ბრილიანტი იწვის? ათი ყველაზე უცნაური გამოცდილება მეცნიერების ისტორიაში ახალგაზრდა წლები

24.11.202227.05.2017

1772 წლის შემოდგომის ერთ დღეს, პარიზელებმა, რომლებიც სეირნობდნენ ლუვრის მახლობლად, ინფანტას ბაღში, სენის სანაპიროზე, დაინახეს უცნაური სტრუქტურა, რომელიც წააგავდა ბრტყელ ეტლს ხის პლატფორმის სახით ექვს ბორბალზე. მასზე უზარმაზარი მინა იყო დამონტაჟებული. ორი უმსხვილესი ლინზა, რომელთა რადიუსი რვა ფუტი იყო, ერთმანეთთან იყო დამაგრებული, რათა შექმნან გამადიდებელი შუშა, რომელიც აგროვებდა მზის სხივებს და მიმართავდა მათ მეორე, პატარა ლინზაზე, შემდეგ კი მაგიდის ზედაპირზე. პლატფორმაზე იდგნენ მეცნიერები პარიკებითა და შავი სათვალეებით ჩართული ექსპერიმენტში, და მათი თანაშემწეები მეზღვაურებივით ტრიალებდნენ გემბანზე, მთელ ამ კომპლექსურ სტრუქტურას მზეს ასწორებდნენ და მუდმივად ეჭირათ ცაზე მცურავი სანათი "იარაღით".

მათ შორის, ვინც ისარგებლა ამ ინსტალაციის - მე-18 საუკუნის "ნაწილაკების ამაჩქარებლით" - იყო ანტუან ლორან ლავუაზიე. შემდეგ მას აინტერესებდა რა ხდება ალმასის დაწვისას.

დიდი ხანია ცნობილი იყო, რომ ბრილიანტები იწვის და ადგილობრივმა იუველირებმა სთხოვეს საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემიას გამოეკვლია, იყო თუ არა ამაში რაიმე რისკი. თავად ლავუაზიეს ოდნავ განსხვავებული კითხვა აინტერესებდა: წვის ქიმიური არსი. "ცეცხლოვანი შუშის" სილამაზე ის იყო, რომ მზის სხივების ფოკუსირებით კონტეინერის შიგნით, ის ათბობდა ყველაფერს, რაც შეიძლებოდა მოთავსებულიყო ამ ადგილას. ჭურჭლის კვამლი შეიძლება მილის მეშვეობით გადაიტანოს წყლის შემცველ ჭურჭელში, მასში შემავალი ნაწილაკების დალექვა, შემდეგ წყლის აორთქლება და ნარჩენების ანალიზი.

სამწუხაროდ, ექსპერიმენტი წარუმატებელი აღმოჩნდა: ძლიერმა გათბობამ მინის გამუდმებით აფეთქება გამოიწვია. თუმცა ლავუაზიე სასოწარკვეთილებას არ განიცდიდა – მას სხვა იდეები ჰქონდა. მან შესთავაზა პროგრამა მეცნიერებათა აკადემიას, რათა შეესწავლა „მატერიაში შემავალი ჰაერი“ და როგორ უკავშირდება ის, ეს ჰაერი წვის პროცესებს.

ნიუტონმა მოახერხა ფიზიკის განვითარება სწორ გზაზე წარმართვა, მაგრამ იმ დროს ქიმიაში ყველაფერი ძალიან ცუდად იყო - ის ჯერ კიდევ ალქიმიის ტყვე იყო. „ჰენა, გახსნილი მარილის კარგად გამოფიტულ სულში, მისცემს უფერო ხსნარს“, წერდა ნიუტონი. ”მაგრამ თუ მას ჩაასხით ვიტრიოლის კარგ ზეთში და შეანჯღრიეთ სანამ არ დაიშლება, ნარევი ჯერ გაყვითლდება, შემდეგ კი მუქი წითელი გახდება.” ამ „კულინარიის წიგნის“ გვერდებზე არაფერია ნათქვამი გაზომვებისა და რაოდენობების შესახებ. „თუ მარილის სპირტი მოთავსებულია ახალ შარდში, მაშინ ორივე ხსნარი ადვილად და მშვიდად აირევა“, - აღნიშნა მან, „მაგრამ თუ ერთი და იგივე ხსნარი აორთქლებულ შარდზე ჩაისხება, მაშინ ჩიხში და დუღილი მოჰყვება და აქროლადი და მჟავე მარილები იქნება. გარკვეული დროის შემდეგ შედედება მესამედ.“ ბუნებაში ამიაკის მსგავსი ნივთიერება. და თუ იის ხსნარს გააზავებთ, ხსნით მას მცირე რაოდენობით სუფთა შარდში, მაშინ რამდენიმე წვეთი ფერმენტირებული შარდი მიიღებს ნათელ მწვანე ფერს“.

ძალიან შორს არის თანამედროვე მეცნიერებისგან. ბევრი რამ არის ალქიმიაში, თვით ნიუტონის ნაწერებშიც კი, რაც მაგიას ჰგავს. ერთ-ერთ დღიურში მან კეთილსინდისიერად დააკოპირა რამდენიმე აბზაცი ალქიმიკოსის ჯორჯ სტარკის წიგნიდან, რომელიც საკუთარ თავს ფილალეთეს უწოდებდა.

მონაკვეთი იწყება: „[სატურნში] იმალება უკვდავი სული“. სატურნი ჩვეულებრივ ტყვიას გულისხმობდა, რადგან თითოეული ელემენტი დაკავშირებული იყო პლანეტასთან. მაგრამ ამ შემთხვევაში ისინი გულისხმობდნენ ვერცხლისფერ ლითონს, რომელიც ცნობილია როგორც ანტიმონი. „უკვდავი სული“ არის გაზი, რომელსაც მადანი გამოყოფს ექსტრემალურ ტემპერატურამდე გაცხელებისას. მარსი სატურნთან არის მიბმული სიყვარულის ობლიგაციებით (ეს ნიშნავს, რომ ანტიმონს დაემატა რკინა), რომელიც თავისთავად შთანთქავს დიდ ძალას, რომლის სული ყოფს სატურნის სხეულს და ორივედან ერთად მოედინება მშვენიერი კაშკაშა წყალი, რომელშიც მზე ჩადის. , ათავისუფლებს მის შუქს. ” მზე არის ოქრო, რომელიც ამ შემთხვევაში ჩაეფლო ვერცხლისწყალში, რომელსაც ხშირად ამალგამს უწოდებენ. "ვენერა, ყველაზე კაშკაშა ვარსკვლავი, არის [მარსის] კალთაში." ვენერა ერქვა სპილენძს, რომელიც ამ ეტაპზე დაემატა ნარევს. ეს მეტალურგიული რეცეპტი, სავარაუდოდ, არის "ფილოსოფიური ქვის" მოპოვების ადრეული ეტაპების აღწერა, რომლისკენაც ყველა ალქიმიკოსი იბრძოდა, რადგან ითვლებოდა, რომ მისი დახმარებით შესაძლებელი იყო ბაზის ელემენტების ოქროდ გადაქცევა.

ლავუაზიემ და მისმა თანამედროვეებმა შეძლეს ამ მისტიური შელოცვების მიღმა გასვლა, მაგრამ ქიმიკოსებს ჯერ კიდევ იმ დროს სჯეროდათ ალქიმიური იდეების, რომ ნივთიერებების ქცევა განისაზღვრება სამი პრინციპით: ვერცხლისწყალი (რომელიც თხევადდება), მარილი (რომელიც სქელდება) და გოგირდი (რომელიც). ნივთიერებას აალებადი ხდის). "გოგირდის სული", რომელსაც ასევე უწოდებენ terra pingua ("ცხიმიანი" ან "ცხიმიანი" დედამიწა), მრავალი ადამიანის გონებას იკავებდა. მე-18 საუკუნის დასაწყისში გერმანელმა ქიმიკოსმა გეორგ ერნსტ სტალმა მას ფლოგისტონის (ბერძნულიდან phlog - ცეცხლთან დაკავშირებული) დარქმევა დაიწყო.

ითვლებოდა, რომ საგნები იწვის, რადგან ისინი შეიცავს უამრავ ფლოგისტონს. იმის გამო, რომ საგნები ხანძრის შედეგად შთანთქავენ, ისინი ათავისუფლებენ ამ აალებადი ნივთიერებას ჰაერში. თუ ხის ნაჭერს ცეცხლს დაუკიდებთ, ის შეწყვეტს წვას და მხოლოდ ნაცრის გროვას დატოვებს, მხოლოდ მაშინ, როცა მთელ თავის ფლოგისტონს გამოიყენებს. აქედან გამომდინარე, ითვლებოდა, რომ ხე შედგება ნაცარი და ფლოგისტონი. ანალოგიურად, კალცინაციის შემდეგ, ე.ი. ექსტრემალურ სიცხეზე ზემოქმედებისას ლითონს რჩება თეთრი, მტვრევადი ნივთიერება, რომელიც ცნობილია როგორც მასშტაბი. მაშასადამე, ლითონი შედგება ფლოგისტონისა და მასშტაბისგან. ჟანგის პროცესი ნელი წვის პროცესია, როგორც სუნთქვა, ე.ი. რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ჰაერში ფლოგისტონის გამოყოფისას.

განიხილებოდა საპირისპირო პროცესიც. ითვლებოდა, რომ სასწორი წააგავდა დედამიწიდან მოპოვებულ მადანს, რომელიც შემდეგ იხვეწებოდა, განიცდიდა შემცირებას ან „რეგენერაციას“ ნახშირის გვერდით გახურებით. ნახშირი გამოყოფდა ფლოგისტონს, რომელიც გაერთიანდა სასწორთან და აღადგენდა მბზინავ ლითონს.

თავისთავად, ჰიპოთეტური ნივთიერების გამოყენება, რომლის გაზომვაც შეუძლებელია, მაგრამ შეიძლება ვივარაუდოთ, ცუდს არაფერს შეიცავს. დღესდღეობით, კოსმოლოგები ასევე მოქმედებენ „ბნელი მატერიის“ კონცეფციით, რომელიც უნდა არსებობდეს ისე, რომ გალაქტიკები არ დაფრინავდნენ ცენტრიდანული ძალის გავლენით ბრუნვისას და რომ ანტიგრავიტაციული „ბნელი ენერგია“ დგას სამყაროს გაფართოების უკან.

ფლოგისტონის დახმარებით მეცნიერებს შეეძლოთ ლოგიკურად აეხსნათ წვა, კალცინაცია, შემცირება და სუნთქვაც კი. ქიმია მოულოდნელად გახდა აზრი.

თუმცა, ამან ყველა პრობლემა არ გადაჭრა: კალციაციის შემდეგ დარჩენილი სასწორი იწონიდა თავდაპირველ ლითონს. როგორ შეიძლება მოხდეს, რომ მას შემდეგ რაც ფლოგისტონმა დატოვა ნივთიერება, ის უფრო დამძიმდა? „ბნელი ენერგიის“ მსგავსად ათასწლეულის შემდეგ, ფლოგისტონი, ფრანგი ფილოსოფოსის კონდორსეს სიტყვებით, „მიზიდულობის მიმართ საპირისპირო ძალებით ამოძრავებდა“. იმისათვის, რომ ეს იდეა უფრო პოეტური ჩანდეს, ერთმა ქიმიკოსმა განაცხადა, რომ ფლოგისტონი „ფრთებს აძლევს დედამიწის მოლეკულებს“.

ლავუაზიე, ისევე როგორც იმდროინდელი მეცნიერები, დარწმუნებული იყო, რომ ფლოგისტონი მატერიის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია. მაგრამ იმ დროისთვის, როდესაც მან ბრილიანტებზე ექსპერიმენტები დაიწყო, მან დაიწყო ფიქრი: შეიძლება რაღაც ნულზე ნაკლები იწონიდეს?

დედამისი გარდაიცვალა, როდესაც ის ჯერ კიდევ ბიჭი იყო, რის გამოც მას მემკვიდრეობა დატოვა, რომელიც საკმარისი იყო მომგებიან საწარმოში, სახელწოდებით "მთავარი ფერმერი" შესულიყო. საფრანგეთის მთავრობამ დადო შეთანხმება კერძო პირების ამ კონსორციუმთან გადასახადების აკრეფის შესახებ, რომლის გარკვეული წილი ისეთი ფერმერები იყო, როგორიცაა ლავუაზიე. ეს საქმიანობა მუდმივად აშორებდა მას კვლევებს, მაგრამ უზრუნველყო შემოსავალი, რამაც მას საშუალება მისცა გარკვეული პერიოდის შემდეგ გამხდარიყო ევროპის ერთ-ერთი საუკეთესო ლაბორატორიის მფლობელი. 1769 წლის პირველ ექსპერიმენტებს შორის იყო ექსპერიმენტი, რომლითაც ლავუაზიემ გადაწყვიტა შეემოწმებინა მაშინდელი გაბატონებული იდეა, რომ წყალი შეიძლება გადაიქცეს მიწად.

მტკიცებულება საკმაოდ დამაჯერებელი იყო: ტაფაში აორთქლებული წყალი მყარ ნარჩენებს ტოვებს. მაგრამ ლავუაზიემ გადაწყვიტა მის ბოლოში ჩასვლა, სუბლიმაციის ჭურჭლის გამოყენებით, რომელიც ცნობილია როგორც პელიკანი. ძირში დიდი მრგვალი კონტეინერი და პატარა ზედა კამერა, ჭურჭელი აღჭურვილი იყო ორი მოხრილი მილით (ცოტათი პელიკანის წვერის მსგავსი), რომლის მეშვეობითაც ორთქლი უკან ბრუნდებოდა. ალქიმიკოსებისთვის პელიკანი განასახიერებდა ქრისტეს მსხვერპლშეწირულ სისხლს, ამიტომ ითვლებოდა, რომ პელიკანის ჭურჭელს ჰქონდა გარდაქმნის ძალა. უფრო მეტიც, წყალი, რომელიც დუღდა პელიკანში, განუწყვეტლივ აორთქლდება და კონდენსირდება, ისე რომ ვერც ერთი ნივთიერება - მყარი, თხევადი თუ აირისებრი - ვერ დატოვებს სისტემას.

ასი დღის განმავლობაში სუფთა წყლის გამოხდის შემდეგ ლავუაზიემ აღმოაჩინა, რომ ნალექი რეალურად არსებობდა. მაგრამ მან გამოიცნო, საიდან მოვიდა. ცარიელი პელიკანის აწონვის შემდეგ მან შენიშნა, რომ ჭურჭელი უფრო მსუბუქი გახდა. ნალექის გაშრობის და აწონვის შემდეგ, ლავუაზიემ დაინახა, რომ ნალექის წონა საკმაოდ ზუსტად შეესაბამებოდა ჭურჭლის წონის შემცირებას და ამ ფაქტმა მიიყვანა იდეამდე, რომ ნალექის წყარო იყო ჭურჭლის მინა.

ორი წლის შემდეგ, 1771 წელს, ლავუაზიე ოცდარვა წლის გახდა. იმავე წელს დაქორწინდა. მისი რჩეული იყო მარი-ენ პიერეტა პოლზე, სხვა გადასახადის ფერმერის ცამეტი წლის ქალიშვილი. (ეს საკმაოდ ლამაზი გოგონა იმ დროისთვის დაქორწინებული იყო და მისი მეორე პოტენციური საქმრო ორმოცდაათი იყო.) მარია ანას იმდენად მოეწონა ქმრის სამეცნიერო კვლევები, რომ სწრაფად დაეუფლა ქიმიას და ეხმარებოდა ყველანაირად: იღებდა შენიშვნებს, თარგმნიდა ინგლისურ სამეცნიერო ლიტერატურას. ფრანგულად და შეასრულა ექსპერიმენტის ყველაზე რთული ნახატები, რომელიც იმდენად ელეგანტური აღმოჩნდა, რომ ფილოსოფიური ქვის მსგავსად, ალქიმია ქიმიად გარდაქმნა.

იმ თაობის ქიმიკოსებმა, რომელსაც ლავუაზიე ეკუთვნოდა, უკვე იცოდნენ, რომ, როგორც ინგლისელმა ჯოზეფ პრისტლიმ შეძლო მისი ჩამოყალიბება, „არსებობს რამდენიმე ტიპის ჰაერი“. მეფიტური ("ფუტიური" ან "მორჩენილი") ჰაერი იწვევს ალის ჩაქრობას და მასში მყოფი თაგვი დახრჩობისგან კვდება. ასეთი ჰაერი ხდის კირის წყალს (კალციუმის ჰიდროქსიდი) ღრუბლიანობას, წარმოქმნის თეთრ ნალექს (კალციუმის კარბონატს). თუმცა მცენარეები ამ ჰაერში თავს კარგად გრძნობდნენ და ცოტა ხნის შემდეგ ისევ სუნთქავდა.

კიდევ ერთი ასფიქსიური გაზი წარმოიქმნა, როდესაც სანთელი იწვა გარკვეული დროის განმავლობაში დახურულ კონტეინერში. ამ გაზს არ მოაქვს ნალექი კირქვის წყალი და რადგანაც იგი აშკარად იყო დაკავშირებული წვის პროცესთან, მას ეწოდა ფლოგისტონი ჰაერი, ან აზოტი (ბერძნულიდან "უსიცოცხლო"). ყველაზე იდუმალი იყო აქროლადი გაზი, რომელიც გამოიყოფა, როდესაც რკინის ნარჩენები იხსნება განზავებულ გოგირდმჟავაში. ის იმდენად აალებადი იყო, რომ მას "აალებადი ჰაერი" უწოდეს. თუ ბუშტს ამ ჰაერით გაბერავთ, ის მიწაზე მაღლა აიწევს.

გაჩნდა კითხვა, იყო თუ არა ჰაერის ახალი ტიპები ქიმიური ელემენტები ან, როგორც პრისტლი ვარაუდობდა, „ჩვეულებრივი“ ჰაერის მოდიფიკაციები, რომლებიც მიიღება ფლოგისტონის დამატებით ან ამოღებით?

სკეპტიციზმის შეკავებით ლავუაზიემ გაიმეორა კოლეგების ზოგიერთი ექსპერიმენტი. მან დაადასტურა, რომ ფოსფორის დაწვა ფოსფორმჟავას წარმოებისთვის ან გოგირდის დაწვა გოგირდმჟავას წარმოებისთვის წარმოქმნის ნივთიერებებს, რომლებიც უფრო მეტს იწონის ვიდრე გამოყენებული ნივთიერებები, ე.ი. როგორც ლითონების კალცინაციაში. მაგრამ რატომ ხდება ეს ცვლილება? მას ეჩვენებოდა, რომ ამ კითხვაზე პასუხი იპოვა. დალუქულ მინის ჭურჭელში ჩასმული თუნუქის გასათბობად გამადიდებელი შუშის გამოყენებით მან აღმოაჩინა, რომ მთელი ინსტალაცია ექსპერიმენტამდე და მის შემდეგ ერთნაირად იწონიდა. ნელა გახსნა ჭურჭელი, გაიგონა ჰაერის ხმაურით შემოვარდნა შიგნით, რის შემდეგაც წონა ისევ გაიზარდა. იქნებ ობიექტები იწვის არა იმიტომ, რომ ისინი ასხივებენ ფლოგისტონს, არამედ იმიტომ, რომ ისინი შთანთქავენ ჰაერის გარკვეულ ნაწილს?

თუ ეს ასეა, მაშინ რესტავრაცია, ე.ი. მადნის დნობა სუფთა ლითონში გამოყოფს ჰაერს. მან გაზომა ტყვიის გარკვეული რაოდენობა, რომელსაც ლითარგია, და მოათავსა იგი წყლის ჭურჭელში, ნახშირის ნაჭერის გვერდით, პატარა ამაღლებულ ზედაპირზე. დაფარა ეს ყველაფერი მინის ზარით, მან დაიწყო სასწორის გაცხელება გამადიდებელი შუშის გამოყენებით. გადაადგილებული წყლიდან მან გამოიცნო, რომ გაზი გამოდიოდა. გამოთავისუფლებული აირის ფრთხილად შეგროვებისას მან აღმოაჩინა, რომ ამ გაზმა ჩააქრო ალი და მოახდინა კირქვის წყალი. როგორც ჩანს, „მორჩენილი“ ჰაერი გამოჯანმრთელების პროდუქტი იყო, მაგრამ იყო თუ არა ეს ყველაფერი?

აღმოჩნდა, რომ პასუხი მოწითალო სუბსტანციაში მდგომარეობდა, სახელად მერკურიუს კალცინატუს, ანუ ვერცხლისწყლის სკალა, რომელსაც პარიზელი აფთიაქები ყიდდნენ სიფილისის სამკურნალოდ უნციაზე 18 ლივრ ან მეტ ფასად, ე.ი. 1000$ დღევანდელ ფასებში. ამ ნივთიერების ნებისმიერი ექსპერიმენტი არანაკლებ ექსტრავაგანტული იყო, ვიდრე ბრილიანტების დაწვის ექსპერიმენტები. ნებისმიერი სხვა სასწორის მსგავსად, მისი მიღება შესაძლებელია სუფთა ლითონის კალცინით მაღალ ცეცხლზე. თუმცა, შემდგომი გაცხელებით, მიღებული ნივთიერება კვლავ ვერცხლისწყლად გადაიქცა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მერკურიუს კალცინატუსის აღდგენა შესაძლებელია ნახშირის გამოყენების გარეშეც. მაგრამ რა იყო მაშინ ფლოგისტონის წყარო? 1774 წელს ლავუაზიემ და მისმა რამდენიმე კოლეგამ საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემიაში დაადასტურეს, რომ ვერცხლისწყლის სასწორი მართლაც შეიძლება შემცირდეს "დამატებითი ნივთიერებების გარეშე" მისი წონის დაახლოებით მეთორმეტედის დაკარგვით.

პრისტლიმ ასევე ჩაატარა ექსპერიმენტი ამ ნივთიერებით, აცხელა გამადიდებელი შუშით და აგროვებდა გამოთავისუფლებულ გაზებს. „ისე რა დამემართა, რომ სიტყვებიც კი არ მყოფნის იმ გრძნობების გამოსახატავად, რომელიც დამეუფლა, - წერდა ის მოგვიანებით, - არის ის, რომ სანთელი ამ ჰაერში საკმაოდ ძლიერმა ალით იწვა... ახსნა ვერ ვიპოვე. ეს ფენომენი“. როდესაც გაირკვა, რომ ლაბორატორიული თაგვი თავს კარგად გრძნობდა ჯადოსნურ გაზში, გადაწყვიტა თავად ესუნთქა. „მომეჩვენა, რომ გარკვეული პერიოდის შემდეგ მკერდში არაჩვეულებრივი სიმსუბუქე და თავისუფლება ვიგრძენი. ვინ წარმოიდგენდა, რომ ეს სუფთა ჰაერი საბოლოოდ გახდება მოდური ფუფუნების ნივთი. ამასობაში მხოლოდ ორ თაგვს და მე თვითონ გვქონია მისი ჩასუნთქვის სიამოვნება“.

პრისტლიმ გადაწყვიტა, გაზს, რომელშიც კარგად სუნთქვა და ადვილად დაწვა, „დეფლოგისტური“ ეწოდა, ე.ი. ჰაერი სუფთა სახით. ის მარტო არ იყო ასეთ მსჯელობაში. შვედეთში ფარმაცევტმა, სახელად კარლ ვილჰელმ შელემ ასევე შეისწავლა "ცეცხლოვანი ჰაერის" თვისებები.

ამ დროისთვის ლავუაზიემ უკვე უწოდა მერკურიუს კალცინატუსის შემცირების დროს გამოყოფილ გაზს „უკიდურესად სასარგებლო სუნთქვისთვის“ ანუ „ცოცხალი“ ჰაერი. პრისტლის მსგავსად, მას სჯეროდა, რომ ეს გაზი წარმოადგენდა ჰაერს მის პირველყოფილ ფორმაში. თუმცა, აქ ლავუაზიე ერთ სირთულეს წააწყდა. როცა ცდილობდა ვერცხლისწყლის მასშტაბის შემცირებას ნახშირის გამოყენებით, ე.ი. ძველი, აპრობირებული გზით, იგივე გაზი გამოუშვეს, რაც ლიტარგის აღდგენის დროს - ჩააქრო სანთლის ალი და ნალექი კირწყალი. რატომ წარმოიქმნა ვერცხლისწყლის მასშტაბის შემცირება ნახშირის გარეშე "ცოცხალი" ჰაერი და ნახშირის გამოყენებისას გაჩნდა მახრჩობელი "მორჩენილი" ჰაერი?

ყველაფრის გარკვევის მხოლოდ ერთი გზა იყო. ლავუაზიემ თაროდან ჭურჭელი ამოიღო, რომელსაც ბრტყელი კოლბა ერქვა. მისი ქვედა ნაწილი მრგვალი იყო, ლავუაზიემ კი მაღალი კისერი გაახურა და ისე მოიხარა, რომ ჯერ ქვევით მოხრილიყო, შემდეგ ისევ ზევით.

თუ მის 1769 წლის ექსპერიმენტში ჭურჭელი პელიკანს წააგავდა, მაშინ ახლანდელი ფლამინგოს ჰგავდა. ლავუაზიემ დაასხა ოთხი უნცია სუფთა ვერცხლისწყალი ჭურჭლის მრგვალ ქვედა პალატაში (სურათზე ეტიკეტირებული A). ჭურჭელი დამონტაჟდა ღუმელზე ისე, რომ მისი კისერი იყო ღია კონტეინერში, ასევე სავსე ვერცხლისწყლით და შემდეგ აიყვანეს მინის ზარში. დაყენების ეს ნაწილი გამოიყენებოდა ექსპერიმენტის დროს მოხმარებული ჰაერის რაოდენობის დასადგენად. დონე (LL) ქაღალდის ზოლით რომ მონიშნა, მან აანთო ღუმელი და A კამერაში ვერცხლისწყალი თითქმის ადუღებამდე მიიყვანა.

შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ პირველ დღეს განსაკუთრებული არაფერი მომხდარა. ვერცხლისწყლის მცირე რაოდენობა აორთქლდა და დასახლდა ბრტყელი კოლბის კედლებზე. შედეგად მიღებული ბურთები საკმარისად მძიმე იყო, რომ ისევ ჩამოსულიყო. მაგრამ მეორე დღეს ვერცხლისწყლის ზედაპირზე დაიწყო წითელი წერტილების წარმოქმნა - სასწორი. მომდევნო რამდენიმე დღის განმავლობაში, წითელი ქერქი გაიზარდა ზომამდე, სანამ არ მიაღწია მაქსიმალურ ზომას. მეთორმეტე დღეს ლავუაზიემ შეაჩერა ექსპერიმენტი და რამდენიმე გაზომვა გააკეთა.

იმ დროს, შუშის ზარში ვერცხლისწყალი აჭარბებდა საწყის დონეს ჰაერის რაოდენობით, რომელიც მოიხმარდა მასშტაბის შესაქმნელად. ლაბორატორიაში ტემპერატურისა და წნევის ცვლილებების გათვალისწინებით, ლავუაზიემ გამოთვალა, რომ ჰაერის რაოდენობა შემცირდა მისი საწყისი მოცულობის დაახლოებით ერთი მეექვსედით, ე.ი. 820-დან 700 კუბურ სანტიმეტრამდე. გარდა ამისა, შეიცვალა გაზის ბუნება. როდესაც თაგვი მოათავსეს კონტეინერში, რომელშიც დარჩენილი ჰაერი იყო, მაშინვე დაიწყო დახრჩობა და „ამ ჰაერში მოთავსებული სანთელი მაშინვე ჩაქრა, თითქოს წყალში ჩასვეს“. მაგრამ იმის გამო, რომ გაზი არ იწვევდა დალექვას კირწყალში, ის უფრო მეტად შეიძლება მიეკუთვნებოდეს აზოტს და არა „მორჩენილ ჰაერს“.

მაგრამ რა მიიღო ვერცხლისწყალი ჰაერიდან წვის დროს? ლითონზე წარმოქმნილი წითელი საფარის მოხსნის შემდეგ, ლავუაზიემ დაიწყო მისი გაცხელება რეზერვში, სანამ ის კვლავ ვერცხლისწყალი გახდა, გამოუშვა 100-დან 150 კუბურ სანტიმეტრამდე გაზი - დაახლოებით იგივე ოდენობით, რაც კალციაციის დროს შეიწოვება. ამ გაზში ჩასმული სანთელი „მშვენივრად იწვა“ და ნახშირი კი არ დნებოდა, არამედ „ისეთი კაშკაშა შუქით ანათებდა, რომ თვალები ძლივს იტანდა“.

ეს იყო გარდამტეხი მომენტი. იწვის, ვერცხლისწყალი შთანთქავს "ცოცხალ" ჰაერს ატმოსფეროდან და ტოვებს აზოტს. ვერცხლისწყლის შემცირებამ კვლავ გამოიწვია "ცოცხალი" ჰაერის გათავისუფლება. ასე რომ, ლავუაზიემ მოახერხა ატმოსფერული ჰაერის ორი ძირითადი კომპონენტის გამოყოფა.

რა თქმა უნდა, მან შეურია რვა ნაწილი "ცოცხალი" ჰაერი და ორმოცდაორი ნაწილი აზოტი და აჩვენა, რომ მიღებულ გაზს აქვს ჩვეულებრივი ჰაერის ყველა მახასიათებელი. ანალიზი და სინთეზი: „აქ დევს ქიმიაში არსებული ყველაზე დამაჯერებელი მტკიცებულება: ჰაერი, როცა იშლება, ხელახლა აერთიანებს“.

1777 წელს ლავუაზიემ თავისი კვლევის შედეგები მოახსენა მეცნიერებათა აკადემიის წევრებს. ფლოგისტონი ფიქცია აღმოჩნდა. წვა და კალცინაცია მოხდა, როდესაც ნივთიერება შთანთქავდა „ცოცხალ“ ჰაერს, რომელსაც მან ჟანგბადი უწოდა მჟავების წარმოქმნაში მისი როლის გამო. (ოქსი ბერძნულად ნიშნავს „ცხარეს“.) ჰაერიდან ჟანგბადის შეწოვა იწვევს ჰაერში მხოლოდ ამოსუნთქვადი აზოტის დარჩენას.

რაც შეეხება გაზს, რომელსაც "მორჩენილ" ჰაერს ეძახდნენ, ის წარმოიქმნა მაშინ, როდესაც რედუქციის დროს გამოთავისუფლებული ჟანგბადი გაერთიანდა ნახშირში არსებულ რაღაცასთან, შექმნას რასაც ჩვენ დღეს ნახშირორჟანგს ვუწოდებთ.

ყოველწლიურად, ლავუაზიეს კოლეგები, განსაკუთრებით პრისტლი, წუწუნებდნენ იმის გამო, რომ ის თითქოსდა საკუთარ თავს უპირატესობას ანიჭებდა მათ მიერ ჩატარებულ ექსპერიმენტებში. ერთხელ პრისტლი ივახშმა ლავუაზიეს წყვილის სახლში და უამბო მათ ფლოგისტონს მოკლებული ჰაერისა და შვედური ჰაერის შესახებ. ფარმაცევტმა შილემ ლავუაზიეს წერილი გაუგზავნა თქვენი გამოცდილების შესახებ. მაგრამ ამ ყველაფრის მიუხედავად, ისინი განაგრძობდნენ ფიქრს, რომ ჟანგბადი არის ჰაერი, რომელიც მოკლებულია ფლოგისტონს.

სპექტაკლში Oxygen, რომლის პრემიერა შედგა 2001 წელს, ორმა ქიმიკოსმა, კარლ ჯერასიმ და როალდ ჰოფმანმა შექმნეს სიუჟეტი, რომელშიც შვედეთის მეფემ სამი მეცნიერი მიიწვია სტოკჰოლმში, რათა გადაეწყვიტათ, რომელი მათგანი უნდა ჩაითვალოს ჟანგბადის აღმომჩენად. Scheele იყო პირველი, ვინც იზოლირებული გაზი, და Priestley იყო პირველი, ვინც გამოაქვეყნა ქაღალდი ვარაუდობს მისი არსებობა, მაგრამ მხოლოდ Lavoisier ესმოდა, რაც მათ აღმოაჩინეს.

მან გაცილებით ღრმად ჩაიხედა და ჩამოაყალიბა მასის შენარჩუნების კანონი. ქიმიური რეაქციის შედეგად ნივთიერება - ამ შემთხვევაში ვერცხლისწყლის და ჰაერის წვა - ფორმას იცვლის. მაგრამ მასა არც იქმნება და არც ნადგურდება. რამდენი ნივთიერება შედის რეაქციაში, იგივე რაოდენობა უნდა გამოვიდეს. როგორც გადასახადების ამკრეფმა შეიძლება თქვას, ბალანსი მაინც უნდა იყოს დაბალანსებული.

1794 წელს, რევოლუციური ტერორის დროს, ლავუაზიესა და მარი-ანას მამა სხვა საგადასახადო ფერმერებთან ერთად აღიარებულ იქნა "ხალხის მტრად". ისინი ურმით მიიყვანეს რევოლუციის მოედანზე, სადაც უკვე აშენებული იყო ხის სცენები, რომელთა გარეგნობაც კი დეტალურად ჰგავდა პლატფორმას, რომელზეც ლავუაზიე ბრილიანტს წვავდა. მხოლოდ უზარმაზარი ლინზების ნაცვლად იყო ფრანგული ტექნოლოგიის კიდევ ერთი მიღწევა - გილიოტინი.

ახლახან ინტერნეტში გამოჩნდა შეტყობინება, რომ სიკვდილით დასჯის დროს ლავუაზიემ მოახერხა თავისი ბოლო ექსპერიმენტის ჩატარება. ფაქტია, რომ გილიოტინის გამოყენება საფრანგეთში დაიწყეს, რადგან თვლიდნენ, რომ ეს იყო სიკვდილით დასჯის ყველაზე ჰუმანური ფორმა - მას მოაქვს მყისიერი და უმტკივნეულო სიკვდილი. ახლა კი ლავუაზიეს შესაძლებლობა ჰქონდა გაერკვია, ასე იყო თუ არა. როგორც კი გილიოტინის პირი კისერს შეეხო, მან თვალების ცეცება დაიწყო და რაც შეეძლო. ხალხში იყო ასისტენტი, რომელსაც უნდა დაეთვლა რამდენჯერ შეეძლო თვალის დახამხამება. შესაძლებელია, რომ ეს ამბავი ფიქციაა, მაგრამ საკმაოდ ლავუაზიეს სულისკვეთებით.

ამ სიტყვებს სპექტაკლში მარი-ანა ლავუაზიე ამბობს.

ნახშირის, ჭვარტლისა და ჭვარტლის სახით კაცობრიობა უხსოვარი დროიდან იყო ცნობილი; დაახლოებით 100 ათასი წლის წინ, როდესაც ჩვენი წინაპრები ცეცხლს დაეუფლნენ, ისინი ყოველდღიურად ებრძოდნენ ნახშირს და ჭვარტლს. ალბათ, ძალიან ადრეულმა ადამიანებმა გაიცნეს ნახშირბადის ალოტროპული მოდიფიკაციები - ალმასი და გრაფიტი, აგრეთვე ნამარხი ნახშირი. გასაკვირი არ არის, რომ ნახშირბადის შემცველი ნივთიერებების წვა იყო ერთ-ერთი პირველი ქიმიური პროცესი, რომელიც აინტერესებდა ადამიანს. მას შემდეგ, რაც დამწვარი ნივთიერება გაქრა ცეცხლის მოხმარებისას, წვა განიხილებოდა ნივთიერების დაშლის პროცესად და, შესაბამისად, ქვანახშირი (ან ნახშირბადი) არ განიხილებოდა ელემენტად. ელემენტი იყო ცეცხლი - წვის თანმხლები ფენომენი; ელემენტების შესახებ ძველ სწავლებებში ცეცხლი ჩვეულებრივ ერთ-ერთ ელემენტად ჩნდება. XVII - XVIII საუკუნეების მიჯნაზე. წარმოიშვა ფლოგისტონის თეორია, რომელიც წამოაყენეს ბეჩერმა და სტალმა. ეს თეორია აღიარებდა თითოეულ წვად სხეულში სპეციალური ელემენტარული ნივთიერების - უწონო სითხის - ფლოგისტონის არსებობას, რომელიც აორთქლდება წვის პროცესში. მას შემდეგ, რაც დიდი რაოდენობით ნახშირი იწვება, მხოლოდ ცოტა ნაცარი რჩება, ფლოგისტიკოსები თვლიდნენ, რომ ნახშირი თითქმის სუფთა ფლოგისტონი იყო. სწორედ ამით აიხსნება, კერძოდ, ნახშირის „ფლოგისტიკური“ ეფექტი - მისი უნარი, აღადგინოს ლითონები „ცაცხვიდან“ და მადნებიდან. მოგვიანებით ფლოგისტიკამ, როიმურმა, ბერგმანმა და სხვებმა, უკვე დაიწყეს იმის გაგება, რომ ქვანახშირი ელემენტარული ნივთიერებაა. თუმცა, "სუფთა ქვანახშირი" პირველად აღიარა ლავუაზიემ, რომელმაც შეისწავლა ნახშირის და სხვა ნივთიერებების წვის პროცესი ჰაერში და ჟანგბადში. გიტონ დე მორვოს, ლავუაზიეს, ბერტოლეტისა და ფურკრუას წიგნში "ქიმიური ნომენკლატურის მეთოდი" (1787) ფრანგული "სუფთა ქვანახშირის" (charbone pur) ნაცვლად გამოჩნდა სახელი "carbon" (carbone). ამავე სახელწოდებით, ნახშირბადი გვხვდება „მარტივი სხეულების ცხრილში“ ლავუაზიეს „ქიმიის ელემენტარულ სახელმძღვანელოში“. 1791 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა ტენანტმა პირველმა მიიღო თავისუფალი ნახშირბადი; მან ფოსფორის ორთქლი გადააყოლა ცარცზე, რის შედეგადაც წარმოიქმნა კალციუმის ფოსფატი და ნახშირბადი. დიდი ხანია ცნობილია, რომ ალმასი ძლიერად გახურებისას ნარჩენების გარეშე იწვის. ჯერ კიდევ 1751 წელს საფრანგეთის მეფე ფრენსის I დათანხმდა ალმასის და ლალის მიცემას წვის ექსპერიმენტებისთვის, რის შემდეგაც ეს ექსპერიმენტები მოდურიც კი გახდა. აღმოჩნდა, რომ მხოლოდ ბრილიანტი იწვის, ხოლო ლალი (ალუმინის ოქსიდი ქრომის ნაზავით) უძლებს ხანგრძლივ გათბობას ანთების ლინზის ფოკუსში დაზიანების გარეშე. ლავუაზიემ ბრილიანტების დაწვაზე ახალი ექსპერიმენტი ჩაატარა დიდი ცეცხლგამჩენი მანქანის გამოყენებით და მივიდა დასკვნამდე, რომ ბრილიანტი კრისტალური ნახშირბადია. ნახშირბადის მეორე ალოტროპი - გრაფიტი ალქიმიურ პერიოდში ითვლებოდა მოდიფიცირებულ ტყვიის სიკაშკაშედ და ეწოდებოდა პლუმბაგოს; მხოლოდ 1740 წელს პოტმა აღმოაჩინა გრაფიტში ტყვიის მინარევების არარსებობა. შელემ შეისწავლა გრაფიტი (1779) და, როგორც ფლოგისტიკოსი, მას მიიჩნია გოგირდის სპეციალური სახეობა, სპეციალური მინერალური ნახშირი, რომელიც შეიცავს შეკრულ "აერო მჟავას" (CO 2) და დიდი რაოდენობით ფლოგისტონის.

ოცი წლის შემდეგ, გიტონ დე მორვომ ბრილიანტი გადააქცია გრაფიტად, შემდეგ კი ნახშირმჟავად ფრთხილად გახურებით.

საერთაშორისო სახელწოდება Carboneum მომდინარეობს ლათინურიდან. ნახშირი (ნახშირი). ეს სიტყვა ძალიან უძველესი წარმოშობისაა. მას ადარებენ კრემორთან - დაწვა; root sag, cal, რუსული gar, gal, gol, სანსკრიტი sta ნიშნავს მოხარშვას, მოხარშვას. სიტყვა "კარბო" დაკავშირებულია ნახშირბადის სახელებთან სხვა ევროპულ ენებში (ნახშირბადი, შარბონი და ა.შ.). გერმანული Kohlenstoff მოდის Kohle - ქვანახშირი (ძველი გერმანული kolo, შვედური kylla - გაცხელება). ძველ რუსულ უგორატს, ანუ უგარათს (დაწვა, დაწვა) აქვს ძირი გარ, ანუ მთები, გოლზე შესაძლო გადასვლით; ნახშირი ძველ რუსულ იუგალში, ან ნახშირი, იგივე წარმოშობისა. სიტყვა ბრილიანტი (Diamante) მომდინარეობს ძველი ბერძნულიდან - ურღვევი, შეუვალი, მყარი, ხოლო გრაფიტი ბერძნულიდან - ვწერ.

XIX საუკუნის დასაწყისში. ძველი სიტყვა ნახშირი რუსულ ქიმიურ ლიტერატურაში ზოგჯერ ცვლიდა სიტყვით „კარბონატი“ (Scherer, 1807; Severgin, 1815); 1824 წლიდან სოლოვიევმა შემოიღო სახელი კარბონი.

იმ ადამიანებს შორის, ვინც იყენებდა ამ ობიექტს, მე-18 საუკუნის „ნაწილაკების ამაჩქარებელი“ იყო ანტუან ლორან ლავუაზიე. შემდეგ მას აინტერესებდა რა ხდება ალმასის დაწვისას.

ნიუტონმა მოახერხა ფიზიკის განვითარება სწორ გზაზე წარმართვა, მაგრამ იმ დროს ქიმიაში ყველაფერი ძალიან ცუდად იყო - ის ჯერ კიდევ ალქიმიის ტყვე იყო. „ჰენა, გახსნილი მარილის კარგად რეფლუქსის სპირტში, მისცემს უფერო ხსნარს“, წერდა ნიუტონი. ”მაგრამ თუ მას ჩაასხით ვიტრიოლის კარგ ზეთში და შეანჯღრიეთ სანამ არ დაიშლება, ნარევი ჯერ გაყვითლდება, შემდეგ კი მუქი წითელი გახდება.” ამ „კულინარიის წიგნის“ გვერდებზე არაფერია ნათქვამი გაზომვებისა და რაოდენობების შესახებ. „თუ მარილის სპირტი მოთავსებულია ახალ შარდში, მაშინ ორივე ხსნარი ადვილად და მშვიდად აირევა“, - აღნიშნა მან, „მაგრამ თუ ერთი და იგივე ხსნარი აორთქლებულ შარდზე ჩაისხება, მაშინ ჩიხში და დუღილი მოჰყვება და აქროლადი და მჟავე მარილები იქნება. გარკვეული დროის შემდეგ შედედება მესამედში.” ბუნებით ამიაკის მსგავსი ნივთიერება. და თუ იის ხსნარს გააზავებთ, ხსნით მას მცირე რაოდენობით სუფთა შარდში, მაშინ რამდენიმე წვეთი ფერმენტირებული შარდი მიიღებს ნათელ მწვანე ფერს“.

მან გაცილებით ღრმად ჩაიხედა და ჩამოაყალიბა მასის შენარჩუნების კანონი. ქიმიური რეაქციის შედეგად ნივთიერება - ამ შემთხვევაში, ვერცხლისწყლის და ჰაერის წვა - იცვლის ფორმას. მაგრამ მასა არც იქმნება და არც ნადგურდება. რამდენი ნივთიერება შედის რეაქციაში, იგივე რაოდენობა უნდა გამოვიდეს. როგორც გადასახადების ამკრეფმა შეიძლება თქვას, ბალანსი მაინც უნდა იყოს დაბალანსებული.

(გ) ჯორჯ ჯონსონი "ათი ყველაზე ლამაზი ექსპერიმენტი მეცნიერებაში."

სიტყვა "ბრილიანტი" მომდინარეობს ბერძნული ენიდან. რუსულად ითარგმნება როგორც "". მართლაც, ამ ქვის დასაზიანებლად საჭიროა ზეადამიანური ძალისხმევა. ის ჭრის და ჭრის ყველა ჩვენთვის ცნობილ მინერალს, ხოლო თავად რჩება უვნებელი. მჟავა არ აზიანებს მას. ერთ დღესაც, ცნობისმოყვარეობის გამო, სამჭედლოში ჩაატარეს ექსპერიმენტი: ალმასი დადეს კოჭზე და ჩაქუჩით დაარტყეს. რკინის კინაღამ ორად გაიყო, მაგრამ ქვა ხელუხლებელი დარჩა.

ბრილიანტი იწვის ლამაზი მოლურჯო ფერით.

ყველა მყარი ნივთიერებიდან ალმასს აქვს ყველაზე მაღალი თბოგამტარობა. მდგრადია ხახუნის მიმართ, თუნდაც ლითონის მიმართ. ეს არის ყველაზე ელასტიური მინერალი ყველაზე დაბალი შეკუმშვის კოეფიციენტით. ალმასის საინტერესო თვისებაა ნათება ხელოვნური სხივების გავლენის ქვეშაც კი. ის ანათებს ცისარტყელას ყველა ფერს და საინტერესოდ არღვევს ფერს. ეს ქვა თითქოს მზის ფერით არის გაჯერებული და შემდეგ ასხივებს მას. მოგეხსენებათ, რომ ბუნებრივი ბრილიანტი არ არის ლამაზი, მაგრამ სწორედ ჭრა ანიჭებს მას ნამდვილ სილამაზეს. მოჭრილი ბრილიანტისგან დამზადებულ ძვირფას ქვას ბრილიანტი ეწოდება.

ექსპერიმენტების ისტორია

მე-17 საუკუნეში ინგლისში ბოილმა მოახერხა ბრილიანტის დაწვა მასზე მზის სხივის ლინზების მეშვეობით. თუმცა, საფრანგეთში, დნობის ჭურჭელში ბრილიანტების კალცინაციის გამოცდილებამ შედეგი არ გამოიღო. ფრანგმა იუველირმა, რომელმაც ექსპერიმენტი ჩაატარა, ქვებზე მხოლოდ მუქი დაფის თხელი ფენა აღმოაჩინა. მე-17 საუკუნის ბოლოს, იტალიელმა მეცნიერებმა ავერანიმ და ტარჯიონმა, როდესაც ცდილობდნენ ორი ბრილიანტის ერთმანეთთან შერწყმას, შეძლეს დაედგინათ ტემპერატურა, რომელზეც ალმასი იწვის - 720-დან 1000 ° C-მდე.

ბრილიანტი არ დნება მისი ძლიერი კრისტალური მედის სტრუქტურის გამო. მინერალის დნობის ყველა მცდელობა მისი წვით დასრულდა.

დიდი ფრანგი ფიზიკოსი ანტუან ლავუაზიე უფრო შორს წავიდა, გადაწყვიტა ბრილიანტები დალუქულ მინის ჭურჭელში მოეთავსებინა და ჟანგბადით აავსო. დიდი ლინზის გამოყენებით ქვები გაახურა და მთლიანად დაიწვა. ჰაერის შემადგენლობის შესწავლისას მათ აღმოაჩინეს, რომ ჟანგბადის გარდა შეიცავს ნახშირორჟანგს, რომელიც ჟანგბადისა და ნახშირბადის ნაერთია. ასე მიიღეს პასუხი: ბრილიანტი იწვის, მაგრამ მხოლოდ ჟანგბადის წვდომით, ე.ი. ღია ცის ქვეშ. როდესაც იწვება, ბრილიანტი იქცევა ნახშირორჟანგად. სწორედ ამიტომ, ნახშირისგან განსხვავებით, ალმასის დაწვის შემდეგ ნაცარიც კი არ რჩება. მეცნიერთა ექსპერიმენტებმა დაადასტურა ალმასის კიდევ ერთი თვისება: ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში ალმასი არ იწვის, მაგრამ იცვლება მისი მოლეკულური სტრუქტურა. 2000°C ტემპერატურაზე გრაფიტის მიღება შესაძლებელია სულ რაღაც 15-30 წუთში.

ექსპერიმენტების ისტორია

უჯრედის ორგანელების ფუნქციები

ესეს დაწერის ალგორითმი სოციალურ კვლევებში

ჩერნობილი თვითმხილველთა მოგონებებში ჩერნობილის საშინელი ისტორიები