Революция, победившая во Франции в 1789 году, уничтожила королевские учреждения и вместе с ними активных и послушных исполнителей монаршей воли.
Одной из самых ненавистных революционерам и французскому народу была организация, имевшая название «генеральный откуп» или «компания откупов». Король отдавал на откуп доверенным лицам… налоги с населения. Большую часть налогов поглощала королевская казна, но остатки — и, конечно, немалые — доставались откупщикам, особенно наиболее ретивым из них.
В 1794 году республиканский суд рассматривал дело королевских откупщиков. Вряд ли кто-либо, кроме специалистов по французской истории конца XVIII века, сейчас бы вспомнил об этом эпизоде бурных революционных дней, если бы среди подсудимых, приговоренных затем к смертной казни на гильотине, не было бы человека, олицетворявшего собой славу и гордость Франции — выдающегося химика Антуана Лорана Лавуазье.
Ученый — откупщик? Что за странное сочетание?
В XX веке в большинстве стран мира исследовательские работы оплачиваются из государственных средств. Во времена Лавуазье и Ломоносова ученый должен был долго и смиренно просить у монарха финансовой поддержки или… оплачивать сам свои изыскания. Но как выполнить дорогостоящее и трудоемкое многолетнее научное исследование? Далеко не всякий одаренный ученый мог найти средства для осуществления опытов.
Антуан Лавуазье с женой Мари, верной помощницей в жизни и научных трудах. Репродукция с картины
французского художника Л. Давида.
Забегая вперед, скажем, что эксперименты Лавуазье по анализу состава воды обошлись ему в 50 тысяч золотых ливров. Для того времени это огромная сумма!
Именно поэтому французская Академия наук, принимая в свои ряды новых членов, непременно учитывала тогда их имущественное положение.
Лавуазье не был богатым человеком, и только доходы от участия в компании откупов позволили ему основать крупнейшую во Франции химическую лабораторию.
Лавуазье и его сотрудники определяют химический состав воздуха выдыхаемого человеком. Мари Лавуазье записывает результаты опытов.
Лаборатория Лавуазье с 1775 года находилась в помещении Парижского Арсенала, ведь ее руководителю было одновременно поручено управлять пороховыми заводами страны. Производство пороха во Франции благодаря деятельности Лавуазье увеличилось в два раза, а лаборатория в Арсенале стала научным центром Парижа. Один раз в неделю в ней устраивали демонстрацию химических опытов для самых разнообразных посетителей.
У Лавуазье появилось большое число помощников и учеников, но самым деятельным из них была его юная, одаренная и хорошо образованная жена, ученица знаменитого художника Давида. Она участвовала в опытах, переводила для Лавуазье химические трактаты с английского языка на французский, издавала его труды.
Алхимики создали свои выразительные и наглядные символы. На картине XV изображена королева Алхимии, которая держит в руках щит с изображением головы медузы, эмблемой гниения.
Лавуазье успел сделать в науке необыкновенно много. Он открыл основной закон химических превращений под влиянием тепла — теплота разложения веществ равна теплоте их образования — и по праву считается родоначальником термохимии; доказал, что вода состоит из водорода и кислорода, и получил воду искусственно из этих двух газов; опубликовал «Начальный учебник химии»; совершенно верно даже по современным представлениям объяснил процессы дыхания живых организмов; ввел в практику преподавания химии используемые и по сей день наименования веществ, содержащих несколько элементов.
И все перечисленное, как ни странно,— не главное в научном наследии Лавуазье.
Прибор XVII века для изучения
свойств газообразных веществ.
Химики и физики XVII века, не в силах правильно объяснить процессы горения и окисления, считали, что в Природе существует особая огненная материя, невидимое эфирное вещество — флогистон, получивший свое имя от греческого слова «флогистос» — горючий. При горении флогистон покидал вещество, и вес вещества должен был уменьшаться.
Повторяя и продолжая опыты своих предшественников — М. В. Ломоносова, Р. Бойля и его помощников, многих других «скептических химиков» (по меткому определению Бойля), Лавуазье доказал, что с нагреваемыми веществами соединяется (и окисляет их!) определенная часть воздуха — газ кислород. Этот же газ необходим для дыхания живым существам. Поэтому ученый назвал его «жизненный воздух».
В этом воздухе уже нет кислорода, в нем остались только «горючий воздух» — водород, «удушливый воздух» — азот, «связывающий воздух» — углекислый газ и некоторые другие составляющие. Мышь, помещенная под колпак, начинала задыхаться.
Рисунки опытов Лавуазье, выполненные рукой его жены. Надписи на рисунках сделаны, конечно, в наше время.
Лавуазье, прокалив оксид ртути, снова выделил из него кислород и вновь получил чистую блестящую ртуть. Под стеклянным колпаком, где опять появился кислород, теперь ярко горела свеча, дышали и резвились мышки.
После этих опытов понятие о флогистоне навсегда ушло из науки. Фридрих Энгельс справедливо сказал, что тем самым Лавуазье «…впервые поставил на ноги химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове».
Лавуазье существенно дополнил и «всеобщий естественный закон», доказав, что в различных превращениях остается неизменной масса не только химического соединения в целом, но и отдельных его составляющих. Закон сохранения массы получил могучее подкрепление!
Экспериментальная техника, которую применял Лавуазье в этих опытах, была оригинальной и простой.
Стеклянный колпак он надевал основанием вниз на разлитую по плоскости ртуть. Воздух под колпаком оказывался замкнутым. Нагревая ртуть, Лавуазье наблюдал, что на поверхности она постепенно превращается в красный оксид ртути, соединяясь с кислородом.
Оксид ртути (в полном противоречии с теорией флогистона!) тяжелее чистой ртути, а воздух, оставшийся в стеклянном колпаке после нагревания ртути, легче, чем обычный воздух, на одну пятую часть.
