Сначала исследователь попытался разложить с помощью электрического тока растворы едких натра и кали. Как только он включал батарею, раствор начинал пениться от выделяющихся газов и сильно нагревался. Анализ газов, однако, показал, что разлагается только вода, а щелочь остается без изменения. Если вода мешает, процесс, вероятно, следует провести без нее, решил ученый. Вещества необходимо расплавить. Чтобы получить более высокую температуру, Дэви, вдувая в пламя спиртовой лампы тонкую струю кислорода, вносил туда на платиновой ложке кусочек щелочи. Через несколько минут щелочь расплавилась, и при этом образовалась прозрачная жидкость. Дэви соединил ложку с положительным полюсом батареи и коснулся поверхности расплава платиновой проволокой, соединенной с отрицательным полюсом. В расплаве появились булькающие пузырьки, а около платиновой проволоки образовалось сильное пламя. Зрелище было красивым, и Дэви залюбовался им.
— Ричард, поменяйте полюса батареи!
Помощник выполнил распоряжение. Теперь пламя появилось около платиновой ложки, а газовые пузырьки выделялись возле проволоки.
— Да. Щелочь разлагается, но полученные продукты наверняка сгорают, — подытожил свои наблюдения ученый. — Надо попробовать теперь расплавить едкое кали электричеством.
Они провели опыт в той же платиновой ложке, но без пламени, и им удалось расплавить щелочь с помощью электрического тока. Явление, которое наблюдали исследователи, было еще более красивым. Около платиновой проволоки появились микроскопические серебристые капельки.
— Они очень похожи на ртуть! — воскликнул Дэви, но тут же убедился в своей ошибке, так как уже в следующее мгновение капельки воспламенились. Иногда капля, вырастая в размере, загоралась и с треском разлеталась на десятки мельчайших частиц, которые с легким свистом падали на землю, подобно» микроскопическим светящимся метеоритам.
Когда опыт закончился и ложка остыла, Дэви разломал расплав, чтобы лучше рассмотреть его.
— Вот, здесь сохранилась крохотная частица металла. Пинцетом он подхватил кусочек расплава, но тот моментально покрылся белой корочкой и рассыпался в порошок.
— Давайте попробуем поменять полюса. Соедините ложку с отрицательным полюсом. Металл должен собираться на дне' и, вероятно, сохранится.
Ожидания Дэви не оправдались. Мелкие капли были легче расплава — они появлялись на поверхности и тут же воспламенялись. Опыты повторяли неоднократно: иногда они сопровождались взрывами, уничтожающими содержимое ложки, а иногда оставались более крупные частицы металла.
— Нет, что-то не так. Попробуем поместить щелочь в платиновый тигель и закроем его фарфоровой крышкой. Соединим тигель с отрицательным полюсом, а положительным полюсом будет служить платиновая проволока, которую протянем через маленькое отверстие в крышке.
Ричард быстро и точно выполнял все распоряжения своего руководителя.
Дэви был не только экспериментатором. Сторонник теории Гроттгуса [311] , согласно которой электрический ток разлагает вещества на две части — положительно и отрицательно заряженные, он стремился найти объяснение процессам.
— Положительная часть веществ притягивается отрицательным полюсом, а отрицательная — положительным. Так соединение разлагается на две части. После нейтрализации их электрического заряда мы можем получить оба вещества и установить состав исходного соединения.
— А наши металлы мы все еще не можем выделить, — с разочарованием сказал Ричард.
— Не совсем так. Мы получаем их, правда, в недостаточном количестве. Надеюсь, что со временем нам удастся получить их больше. Если я погружу тигель в воду, то при быстром охлаждении металл должен сохраниться.
Дэви выключил электрический ток, взял щипцами горячий тигель и коснулся несколько раз его дном поверхности воды. Потом, убедившись, что тигель достаточно охладился, он осторожно опустил его в чашу с водой. Вода сразу же закипела — забулькали пузыри — и вдруг воспламенилась. В лаборатории раздался оглушительный взрыв.
— Ричард! Мои глаза!
На взрыв прибежали сотрудники из соседних лабораторий. Дэви лежал на полу, закрыв руками залитое кровью лицо. Вызвали доктора. К счастью, ранение было не опасным, мелкие осколки чаши лишь в нескольких местах поранили лицо ученого. Однако Дэви ощущал острую боль в правом глазу.
— Доктор Стюарт, видимо, в глаз попало стекло.
— Глаз не задет, мистер Дэви. Быть может, туда попал какой-то химикат? Что было в чаше?
— Только вода, — ответил Ричард.
— Нет, не только вода. Я погрузил в нее новый металл, который и явился причиной взрыва. Наверное при этом образовалось какое-то вещество.
— Несите скорее чистую воду, — всполошился врач. — Необходимо тщательно промыть глаз…
Прошло несколько месяцев. Раны на лице Дэви давно зарубцевались, однако правым глазом ученый не видел.
— Неужели так и останется на всю жизнь? — говорил удрученно Дэви. — Счастье еще, что пострадал только один глаз. Я хоть плохо, но могу видеть и, следовательно, работать.
— Эти металлы удивительно активны, — перевел разговор Ричард, желая отвлечь внимание.
— Мы уже доказали, что из соды и поташа получаются два различных металла — натрий и калий. И тот, и другой — мягкие, легче воды и так бурно реагируют с ней, что появляется, пламя.
В лабораторию вошел сэр Бернард.
— Я поздравляю вас, Дэви.
Ученый посмотрел на него вопросительно.
— Император Наполеон издал указ, согласно которому он награждает английского ученого Гемфри Дэви медалью за заслуги в области изучения электричества.
— Действительно, большая честь, — сказал Дэви.
— Награду положено получать в Париже.
— Но каким образом, мы же в состоянии войны с Францией? — вмешался Ричард.
— Все члены Королевского общества придерживаются мнения, что награду принимать не следует, — сказал Бернард. — Мы не вправе принимать ее из рук противника, однако мы гордимся тем, что даже враги признают наши успехи. Твои успехи, Дэви.
— Не могу согласиться с вами, сэр Бернард, — возразил ему Дэви. — Я работаю во имя науки, во имя всего человечества. Ученые, если и вели борьбу, то только за торжество идеи, за утверждение истины. Поэтому я твердо решил поехать во Францию.
Церемонии и в Версальском дворце, и в большом актовом зале Сорбонны были торжественно и пышно обставлены. Но они утомили ученого настолько, то он даже слег в постель. А когда поправился, с новым энтузиазмом приступил к исследованиям.
Ему казалось, что в теории Бертолле об оксимуриевой кислоте не вое было увязано. Этот желто-зеленый газ, который Бертолле называл оксимуриевой кислотой, не содержал кислорода. Дэви знал, что углерод отнимает кислород из его соединений, но отделить его от этого желто-зеленого газа он не мог. Однако зажженная свеча продолжала гореть, если ее помещали в сосуд, наполненный оксимуриевой кислотой, и в то же самое время зеленый цвет исчезал, а образовавшийся бесцветный удушливый газ поглощался водой. Все это находилось в противоречии с теорией горения, предложенной Лавуазье.
Свои исследования Дэви изложил в труде «Элементы химической философии»: «Оксимуриевая кислота не является соединением, — писал он. — Она — простое вещество и поддерживает горение подобно кислороду. Следовательно, роль кислорода в горении не следует считать исключительной, как это утверждал Лавуазье. С другой стороны, хлористоводородная кислота не содержит кислорода, что говорит о возможности существования кислот и без кислорода. Так что учение Лавуазье об обязательном присутствии кислорода в кислотах неверно» [312] .
В 1812 году Дэви закончил «Основы агрохимии» [313] . В том же году он был удостоен самой высокой награды Англии. 8 апреля 1812 года вереницы карет заполнили площадь у Вестминстерского аббатства — в тот памятный день весь цвет лондонского высшего общества собрался под сводами величественного собора, чтобы присутствовать при посвящении в дворянское звание Гемфри Дэви. Звучал торжественно орган… Потом музыка смолкла и со стороны главного алтаря в окружении священнослужителей появился принц английской короны. Он величаво прошествовал к коленопреклоненному Дэви и, коснувшись его плеча позолоченным мечом, произнес:
311
Кристиан Иоганн Дитрих фон Гроттгус (Теодор Гротгус) (1785–1822) — знаменитый физик и химик. В 1805 г. впервые предложил теорию электролиза, которая явилась основой для теории электролитической диссоциации. Изучал химическое действие света и электричества, в 1818 г. сформулировал первый закон фотохимии, носящий его имя. О Гроттгусе см.: Страдынь Я. П. Теодор Гроттгус (1785–1822). — М.: Наука, 1966; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 111–115; Partington J. В.., ук. соч., т. 4, с. 25–28; История учения о химическом процессе. — М.: Наука, 1981, с. 128–130 и др. — (Всеобщая история химии); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 154–155.
312
В 1808 г., занимаясь изучением хлора, Дэви доказал его элементарную природу. Исследуя природу галогенов, он отверг теорию Лавуазье, согласно которой каждая кислота должна содержать кислород, и разработал свою теорию кислот. Дэви также всесторонне изучал природу иода, пытался выделить фтор.
313
Прочитанные Дэви лекции по агрономической химии были изданы в 1813 г. отдельной книгой «Элементы сельскохозяйственной химии». Книга выдержала четыре издания. Этот труд был переведен и на русский язык: Основания земледельческой химии, изложенные сиром Гумфри Дэви. — СПб, 1832.