կամ քանակների մասին։ «Եթե աղի ոգին դրվում է թարմ մեզի մեջ, ապա երկու լուծույթներն էլ հեշտությամբ և հանգիստ խառնվում են», - նկատեց նա, - «բայց եթե նույն լուծույթը գցվի գոլորշիացված մեզի վրա, ապա կհետևեն ֆշշոցն ու եռումը, և ցնդող և թթվային աղերը մակարդվում են: որոշ ժամանակ անց երրորդը.բնության մեջ ամոնիակ հիշեցնող նյութ: Իսկ եթե մանուշակի թուրմը նոսրացնեն՝ լուծարելով քիչ քանակությամբ թարմ մեզի մեջ, ապա մի քանի կաթիլ խմորված մեզը վառ կանաչ գույն կստանա։

Շատ հեռու ժամանակակից գիտությունից։ Ալքիմիայում, նույնիսկ Նյուտոնի գրվածքներում, շատ է նման մոգությանը: Իր օրագրերից մեկում նա բարեխղճորեն վերաշարադրեց մի քանի պարբերություն ալքիմիկոս Ջորջ Սթարկի գրքից, ով իրեն անվանեց Ֆիլալեթես։

Հատվածը սկսվում է. «[Սատուրնի] մեջ թաքնված է անմահ հոգի»։ Կապարը սովորաբար հասկացվում էր որպես Սատուրն, քանի որ յուրաքանչյուր տարր կապված էր ինչ-որ մոլորակի հետ: Բայց այս դեպքում նկատի ուներ անտիմոն անունով հայտնի արծաթափայլ մետաղը։ «Անմահ ոգին» գազ է, որը հանքաքարն արտանետում է ուժեղ տաքացնելիս։ «Մարսը կապված է Սատուրնի հետ սիրո կապերով (դա նշանակում էր, որ երկաթը ավելացվել է անտիմոնին), որն ինքնին խժռում է մի մեծ ուժ, որի ոգին բաժանում է Սատուրնի մարմինը, և երկուսից միասին հիասքանչ պայծառ ջուր է հոսում, որի մեջ Արևը մայր է մտնում։ , արձակելով իր լույսը »: Արևը ոսկի է, որն այս դեպքում ընկղմված է սնդիկի մեջ, որը հաճախ կոչվում է ամալգամ: «Վեներան՝ ամենապայծառ աստղը, [Մարսի] գրկում է»։ Վեներան կոչվում էր պղինձ, որն այս փուլում ավելացվում է խառնուրդին։ Այս մետալուրգիական բաղադրատոմսը, ամենայն հավանականությամբ, «փիլիսոփայական քարի» ձեռքբերման վաղ փուլերի նկարագրությունն է, որին ձգտում էին բոլոր ալքիմիկոսները, քանի որ կարծում էին, որ դրա օգնությամբ հնարավոր է բազային տարրերը վերածել ոսկու:

Լավուազիեն և նրա ժամանակակիցները կարողացան դուրս գալ այս առեղծվածային հմայություններից, բայց քիմիկոսները դեռ այն ժամանակ դեռ հավատում էին ալքիմիական գաղափարներին, որ նյութերի վարքագիծը որոշվում է երեք սկզբունքով. այրվող նյութ): «Ծծմբային ոգին», որը նաև կոչվում է terra pingua («ճարպոտ» կամ «յուղոտ» երկիր), զբաղեցրել է շատերի մտքերը: 18-րդ դարի սկզբին գերմանացի քիմիկոս Գեորգ Էռնստ Ստալը սկսեց այն անվանել phlogiston (հունարեն phlog - նկատի ունենալով կրակը):

Ենթադրվում էր, որ առարկաները այրվում են, քանի որ դրանք պարունակում են մեծ քանակությամբ ֆլոգիստոն: Քանի որ առարկաները սպառվում են կրակով, նրանք օդ են թողնում այս այրվող նյութը: Եթե դուք վառեք փայտի կտորը, ապա այն կդադարի այրվել՝ թողնելով միայն մոխրի մի կույտ, միայն այն ժամանակ, երբ սպառի իր ողջ ֆլոգիստոնը։ Հետեւաբար, ենթադրվում էր, որ ծառը բաղկացած է մոխիրից և ֆլոգիստոնից: Նմանապես, կալցինացումից հետո, i. ուժեղ տաքացումով, մետաղը մնում է սպիտակ, փխրուն նյութ, որը հայտնի է որպես թեփուկ: Հետեւաբար, մետաղը բաղկացած է ֆլոգիստոնից եւ մասշտաբից: Ժանգոտման գործընթացը դանդաղ այրվում է, ինչպես շնչառությունը, այսինքն. ռեակցիաներ, որոնք տեղի են ունենում, երբ ֆլոգիստոնն արտանետվում է օդ:

Դիտարկվել է նաև հակառակ գործընթացը։ Ենթադրվում էր, որ աղբը նման է երկրից արդյունահանված հանքաքարին, որն այնուհետև զտվել է, ենթարկվել է արդյունահանման կամ «վերակենդանացման»՝ տաքացնելով ածուխի կողքին: Փայտածուխը արտազատել է ֆլոգիստոն, որը միացել է կեղտի հետ՝ վերականգնելով փայլուն մետաղը։

Ինքնին հիպոթետիկ նյութի օգտագործումը, որը հնարավոր չէ չափել, բայց կարելի է ենթադրել, ոչ մի սխալ բան չի պարունակում։ Մեր ժամանակներում տիեզերաբանները գործում են նաև «մութ մատերիայի» հայեցակարգով, որը պետք է գոյություն ունենա, որպեսզի կենտրոնախույս ուժի ազդեցության տակ գալակտիկաները կտոր-կտոր չցրվեն, և որ հակագրավիտացիոն «մութ էներգիան» կանգնած է Տիեզերքի ընդլայնման հետևում։ .

Ֆլոգիստոնի օգնությամբ գիտնականները կարող էին տրամաբանորեն բացատրել այրումը, կալցինացումը, կրճատումը և նույնիսկ շնչառությունը: Քիմիան հանկարծ իմաստ ստացավ։

Այնուամենայնիվ, դա չլուծեց բոլոր խնդիրները. կալցինացումից հետո մնացած կշեռքը կշռում էր ավելի շատ, քան սկզբնական մետաղը։ Ինչպե՞ս կարող էր պատահել, որ նյութից ֆլոգիստոնի արտանետումից հետո այն ավելի ծանրացավ: Ինչպես «մութ էներգիան» քառորդ հազարամյակ անց, ֆլոգիստոնը, ֆրանսիացի փիլիսոփա Կոնդորսեի խոսքերով, «շարժվել է ձգողականության ուղղությամբ հակառակ ուժերի կողմից»։ Այս միտքն ավելի բանաստեղծական դարձնելու համար քիմիկոսներից մեկն ասաց, որ ֆլոգիստոնը «թևեր է տալիս երկրի մոլեկուլներին»։

Լավուազեն, ինչպես այն ժամանակվա գիտնականները, վստահ էր, որ ֆլոգիստոնը նյութի հիմնական բաղադրիչներից մեկն է։ Բայց ադամանդի հետ փորձարկումների սկզբում նա սկսեց մտածել. կարո՞ղ է ինչ-որ բան կշռել զրոյից պակաս:

Նրա մայրը մահացավ, երբ նա դեռ տղա էր՝ թողնելով նրան ժառանգություն, որը բավական էր «Գլխավոր ֆերմա» կոչվող եկամտաբեր ձեռնարկություն մտնելու համար։ Ֆրանսիական կառավարությունը համաձայնություն է կնքել մասնավոր անձանց այս կոնսորցիումի հետ՝ հարկեր հավաքելու համար, որից որոշակի մասնաբաժին ունեին Լավուազեի նման հարկային ֆերմերները։ Այս գործունեությունն անընդհատ շեղում էր նրան հետազոտություններից, բայց եկամուտ էր տալիս, որը թույլ տվեց որոշ ժամանակ անց դառնալ Եվրոպայի լավագույն լաբորատորիաներից մեկի սեփականատերը։ 1769 թվականին առաջին փորձերից էր մի փորձ, որով Լավուազյեն որոշեց փորձարկել այն ժամանակվա ներկայիս գաղափարը, որ ջուրը կարող է վերածվել երկիր:

Ապացույցները բավական համոզիչ էին. թավայի մեջ գոլորշիանալով ջուրը թողնում է ամուր նստվածք։ Սակայն Լավուազեն որոշեց հասնել դրա հատակին` օգտագործելով թորման անոթ, որը հայտնի է որպես «հավալուսան»: Ունենալով մեծ կլոր կոնտեյներ հիմքում և փոքր վերին խցիկ՝ նավը հագեցած էր երկու թեքված խողովակներով (մի քիչ նման է հավալուսնու կտուցին), որոնց միջով գոլորշին նորից իջնում էր։ Ալքիմիկոսների համար հավալուսան խորհրդանշում էր Քրիստոսի զոհաբերված արյունը, ուստի կարծում էին, որ «հավալուսն» անոթը փոխակերպման ուժ ունի։ Ավելին, ջուրը, որը եռում էր հավալուսնում, անընդհատ գոլորշիանում և խտանում էր, այնպես որ ոչ մի նյութ՝ պինդ, հեղուկ կամ գազային, չէր կարող դուրս գալ համակարգից:

Հարյուր օր մաքուր ջուր թորելով՝ Լավուազեն հայտնաբերեց, որ նստվածքն իսկապես գոյություն ունի։ Բայց նա կռահեց, թե որտեղից է դա գալիս։ Դատարկ հավալուսն կշռելիս նա նկատեց, որ անոթը թեթեւացել է։ Նստվածքը չորացնելուց և կշռելուց հետո Լավուազեն տեսավ, որ նստվածքի քաշը բավականին ճշգրիտ է համապատասխանում նավի քաշի նվազմանը, և այս փաստը նրան հանգեցրեց այն մտքին, որ անոթի ապակին դարձել է նստվածքի աղբյուր։

Երկու տարի անց՝ 1771 թվականին, Լավուազեն քսանութ տարեկան էր։ Նույն թվականին նա ամուսնացել է։ Նրա ընտրյալը Մարի-Անն Պիերետ Պոլզեն էր՝ մեկ այլ ֆերմերի տասներեքամյա դուստրը։ (Այս բավականին գեղեցիկ աղջիկն այդ ժամանակ նշանված էր, իսկ նրա երկրորդ պոտենցիալ փեսացուն հիսուն տարեկան էր): Մարիա Աննային այնքան դուր էին գալիս ամուսնու գիտական ուսումնասիրությունները, որ նա արագ յուրացրեց քիմիան և ամեն կերպ օգնում էր. նշումներ էր անում, թարգմանում էր անգլերեն գիտական գրականություն: ֆրանսերեն լեզվով և կատարեց ամենաբարդ գծագրերը փորձի համար այնքան էլեգանտ, որ, ինչպես փիլիսոփայական քարը, վիճակված էր ալքիմիան վերածել քիմիայի:

Լավուազեի սերնդի քիմիկոսներն արդեն գիտեին, որ, ինչպես ասում էր անգլիացի Ժոզեֆ Պրիստլին, «մի քանի տեսակի օդ կա»։ Մեֆիտիկ («ֆոտիդ» կամ «հնացած») օդը հանգեցնում է նրան, որ բոցը մարում է, և դրա մեջ գտնվող մկնիկը շնչահեղձությունից մահանում է: Նման օդը կրաքարի ջուրը (կալցիումի հիդրօքսիդ) դարձնում է պղտոր՝ առաջացնելով սպիտակ նստվածք (կալցիումի կարբոնատ)։ Այնուամենայնիվ, բույսերը լավ էին զգում այս օդում և որոշ ժամանակ անց նորից շնչում էին:

Մեկ այլ շնչահեղձ գազ առաջացել է, երբ փակ անոթում որոշ ժամանակ այրվել է մոմը։ Այս գազը կրաքարային ջուր չի նստեցնում, և քանի որ այն ակնհայտորեն կապված էր այրման գործընթացի հետ, այն հայտնի դարձավ որպես ֆլոգիստիկ օդ կամ ազոտ (հունարեն «անկենդան» բառից): Ամենաառեղծվածայինը ցնդող գազն էր, որն արձակվում էր, երբ երկաթի թելերը լուծվում էին նոսր ծծմբաթթվի մեջ: Այն այնքան դյուրավառ էր, որ կոչվեց «այրվող օդ»: Եթե այս օդով փչեք օդապարիկը, այն գետնից բարձր կբարձրանա:

Հարց առաջացավ՝ արդյոք օդի նոր տեսակները քիմիական տարրեր էին, թե՞, ինչպես առաջարկեց Փրիսթլին, «սովորական» օդի փոփոխություններ, որոնք ստացվում էին ֆլոգիստոնի ավելացումով կամ արդյունահանմամբ։

Թերահավատությունը զսպելու դժվարությամբ Լավուազեն կրկնեց իր գործընկերների փորձերից մի քանիսը։ Նա հաստատեց, որ ֆոսֆորի այրումը ֆոսֆորական թթու արտադրելու համար կամ ծծմբի այրումը ծծմբաթթու արտադրելու համար հանգեցնում է նյութերի, որոնց քաշը գերազանցում է օգտագործվող նյութերի քաշը, այսինքն. ինչպես մետաղների եռացման ժամանակ։ Բայց ինչու է այս փոփոխությունը տեղի ունենում: Նրան թվում էր, թե գտել է այս հարցի պատասխանը։ Օգտագործելով խոշորացույցը թիթեղը տաքացնելու համար, որը փակված էր կնքված ապակե տարայի մեջ, նա պարզեց, որ փորձից առաջ և հետո ամբողջ ինստալացիան նույն կշռով էր: Դանդաղ բացելով անոթը, նա լսեց, թե ինչպես է օդը աղմուկով ներխուժում, որից հետո քաշը նորից ավելացավ։ Միգուցե առարկաները այրվում են ոչ թե այն պատճառով, որ նրանք արձակում են ֆլոգիստոն, այլ այն պատճառով, որ կլանում են օդի մի մասը:

Եթե այո, ապա վերականգնում, այսինքն. Հանքաքարը մաքուր մետաղի մեջ հալեցնելը հանգեցնում է օդի արտանետմանը: Նա չափեց որոշակի քանակությամբ կապարի կշեռք, որը կոչվում է «լիթարգե», և դրեց այն փոքրիկ հարթակի վրա՝ ջրով անոթի մեջ՝ փայտածուխի կտորի կողքին։ Այս ամենը ծածկելով ապակե զանգով, նա սկսեց խոշորացույցով տաքացնել կշեռքը։ Տեղահանված ջրից նա կարող էր կռահել գազի արտանետման մասին։ Զգուշորեն հավաքելով արձակված գազը՝ նա պարզել է, որ այդ գազից բոցը դուրս է գալիս, իսկ կրաքարային ջուրը նստում է։ Կարծես թե «հնացած» օդը վերականգնման արդյունք էր, բայց արդյո՞ք դա հենց այդպես էր:

Պարզվեց, որ պատասխանը կարմրավուն նյութի մեջ է, որը կոչվում է mercurius calcinatus, կամ սնդիկի կշեռք, որը փարիզյան դեղագործները վաճառում էին որպես սիֆիլիսի բուժում մեկ ունցիայի դիմաց 18 կամ ավելի լիվր գնով, այսինքն. 1000 դոլար, եթե թարգմանվի այսօրվա գներով: Այս նյութի հետ կապված ցանկացած փորձ պակաս շռայլ չէր, քան ադամանդի այրման փորձերը: Ինչպես ցանկացած այլ կշեռք, այն կարելի է ձեռք բերել ուժեղ կրակի մեջ մաքուր մետաղի կալցինացման միջոցով: Սակայն հետագա տաքացումից հետո ստացված նյութը կրկին վերածվել է սնդիկի։ Այլ կերպ ասած, mercurius calcinatus-ը կարող էր վերականգնվել նույնիսկ առանց փայտածուխի օգտագործման: Բայց այդ դեպքում ո՞րն էր ֆլոգիստոնի աղբյուրը: 1774 թվականին Լավուազեն և Ֆրանսիայի Գիտությունների ակադեմիայի իր գործընկերներից մի քանիսը հաստատեցին, որ սնդիկի կշեռքը իսկապես կարող է կրճատվել «առանց լրացուցիչ նյութերի»՝ քաշի մոտ մեկ տասներկուերորդ մասը կորցնելով:

Փրիսթլին փորձեր է կատարել նաև այս նյութի հետ՝ տաքացնելով այն խոշորացույցով և հավաքելով արտանետվող գազերը։ «Այն, ինչ ինձ այնքան ցնցեց, որ նույնիսկ բավարար բառեր չկան արտահայտելու այն զգացմունքները, որոնք ինձ պատել էին,- գրել է նա ավելի ուշ,- այն է, որ մոմը այրվել է այս օդում բավականին ուժեղ բոցով… Ես չկարողացա բացատրություն գտնել դրա համար: այս երեւույթը»։ Պարզելով, որ լաբորատոր մկնիկը իրեն լավ է զգում կախարդական գազում, նա որոշել է ինքնուրույն շնչել այն։ «Ինձ թվում էր, որ որոշ ժամանակ անց կրծքիս մեջ զգացի արտասովոր թեթևություն և ազատություն։ Ո՞վ կարող էր կռահել, որ այս մաքուր օդը ի վերջո կդառնա նորաձև շքեղություն: Միևնույն ժամանակ, միայն երկու մկներ և ես հաճույք ենք ստացել այն ներշնչելու համար:

Գազը, որի մեջ մարդը լավ է շնչում և հեշտությամբ այրվում, Փրիսթլին որոշեց անվանել «դեֆլոգիստիկ», այսինքն. օդն իր մաքուր ձևով. Նա մենակ չէր նման պատճառաբանության մեջ։ Շվեդիայում Կարլ Վիլհելմ Շելել անունով դեղագործը նույնպես ուսումնասիրել է «հրդեհ օդի» հատկությունները։

Այդ ժամանակ Լավուազյեն արդեն անվանում էր այն գազը, որն արտանետվում էր mercurius calcinatus-ի վերականգնման ժամանակ, «չափազանց օգտակար շնչառության համար», կամ «կենդանի» օդ: Ինչպես Փրիսթլին, նա հավատում էր, որ այս գազն իր սկզբնական տեսքով օդ է։ Այստեղ, սակայն, Լավուազեն դժվարության հանդիպեց։ Երբ նա փորձեց վերականգնել սնդիկի կշեռքը՝ օգտագործելով փայտածուխ, այսինքն. Հին, ապացուցված եղանակով, նույն գազն է բաց թողնվել, ինչ լիտարժի վերականգնման ժամանակ. այն հանգցրել է մոմի բոցը և նստեցրել կրաքարի ջուրը: Ինչու՞ «կենդանի» օդը բաց թողնվեց, երբ սնդիկի կշեռքը կրճատվեց առանց ածուխի, իսկ երբ օգտագործվեց փայտածուխը, առաջացավ խեղդող «հնացած» օդ:

Ամեն ինչ պարզելու միայն մեկ ճանապարհ կար. Լավուազեն դարակից վերցրեց մի անոթ, որը կոչվում է հարթ կոլբ։ Նրա ներքևի մասը կլոր էր, իսկ բարձր պարանոցը տաքացրել ու թեքել էր Լավուազեն այնպես, որ այն սկզբում թեքվեց դեպի ներքև, ապա նորից վերև։

Եթե 1769 թվականի նրա փորձի ժամանակ նավը հիշեցնում էր հավալուսն, ապա ներկայիսը նման էր ֆլամինգոի։ Լավուազյեն չորս ունցիա մաքուր սնդիկ լցրեց նավի կլոր ստորին խցիկի մեջ (նկարում նշված է A): Անոթը դրեցին վառարանի վրա այնպես, որ նրա պարանոցը լիներ բաց տարայի մեջ, որը նույնպես լցված էր սնդիկով, իսկ հետո բարձրացրին ապակե զանգի մեջ։ Կարգավորման այս հատվածն օգտագործվել է փորձի ընթացքում սպառվող օդի քանակությունը որոշելու համար: Թղթե ժապավենով նշագրելով մակարդակը (LL), նա վառեց վառարանը և սնդիկը բերեց A խցիկում գրեթե եռման աստիճանի։

Կարելի է ենթադրել, որ առաջին օրը առանձնահատուկ բան տեղի չի ունեցել։ Մի փոքր քանակությամբ սնդիկ գոլորշիացավ և նստեց հարթ կոլբայի պատերին: Ստացված գնդերը բավական ծանր էին, որպեսզի նորից հոսեին ներքև: Բայց երկրորդ օրը սնդիկի մակերեսին սկսեցին գոյանալ կարմիր կետեր՝ կշեռք: Հաջորդ մի քանի օրվա ընթացքում կարմիր ընդերքը մեծացավ, մինչև հասավ առավելագույնին: Տասներկուերորդ օրը Լավուազեն դադարեցրեց փորձը և որոշ չափումներ կատարեց։

Այդ ժամանակ ապակե զանգի մեջ սնդիկը գերազանցել է սկզբնական մակարդակը օդի քանակով, որն օգտագործվել է մասշտաբի ձևավորման համար։ Հաշվի առնելով լաբորատորիայի ներսում ջերմաստիճանի և ճնշման փոփոխությունները՝ Լավուազյեն հաշվարկեց, որ օդի քանակը նվազել է իր սկզբնական ծավալի մոտ մեկ վեցերորդով, այսինքն. 820-ից մինչև 700 խորանարդ սանտիմետր: Բացի այդ, փոխվել է գազի բնույթը։ Երբ մկնիկը դրեցին մնացած օդը պարունակող տարայի մեջ, այն անմիջապես սկսեց խեղդվել, և «այս օդում դրված մոմը իսկույն մարեց, կարծես ջրի մեջ դրված լիներ»։ Բայց քանի որ գազը կրաքարի ջրի մեջ նստվածք չի առաջացրել, ավելի հավանական է, որ այն վերագրվի ազոտին, քան «հնացած օդին»:

Բայց ի՞նչ է սնդիկը ստացել օդից այրման ժամանակ: Մետաղի վրա գոյացած կարմիր ծածկույթը հեռացնելուց հետո Լավուազյեն սկսեց այն տաքացնել ռետինով, մինչև այն նորից դառնա սնդիկ՝ արձակելով 100-ից մինչև 150 խորանարդ սանտիմետր գազ՝ մոտավորապես նույնքան, որքան սնդիկը կլանված է կալցինացման ժամանակ: Այս գազի մեջ մտցված մոմը «գեղեցիկ այրվեց», իսկ ածուխը չթուլացավ, այլ «փայլեց այնպիսի պայծառ լույսով, որ աչքերը դժվարությամբ էին դիմանում»։

Դա շրջադարձային էր։ Այրվելով՝ սնդիկը կլանել է մթնոլորտի «կենդանի» օդը՝ թողնելով ազոտ։ Սնդիկի վերականգնումը կրկին հանգեցրեց «կենդանի» օդի թողարկմանը։ Այսպիսով Լավուազեին հաջողվեց առանձնացնել մթնոլորտային օդի երկու հիմնական բաղադրիչները։

Անշուշտ, նա խառնեց «կենդանի» օդի ութ բաժին և ազոտի քառասուներկու բաժին և ցույց տվեց, որ ստացված գազն ունի սովորական օդի բոլոր բնութագրերը։ Վերլուծություն և սինթեզ. «Սա ամենահամոզիչ ապացույցն է քիմիայի մեջ. քանի որ այն քայքայվում է, օդը վերամիավորվում է»:

1777 թվականին Լավուազյեն իր հետազոտության արդյունքները զեկուցեց Գիտությունների ակադեմիայի անդամներին։ Ֆլոգիստոնը հերյուրանք է ստացվել։ Այրումը և կալցինացումը տեղի են ունեցել, երբ նյութը կլանել է «կենդանի» օդը, որը նա անվանել է թթվածին թթուների ձևավորման մեջ ունեցած դերի պատճառով։ (Օքսին հունարեն նշանակում է «սուր»:) Օդից թթվածնի կլանումը օդում թողնում է միայն չշնչող ազոտ:

Ինչ վերաբերում է գազին, որը կոչվում էր «հնացած» օդ, ապա այն ձևավորվել է, երբ արդյունահանման ժամանակ արձակված թթվածինը միացել է փայտածուխի մի բանի հետ, և ստացվել է այն, ինչ մենք այսօր անվանում ենք ածխաթթու գազ:

Տարեցտարի Լավուազիեի գործընկերները, հատկապես Փրիսթլին, տրտնջում էին, որ նա, իբր, յուրացրել է առաջնահերթությունը իրենց կատարած փորձերում: Մի անգամ Փրիսթլին ճաշել է Լավուազե զույգի տանը և պատմել նրանց ֆլոգիստոնից զրկված օդի մասին, իսկ շվեդ դեղագործ Շելեն ուղարկել է Լավուազիեին: նամակ, որը նկարագրում է ձեր փորձը: Բայց այս ամենի հետ մեկտեղ նրանք շարունակում էին մտածել, որ թթվածինը օդ է, որը զուրկ է ֆլոգիստոնից։

«Թթվածին» պիեսում, որի պրեմիերան տեղի ունեցավ 2001 թվականին, երկու քիմիկոսներ՝ Կարլ Գերասին և Ռոալդ Հոֆմանը, հայտնվեցին մի սյուժեով, որտեղ Շվեդիայի թագավորը այս երեք գիտնականներին հրավիրեց Ստոկհոլմ՝ որոշելու, թե նրանցից ով պետք է համարվի թթվածնի հայտնաբերողը: Շելեն առաջինն էր, ով մեկուսացրեց գազը, իսկ Փրիսթլին առաջինն էր, որ հրապարակեց մի թուղթ, որտեղ խոսվում էր դրա գոյության մասին, բայց միայն Լավուազեն հասկացավ, թե ինչ էին նրանք հայտնաբերել։

Նա շատ ավելի խորը նայեց և ձևակերպեց զանգվածի պահպանման օրենքը։ Քիմիական ռեակցիայի արդյունքում նյութը՝ այս դեպքում՝ այրվող սնդիկը և օդը, փոխում է ձևը։ Բայց զանգվածը չի ստեղծվում ու չի վերանում։ Քանի՞ նյութ է մտնում ռեակցիայի մեջ, նույն քանակությունը պետք է ստացվի ելքի ժամանակ։ Ինչպես կասեր հարկահավաքը, մնացորդն ամեն դեպքում պետք է հավաքվի։

1794 թվականին հեղափոխական տեռորի ժամանակ Լավուազիեն և Մարի Աննայի հայրը հարկային այլ ֆերմերների հետ միասին ճանաչվեցին որպես «ժողովրդի թշնամիներ»։ Նրանց սայլով բերեցին Revolución հրապարակ, որտեղ արդեն կառուցված էր փայտե հարթակ, որի արտաքին տեսքը, նույնիսկ մանրամասնորեն, նման էր այն հարթակին, որի վրա Լավուազեն ադամանդներ էր այրում։ Միայն հսկայական ոսպնյակների փոխարեն ֆրանսիական տեխնոլոգիայի մեկ այլ ձեռքբերում է եղել՝ գիլյոտինը։

Վերջերս համացանցում հաղորդագրություն է հայտնվել այն մասին, որ մահապատժի ժամանակ Լավուազեն կարողացել է իրականացնել իր վերջին փորձը։ Փաստն այն է, որ Ֆրանսիայում սկսեցին օգտագործել գիլյոտինը, քանի որ դա համարում էին մահապատժի ամենամարդասիրական ձևը՝ այն բերում է ակնթարթային և ցավազուրկ մահ։ Եվ հիմա Լավուազեն հնարավորություն ուներ պարզելու, թե արդյոք դա այդպես է։ Այն պահին, երբ գիլյոտինի սայրը դիպավ նրա պարանոցին, նա թարթեց աչքերը և արեց դա այնքան, որքան կարող էր։ Ամբոխի մեջ մի օգնական կար, որը պետք է հաշվեր, թե քանի անգամ է նրան հաջողվել թարթել։ Հնարավոր է, որ այս պատմությունը գեղարվեստական է, բայց միանգամայն Լավուազեի ոգով։

Պիեսում այս խոսքերն ասում է Մարի-Աննա Լավուազեն։

Ածխածինը (անգլ. Carbon, ֆրանսիական Carbone, գերմաներեն Kohlenstoff) ածուխի, մուրի և մուրի տեսքով մարդկությանը հայտնի է եղել անհիշելի ժամանակներից; մոտ 100 հազար տարի առաջ, երբ մեր նախնիները տիրապետում էին կրակին, ամեն օր գործ էին ունենում ածուխի և մուրի հետ: Հավանաբար, շատ վաղ մարդիկ ծանոթացել են ածխածնի ալոտրոպիկ մոդիֆիկացիաներին՝ ադամանդի և գրաֆիտին, ինչպես նաև բրածո ածխին։ Զարմանալի չէ, որ ածխածնային նյութերի այրումը առաջին քիմիական գործընթացներից մեկն էր, որը հետաքրքրեց մարդուն: Քանի որ այրվող նյութը անհետացել է՝ սպառվելով կրակով, այրումը դիտվել է որպես նյութի քայքայման գործընթաց, հետևաբար ածուխը (կամ ածխածինը) տարր չի համարվում։ Տարերքը կրակ էր, մի երեւույթ, որն ուղեկցում է այրմանը. Հնության տարրերի ուսմունքներում կրակը սովորաբար հանդես է գալիս որպես տարրերից մեկը: XVII - XVIII դարերի վերջին։ առաջացավ ֆլոգիստոնի տեսությունը, որը առաջ քաշեցին Բեչերը և Ստալը։ Այս տեսությունը ճանաչեց յուրաքանչյուր այրվող մարմնում հատուկ տարրական նյութի՝ անկշիռ հեղուկի՝ ֆլոգիստոնի առկայությունը, որը գոլորշիանում է այրման ժամանակ։ Քանի որ մեծ քանակությամբ ածուխ այրելիս մնում է միայն փոքր քանակությամբ մոխիր, ֆլոգիստիկայի մասնագետները կարծում էին, որ ածուխը գրեթե մաքուր ֆլոգիստոն է: Դրանով էր բացատրվում, մասնավորապես, ածխի «ֆլոգիստիկ» ազդեցությունը, «կրաքարից» և հանքաքարերից մետաղները վերականգնելու կարողությունը։ Ավելի ուշ ֆլոգիստիկայի մասնագետները՝ Réaumur, Bergman և ուրիշներ, արդեն սկսել են հասկանալ, որ ածուխը տարրական նյութ է։ Սակայն առաջին անգամ «մաքուր ածուխը» ճանաչվել է որպես այդպիսին Լավուազիեի կողմից, ով ուսումնասիրել է օդում և թթվածնում ածուխի և այլ նյութերի այրման գործընթացը։ Guiton de Morveau-ի, Lavoisier-ի, Berthollet-ի և Fourcroix-ի «Քիմիական անվանացանկի մեթոդ» (1787) գրքում ֆրանսիական «մաքուր ածուխ» (charbone pur) փոխարեն հայտնվել է «ածխածին» (ածխածին) անվանումը։ Նույն անունով ածխածինը հայտնվում է Լավուազեի «Քիմիայի տարրական դասագրքում» «Պարզ մարմինների աղյուսակում»։ 1791 թվականին անգլիացի քիմիկոս Թենանտն առաջինն էր, ով ստացավ անվճար ածխածին; նա կալցինացված կավիճի վրայով անցկացրեց ֆոսֆորի գոլորշի, որի արդյունքում առաջացան կալցիումի ֆոսֆատ և ածխածին: Այն, որ ադամանդը ուժեղ տաքացնելիս այրվում է առանց մնացորդի, հայտնի է վաղուց։ Դեռևս 1751 թվականին Ֆրանսիայի թագավոր Ֆրանցիսկոս I-ը համաձայնեց ադամանդ և ռուբին տալ այրման փորձերի համար, որից հետո այդ փորձերը նույնիսկ մոդայիկ դարձան։ Պարզվեց, որ այրվում է միայն ադամանդը, իսկ ռուբինը (ալյումինի օքսիդը քրոմի խառնուրդով) դիմակայում է երկարատև տաքացմանը հրկիզող ոսպնյակի կիզակետում առանց վնասելու: Լավուազյեն մեծ հրկիզող մեքենայի օգնությամբ ադամանդի այրման նոր փորձ է կազմակերպել և եկել այն եզրակացության, որ ադամանդը բյուրեղային ածխածին է։ Ածխածնի երկրորդ ալոտրոպը՝ գրաֆիտը ալքիմիական ժամանակաշրջանում համարվում էր փոփոխված կապարի փայլ և կոչվում էր plumbago; Միայն 1740 թվականին Փոթը հայտնաբերեց գրաֆիտում կապարի անմաքուրության բացակայությունը: Շելեն ուսումնասիրել է գրաֆիտը (1779 թ.) և, լինելով ֆլոգիստ, այն համարել է հատուկ տեսակի ծծմբային մարմին, հատուկ հանքային ածուխ, որը պարունակում է կապված «օդաթթու» (CO 2 ,) և մեծ քանակությամբ ֆլոգիստոն։

Քսան տարի անց Guiton de Morveau-ն, մեղմ տաքացնելով, ադամանդը վերածեց գրաֆիտի, այնուհետև կարբոնաթթվի:

Carboneum միջազգային անվանումը գալիս է լատ. ածուխ (ածուխ). Բառը շատ հին ծագում ունի։ Այն համեմատվում է կրեմարի հետ - այրել; սագաների արմատը կալ, ռուսերեն գար, գալ, գոլ, սանսկրիտ ստա նշանակում է եփել, եփել։ «Կարբո» բառը կապված է ածխածնի անվանումների հետ եվրոպական այլ լեզուներում (ածխածին, կարբոն և այլն): Գերմանական Kohlenstoff-ը գալիս է Kohle - ածուխից (հին գերմանական kolo, շվեդական kylla - տաքացնել): Հին ռուսերենի ուգորատի կամ ուգարատի (այրել, այրել) արմատն ունի գար կամ լեռներ՝ նպատակին հնարավոր անցումով. ածուխ հին ռուսերեն յուգլ կամ ածուխ՝ նույն ծագման։ Ադամանդ (Diamante) բառը գալիս է հին հունարենից՝ անխորտակելի, անդրդվելի, կարծր, իսկ գրաֆիտը՝ հունարենից- գրում եմ:

XIX դարի սկզբին։ Ռուսական քիմիական գրականության հին ածուխ բառը երբեմն փոխարինվում էր «ածուխ» բառով (Sherer, 1807; Severgin, 1815); 1824 թվականից Սոլովյովը ներմուծեց կարբոն անվանումը։

Նյուտոնին հաջողվեց ուղղորդել ֆիզիկայի զարգացումը ճիշտ ճանապարհով, բայց այդ օրերին քիմիայում ամեն ինչ շատ վատ էր. այն դեռ ալքիմիայի գերին էր: «Սելիտրայի լավ քայքայված ոգու մեջ լուծված հինան անգույն լուծույթ կտա», - գրել է Նյուտոնը: «Բայց եթե այն լցնեք լավ վիտրիոլ յուղի մեջ և թափահարեք, մինչև այն լուծվի, խառնուրդը սկզբում կդառնա դեղին, ապա մուգ կարմիր»: Այս «խոհարարական գրքի» էջերում ոչինչ չի ասվում չափումների կամ քանակների մասին։ «Եթե աղի ոգին դրվում է թարմ մեզի մեջ, ապա երկու լուծույթներն էլ հեշտությամբ և հանգիստ խառնվում են», - նկատեց նա, - «բայց եթե նույն լուծույթը գցվի գոլորշիացված մեզի վրա, ապա կհետևեն ֆշշոցն ու եռումը, և ցնդող և թթվային աղերը մակարդվում են: որոշ ժամանակ անց երրորդը.բնության մեջ ամոնիակ հիշեցնող նյութ: Իսկ եթե մանուշակի թուրմը նոսրացնեն՝ լուծարելով քիչ քանակությամբ թարմ մեզի մեջ, ապա մի քանի կաթիլ խմորված մեզը վառ կանաչ գույն կստանա։

Բայց ի՞նչ է սնդիկը ստացել օդից այրման ժամանակ: Մետաղի վրա գոյացած կարմիր ծածկույթը հեռացնելուց հետո Լավուազեն սկսեց տաքացնել այն ռեպլիկի մեջ, մինչև այն նորից դառնա սնդիկ՝ ազատելով 100-ից մինչև 150 խորանարդ սանտիմետր գազ՝ մոտավորապես նույնքան, որքան կալցինացված սնդիկը: Այս գազի մեջ մտցված մոմը «գեղեցիկ այրվեց», իսկ ածուխը չթուլացավ, այլ «փայլեց այնպիսի պայծառ լույսով, որ աչքերը դժվարությամբ էին դիմանում»։

գ) Ջորջ Ջոնսոն «Գիտության ամենագեղեցիկ փորձերի տասնյակը».

«Ադամանդ» բառը գալիս է հունարենից։ Այն ռուսերեն թարգմանվում է որպես «»: Իսկապես, այս քարը վնասելու համար պետք է գերմարդկային ջանքեր գործադրել։ Այն կտրում և քերծում է մեզ հայտնի բոլոր հանքանյութերը, մինչդեռ ինքը մնում է անվնաս: Թթուն նրան չի վնասում։ Մի անգամ, հետաքրքրությունից դրդված, դարբնոցում փորձ արեցին՝ ադամանդ դրեցին կոճի վրա և մուրճով հարվածեցին։ Երկաթը գրեթե երկու մասի բաժանվեց, բայց քարը մնաց անձեռնմխելի։

Ադամանդն այրվում է գեղեցիկ կապտավուն գույնով։

Բոլոր պինդ նյութերից ադամանդն ունի ամենաբարձր ջերմային հաղորդունակությունը: Դիմացկուն է շփմանը, նույնիսկ մետաղի դեմ։ Այն ամենաառաձգական հանքանյութն է՝ սեղմման ամենացածր հարաբերակցությամբ։ Ադամանդի հետաքրքիր հատկությունն այն է, որ նույնիսկ արհեստական ճառագայթների ազդեցությամբ լյումինեսվելը։ Այն փայլում է ծիածանի բոլոր գույներով և հետաքրքիր ձևով բեկում գույնը: Այս քարը կարծես հագեցված է արեգակնային գույնով, իսկ հետո ճառագայթում է այն։ Ինչպես գիտեք, բնական ադամանդը տգեղ է, կտրվածքը նրան իսկական գեղեցկություն է հաղորդում։ Հատված ադամանդից պատրաստված գոհարը կոչվում է ադամանդ:

Փորձերի պատմություն

17-րդ դարում Անգլիայում Բոյլին հաջողվեց այրել ադամանդը՝ ոսպնյակի միջով արևի ճառագայթը շողացնելով դրա վրա: Սակայն Ֆրանսիայում հալվող տարայի մեջ ալմաստների կալցինացման փորձը ոչ մի արդյունք չտվեց։ Փորձն անցկացրած ֆրանսիացի ոսկերիչը քարերի վրա հայտնաբերել է միայն մուգ ափսեի բարակ շերտ։ 17-րդ դարի վերջում իտալացի գիտնականներ Ավերանին և Տարջիոնին, երբ փորձում էին միաձուլել երկու ադամանդները, կարողացան հաստատել ադամանդի այրման ջերմաստիճանը՝ 720-ից մինչև 1000 ° C:

Ադամանդը չի հալվում բյուրեղյա ցանցի ամուր կառուցվածքի պատճառով։ Հանքանյութը հալեցնելու բոլոր փորձերն ավարտվել են այն այրելով։

Ֆրանսիացի մեծ ֆիզիկոս Անտուան Լավուազեն ավելի հեռուն գնաց՝ որոշելով ադամանդները տեղադրել ապակուց պատրաստված հերմետիկ տարայի մեջ և լցնել այն թթվածնով։ Նա մեծ ոսպնյակի օգնությամբ տաքացրել է քարերը, եւ դրանք ամբողջությամբ այրվել են։ Օդային միջավայրի բաղադրությունը ուսումնասիրելուց հետո նրանք պարզել են, որ այն բացի թթվածնից պարունակում է ածխածնի երկօքսիդ, որը թթվածնի և ածխածնի համակցություն է։ Այսպիսով, ստացվեց պատասխան՝ ադամանդները այրվում են, բայց միայն այն դեպքում, երբ թթվածինը հասանելի է, այսինքն. բաց երկնքի տակ. Այրվելով՝ ադամանդը վերածվում է ածխաթթու գազի։ Այդ իսկ պատճառով, ի տարբերություն ածխի, ալմաստի այրումից հետո նույնիսկ մոխիր չի մնում։ Գիտնականների փորձերը հաստատել են ադամանդի մեկ այլ հատկություն՝ թթվածնի բացակայության դեպքում ադամանդը չի այրվում, այլ փոխվում է նրա մոլեկուլային կառուցվածքը։ 2000 ° C ջերմաստիճանի դեպքում գրաֆիտը կարելի է ձեռք բերել ընդամենը 15-30 րոպեում:

Փորձերի պատմություն

Ղրիմի միացումը Ռուսաստանին

«Օրհնյալ է դառնացած բանաստեղծը» բանաստեղծությունը Պոլոնսկի Յակով Պետրովիչ Պոլոնսկի Օրհնյալ է դառնացած բանաստեղծը.

Վասիլի Ֆիլիպովիչ Մարգելով