Хімік Анрі Етьєн Сент Клер Девілль

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

АНРІ ЕТЬЄН СЕНТ-КЛЕР Девілля

(1818-1881)

ВСТУП
Анрі Сент-Клер Девілль вніс великий внесок у розвиток хімії. Такими словами починається майже кожне опис і біографія вченого-хіміка. Він дійсно зробив великий внесок у розвиток хімії. Анрі Сент-Клер Девілль вивчив властивості багатьох речовин при високих температурах. Сконструйовані ним і його учнями і співробітниками високотемпературні печі змогли досягти високих температур, що призвело до отримання металевого молібдену, титану, було отримано бір. Всі ці елементи не були отримані раніше або ж за них брали їх нітриди або окису.
Девілль також зміг удосконалити отримання алюмінію, який став використовуватися в ті часи в ювелірній практиці.

Життєвий шлях хіміка.
Пролунав останній гудок, і «Атлантік», повільно відчаливши від пристані, взяв курс на схід.
Спершись на поручні палуби, Шарль і Анрі Девілль махали стояла на березі матері. Її довге біле плаття і крислатий капелюх зливалися з білизною кам'яної пристані. Поступово порт зник за горизонтом. Навколо стелилися неосяжні простори Атлантичного океану.
Хлопчики вперше в житті покинули рідні краї і вирушили в далеку подорож - до Європи. Раніше вони не раз плавали на кораблях батька: доходили до Сент-Кроа і навіть до Великих Антильських островів. Їхній батько, власник судноплавної компанії, доставляв своїм синам ці маленькі радощі. Але зараз вони вдвох вирушили в Париж - вчитися.
Десятирічний Анрі був у захваті від казкової подорожі. Тепер уже ніхто не наважиться сказати, що вони малюки: одні, без батьків, вирушили в таку далеку дорогу. Правда, Шарль, який старша за нього на чотири роки, намагається наслідувати дорослим і весь час командує Анрі. Але маленький Анрі не дуже засмучується цим: він любить брата і тому не ображається на нього. Обидва хлопчики мріяли про зустріч з Парижем, батьківщині їх батьків, про який часто з неприхованим захопленням розповідала їм мати.
Дядько Жюльєн надав дітям повну свободу на кораблі. Вони цілими днями гуляли по палубі, захоплюючись морем, згадуючи рідний острів Сент-Тома, думаючи про майбутнє життя у Франції ...
Пані Девілль приділяла велику увагу вихованню двох своїх синів. Вона сама познайомила їх з літературою, навчила французької мови і давала уроки музики. Але сини усіма шанованого пана Девілля повинні були здобути систематичну освіту. На його думку, така освіта вони могли отримати лише в Парижі.
Величезний і галасливе місто приголомшив двох маленьких приїжджих. Анрі він здавався часом страшніше ураганів, часто налітав на острови в посушливий період серпня. Але за високими стінами інституту «Сент-Барб» завжди було спокійно. Там хлопчики і почали своє нове життя. Незважаючи на різницю у віці, вони вчилися в одному класі, разом готували уроки, гуляли в саду за каплицею, нерідко згадували рідний, але такий далекий тепер острів.
Навчання в інституті «Сент-Барб» велося за державним класичних програм, прийнятим ще за часів правління Наполеона І. Інститут давав міцний фундамент знань, готуючи своїх вихованців до університету. У ньому викладали відомі педагоги. Деякі з них займалися науково-дослідною роботою. Досвідчені вихователі, вони вміли пробудити інтерес у своїх учнів до науки. І брати Девілль не були в даному випадку винятком: своє життя вони теж вирішили присвятити науковим дослідженням.
Йшли роки, і перед братами постало питання про вибір майбутньої професії. Шарль захоплювався мінералогією і геологією і він вирішив поступити в Горно-геологічний інститут. А Анрі вибрав медицину.
Шарль і Анрі отримали окрему кімнату і повний пансіон у триповерховому будинку на вулиці де ля Харп, що належав їх далекому родичу. Вони з головою поринули у вивчення нових наук. Заняття в лабораторіях, лекції відомих професорів, самостійна робота з науковою літературою - все це цілком заповнювало їх час.
Анрі не задовольнявся лише заняттями в медичному інституті - він не пропускав і жодної з публічних лекцій, з якими виступали знамениті вчені Домінік Франсуа Араго, Жозеф Луї Гей-Люссак, Луї Жак Тенар, Жан Батист Біо.
Особливо його зацікавили лекції з хімії Тенар в Сорбонні. Анрі записував ці лекції і накидав ескізи експериментальних установок. Він мріяв сам проводити демонстраційні досліди, якими Тенар супроводжував свої лекції.
Анрі давно подумував перетворити мансарду, в будинку на вулиці де ля Харп в лабораторію. Шарль схвалив його ідею, і він, не вагаючись більше ні хвилини, взявся за справу. Коштів у нього для цього було достатньо - батько не скупився і щедро постачав синів грошима. Незабаром мансарда перетворилася на справжню лабораторію. У ній молодий студент-медик Анрі Сент-Клер Девілль робив свої перші несміливі кроки в хімії.
Йому не вистачало знань і практичного досвіду, але, завзято і методично повторюючи досліди, він засвоїв лабораторну техніку, і навіть самі складні експерименти Тенар тепер не лякали його. Він міг успішно повторити їх. Самостійна робота в хімічній лабораторії і постійне читання хімічної літератури надали йому впевненість у своїх силах, які, не залишали потім вченого протягом всього його життя.
Через рік Анрі дістав декілька посібників з хімії і став самостійно проводити різноманітні експерименти. Складні операції з отримання чистих речовин із природних продуктів захопили його, і він непомітно почав ставити досліди, про які не міг прочитати ні в одному посібнику. Він поставив, наприклад, завдання витягти речовина, що додає характерний запах скипидарними маслу. Він сподівався, що йому вдасться визначити його склад і вивчити лікувальні властивості цього широко застосовується в медицині речовини. Багаторазову дистиляцію, обробку сірчаної кислотою, а потім їдким натром, аналіз продуктів - всі ці складні процедури провів самоучка Анрі, якому в той час ледь виповнилося двадцять років. Потім він виклав результати в статті «Дослідження скипидару» та представив її Французької Академії наук.
Редакційна рада академії в той час входили Тенар, Пелуза і Дюма. Вони оцінили статтю наступним чином: «Труднощі розглянутого питання, особлива ретельність, з якою описані експерименти, і деякі нові результати, отримані автором, визначають значення статті, Тому рада рекомендує її для опублікування в журналі академії».
Успіх надихнув молодого студента, і він продовжив свої дослідження з ще більшою ретельністю. У 1840 році він опублікував ще одну статтю про скипидарі, а потім приступив до вивчення деяких смол, які отримували з тропічних рослин. Частина цих смол він зібрав сам під час літніх канікул, які провів разом з Шарлем на острові Сент-Тома, інші купив в Сент-Хуані.
Дослідження речовин, що входять до складу смоли елемі і толубальзама, являло цікаву, але дуже важке завдання.
Хіміки вже протягом декількох десятиліть вивчали тропічні рослини, в результаті чого список нових, раніше не відомих речовин безперервно поповнювався. Були вивчені властивості стрихніну, бруцина, хініну, морфіну і десятків інших речовин. Анрі сподівався, що йому вдасться відкрити нове з'єднання, що міститься в цих ще не досліджених смолах. Він піддав їх тривалої обробці різними реактивами, сподіваючись виділити невідому речовину, але бажаних результатів не отримав.
У результаті перегонки толубальзама був отриманий вуглеводень, дуже схожий на бензол і порівняно легко взаємодіє з концентрованими сірчаною та азотною кислотами; продуктами взаємодії були тверді речовини. За даними аналізів можна було укласти, що ця рідина схожа з рідиною, отриманої в 1837 році Жозефом Пелети і названої ним ретінафтеном. Властивості нової речовини, однак, збігалися з ним не повністю, тому Анрі вирішив, що це будь-якої ізомер ретінафтена, і назвав його бензоїл через схожість з бензолом. Пізніше було встановлено, що Девілль і Пелети отримали одне й те саме речовина, яка сьогодні називається толуолом.
Анрі не обмежився дослідженням лише одних смол. Він вивчив лимонне масло, каніфоль, креозот та інші речовини. Тенар і Дюма із задоволенням стежили за успіхами молодого Сент-Клер Девілля і намагалися направити його наукову діяльність. Завдяки невтомній дослідній роботі в 1843 році Девілль отримав ступені доктора медицини і доктора хімії. Це було перше визнання праць молодого вченого.
Тепер Анрі знову опинився на роздоріжжі. Де і чим займатися? Поїхати в Сент-Тома і почати лікарську практику? Тоді він напевно відірветься від науки. Залишитися в Парижі і присвятити себе хімії? Але де взяти кошти на існування? Судноплавна компанія батька, та й маєток під Бержерак приносили все менше доходів. Бути, може, й ризиковано, але він залишиться в Парижі, він продовжить роботу в лабораторії на горищі. Його охоплюють нові ідеї, і він зобов'язаний втілити їх у життя.
У тому ж році батьки Девілля виїхали з Сент-Тома до Парижа, щоб справити весілля двох своїх синів. Кількома місяцями пізніше за рекомендацією Тенар Анрі був призначений професором хімії нового факультету в Безансоні.
Двадцятишестирічний професор Девілль взявся за організацію факультету з властивим молодості ентузіазмом. В найкоротший термін лабораторії були забезпечені всім необхідним як для навчальної, так і для наукової роботи. Незважаючи на те, що Девілль закінчив медичний факультет, він вчився у багатьох видатних хіміків і володів такими великими знаннями, що йому вдалося без особливих зусиль підготувати лекції, що відрізнялися ясністю викладу і великою широтою розглянутих проблем.
Буквально через кілька місяців після приїзду Анрі Девілля в Безансон його ім'я вимовлялося з повагою кожним жителем міста. Цьому чимало сприяла його діяльність, пов'язана з водопостачанням міста. Питну воду для Безансона брали з річки Дуб, однак висловлювалися сумніви в придатності води, і міська рада звернулася з проханням до професора Сент-Клер Девілля провести аналіз води і дати висновок.
Дослідження Девілля до тих пір стосувалися головним чином органічної хімії, а завдання, яке йому належало вирішити, носила чисто аналітичний характер. Але це не зупинило його. Девілль дістав необхідні керівництва з аналітичної хімії, вивчив методи і приступив до роботи. Він не обмежився дослідженням води тільки річки Дуб. Вчений доручив доставити йому проби вод з інших річок та джерел. За кілька тижнів він опанував техніку мокрого та сухого аналізу і приступив до безпосереднього аналізу вод. Багато хто з методів, що застосовувалися для цієї мети, виявилися непридатними або неточними. Це змусило його розробити нові, об'єднати старі, видозмінити і вдосконалити їх. Результати цих досліджень Девілль опублікував у двох статтях у 1847 і 1848 роках. У них він довів, що річкові води завжди містять силікати та нітрати - факт, підтверджений пізніше Буссенго. Це відкриття мало велике значення для землеробства, так як річкові води могли бути використані як природне джерело азоту, необхідного для розвитку рослин.
Робота в області аналітичної хімії зв'язала його до деякої міри і з неорганічної хімією. У той час багато хіміки підтримували думку Шарля Жерара про можливість отримувати ангідриди тільки багатоосновних кислот. Це думка не було підтверджено експериментально: воно виникло лише на основі теоретичних міркувань; Сент-Клер Девілль його не приймав.
- «Ми просто ще не знаємо методів отримання ангідридів одноосновних кислот, - розмірковував Девілль. - Я повинен подумати над цим. Скажімо, нітрат срібла утворює з хлоридами нерозчинний хлорид срібла. Якщо замість хлориду взяти сухий хлор, я зможу отримати все той же хлорид срібла; тоді звільнився залишок азотної кислоти повинен перетворитися на ангідрид. »
Ідея була логічною, і вчений приступив до її здійснення. Скляну трубку заповнювали кристалами нітрату срібла, до одного з її кінців приєднували сушильну трубку для осушування хлору, а інший, вигнутий кінець занурювали в охолоджуючу суміш, щоб зібрати продукт реакції. Вже перші порції хлору перетворили прозорі кристали нітрату срібла в біле порошкоподібною речовиною, а в зігнутому кінці трубки стала накопичуватися безбарвна рідина. З цікавістю Девілль спостерігав за ходом процесу: що ж являє собою ця рідина?
У лабораторії стояв сильний запах хлору. Вчений розкрив навстіж вікна і повернувся до приладу. Замість рідини, що утворилася спочатку в трубці, зануреної в охолоджену суміш, було повно безбарвних кристалів. «Думаю, що це ангідрид азотної кислоти. Так, виявляється, він твердий. Треба зробити аналіз », - вирішив Девілль.
Він взяв частину кристалів і кинув їх у воду. Кристали моментально розчинилися, а температура розчину значно підвищилася. Аналіз показав, що розчин містить тільки азотну кислоту. Прозорі кристали дуже легко поглинали вологу з повітря і швидко перетворювалися на рідину. Трубка знову заповнилася густий маслянистою рідиною. Девілль повторив експеримент кілька разів, багато разів повторив і аналіз самих кристалів. Сумніву не було - їх склад відповідав ангідриду азотної кислоти.
Стаття, яку він послав до Парижа, викликала великий інтерес. Результати Девілля повністю спростовували погляди Жерара, чому дуже зрадів Дюма, давно вів гостру полеміку з Жераром. Дюма негайно зібрав вчена рада Сорбонни. У залі були присутні всі видатні облікові Франції. З доповіддю про ангідриді азотної кислоти виступив Сент-Клер Девілль. На столі перед ним лежало кілька запаяних скляних ампул, заповнених кристалами ангідриду. Аудиторія нагородила його довгими оваціями ...
Виняткова ретельність досліджень здобули Девілля симпатії паризьких учених, і за пропозицією Дюма в 1851 році він зайняв місце професора Балар у Вищій педагогічній школі Парижа. Лабораторії тут були просторими, але в них бракувало апаратури, була відсутня і наукова бібліотека. Це не збентежило Девілля, хоча суми в 1800 франків на рік явно не вистачало для покриття витрат по устаткуванню лабораторії. Все ж таки Девілль не призупинив дослідницьку роботу.
Тепер він знову мав можливість зустрічатися в Парижі з Шарлем. Брати обмінювалися думками, радилися з багатьох проблем.
Дослідження процесів мінералоутворення вимагали проведення дослідів при високих температурах, і Анрі вирішив допомогти братові. Ось чому, перш за все в лабораторії Вищої педагогічної школи зайнялися конструюванням і удосконаленням високотемпературних печей. Для досягнення високої температури Девілль додавав в повітря для горіння деяку кількість кисню. Цей прийом дав відмінні результати: в печі легко досягалася дуже висока температура. Навіть плавлення такого тугоплавкого речовини, як фарфор, не становило труднощів. Особливо високу температуру отримували, коли в якості палива використали світильний газ, змішаний з киснем. Полум'я цієї суміші сліпуче світилося, і навіть платина, один з самих тугоплавких металів, легко плавилася в ньому.
Звичайні тиглі, в яких до цих пір проводили подібні плавки, не витримували таких високих температур: вони розм'якшуються і руйнувалися. Довелося шукати новий, більш вогнетривкий матеріал. Девілль знайшов вихід і з цього положення. Він вирішив виготовляти тиглі з чистого окислу кальцію або магнію. Температура плавлення цих речовин дуже висока: при нагріванні до 2000 ° С і навіть до 3000 ° С вони лише розжарюються і починають світитися, але не виявляють жодних ознак розм'якшення. Мінералогічні дослідження Шарля отримали нові можливості, але робота при високих температурах породила нові ідеї і в самого Анрі Девілля. Поряд з удосконаленням печей він став працювати над здійсненням деяких ідей, що виникли ще під час аналітичних досліджень в Безансоні. Тепер увага дослідника привернуло велику схожість властивостей алюмінію і тривалентного заліза.
«Якщо їх властивості так близькі, повинні існувати і сполуки двовалентного алюмінію, адже сполуки двовалентного заліза відомі і добре вивчені», - думав учений.
Думка про отримання сполук двовалентного алюмінію не давала йому спокою. Він докладно вивчив літературу з цього питання і познайомився з методом Велера: останньому вдалося отримати сірий порошок, а потім і дрібні зернятка цього нового недостатньо вивченого металу.
Може бути, при відповідних умовах відновлення саме метод Велера дає можливість отримати сполуки двовалентного алюмінію?
Металевий калій був уже порівняно дешевий, і проведення реакції не представляло таких труднощів, як це було за часів Велера. Девілль мав можливість здійснити реакцію в порівняно великому масштабі. Для цієї мети він використовував широку платинову трубку, яку завантажив металевим калієм. Один кінець трубки він з'єднав з порцеляновим посудиною, в якому хлорид алюмінію нагрівався до високої температури. Пари хлориду алюмінію вступали в реакцію з калієм, який відновлював їх до металевого алюмінію. Завдяки вдосконаленим печей випарювання хлориду алюмінію здійснювалося легко. У цьому випадку в полум'я не доводилося вдувати кисень, тому що вже при 500 ° С речовина починало випаровуватися.
Девілль докладно дослідив продукт реакції, намагаючись знайти сполуки двовалентного алюмінію, але всі його зусилля не призвели до бажаного результату. У платинової трубці він відкрив лише два метали - утворився алюміній і непрореагіровавшіх калій. Дрібні сріблясто-білі частинки алюмінію мали гарну ковкість і не втрачали блиску на повітрі.
Девілль називав алюмінієву руду глиною. Він, однак, застосовував не звичайну глину, а користувався зовсім чистою, білою породою, яку добували в околицях міста Бо. Сьогодні така глина називається бокситом і як і раніше є самим важливим і майже незамінною сировиною у виробництві алюмінію.
Цю глину піддавали очищення, щоб видалити домішки заліза, а потім змішували отримуючу окис алюмінію з вугіллям і суміш нагрівали в середовищі хлору. Утворився хлорид алюмінію завантажували в залізну трубу, заповнену керамічними посудинами, кожен з яких вміщав по півкілограма натрію. Коли реакція закінчувалася, залізну трубу нагрівали до більш високої температури, частки утворився алюмінію розплавлялися і утворювали дрібні зернятка. Після охолодження залізної труби витягували: керамічні судини і ретельно збирали зернятка отриманого металу. Коли їх набиралося досить багато, ними: завантажували керамічну посудину і знову нагрівали до високої: температури, щоб розплавити ці зерна і отримати великий злиток металу. Однак операції ці були дуже складними, а їх застосування у великому масштабі невигідно.
У результаті багаторічної роботи Девілля вдалося вдосконалити процес. Тепер він міг протягом одного дня отримати досить великий злиток алюмінію. Незважаючи на це, вартість сріблястого металу досягала фантастичної суми: 30000 франків за кілограм! Алюміній коштував набагато дорожче за золото.
Успіх Девілля викликав справжню сенсацію. Кілька зливків алюмінію виставили у фойє Академії наук, щоб всі могли бачити цей незвичайний метал. Через кілька днів Сент-Клер Девілль повинен був відправитися на прийом до самого імператора, щоб особисто доповісти йому про своїх пошуках.
Імператор Наполеон III довго милувався блискучими злитками металу.
Імператор замовк на секунду, а потім сказав, звертаючись до Дюма: «Нехай з першого ж отриманого алюмінію виготовлять медаль, на якій повинно бути зображення пана Девілля. Це буде вираженням нашої вдячності вченому. »
Але це заслуга Фрідріха Велера, ваша величність. Він перший отримав алюміній. Я лише вдосконалив процес. Потрібно виготовити медаль із зображенням Велера ... - Заперечив імператору Девілль.
Робота на заводах Жавель йшла швидким темпом. Девілль ввів ряд удосконалень в метод отримання натрію Гей-Люссака і Тенар, так як висока ціна на алюміній визначалася значною вартістю натрію, необхідного для відновлення. Вирішення такої складної проблеми вимагало тривалої і напруженої роботи. Кращими помічниками у цій Девілля були Анрі Жюль Дебре і Артур Морен. Удосконалення методів, конструювання апаратів - все вимагало багаторазових дослідів, ретельної перевірки. Сама незначна деталь мала велике значення для виробництва.
Незабаром стало ясно, що взаємодія з натрієм протікає спокійніше і без небезпеки вибуху, якщо замість хлориду алюмінію брати його суміш з хлоридом натрію; навіть коли металевий натрій плавився разом з солями, небезпеки вибуху майже не було. За цим способом реакцію можна було проводити в значно більших масштабах, а помітне збільшення продуктивності відразу знижувало вартість металу.
Процес став ще вигідніше, коли замість суміші хлоридів натрію і алюмінію стали застосовувати фторид натрію - алюмінію. Ця речовина (кріоліт) зустрічається в природі, утворюючи кристали, схожі на лід. Кріоліт плавиться при порівняно низькій температурі, легко з'єднується з натрієм, а що утворився алюміній зручно відливати у злитки.
18 липня 1855 на заводах Жавель отримали перший злиток алюмінію, вироблений в промисловому масштабі за вдосконаленим методом. За один виробничий цикл отримували злитки вагою до 6 - 8 кг.
Коли була готова алюмінієва медаль, Академія наук влаштувала спеціальне торжество і вручила її Фрідріху Велер. Девілль сидів у першому ряду і щиро радів. Він завжди був далекий від думок про славу та багатство. Незважаючи на те, що його внесок у виробництво алюмінію був винятковим, він великодушно наполіг на тому, щоб на медалі було викарбувано ім'я Велера і рік, коли великий німецький вчений вперше отримав крихітні зерна металу, - 1827.
- Не знаходжу слів, щоб висловити подяку французьким ученим, - сказав Велер. - Але, по-моєму, заслуга в розробці процесів одержання алюмінію професора Анрі Сент-Клер Девілля виключно велика. Тільки завдяки його працям ми маємо можливість проводити такі великі кількості металу.
Велер підійшов до Девілля і щиро потиснув йому руку.
По суті початок всьому поклали дослідження Ерстеда,-продовжував Велер. - Ще в 1824 році він, відновивши хлорид алюмінію амальгамою калію, після відгону ртуті отримав сірий металевий порошок. І лише пізніше, на його прохання, я взявся за вдосконалення цього методу.
І все-таки сучасний метод отримання алюмінію
своєю появою зобов'язаний вам, - наполягав Девілль.
Без вашої наполегливої ​​роботи він залишився б тільки науковим фактом, колега. Втім, залишимо це, краще покажіть мені свою лабораторію.
Лабораторія Девілля мала славу однієї з найсучасніших не тільки в Парижі, а й у всій Європі. Усі видатні хіміки того часу підтримували тісні контакти з Анрі Сент-Клер Девілля. У його лабораторії часто робилися відкриття. Оскільки публікація наукових статей вимагала досить тривалого часу, Девілль щотижня доповідав про свої досягнення наукової громадськості. По неділях, рано вранці, всі співробітники приходили в лабораторію, щоб привести її до ладу. Вони мили підлогу, забруднений шлаком і золою, чистили робочі столи, розставляли на них отримані протягом тижня речовини. Коли на десяту годину ранку двері лабораторії відкривалися, вона ставала схожою скоріше на навчальну аудиторію. Студенти, колишні учні Девілля, професори, академіки - хіміки, математики, філософи, просто любителі науки - всі поспішали зайняти в ній місця, щоб почути повідомлення про останні досягнення Девілля.
Велер знав про ці цікаві засіданнях з своїм колишнім відвідинам Парижа, але тепер він мав можливість відвідати лабораторію позачергово та докладно поговорити про дослідницьку роботу Девілля.
Вони увійшли в лабораторію, коли в ній, як завжди, кипіла робота. Співробітники Девілля працювали буквально в поті чола. Шум насосів, що подають кисень, і гуркіт печей створювали враження, ніби це кратер вулкана, де ось-ось почнеться виверження.
Девілль підвів Велера до високого молодому людини, зміцнювати графітове блюдо над розпеченою піччю. За його обличчю текли великі краплі лота.
- Хочу представити вам одного з моїх співробітників. Це Анрі Жюль Дебре.
Дебре випростався, витер замаслені руки ганчіркою і привітався.
Мені відомо, що ви працюєте над методом очищення платини, - сказав Велер. - Ви дозволите присутнім мені при розливанні металу?
Якщо б ви змогли затриматися ще на півгодини; то я був би щиро радий показати вам цю операцію, - відповів Дебре.
Ну звичайно! Ви ж знаєте, що, крім вас, ніхто ще не зміг досягти таких високих температур! Мені це дуже цікаво.
- Тут температура близько 1800 °, - сказав Девілль. - Пройдемо тепер в іншу печі. Маю честь представити вам Анрі Луї Моріса Карона. Сподіваюся, що ця наша робота також приверне вашу увагу. Адже ви займалися мінералоутворення, чи не так? Висока температура сприяє кристалізаційних процесів. Нам з Кароном до певної міри вдалося добитися контролю над ними. Розплавити окис алюмінію неможливо; це ви знаєте з вашої практики. Але за певних умов і в присутності різноманітних домішок вона плавиться і потім викристалізовується, утворюючи прекрасні рубіни і сапфіри.
Девілль попроеіл співробітника принести скриньку з дорогоцінними каменями. На стіл висипалася різнобарвна купа найрізноманітніших каменів - червоних рубінів, синіх сапфірів, темно-коричневих напівпрозорих цирконів ... Велер довго милувався ними.
Ви справді змагається з природою! - Сказав він
з захопленням.
Ми скоріше намагаємося наслідувати їй, - жартівливо відповів Девілль. - Тепер ми вже знаємо умови, при яких утворюються ці красиві камені.
І багато інших мінерали, - додав Карон. - Ось, в цій коробочці зберігається отриманий нами апатит. Він дуже схожий на природний.
Якщо ми розплавляємо суміш аморфного фосфату кальцію і фториду кальцію, утворюється фторапатит, - сказав Девілль. - Якщо замість фториду до фосфату додати хлорид кальцію, виходить хлорапатит. Ми отримали і інші фосфатні мінерали, які дуже рідко зустрічаються в природі.
Ось це фосфат магнію, а це фосфат заліза, - сказав Карон, подаючи дві страви з дрібними блискучими зразками отриманих мінералів.
Дивно! - Вигукнув Велер. - Ваші високотемпературні печі дають вам воістину необмежені можливості для синтезу мінералів. А що за синтез ви проводите тепер?
В даний час ми трохи відійшли від проблеми отримання мінералів, - сказав Девілль. - Успіхи у виробництві алюмінію змусили нас шукати шляхи для отримання інших металів у чистому вигляді. Ви знаєте, що ще в 1829 році Буссе отримав металевий магній, застосувавши ваш метод відновлення хлориду магнію калієм. Ми замінили калій натрієм, оскільки з натрієм реакція протікає більш спокійно, і тепер підприємства виробляють, значні кількості цього легкого металу.
Ми намагаємося вдосконалити метод, - вміщався Карон. - Присутність фториду кальцію сприяє реакції, так як реакційна суміш плавиться при більш низькій температурі.
Вважаю, що ви вже займалися вивченням властивостей магнію? - Запитав Велер. - Адже ми до цих пір майже нічого не знаємо про нього.
- Частково, - відповів Девілль. - Найцікавіше те, що магній, подібно калію та натрію, горить на повітрі. Втім, ви можете в цьому самі переконатися.
Девілль взяв залізною ложкою невеликий шматочок сіруватого металу і вніс у відкриту піч. Магній запалав, і сліпуче білий світ залив всю лабораторію. Велер прикрив очі рукою.
Ніби в лабораторії спалахнуло сонце!
Пропозиція про відновлення окису бору натрієм виявилося дуже плідним: Велер і Девілль отримали чистий аморфний бор у вигляді тонкого коричневого порошку. Вони встановили багато хто не відомі до тих пір властивості цього елемента.
Особливу увагу вони звернули на здатність бору горіти в атмосфері чистого азоту. Отриманий при цьому процесі продукт являв собою нітрид бору. Крім дослідів з відновлення за допомогою натрію, вони зробили спробу провести відновлення алюмінієм, проте суміш окису бору і порошкоподібного алюмінію виявилася інертної. Суміш нагріли настільки, що окис бору розплавилася і вміст тигля перетворилося в густу масу, але, тим не менше, реакція не йшла. Температуру продовжували підвищувати далі, і раптом суміш у тиглі стала потріскувати, на поверхні з'явилися іскорки, а стінки тигля стали розжарюватися від виділився тепла. Температура підвищилася ще більше, і не прореагувала порошок алюмінію розплавився. Трохи згодом реакція припинилася і розпечений до червоного тигель став повільно темніти. Девілль висипав його вміст на порцелянову плитку. Велер вилучив білий порошок окису алюмінію, і відкрилася поверхню вже остиглого злитку алюмінію. Коричневого порошку бору в тиглі не було.
Неможливо, щоб бір не виділився, - сказав Девілль, продовжуючи розглядати білий порошок.
Якщо утворилася окис алюмінію, повинен вийти і бір, - зауважив Велер.
Може бути, бор з'єднався з надмірною алюмінієм? Відповідь нам дасть аналіз. Треба розчинити алюміній і проаналізувати утворився розчин.
Велер опустив шматочок алюмінію в склянку з соляною кислотою. Коли реакція закінчилася, на дні чарки зібралося кілька чорних блискучих кристалів, не розчиняється в кислоті. Незабаром вчені переконалися, що вони отримали нову Аллотропических форму бору - кристалічний бор. Ці маленькі блискучі кристалика змагалися за твердістю і блиском з найтвердішим мінералом - алмазом.
Співробітництво вчених призвело до ще одного значного відкриття. Їм вдалося отримати в чистому вигляді і елемент титан. Велер знав по своїм колишнім дослідженням, що титан має досить значною реакційною здатністю. Він дуже легко пов'язується з азотом, утворюючи нітрид, тому всі досліди по його отриманню він проводив в атмосфері водню. Відновлення розплавленого фтортітаната калію парами натрію призвело до отримання чистого металу. Перш намагалися отримати його і Берцеліус, і Уолластон, і Велер, але замість металу утворювався нітрид, помилково приймається ними за метал. Чистий титан був дуже схожий на залізо. Як і залізо, він розчинявся в соляній кислоті, утворюючи розчин хлориду титану.
Плідна діяльність Девілля в галузі металургії принесла йому славу неперевершеного фахівця. Під час одного з регулярних недільних зборів в його лабораторії серед відвідувачів з'явився високий, ставний незнайомець. Він з цікавістю розглядав печі, тиглі, виготовлені з графіту, магнезиту і окису кальцію. Коли відвідувачі розійшлися і лабораторія спорожніла, він підійшов до Девілля і сказав:
росіянин, і до вас за дорученням государя.
-Чим зобов'язаний цієї честі?
-У царській казні зберігається багато відходів платини, що залишилася після карбування монет. Крім того, там зберігаються руди, багаті платиною. Існує думка, що вилучення платини з цих матеріалів відомими методами неможливо. Я посланий до вас з проханням про сприяння.
Єдине, що ми можемо зробити, - сказав Девілль, - це вивчити можливість вилучення платини з ваших матеріалів тут, в нашій лабораторії. Цим можу зайнятися я сам, а також помічник Дебре.
Кілька місяців по тому в лабораторію Девілля доставили ящики, прислані з Росії. У них було п'ятдесят шість кілограмів платиновмісних матеріалів. Девілль і Дебре негайно приступили до роботи. Близько чотирьох місяців безперервно проводилися процеси, а два вчених працювали позмінно - один вдень, інший вночі.
Коли російський посол у Парижі прибув до них за отриманим металом, Девілль передав йому 42 кг чистої платини, відлитої в злитки, і один злиток іридію вагою 1,8 кг. Незважаючи на велику кількість опрацьованих матеріалів і складні операції, було втрачено тільки 120 г благородного металу. Ця робота ще раз підтвердила репутацію Девілля як одного з найвидатніших фахівців з платиновим металів.
У наступні роки продовжилися досліди з отримання металів у чистому вигляді. Так, при відновленні оксидів хрому та марганцю був застосований вугілля, отриманий з цукру, а кобальт і нікель вдалося одержати термічним розкладанням їх оксалатів.
У високотемпературних печах вдалося провести розкладання багатьох речовин, які до тих пір вважалися надзвичайно стійкими. Під дією високої температури відбувається розпад молекул на простіші частинки. Цей процес, названий термічною дисоціацією, мав надзвичайно велике значення при визначенні молекулярних ваг газоподібних речовин. Метод визначення молекулярних ваг речовин по Дюма знаходив обмежене застосування через невисоку термостійкості скла. Щоб розширити можливості цього методу, Девілль застосував порцелянові судини, а нагрівання проводив парами киплячих сірки, ртуті, кадмію або цинку. Таким чином, йому вдалося провести вимірювання при 1000 °, а в деяких випадках навіть при 1200 ° С.
Результати виявилися досить несподіваними. Молекулярний вага хлориду алюмінію, визначений при 500 ° С, був близько 272, а при 1000 ° С - близько 136. Подібні ж результати були отримані і для ряду інших речовин.
Помилок під час вимірювань бути не могло, так як помічник Девілля Трост проводив всі експерименти з винятковою точністю, і тим не менше величини молекулярного ваги залежали від температури. Чим вище була температура, при якій проводили вимірювання, тим менше виявлялося отримане значення.
На основі цих даних Девілль зробив висновок: при високих температурах молекули розпадаються - протікає термічна дисоціація.
Деякі вчені зустріли цей висновок з недовірою, але незабаром вони змінили свою думку, так як доводи вченого були незаперечні.
Багато наукових товариств обрали Девілля своїм почесним членом, висловивши таким чином визнання його наукових досягнень. У 1861 році він став членом Французької Академії наук. За шість років до цього, в 1855 році, під час однієї з бесід він дізнався, що Дюма мав намір висунути його в члени Академії за створення промислового методу виробництва алюмінію. Девілль всіляко опирався цьому рішенню: він вважав неетичним для себе стати членом Академії раніше брата: Шарль Девілль зробив значний внесок у геологію і, як вважав Анрі, повинен був раніше його стати членом такого шанованого всіма наукової установи Франції.
Тільки після того, як Шарль був обраний в члени Академії, Анрі Девілль дав свою згоду. Брати Девілль, як і раніше, тепло ставилися один до одного. Вони дружили сім'ями. У Анрі було п'ятеро синів, а в Шарля - чотири доньки.
Весілля Етьєнна і Анрієтта ще більше зблизила обидві родини: спільні поїздки під час літніх канікул, спільні сімейні торжества - все було пройнятий взаємною любов'ю і згодою.
Велика дружба пов'язувала Анрі Сент-Клер Девілля з Луї Пастером. За якимось дивним збігом обставин Девілль, який закінчив медичний факультет, викладав хімію в «Еколь Нормаль», а його колега, Луї Пастер, який закінчив хімічний факультет, викладав біологію. Обидва вчених часто проводили час разом, розмовляючи про свої відкриття, про плани на майбутнє. Великі пізнання в хімії і в медицині дуже зблизили їх.
Основною проблемою, якої на той час займався Девілль, була термічна дисоціація. Це питання хвилювало майже всіх вчених, часто запрошували Девілля виступити з лекціями перед членами наукових товариств. Такі лекції відбулися в 1859 і 1860 році в Женеві, а в 1864 році - в Парижі. Спеціально для своїх публічних виступів Девілль сконструював прилад, за допомогою якого міг просто і наочно демонструвати термічний розклад води.
Спроби пояснити цей процес розкладання робилися і до мене, - розповідав він Пастеру, - але всі вони були невдалими. Причина невдач в тому, що отримані при розкладанні води водень і кисень не розділялися. При повільному охолодженні суміші гази знову взаємодіяли, тому з трубки виходив тільки водяну пару. Всі вчені вважали, що вода при нагріванні не розкладається.
- А в чому полягає перевага твоєї установки?
- Я використовую відкриття Томаса Грема, що полягає в тому, що легкі гази проходять з великою швидкістю через пористу перегородку. Для цієї мети я пропускаю водяний пар через пористу трубку, нагріту до червоного. Вода термічно розкладається на водень і кисень, але через пори проходить тільки водень, а в трубці залишається неразложившиеся пар і кисень, який збирається в скляному циліндрі.
- Але у своїй доповіді ти сказав, що отримуєш гримучу суміш, а не кисень.
- Так. Це так, тому що пориста трубка вставлена ​​в іншу, більш широку і не пористу, щоб зібрати водень. Якщо після охолодження обидва газу відвести до загального посудину, виходить суміш водню і кисню, тобто гримучий газ.
- Експеримент дотепний і переконливий.
- Так, Луї, переконливий. Можна з упевненістю сказати, що всі речовини при високій температурі розкладаються. Потрібно тільки їх нагріти до певної температури.
Пастер поринув у спогади.
Через кілька місяців після цієї розмови Пастера спіткало велике нещастя: його паралізувало. Він нерухомо лежав у ліжку.
- Я не шкодую себе, - сказав він Девілля, - шкода лише роботу - вона залишиться незавершеною.
- Ти не правий, - заспокоював його Девіль. - Ти будеш жити ще довго: адже тобі всього лише 46 років. Запам'ятай мої слова: ти переживеш мене і навіть скажеш прощальне слово на моїй могилі.
Пастер гірко посміхнувся
Слова Девялля виявилися пророчими. Здоров'я Пастера поступово відновилося.
Девілль продовжував вивчати термічну дисоціацію, її зв'язок з Аллотропических перетвореннями речовин і інші проблеми. Експериментальні дослідження проводили його учні Трост і Отфель. Але спокійний хід роботи вченого був порушений раптовою смертю Шарля. Девілль невтішно ридав над труною улюбленого брата. Втрата Шарля була важким ударом для Анрі Девілля. Тепер він жив з постійною думкою про близьку кончину. Девілль став нервовим, він турбувався про майбутнє своїх дітей, мріяв залишити їм стан, щоб вони могли спокійно влаштуватися в житті, але відчував, що дні його полічені. Цей страх перед близьким кінцем розхитував його здоров'я, він постійно вимагав лікарів.
І смерть не пощадила вченого. Він помер 1 липня 1881 в селі Бюлон сюр-Сен, недалеко від Парижа. Поховали його, як він заповідав, поруч з могилою брата. Як він і передбачив колись, надгробну промову на його могилі вимовив Луї Пастер.

Список використаної літератури
1. Глінка Н. Л. Загальна хімія. - Л.: Хімія, 1988. - 702 с.
2. Хімічна енциклопедія в 5 т. / під ред. І. Л. Кнунянца. - М.: Радянська енциклопедія, 1990.
3. Манолов Н. К. Великі хіміки - М.: Світ, 1989. - 425 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
74.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Сент-Екзюпері а. - Притчевий характер казки а. де Сент-Екзюпері Маленький принц
Кабе Етьєн
Походження та роль сімейного клану Сен-Клер в історії Шотландії
Хімік електрізатор дисидент
Хімік Томас Грем
Лайнус Полінг найбільший хімік XX століття
Анрі Руссо
Анрі Бергсон
Анрі Реньє
© Усі права захищені
написати до нас