Лавуазьє прожарювання олова і ртуті. «Десять найкрасивіших експериментів в історії науки». Глава з книги. рік. Порохове справу. Генеральний відкуп

Юрій Фролов.

Історія природознавства сповнена експериментів, які заслуговують на назви дивних. Описана нижче десятка обрана цілком на смак автора, з яким можна не погоджуватися. Одні з дослідів, які потрапили в цю добірку, закінчилися нічим. Інші привели до появи нових галузей науки. Є експерименти, розпочаті багато років тому, але не закінчені до сих пір.

Так виглядає в наш час полустанок, повз якого їздила платформа з трубачами, перевіряючи принцип Доплера.

Доналд Келлог і Гуа.

За допомогою цього малюнка можна перевірити своє колірне зір. Люди з нормальним зором бачать в гуртку число 74, дальтоніки - число 21.

Що було видно через телескоп під час експерименту з перевірки кулястості Землі. Малюнок А. Уоллеса.

Пройде ще років п'ять, і дев'ята з 1938 року крапля вузький смоли впаде в підставлений стакан.

«Біосфера-2» - гігантський герметизований комплекс будівель з бетону, сталевих труб і 5600 скляних панелей.

Стрибки Ньютона

У дитинстві Ісаак Ньютон (1643-1727) зростав досить кволим і хворобливим хлопчиком. В іграх на свіжому повітрі він зазвичай відставав від однолітків.

Третього вересня 1658 помер Олівер Кромвель, англійський революціонер, ненадовго став повновладним правителем країни. В цей день над Англією пронісся надзвичайно сильний вітер. Народ говорив: це сам диявол прилітав за душею узурпатора! Але в містечку Грентем, де в той час жив Ньютон, діти затіяли змагання зі стрибків у довжину. Помітивши, що стрибати краще за вітром, ніж проти нього, Ісаак обскакав всіх суперників.

Пізніше він зайнявся дослідами: записав, на скільки футів вдається стрибнути за вітром, на скільки - проти вітру і на яку дальність він може стрибнути в безвітряний день. Так він отримав уявлення про силу вітру, вираженої в футах. Вже ставши знаменитим ученим, він говорив, що вважає ці стрибки своїми першими експериментами.

Ньютон відомий як великий фізик, але його перший експеримент можна віднести скоріше до метеорології.

КОНЦЕРТ НА РЕЙКАХ

Був і зворотний випадок: метеоролог провів експеримент, який довів справедливість однієї фізичної гіпотези.

Австрійський фізик Християн Доплер в 1842 році висунув і теоретично обгрунтував припущення про те, що частота світлових і звукових коливань повинна змінюватися для спостерігача в залежності від того, чи рухається джерело світла або звуку від спостерігача або до нього.

У 1845 році голландський метеоролог Христофор Бейс-Баллот вирішив перевірити гіпотезу Доплера. Він найняв паровоз з вантажною платформою, посадив на платформу двох сурмачів і попросив їх тримати ноту сіль (два трубача були потрібні для того, щоб один з них міг набирати повітря, поки інший тягне ноту, і таким чином звук не переривався). На пероні одного полустанку між Утрехтом і Амстердамом метеоролог розмістив декількох музикантів без інструментів, але з абсолютним музичним слухом. Після чого паровоз став з різною швидкістю тягати платформу з трубачами повз перону зі слухачами, а ті відзначали, яку ноту чують. Потім спостерігачів змусили їздити, а сурмачі грали, стоячи на пероні. Досліди тривали два дні, в результаті стало ясно, що Доплер прав.

До речі, пізніше Бейс-Баллот заснував голландську метеослужби, сформулював закон свого імені (якщо в Північній півкулі стати спиною до вітру, то область низького тиску буде від вас по ліву руку) І став іноземним членом-кореспондентом Петербурзької академії наук.

Наука, що народилася за чашкою чаю

Один із засновників біометрії (математичної статистики для обробки результатів біологічних експериментів) англійський ботанік Роберт Фішер працював в 1910-1914 роках на агробіологічної станції поблизу Лондона.

Колектив співробітників складався з одних чоловіків, але одного разу на роботу прийняли жінку, спеціалістку з водоростей. Заради неї вирішено було заснувати в загальній кімнаті файф-о-клок. На першому ж чаюванні зайшов суперечка на одвічну для Англії тему: що правильніше - додавати молоко в чай \u200b\u200bабо наливати чай в чашку, де вже є молоко? Деякі скептики стали говорити, що при однаковій пропорції ніякої різниці в смаку напою не буде, але Мюріель Брістоль, нова співробітниця, стверджувала, що легко відрізнить «неправильний» чай (англійські аристократи вважають правильним доливати молоко в чай, а не навпаки).

У сусідній кімнаті приготували за участю штатного хіміка різними способами кілька чашок чаю, і леді Мюріель показала тонкість свого смаку. А Фішер задумався: скільки разів треба повторити досвід, щоб результат можна було вважати достовірним? Адже якщо чашок було б всього дві, вгадати метод приготування цілком можна було чисто випадково. Якщо три або чотири - випадковість теж могла б зіграти роль ...

З цих міркувань народилася класична книга «Статистичні методи для наукових співробітників», опублікована в 1925 році. Методи Фішера біологи і медики використовують до сих пір.

Зауважимо, що Мюріель Брістоль, за спогадами одного з учасників чаювання, правильно визначила всі чашки.

До речі, причина того, чому в англійському вищому світі прийнято доливати молоко в чай, а не навпаки, пов'язана з фізичним явищем. Знати завжди пила чай з порцеляни, який може лопнути, якщо спочатку налити в чашку холодне молоко, а потім додати гарячий чай. Прості ж англійці пили чай з фаянсових або олов'яних кухлів, не побоюючись за їх цілість.

ДОМАШНІЙ МАУГЛІ

У 1931 році незвичайний експеримент провела родина американських біологів - Уинтроп і Люелла Келлог. Прочитавши статтю про сумну долю дітей, що росли серед тварин - вовків або мавп, біологи задумалися: а що, якщо зробити навпаки - спробувати виховати мавпячого дитинча в людській сім'ї? Чи не наблизиться він до людини? Спочатку вчені хотіли переселитися зі своїм маленьким сином Доналдом на Суматру, де неважко було б серед орангутанів знайти компаньйона для Доналда, але на це не вистачило грошей. Однак Єльський центр з вивчення людиноподібних мавп позичив їм маленьку самку шимпанзе, яку звали Гуа. Їй було сім місяців, а Доналд - 10.

Подружжя Келлог знали, що майже за 20 років до їх експерименту російська дослідниця Надія Ладигіна вже намагалася виховувати, як виховують дітей, однорічного шімпанзёнка і за три роки не домоглася успіхів в «олюднення». Але Ладигіна проводила досвід без участі дітей, і Келлог сподівалися, що спільне виховання з їхнім сином дасть інші результати. До того ж не можна було виключити, що однорічний вік вже запізно для «перевиховання».

Гуа взяли в сім'ю і стали виховувати нарівні з Доналдом. Один одному вони сподобалися і незабаром стали нерозлучні. Експериментатори записували кожну деталь: Доналд подобається запах парфумів, Гуа його не любить. Проводили досліди: хто швидше здогадається, як за допомогою палиці добути печиво, підвішений до стелі посеред кімнати на нитці? А якщо зав'язати хлопчикові і мавпочці очі і покликати їх на ім'я, хто краще визначить напрямок, звідки йде звук? В обох тестах перемогла Гуа. Зате коли Доналд дали олівець і папір, він сам почав щось карябать на аркуші, а мавпочку довелося вчити, що можна робити з олівцем.

Спроби наблизити мавпу до людини під впливом виховання виявилися швидше невдалими. Хоча Гуа часто пересувалася на двох ногах і навчилася їсти ложкою, навіть стала трошки розуміти людську мову, вона приходила в замішання, коли знайомі люди з'являлися в іншому одязі, її не вдалося навчити вимовляти хоча б одне слово - «тато» і вона, на відміну від Доналда, не змогла освоїти простеньку гру типу наших «ладушек».

Однак експеримент довелося перервати, коли з'ясувалося, що до 19 місяців і Дональд не відзначався красномовством - він освоїв всього три слова. І що ще гірше, бажання поїсти він став висловлювати типовим мавпячим звуком на кшталт взлаіваніе. Батьки злякалися, що поступово хлопчик опуститься на карачки, а людський мову так і не освоїть. І Гуа відіслали назад в розплідник.

ОЧІ Дальтона

Мова піде про експеримент, проведений на прохання експериментатора після його смерті.

Англійський учений Джон Дальтон (1766-1844) пам'ятний нам в основному своїми відкриттями в галузі фізики і хімії, а також першим описом природженого недоліку зору - дальтонізму, при якому порушено розпізнавання кольорів.

Сам Дальтон помітив, що страждає цим недоліком, тільки після того, як в 1790 році захопився ботанікою і виявилося, що йому важко розібратися в ботанічних монографіях і визначниках. Коли в тексті йшлося про білих або жовтих квітках, він не відчував труднощів, але якщо квітки описувалися як пурпурні, рожеві або темно-червоні, всі вони здавалися Дальтону відрізнятись від синіх. Нерідко, визначаючи рослина за описом у книзі, вченому доводилося питати у кого-небудь: це блакитний або рожевий квітка? Навколишні думали, що він жартує. Дальтона розумів тільки його брат, який володів тим же спадковим дефектом.

Сам Дальтон, порівнюючи своє сприйняття кольорів з баченням квітів друзями і знайомими, вирішив, що в його очах є якийсь синій світлофільтр. І наказав своєму лаборанту після смерті витягти його очі і перевірити, чи не забарвлене чи в блакитний колір так зване склоподібне тіло - драглиста маса, що заповнює очне яблуко?

Лаборант виконав заповіт вченого і не знайшов в його очах нічого особливого. Він припустив, що у Дальтона, можливо, було щось не в порядку із зоровими нервами.

Очі Дальтона збереглися в банку зі спиртом в Манчестерському літературно-філософському суспільстві, і вже в наш час, в 1995 році, генетики виділили і досліджували ДНК з сітківки. Як і слід було очікувати, в ній виявилися гени дальтонізму.

Не можна не згадати ще про двох вкрай дивних дослідах з органами зору людини. Ісаак Ньютон, вирізавши зі слонової кістки тонкий вигнутий зонд, запускав його собі в око і тиснув їм на задню сторону очного яблука. При цьому в оці виникали кольорові спалахи і кола, з чого великий фізик зробив висновок, що ми бачимо навколишній світ тому, що світло чинить тиск на сітківку. У 1928 році один з піонерів телебачення, англійський винахідник Джон Бейрд, намагався використовувати людське око в якості передавальної камери, але, природно, зазнав невдачі.

НЕВЖЕ ЗЕМЛЯ - ШАР?

Рідкісний приклад експерименту в географії, яка взагалі-то не є експериментальною наукою.

Видатний англійський біолог-еволюціоніст, соратник Дарвіна - Альфред Рассел Уоллес був активним борцем проти лженауки і усіляких забобонів (див. «Наука і життя» № 5, 1997 г.).

У січні 1870 року Уоллес прочитав в одному науковому журналі оголошення, подавач якого пропонував суперечка на 500 фунтів стерлінгів тому, хто візьметься наочно довести кулястість Землі і «продемонструє способом, зрозумілим кожному розумній людині, опуклу залізницю, річку, канал або озеро». Суперечка пропонував якийсь Джон Хемден, автор книги, доводила, що Земля насправді - плоский диск.

Уоллес вирішив прийняти виклик і для демонстрації заокругленість Землі вибрав прямолінійний відрізок каналу довжиною шість миль. На початку і в кінці відрізка стояли два мости. На одному з них Уоллес встановив строго горизонтально 50-кратний телескоп з нитками візира в окулярі. Посеред каналу, на відстані трьох миль від кожного моста, він поставив високу тичку з чорним кружком на ній. На другий міст навісив дошку з горизонтальною чорною смугою. Висота над водою телескопа, чорного гуртка і чорної смуги була абсолютно однаковою.

Якщо Земля (і вода в каналі) плоска, чорна смуга і чорний кружок повинні співпасти в окулярі телескопа. Якщо ж поверхня води опукла, повторює опуклість Землі, то чорний кружок повинен виявитися вище смуги. Так і вийшло (див. Малюнок). Причому розмір розбіжності добре збігався з розрахунковим, виведеним з відомого радіуса нашої планети.

Однак Хемден відмовився навіть подивитися в телескоп, надіславши для цього свого секретаря. А секретар запевнив присутніх, що обидві мітки знаходяться на одному рівні. Якщо деяка розбіжність і спостерігається, то це пов'язано з абераціями лінз телескопа.

Не забарився багаторічний судовий процес, в результаті якого Хемдена все ж змусили виплатити 500 фунтів, але Уоллес витратив на судові витрати значно більше.

ДВА найбільш ДОЛГИХ ЕКСПЕРИМЕНТУ

Можливо, самий розпочато 130 років тому (див. «Наука і життя» № 7, 2001 г.) і поки не закінчений. Американський ботанік У. Дж. Біл в 1879 році закопав у землю 20 пляшок з насінням поширених бур'янів. З тих пір періодично (спочатку кожні п'ять, потім десять, а ще пізніше - кожні двадцять років) вчені викопують одну пляшку і перевіряють насіння на схожість. Деякі особливо стійкі бур'яни проростають до сих пір. Наступну пляшку повинні дістати навесні 2020 року.

Найтриваліший фізичний експеримент почав в університеті австралійського міста Брісбена професор Томас Парнелл. У 1927 році він помістив в укріплену на штативі скляну воронку шматок твердої смоли - вару, який за молекулярними властивостями є рідиною, хоча і дуже в'язкою. Потім Парнелл нагрів воронку, щоб вар злегка розплавився і затекло в носик воронки. У 1938 році перша крапля смоли впала в підставлений Парнеллом лабораторний стакан. Друга впала в 1947 році. Восени 1948 року професор помер, і спостереження за воронкою продовжили його учні. З тих пір краплі падали в 1954, 1962, 1970, 1979, 1988 і 2000 роках. Періодичність падіння крапель в останні десятиліття сповільнилася через те, що в лабораторії змонтували кондиціонер і стало холодніше. Цікаво, що жодного разу крапля не падала в присутності кого-небудь зі спостерігачів. І навіть коли у 2000 році перед лійкою змонтували веб-камеру для передачі зображення в інтернет, в момент падіння восьмий і на сьогодні останньої краплі камера відмовила!

Досвід ще далекий від завершення, але вже ясно, що вар в сто мільйонів разів більше в'язок, ніж вода.

БІОСФЕРА-2

Це наймасштабніший експеримент з потрапили в наш довільний список. Вирішено було зробити діючу модель земної біосфери.

У 1985 році більше двохсот американських вчених і інженерів об'єдналися для того, щоб побудувати в пустелі Сонора (штат Арізона) величезна скляна будівля зі зразками земної флори і фауни. Планували герметично закрити будинок від будь-яких надходжень сторонніх речовин і енергії (крім енергії сонячного світла) і поселити тут на два роки команду з восьми добровольців, яких відразу прозвали «біонавтамі». Експеримент мав сприяти вивченню зв'язків в природному біосфері і перевірити можливість тривалого існування людей в замкнутій системі, наприклад при далеких космічних польотах. Постачати кисень повинні були рослини; вода, як розраховували, буде забезпечуватися природним кругообігом і процесами біологічного самоочищення, їжа - рослинами і тваринами.

Внутрішня площа будівлі (1,3 га) ділилася на три основні частини. У першій розмістилися зразки п'яти характерних екосистем Землі: ділянка тропічного лісу, «океан» (басейн з солоною водою), пустеля, савана (з протікає через неї «рікою») і болото. У всіх цих частинах поселили відібраних ботаніками і зоологами представників флори і фауни. Другу частину будівлі відвели системам життєзабезпечення: чверть гектара для вирощування їстівних рослин (139 видів, вважаючи тропічні фрукти з «лісу»), басейни для риби (взяли тіляпія, як невибагливий, швидко зростаючий і смачний вид) і відсік біологічної очистки стічних вод. Нарешті, були житлові відсіки для «біонавтов» (кожному - 33 квадратних метри із загальною спальни). Сонячні батареї забезпечували електроенергію для комп'ютерів і нічного освітлення.

В кінці вересня 1991 року вісім чоловік «замурувалися» в скляній оранжереї. І незабаром почалися проблеми. Погода виявилася надзвичайно хмарної, фотосинтез йшов слабкіше норми. До того ж в грунті розмножилися бактерії, які споживають кисень, і за 16 місяців його вміст у повітрі знизилося з нормальних 21% до 14%. Довелося додавати кисень ззовні, з балонів. Врожаї їстівних рослин виявилися нижче розрахункових, населення «Біосфери-2» постійно голодувало (хоча вже в листопаді довелося розкрити продуктовий НЗ, за два роки досвіду середня втрата ваги склала 13%). Зникли заселені комахи-запилювачі (взагалі вимерло від 15 до 30% видів), зате розмножилися таргани, яких ніхто не заселяв. «Біонавти» все ж так-сяк змогли просидіти в ув'язненні намічені два роки, але в цілому експеримент виявився невдалим. Втім, він зайвий раз показав, наскільки тонкі й уразливі механізми біосфери, що забезпечують наше життя.

Гігантська споруда використовується зараз для окремих дослідів з тваринами і рослинами.

СПАЛЮВАННЯ АЛМАЗУ

У наш час вже нікого не дивують досліди дорогі і вимагають величезних експериментальних установок. Однак 250 років тому це було в новинку, тому дивитися на вражаючі досліди великого французького хіміка Антуана Лорана Лавуазьє сходилися натовпи народу (тим більше що досліди проходили на свіжому повітрі, в саду біля Лувра).

Лавуазьє досліджував поведінку різних речовин при високих температурах, для чого побудував гігантську установку з двома лінзами, концентровані сонячне світло. Виготовити збірну лінзу діаметром 130 сантиметрів і зараз завдання нетривіальне, а в 1772 році це було просто неможливо. Але оптики знайшли вихід: зробили два круглих увігнутих скла, спаяли їх і в проміжок між ними налили 130 літрів спирту. Товщина такої лінзи в центрі становила 16 сантиметрів. Друга лінза, яка допомагала зібрати промені ще сильніше, була рази в два менше, і її виготовили звичайним способом - шліфуванням скляній виливки. Цю оптику встановили на (її малюнок можна бачити в «Науці і життя» 8, 2009 г.). Продумана система важелів, гвинтів і коліс дозволяла наводити лінзи на Сонце. Учасники експерименту були в закопчених окулярах.

У фокус системи Лавуазьє поміщав різні мінерали і метали: піщаник, кварц, цинк, олово, кам'яне вугілля, алмаз, платину і золото. Він зазначив, що в герметично запаяному скляному посуді з вакуумом алмаз при нагріванні обвуглюється, а на повітрі згорає, повністю зникаючи. Досліди обійшлися в тисячі золотих ліврів.

Однією з перших публікацій А. Лавуазьє був мемуари «Про природу води» (1769). Робота була присвячена питанню про возможнйсті перетворення води в землю. Протягом 101 дня А. Лавуазьє нагрівав воду в скляній посудині «пелікан» і виявив (як і К. Шеєле) освіту в воді листочків сіруватою землі. На відміну від К. Шеєле А. Лавуазьє не справляв хімічного аналізу цієї землі, але шляхом зважування судини і висушених листочків встановив, що вони виходять в результаті розчинення скла.

Вирішивши таким чином питання, що займає в той час вчених, А. Лавуазьє намітив дослідження «Про природу повітря». Вивчивши і проаналізувавши дані про поглинання повітря в різних хімічних процесах, він склав великий план дослідження: «Операції, за допомогою яких, - писав він, - можна домогтися зв'язування повітря, суть: зростання рослин, дихання тварин, при деяких обставинах - випал, нарешті, деякі (інші) хімічні реакції. Я визнав, що повинен почати з цих експериментів »

У другій половині 1772 р А. Лавуазьє вже був зайнятий дослідами спалювання різних речовин, насамперед фосфору. Він встановив, що для повного спалювання фосфору потрібно було велика кількість повітря. Пояснення цього факту, яке він дав, було ще флогістіческім. Однак незабаром він представив Академії наук мемуар, в якому писав: «... я відкрив, що сірка при горінні зовсім не втрачає у вазі, а, навпаки, збільшується, т. Е. З 1 фунта сірки можна отримати значно більше, ніж 1 фунт купоросної кислоти ... те ж саме можна сказати про фосфор;

це збільшення відбувається завдяки величезній кількості повітря, який зв'язується при горінні ». Далі А. Лавуазьє висловлює припущення, що збільшення маси металів при кальцинації також пояснюється поглинанням повітря.

У наступному році А. Лавуазьє поставив дослідження по кальцинації металів. Він повідомляє також про подальші досліди з поглинання повітря в процесах горіння і висловлюється (поки ще не в категоричній формі) про субстанції, що міститься в повітрі і зв'язується з палаючими речовинами в процесі горіння. Описуючи досліди кальцинації металів, А. Лавуазьє підтвердив факт поглинання при цьому повітря.

Для всебічного вивчення процесів горіння і дії на різні речовини високих температур А. Лавуазьє побудував велику запальну машину з двома великими лінзами, за допомогою якої справив спалювання алмазу. Результати всіх цих досліджень стояли в повному протиріччі з теорією флогістону. А. Лавуазьє доводилося дотримуватися крайню обережність у формулюваннях висновків. Але він продовжував працювати за наміченим планом, все більше і більше переконуючись в повній необґрунтованості теорії флогістону. У 1774 р А. Лавуазьє почав пряму атаку на цю теорію. Аналізуючи результати своїх дослідів зі спалювання різних речовин, він незабаром прийшов до висновку, що повітря - не проста тіло, як думали вчені XVIII ст., А суміш різних за властивостями газів. Одна з частин суміші підтримувала горіння. Дослідним шляхом А. Лавуазьє відкинув припущення, що це «фіксується повітря» Блека, навпаки, він стверджував, що ця частина «найбільш зручна для дихання».

В цей час (70-і рр.) Відкриття кисню «носилося в повітрі» і стало вже неминучим. Дійсно, К. Шеєле відкрив кисень в 1772, а Дж. Прістлі - в 1774 рр. А. Лавуазьє не відразу прийшов до відкриття кисню. Вивчаючи кальцинації металів з утворенням «вапна», він вважав, що «найбільш придатна для дихання» частина повітря може бути отримана з металевої «вапна», т. Е. З оксидів будь-яких металів. Однак його спроби не увінчалися успіхом, і тільки в листопаді 1774 року (після побачення з Дж. Прістлеем) він перейшов до дослідів з оксидом ртуті.

Ці досліди А. Лавуазьє виконав двома шляхами. Він прожарюють оксид ртуті з вугіллям і отримав «фіксується повітря» Блека, а також просто нагрівав оксид ртуті. Отриманий при цьому газ представляв, на його думку, найбільш чисту частину повітря. А. Лавуазьє прийшов також до висновку, що «фіксується повітря» являє собою поєднання «чистого» повітря з вугіллям. У своїй доповіді академії він називав «найчистішу частину повітря» також «вельми удобовдихаемим» або «цілющим повітрям».

Важливі висновки були сформульовані А. Лавуазьє в мему- арі «Досліди над диханням тварин»: 1. При диханні відбувається взаємодія тільки з чистою «найбільш придатною для дихання» частиною атмосферного повітря. Інша частина повітря являє собою лише інертну середу, яка не змінюється при диханні. 2. Властивості зіпсованого повітря, що залишається в реторті після прожарювання металів, нічим не відрізняються від властивостей повітря, В якому деякий час перебувало тварина.

Починаючи з 1777 р А. Лавуазьє виступив відкрито проти теорії флогістону. В одному з мемуарів він писав: «Хіміки зробили з флогистона неясне початок, яке не визначене в точної мірою і яке тому придатне для будь-яких пояснень, в які його хочуть ввести. Іноді це початок вагомо, іноді воно таким не є; іноді це вільний вогонь, іноді це вогонь, з'єднаний з землистим елементом; іноді воно проходить крізь пори судин, іноді вони непроникні для нього. Він пояснює одночасно і лужність і нейтральність, прозорість і непрозорість, забарвлення і відсутність забарвлення; це справжній Протей, який змінює свій вигляд кожну мить »

Цікаво, що ці слова А. Лавуазьє нагадують формулювання М. В. Ломоносова, який писав в 1744 р про «вогненної матерії», яка то входить в пори тіл, «... як би залучена якимось приворотним зіллям, то бурхливо залишає їх, як би охоплена жахом ».

У мемуарах «Про горінні взагалі» (1777) А. Лавуазьє дав наступну характеристику явищ горіння: «1. При будь-якому горінні відбувається виділення «вогненної матерії», або світла. 2. Тіла можуть горіти тільки в дуже небагатьох видах повітря, або, вірніше, горіння може відбуватися лише тільки в одному виді повітря, який Прістлі називав безфлогістонним і який я буду називати «чистим» повітрям. Тіла, які ми називаємо горючими, не тільки не горять в порожнечі, або будь-якому іншому повітрі, але там вони гаснуть так швидко, як якщо б їх занурювали в воду ... 3. При будь-якому горінні відбувається руйнування, або розкладання «чистого »повітря, а вага згорілого тіла збільшується точно на кількість поглиненого повітря. 4. При будь-якому горінні палаюче тіло перетворюється в кислоту ... так, якщо під дзвоном спалювати сірку, то продуктом горіння буде сірчана кислота ... ».

Грунтуючись на останньому положенні, А. Лавуазьє створює теорію кислот, які утворюються при з'єднанні кислотоутворюючого початку з горючими речовинами. Цьому Кислотоутворююча початку в зв'язку з цим він дав назву «оксиген» (родяться кислоту, або кисень). Теорія кислот А. Лавуазьє виявилася, проте, не відповідає багатьом відомим фактам. Так, соляна кислота утворюється без будь-якої участі кисню. А. Лавуазьє в даному випадку змушений був вдатися до фантазії для пояснення складу цієї кислоти. Він допустив, що в соляній кислоті міститься особлива просте тіло - мурій, - що знаходиться в кислоті в окисленні стані. Тому до недавнього часу соляна кислота називалася у фармацевтів муріевой кислотою.

Суперечив теорії кислот Лавуазьє і факт утворення води при спалюванні водню. Протягом декількох років Лавуазьє безуспішно намагався виявити у воді сліди кислоти. При цьому він встановив навіть об'ємні відносини водню і кисню в воді (12: 22,9, т. Е. Майже як 1: 2). Цьому результату він, однак, не надав значення. При розкладанні води він, діючи на воду залізними тирсою, отримав водень. Ці дослідження були завершальними в запланованій серії дослідів, поставлених з метою повалення теорії флогістону.

Згадаємо, що претензії з боку деяких вчених на пріоритет відкриттів А. Лавуазьє виявилися безпідставними. Дійсно, відкриття кисню по суті належить саме А. Лавуазьє, а не К. Шеєле і Дж. Прістлі, що залишалися, за словами Ф. Енгельса, «в полоні флогістіческіх категорій» і не розуміли, що саме вони відкрили. «І якщо навіть, - писав далі Енгельс, - А. Лавуазьє і не дав опису кисню, як він стверджував згодом, одночасно з іншими і незалежно від них, то все ж, по суті справи, відкрив кисень він, а не ті двоє, які тільки описали його, навіть не здогадуючись про те, що саме вони описували »

Молоді роки. Початок наукової діяльності.

Лавуазьє походив із заможної буржуазної родини. Початкову освіту він здобув у Коледжі Мазаріні (так званому Коледжі чотирьох націй), аристократичному училище, куди допускалися також діти великої буржуазії і чиновників. У програмі цього училища значне місце було відведено стародавніх мов - латини та грецької, вся система викладання носила схоластичний характер. Велика увага приділялася вивченню французької мови і риторики, так як у Франції в той час панував культ пихатою і витонченої літературної мови.
Але в коледжі не приділялося належної уваги вивченню сучасних живих іноземних мов і Лавуазьє так до кінця своєму житті не вивчив як слід ні англійської, ні німецької. Зате він чудово знав латинь.
Закінчивши коледж, Лавуазьє надійшов на факультет права, - його батько і дід були юристами і ця кар'єра починала вже ставати традиційної в їх сімействі: в старій Франції посади передавалися у спадок. У 1763м році він отримав ступінь бакалавра, в наступному році - ліценціата прав.

Одночасно з проходженням курсу юридичних наук і по закінченні його Лавуазьє займався природничими і точними науками під керівництвом кращих паризьких професорів того часу. Він вивчав математику і астрономію у Лакайля, дуже відомого в той час астронома, що мав невелику обсерваторію в коледжі Мазаріні, ботаніку - у великого Бернара Жюсьє, з яким разом гербарізіровал, мінералогію - у Гетара, що склав першу мінералогічну карту Франції, хімію - у Руел.

(Руел залишив трохи оригінальних робіт, але славився своїм викладанням. Живе, блискуче, захоплююче виклад, ясність і стрункість - наскільки, звичайно, вони були досяжні при тодішньому тьмяному стані хімії - залучали до нього багатьох учнів).

У 1765 році Лавуазьє представив роботу на задану Паризької академією наук тему - «Про кращому способі освітлювати вулиці великого міста». При виконанні цієї роботи позначилася незвичайна наполегливість вченого в переслідуванні наміченої мети і точність в пошуках. Переконавшись, що його очі недостатньо вразливі до різних відтінків світла, він звелів оббити свою кімнату чорною матерією і замкнувся в ній на шість тижнів, в темряві.
Результатом досліджень з'явився великий мемуари, представлений Академії. Премії Лавуазьє не отримав: вона була видана іншим претендентам, які віднесли до питання з більш практичної точки зору, йому ж, який досліджував предмет з наукової, теоретичної сторони, була присуджена золота медаль, а робота надрукована в мемуарах Академії.

Робота з Гетаром. Мінералогічний атлас Франції.

У період з 1763 по 1767 рік, Лавуазьє зробив ряд екскурсій з Гетаром, допомагаючи останньому в складанні мінералогічної карти Франції.
Гетар, колишній другом і вчителем Лавуазьє, займався спочатку ботанікою, потім перейшов до геології і мінералогії. Крім наукових праць, він славився неможливим характером. "Небагато знайдеться людей, які мали стільки сварок", - говорить його біограф Кондорсе. Гетар був до крайності різкий, запальний, грубий, безцеремонний і сварливий, не терпів протиріч, не соромився у виразах і манерах. Ці недоліки характеру не заважали йому бути бездоганно чесним і справедливим людиною, інтриги його обурювали, а так як ніяке людське установа - навіть Паризька академія - без інтриг не обходиться, то джерело сварок і гризні для нього не висихав ... Як би там не було , Лавуазьє завжди залишався з ним в найкращих стосунках.

Лавуазьє був співробітником Гетара протягом трьох років. Так, в 1763 році він об'їздив деякі провінції, вивчаючи головним чином, гіпсові ломки, але не випускаючи з виду і інші галузі науки і промисловості.

Після повернення з подорожі Гетар взявся за складання мінералогічного атласу Франції при діяльній співпраці Лавуазьє. Їм не вдалося довести його до кінця. Внаслідок різних інтриг видання потрапило в руки якогось Монне, дуже безцеремонного пана, який скористався готовим матеріалом і приписати собі головну честь видання. В результаті виявилося, що дослідження було вироблено Гетаром і Монне, і головним чином останнім, ім'я ж Лавуазьє згадувалося тільки побіжно.

Цей безцеремонний вчинок, зрозуміло, дуже роздратував Лавуазьє. "Я нагадую про ці подробиці, - говорить він в одній зі своїх заміток, - щоб показати, з яким безсоромністю пан Монне заволодів таблицями для атласу, на які Гетар і Лавуазьє мали набагато більше права, ніж він, або краще сказати, на які він зовсім не мав права ".

Академія.

18 травня 1768 року, коли Лавуазьє виповнилося 25 років, відбулася важлива подія: він був обраний членом Академії наук. Без сумніву, на це вплинули не тільки його роботи, але і особисте знайомство з вченими, які знали його енергію і відданість науці. По крайней мере, Лаланд, який подав за нього голос, так пояснює свій вибір: «Я сприяв обранню Лавуазьє, хоча він був молодший за свого суперника, минералога Спека, і менш відомий, тому що молода людина, що володів такими знаннями, розумом і енергією і притому значним станом, позбавляє його від необхідності шукати заробіток, природно, міг бути дуже корисний для науки ».

У той час місця в Академії звільнялися лише в разі смерті когось із академіків. У 1768 році помер хімік Барон і на членів класу хімії була покладена задача підбору нових кандидатів.

Конкурентом Лавуазьє був великий інженер-металург Габріель Жар, відомий своїми практичними роботами. Втім, велика і плідна діяльність Спека полягала головним чином у впровадженні передової іноземної техніки в промисловість Франції. За його кандидатуру стояли деякі міністри і скарбник Академії - Бюффон.
Заслуги Антуана Лорана перед наукою в момент його обрання ад'юнктом були ще дуже скромними, і можна вважати, що його багатство і зв'язку зіграли в цьому питанні чималу роль. Недарма в ті часи існувала приказка: «У Академію потрапляють не інакше, як в кареті». При голосуванні Лавуазьє отримав більшість голосів, але Академія могла тільки запропонувати королю обраних нею кандидатів, право остаточного затвердження належало королю. За пропозицією міністра Сен-Флорантен, король затвердив на місце Барона інженера Спека, а для Лавуазьє було створено додаткове місце. При цьому вказувалося, що в разі, якщо знову звільниться вакансія з класу хімії, нові вибори не повинні проводитися.

Генеральний відкуп.

У березні 1768 році Лавуазьє вступив до Генерального відкуп - компанію фінансистів, які орендували в уряду Франції право монопольної торгівлі сіллю, тютюном і вином, а також право стягування різних мит (під час перевезення товарів з-за кордону і з однієї частини Франції в іншу). Він вступив до Генерального відкуп, внісши сотні сорок тисяч ліврів готівкою і сто вісімдесят тисяч ліврів в процентних паперах, отримавши таким чином одну третину паю генерального відкупщика Франсуа Бодони. Відкупна система з повною підставою була ненавидіти народом, але особиста діяльність Лавуазьє по відкупу була цілком бездоганна, як показав його біограф Грімо, спираючись на справжні документи.

Значну частину великих доходів, які Лавуазьє отримував від відкупу, він витрачав на наукові досліди. Для своїх досліджень він не щадив коштів: наприклад, досліди над складом води коштували йому 50 000 ліврів. Домагаючись найретельнішій постановки дослідів, він прагнув до пристрою найбільш точних і досконалих приладів: в цьому відношенні наукова техніка у Франції багато в чому зобов'язана Лавуазьє.

Деякі колеги Антуана Лорана по Академії, дізнавшись про його входження до Генерального відкуп, поставилися до цієї обставини досить негативно, побоюючись, що заняття, пов'язані з новою посадою, згубно вплинуть на його наукову діяльність. "Нічого, - втішав їх математик Фонтен, - зате він буде задавати нам обіди".

Досвід «Про природу води»

У 1770 році виходить мемуари «Про природу води». У цьому дослідженні Лавуазьє вперше показав, яку важливість при з'ясуванні хімічних задач можуть мати вагові визначення. Очистивши дощову воду восьмикратною перегонкою, він помістив її в скляну посудину особливого пристрою, який був після того герметично закупорений і зважений. Вага судини без води був визначений раніше. Нагріваючи воду в цій посудині протягом 100 днів, Лавуазьє знайшов, що в воді дійсно з'явилася «земля». Але зваживши посудину без води після досвіду, він знайшов, що вага його зменшився, причому виявилося, що вага утворилася землі дорівнює зменшенню ваги судини. Звідси він зробив висновок, що ця «земля» є продукт дії води на скло судини. Цим досвідом Лавуазьє остаточно і назавжди вирішив питання про перетворення води в землю, довго залишався спірним.

1771 рік.

У 1771 року Лавуазьє одружився з дочкою свого колеги по відкупу - Марії Ганні П'єретт Польз.
Одруження Лавуазьє була до певної міри позбавленням для його нареченої. Справа в тому, що міністр фінансів Терре, від якого залежав Польз, у що б то не стало хотів видати Марію за якогось графа Амерваля, зубожілого дворянина, який славився своїми гульні, і буйним характером і бажав поправити свої фінанси одруженням на багатій мещаночка. Польз навідріз відмовився від цієї честі і так як Терре наполягав, то відкупник вирішив швидше видати дочку заміж, щоб припинити всяка розмова про графа. Він запропонував її руку Лавуазьє і останній погодився. В цей час йому було 28 років, а його нареченій - чотирнадцять. Незважаючи на молодість нареченої, шлюб виявився щасливим. Лавуазьє знайшов в ній діяльну помічницю і співробітницю в своїх заняттях. Марія допомагала йому в хімічних дослідах, вела журнал лабораторії, перекладала для чоловіка роботи англійських вчених, між іншим, брошуру Кирван, написану на захист старої теорії флогістону і видану у французькому перекладі з примітками Лавуазьє і його співробітників. Малюнки, прикладені до "Traite de chimie" Лавуазьє, були зроблені і вигравірувані нею.

Марія П'єретта Польз

1772 рік. Досліди про горіння.

У 1772 році Лавуазьє представив в академію коротеньку записку, в якій повідомляв про результат своїх дослідів, які показали, що при згорянні сірки і фосфору вони збільшуються у вазі за рахунок повітря, іншими словами, з'єднуються з частиною повітря. Вихідним пунктом його досліджень послужив факт збільшення ваги тіл при горінні.

Влітку 1772 року парижани, прогулювалися неподалік від Лувра, в саду Інфанти, могли бачити дивне, що нагадувало плоску підводу споруда у вигляді дерев'яної платформи на шести колесах. На ній були встановлені величезні скла. Дві найбільші лінзи, що мали в радіусі вісім футів, були скріплені разом так, щоб з них вийшло збільшувальне скло, що збирав сонячні промені і направляє їх на другу лінзу, поменше, а потім на поверхню столу. Побудована таким чином установка для отримання надвисокого спека від сонячних променів представляла собою велике досягнення французької техніки того часу.

На платформі стояли зайняті в експерименті вчені в перуках і чорних окулярах, а його помічники налаштовували це складна споруда на сонці, безперервно тримаючи пливе по небосхилу світило «під прицілом».
Серед людей, які користувалися цією установкою був і Лавуазьє. Його тоді займало, що відбувається при спалюванні алмазу.

Давно було відомо, що алмази горять, і ювеліри попросили Академію наук досліджувати, чи не таїться в цьому який-небудь ризик. Самого Лавуазьє цікавив дещо інший питання: хімічна сутність горіння.
Лавуазьє вів щоденник спостережень і заносив в нього всі подробиці, всі деталі тих явищ, які спостерігалися їм, Маке, Трюденом і різними сановними особами, які відвідували Сад інфанти. Записувалося все, так як ніхто не знав, що саме згодом може виявитися важливим.

1774 рік. Наукова робота.

У 1774 році Лавуазьє представив Академії мемуари про прожаренні олова, в якому сформулював і довів свої погляди на горіння.

Олово прожарюємо в замкнутій реторти і перетворилося в "землю" (окис). Загальна вага залишився незмінним - отже, збільшення ваги олова не могло відбуватися за рахунок приєднання "вогненної матерії", проникаючої крізь стінки судини. Вага металу збільшився, це збільшення дорівнює вазі тієї частини повітря, яка зникла при прожаренні; отже, метал з'єднується з повітрям. Цим і вичерпується процес окислення: ніякі флогістону, "вогняні матерії" тут не беруть участь. В даному обсязі повітря може згоріти тільки певну кількість металу, причому зникає певна кількість повітря, звідси думка про його складності: "Як видно, частина повітря здатна, з'єднуючись з металами, утворювати землі, інша ж - ні, ця обставина змушує мене припускати, що повітря - не проста речовина, як думали раніше, а складається з дуже різних речовин "- пише Лавуазьє.

У жовтні 1774 року, під час перебування в Парижі Прістлі, Лавуазьє отримав від відомого шведського хіміка Шеєле лист, датований 30 вересня 1774 року.

Вчений повідомив, давно займається природою повітря і вогню, що повторюючи досліди Прістлі «намагався виготовити звичайне повітря з пов'язаного повітря в суміші з залізними тирсою, сірої і водою, але мені це ніколи не вдавалося» і просить Лавуазьє зробити ряд дослідів «за допомогою запального скла» .

«Таким чином, ви побачите, як я сподіваюся, скільки повітря утворюється при цій відновної реакції і чи зможе запалена свічка зберігати в ньому своє полум'я, а тварини - жити. Я буду Вам вкрай зобов'язаний, якщо Ви дасте мені знати про результат цього експерименту. Я маю честь перебувати у великому до вас повазі, мосьє, Ваш покірний слуга К. В. Шеєле ".
Отже, Шеєле також отримав кисень, але не розумів суті свого відкриття. Недавні дослідження його лабораторних записів показали, що він зробив це відкриття ще в 1772 році. Невідомо, чи відповів Лавуазьє на цей лист, але достовірно відомо одне: Шеєле так само не зрозумів суті свого відкриття, як і Прістлі, і також до кінця своїх днів відстоював теорію флогістону, намагаючись пристосовувати її до знову відкритим досвідченим фактам.

У тому ж році Лавуазьє представив уряду докладну доповідь про стан Порохової відкупу. Він підкреслив, що, незважаючи на величезні прибутки, ця компанія відкупників незадовільно постачає держава порохом і крім усього іншого підриває ... королівську соляну монополію, т. Е. Генеральний відкуп. Тому він запропонував скасувати Порохової відкуп і передати виробництво пороху державі.
Цей проект був схвалений міністром фінансів Тюрго і рік потому небезпечний конкурент Генерального відкупу був знищений.

1775 рік. Порохове справу. Генеральний відкуп.

У 1775 році Лавуазьє представив Академії мемуари, в якому був вперше точно з'ясовано склад повітря. Повітря складається з двох газів: "чистого повітря", здатного підсилювати горіння і дихання, окисляти метали, і "мефітіческого повітря", котрий має цими властивостями. Назви кисень і азот були дані пізніше.
Також за дорученням Академії він займався дослідженням косметичних засобів на предмет вмісту в них шкідливих для організму речовин.

У червні 1775 року Лавуазьє був призначений одним з чотирьох директорів щойно створеного державного Управління порохів і селітр, відав усією продукцією пороху у Франції. Це призначення змусило його зайнятися удосконаленням технології отримання пороху.

Анулювання договору з Пороховим откупом вимагало сплати неустойки, а французька скарбниця була майже порожня. І ось Лавуазьє вдалося провести блискучу фінансову операцію.

Чотири управителя порохів надали позику уряду чотири мільйони ліврів у вигляді короткострокової позики, причому звичайний легальний відсоток був для цієї позики ще підвищений. Мало того, управителі отримували в один і той же час не тільки пристойну платню як державні чиновники, а й велику премію за кожен фунт виготовленого пороху і селітри, понад встановленого плану.

В Управлінні порохів і селітр з винятковим блиском розгорнулися здібності Лавуазьє як підприємця, організатора і інженера. Він організовує експедиції для відшукання селітряних місцезнаходжень, веде дослідження, що стосуються очищення і аналізу селітри. Прийоми очищення селітри, розроблені Лавуазьє і Боме, дійшли і до нашого часу.

Лавуазьє також звернув найсерйознішу на розробку крейдяних покладів, що містили кілька природної селітри. Вельми цікавий його мемуари «Експерименти над попелом, яку застосовують селітровари Парижа», в якому він показав, що обробка селітри поташом з технічного боку була б значно доцільніше, ніж практикується обробка золою.

Але він сам тут же піддав це питання обговоренню з точки зору економічної та ... політичної і прийшов до висновку, що застосування технічно недосконалого методу все-таки має бути збережено виключно в ім'я збереження соляної монополії. Як генеральний відкупник, він не подумав запропонувати скасування монополії, він зробив такий висновок: «Правильно лише, що в техніці фізичні питання майже завжди ускладнюються політичними питаннями, і тому не треба поспішати з проголошенням ув'язнення до тих пір, поки даний предмет не розглянуто з усіх можливих точок зору ».

Завдяки діяльності Лавуазьє за час з 1775 по 1788 рік виробництво пороху піднялося з мільйона шестисот тисяч фунтів до трьох мільйонів семисот сімдесяти фунтів. При атом дальність стрільби була підвищена, приблизно, з ста п'ятдесяти до двохсот сорока метрів. Ця обставина мала вирішальне значення для розвитку війни за незалежність, яку вели в той час Сполучені Штати проти Англії.
Франція підтримувала американців, забезпечуючи їх грошима, ведення війни, а згодом і збройною силою. І ось, франко-американська артилерія виявилася невразливою для англійців. На цю обставину з гіркотою скаржилися англійські газети і журнали.

Чудово, що цього роду роботи Лавуазьє як ніби бентежили. "Сумнівно, щоб подібні поліпшення були корисні для людства, - зауважує він в одному зі своїх доповідей, - але, у всякому разі, вони вигідні для держави". У цьому зауваженні позначається "громадянин світу", вихований на творах Вольтера і енциклопедистів.

Завдяки турботам Лавуазьє були знищені деякі привілеї, обтяжуючих населення, наприклад, зобов'язання продавати дрова і підвозити матеріали для порохових заводів по певній, занадто низькою таксі, скорочено право обшуку та інші.

З 1775 року Лавуазьє приймає більш активну участь в Генеральному відкупі. Він був обраний членом тютюнового комітету і комітету з ввізних мит (при ввезенні товарів в Париж), членом комітету з соляної монополії і цілого ряду різноманітних комісій з управління відкуп. Йому доводилося брати участь в засіданнях всіх цих комітетів і комісій, причому адміністративні обов'язки нерідко були пов'язані з поїздками.

У тому ж році Лавуазьє переселився в Арсенал, що дозволило йому територіально зблизити свою особисту дослідницьку лабораторію з пороховим управлінням. Тут же містилася і лабораторія, з якої вийшли майже всі хімічні роботи вченого. Лабораторія Лавуазьє була одним з головних наукових центрів Парижа того часу. У ній сходилися представники різних галузей знання, для обговорення наукових питань, сюди ж приходили і початківці молоді працівники науки вчитися у Лавуазьє.

1776 - 1778 роки. Наукова робота. Агрономічні досліди.

У 1776 році, в зв'язку зі стояли виключними морозами, в складі особливої \u200b\u200bкомісії Лавуазьє займається порівнянням температур зим 1776 і +1732 років. Це зажадало вивчення і порівняння термометрів і розробки всієї системи метеорологічних спостережень температур.
У цей період виходять мемуари про природу речовини, що з'єднується з металами, спрямованих до однієї цілик краху флогистонной теорії Шталя.

20 квітня 1776 року Лавуазьє доповів Академії Наук «Мемуар про існування повітря в азотній кислоті».

16 квітня 1777 року виходить «Мемуар про спалювання фосфору і про природу кислоти, що утворюється в результаті цього спалювання».

Запис Лавуазьє. Визначення щільності дощової води.

Також Лавуазьє виступив з повідомленням про "Досвід над диханням тварин і над змінами, зазнає повітря при проходженні через легені" і виклав "Досліди над з'єднанням квасцов з вуглевмісні речовинами і над змінами, зазнає повітря, в якому спалюють пірофорен" (фосфор).
Крім того опубліковано "Мемуар про горіння свічок" і "Мемуар про горіння взагалі"

У 1778 році Лавуазьє купив маєток Фрешін між Блуа і Вандома за 229 тисяч ліврів, потім придбав і деякі інші маєтки (всього на 600 тисяч ліврів) і взявся за агрономічні досліди, думаючи, що «можна надати велику послугу місцевим хліборобам, даючи їм приклад культури , заснованої на кращих принципах ».
Лавуазьє не був прихильником фізіократів, які бачили в землеробстві єдине джерело національного добробуту, але жалюгідний стан культури і злидні населення глибоко обурювали його.

Країна розорялася і не могла оговтатися без корінних реформ в державному господарстві, Лавуазьє переконався в цьому під час своїх численних поїздок по Франції. «Чи повірять, - писав він, - що така родюча, така істотно землеробська країна, як Франція, замість того, щоб вивозити всілякі продукти, знаходиться в залежності від іноземців щодо більшої частини предметів культури, для яких її грунт як не можна більш пристосована?»

За десять років Лавуазьє вдалося перетворити свій маєток в зразкову скотарську ферму, в якій урожай вівса значно перевершував потребу в ньому худоби.
Шляхом заохочення селян-орендарів, він домігся, що вони отримували в кінці року третина врожаю в своє особисте користування. Особливо підкреслюючи цю обставину, він зауважує, що у Франції при існуючих порядках зазвичай «нещасному селянинові в кінці року не залишається майже нічого».

У тому ж році він робить ряд поїздок з інспекцією тютюнових фабрик. Зберігся його лист від 22 червня 1778 року, адресований відкупнику де-Ля-Гант. У цьому листі Лавуазьє висловлює свої міркування щодо роботи однієї великої тютюнової фабрики в Бретані, яку він особисто відвідав:
"Я відчув задоволення при огляді мануфактури Морле і тільки шкодую, що мав надто мало часу, щоб простежити всі виробничі операції. Весь процес подрібнення тютюну, як мені здається, чудово злагоджений, задуманий і здійснюється з великим розумом. Однак шкода, що стільки людей зайнято обертанням тютюнових млинів, між тим як було б цілком можливо здійснити ту ж задачу більш простим способом за допомогою води і коней ".

1779-1780 роки. Досліди з паливом. Інспекція в'язниць.

У 1779 році помер пайовик Лавуазьє по відкупу, Бодони і Лавуазьє став самостійним членом відкупу. Він займав в відкупі різні посади, кілька разів був інспектором - по нагляду за збором податей і брав участь в різних комісіях.

У тому ж році фінансове відомство звернулося до нього з проханням висловити свої міркування про те, яким має бути співвідношення між розмірами мит, якими обкладаються різні види палива при ввезенні їх в місто Париж.
Ці різноманітні види палива, такі як кам'яне вугілля, кокс, деревне вугілля та кілька сортів дров, продавалися в самих різних мірах об'єму і ваги. Лавуазьє звів кожен вид палива до одного і того ж кількості і з'ясував для кожного виду: вартість на місці, вартість провезення до Парижа і розмір накладається мита. Таким чином, було визначено собівартість палива.

Потім він поставив перед собою завдання, яка, мабуть, до нього взагалі ніколи ще не ставилася: порівняти між собою тепловий ефект цих видів палива.

Лавуазьє скористався наступним прийомом. Він встановив великий котел окропу, під яким запалювалося паливо, причому тривалий час підтримувалося кипіння. Для того щоб розрахунки завжди ставилися до одного і того ж кількості води, котел безперервно поповнювався, і до того ж киплячою водою. Записувалося число годин, протягом яких один і той же кількість кожного виду палива підтримувало кипіння води в одному і тому ж котлі. Отримані таким чином дані дозволили встановити відносні теплові ефекти досліджуваних видів палива. Так виник мемуари під назвою: «Досліди про порівняльному ефекті різних видів палива».

Цікавий висновок, зроблений Лавуазьє. Він показав, що для Парижа при існуючих цінах і мита дубові дрова найбільш економічні, а деревне вугілля найбільш доріг. Далі він звернувся до розгляду кам'яного вугілля. "Як дивно, - пише він, - що в королівстві, де дерева дороги і рідкісні і насилу задовольняють попит, мито, що накладається на кам'яне вугілля при ввезенні його в Париж, настільки велика, а між тим він є у величезних кількостях поблизу від річок, що течуть до Парижу ".

У 1780 році Лавуазьє бере участь в комісії, створеної за дорученням прем'єр-міністра Неккера, по обстеженню в'язниць і лікарень Парижа.

У доповіді про результати дослідження Лавуазьє гаряче ратує за реформи, вказуючи на жахливий стан в'язниць: «Повітря і світло насилу проникають в ці заражені, смердючі камери, крихітні вікна розміщені абсолютно неправильно, на нарах арештантам ніде повернутися від тісноти, замість матраців гнила солома; труби відхожих місць проходять через камери, і шкідливі міазми отруюють повітря. У темницях вода просочується крізь стіни, і плаття гниє на тілі в'язнів, які тут же відправляють всі свої потреби. Скрізь на підлогах калюжі гниючої води ... усюди бруд, гниль і мерзота! »

Тисячі нещасних чоловіків і жінок, хворих, закатованих, голодних пройшли перед очима академічної комісії. І це були не стільки злочинці, розбійники і злодії, скільки, головним чином, бідняки, що потрапили до в'язниці за несплату своїх боргів.

Оглянувши королівські в'язниці, Лавуазьє написав в офіційному звіті: «Слід звертатися з людьми не менше людяно, ніж поводяться з тваринами». Він і в даному питанні не зміг обійти економічного боку. «Дешевше охороняти здоров'я людини, ніж витрачати гроші на його лікування. Природно, викликається обурення в народі, коли всі бачать, як ці тортури накладається без розбору в рівній мірі і на звинувачуваних, і на вже засуджених, і на невинних, і на злочинців ».

1782 - 1783 роки. Наукова робота. Аналіз і синтез води. Робота з Лапласом.

У 1782 році Лавуазьє повинен був вивчити питання про характер і небезпеки газів, що виділяються з вигрібних ям, і про методи боротьби зі смородом. Закінчуючи звіт з цього питання, він писав: «Дослідження запахів взагалі, здаються лише цікавими, можуть насправді мати корисне застосування, і я ними займуся».

В середині березня 1782 року він вперше отримує можливість випробувати паяльну лампу з кисневим дуттям.
У липні в його щоденнику відзначаються перші досліди по нагріванню різних тіл за допомогою "пального повітря" і "цілющого повітря". Ці досліди, за словами самого Лавуазьє, не привели до успішних результатів, але їх постановка можлива лише при наявності спеціальної апаратури, в якій обидва газу зберігалися в значних кількостях і могли бути приведені в зіткнення один з одним в будь-яких бажаних пропорціях.

Влітку Лавуазьє надрукував "Роздуми про флогистоне", після того як Кавендіш показав, що при спалюванні водню утворюється вода (але ще не оприлюднив свого відкриття), Лавуазьє представив Академії «мемуар, що має на меті довести, що вода не є просте тіло». Це був перший аналіз і синтез води, проведений за допомогою дослідів і приладів, які і нині описуються в підручниках хімії. Далі, важливо було не тільки відкрити склад води, але і вивести наслідки цього відкриття: Лавуазьє показав, що вода утворюється при диханні внаслідок окислення водню органічних тканин, усвідомив освіту солі при розчиненні металу в кислоті, показавши, що водень, що виділяється при цьому, відбувається від розкладання води, кисень якої з'єднується з металом.

У 1783 році спільно з Лапласом, Лавуазьє проводить дослідження, присвячені в основному проблемам теплоти і викладені в наступних фундаментальних роботах: «Мемуар про електрику, поглинає тілами при випаровуванні», «Мемуар про теплоту», «Про дію теплорода на тверді тіла, особливо на скло і на метали, і про подовження і вкороченні, що випробовується ними при нагріванні, недостатньому для їх плавлення »,« Про перехід твердих тіл в рідкий стан під дією теплорода »,« Про дію теплорода на рідини від точки їх плавлення аж до точки їх випаровування ».

Мабуть, Лаплас всерйоз і глибоко цікавився сутністю цих проблем, так як найактивнішим чином брав участь в їх розробці. Проте, в одному зі своїх листів до Лагранжу (від 21 серпня 1783 роки) Лаплас наступним чином викладає обставини своєї роботи з Лавуазьє: «Я, право, не знаю, яким чином я дав себе втягнути в роботу з фізики; і ви знайдете, можливо, що я зробив би краще, якби утримався від цього, але я не міг встояти проти наполягань мого друга Лавуазьє, який вкладає в спільну роботу стільки чарівності і розуму, скільки я міг би лише побажати. Крім того, він настільки багатий, що не шкодує нічого, щоб надати дослідам всю точність, яка необхідна при тонких дослідженнях ».

Крижаний калориметр Лавуазьє, сконструйований по ідеї Лапласа.
Малюнок Марії Лавуазьє для "початкового курсу хімії"

Навряд чи варто приймати цю світську аргументацію надто буквально, не підлягає сумніву, що Лавуазьє і Лаплас були дійсно великими друзями. Однак необхідно мати на увазі, що матеріальне становище Лапласа в той період аж ніяк не було блискучим, джерелом його заробітків була, лише пенсія в 600 ліврів в рік, призначена йому після відходу з військової школи «за послуги, надані в якості професора математики».
Можливо, ця співпраця Лапласа в лабораторії Лавуазьє було викликано почасти й причинами матеріального порядку.

Використано уривки з книги Я. Г. Дорфман «Лавуазьє»
А також:
М.А.Енгельгардт «Антуан Лоран Лавуазьє. Його життя і наукова діяльність. » Біографічний нарис.
Ю.І. Соловйов «Історія хімії»
Максимильян Робесп'єр «Мова в Кoнвенте 7 травня 1794 року (18 флoреаля II року порівняно республіки)».
Матеріали Вікіпедії, Вікіпедія.

Одного разу осіннім днем \u200b\u200b1772 року парижани, прогулювалися неподалік від Лувра, в саду Інфанти, уздовж набережної Сени, могли бачити дивне, що нагадувало плоску підводу споруда у вигляді дерев'яної платформи на шести колесах. На ній були встановлені величезні скла. Дві найбільші лінзи, що мали в радіусі вісім футів, були скріплені разом так, щоб з них вийшло збільшувальне скло, що збирав сонячні промені і направляє їх на другу лінзу, поменше, а потім на поверхню столу. На платформі стояли зайняті в експерименті вчені в перуках і чорних окулярах, а їх асистенти снували, як матроси по палубі, налаштовуючи все це складна споруда на сонці, безперервно тримаючи пливе по небосхилу світило «під прицілом».

Серед людей, які скористалися цією установкою - «прискорювачем елементарних частинок» XVIII століття, - був Антуан Лоран Лавуазьє. Його тоді займало, що відбувається при спалюванні алмазу.

Давно було відомо, що алмази горять, і місцеві ювеліри попросили Французьку академію наук досліджувати, чи не таїться в цьому який-небудь ризик. Самого Лавуазьє цікавив дещо інший питання: хімічна сутність горіння. Вся принадність «підпалює скла» полягала в тому, що воно, фокусуючи сонячне проміння в точці, що знаходиться всередині контейнера, нагрівало все, що в цю точку можна було помістити. Дим з посудини можна було направити по трубці в посудину з водою, осадити містяться в ньому частки, потім випарувати воду і проаналізувати залишок.

На жаль, експеримент не вдався: від інтенсивного нагріву скло постійно уривався. Однак Лавуазьє впадав у відчай - у нього були і інші ідеї. Він запропонував Академії наук програму з вивчення «повітря, що міститься в речовині», і того, як він, це повітря, пов'язаний з процесами горіння.

Ньютону вдалося спрямувати розвиток фізики по правильному шляху, Зате в хімії в ті часи справи йшли з рук геть погано - вона ще була полонянкою алхімії. «Хна, розчинена в добре дефлегментірованном дусі селітри, дасть безбарвний розчин, - писав Ньютон. - Але якщо її помістити в добротне купоросне масло і струшувати, поки вона розчиняється, то суміш спочатку стане жовтою, а потім темно-червоної ». На сторінках цієї «кулінарної книги» нічого не говорилося ні про вимірювання, ні про кількостях. «Якщо дух солі помістити в свіжу сечу, то обидва розчини легко і спокійно змішаються, - зазначав він, - але якщо той же розчин капнути на випарену сечу, то піде шипіння і закипання і летючі і кислі солі через якийсь час коагулюють у третю речовина, що нагадує за своєю природою нашатир. А якщо відвар з фіалок розвести, розчинивши в невеликій кількості свіжої сечі, то кілька крапель ферментованої сечі знайдуть яскраво-зелений колір ».

Вельми далеко від сучасної науки. В алхімії, навіть в записах самого Ньютона, багато що нагадує магію. В одному зі своїх щоденників він сумлінно переписав кілька абзаців з книги алхіміка Джорджа Старкі, який сам себе називав Філалет.

Уривок починається так: «В [Сатурні] прихована безсмертна душа». Під Сатурном зазвичай розумівся свинець, оскільки кожен елемент асоціювався з якою-небудь планетою. Але в даному випадку мався на увазі сріблястий метал, відомий як сурма. «Безсмертний дух» - це газ, який випускає руда при сильному нагріванні. «До Сатурну узами любові прив'язаний Марс (це означало, що до сурмі додавалося залізо), який сам в собі пожирає велику силу, Чий дух ділить тіло Сатурна, і з обох разом закінчується чудова яскрава вода, в яку сідає Сонце, вивільняючи своє світло ». Сонце - це золото, яке в даному випадку занурене в ртуть, часто звану амальгамою. «Венера, найяскравіша зірка, знаходиться в обіймах [Марса]». Венерою називали мідь, яку на цьому етапі додають в суміш. Цей металургійний рецепт, найімовірніше, є описом ранніх етапів отримання «філософського каменю», до якого прагнули всі алхіміки, оскільки вважалося, що з його допомогою можна неблагородні елементи перетворити в золото.

Лавуазьє і його сучасники зуміли піти далі цих містичних заклинань, проте хіміки навіть в той час ще вірили в алхімічні уявлення про те, що поведінка речовин визначається трьома началами: ртуттю (яка розріджує), сіллю (яка згущує) і сіркою (яка робить речовину пальним ). «Сірчистий дух», також званий terra pingua ( «жирна» або «масляниста» земля), займав розуми дуже багатьох. На початку XVIII століття німецький хімік Георг Ернст Шталь став називати його флогистоном (від грец. Phlog - відноситься до вогню).

Вважалося, що предмети горять тому, що в них багато флогістону. У міру того як предмети поглинаються вогнем, вони виділяють цю горючу субстанцію в повітря. Якщо підпалити шматочок дерева, то він перестане горіти, залишивши після себе лише купку попелу, тільки коли витратить весь свій флогистон. Тому вважалося, що дерево складається з попелу і флогистона. Аналогічним чином після прожарювання, тобто сильного нагріву, металу залишається біла тендітна субстанція, відома як окалина. Стало бути, метал складається з флогистона і окалини. Процес ржавіння - це повільне горіння, на зразок дихання, тобто реакції, що виникають тоді, коли флогистон виділяється в повітря.

Розглядалося і зворотний процес. Вважалося, що окалина нагадувала здобуту з землі руду, яка потім облагороджує, піддаючись відновленню, або «відродження», шляхом нагрівання поруч з деревним вугіллям. Деревне вугілля випускав флогистон, який поєднувався з окалиною, щоб відновити блискучий метал.

Саме по собі використання гіпотетичної субстанції, яку не можна виміряти, але можна припускати, не містить в собі нічого поганого. У наш час космологи теж оперують поняттям «темна матерія», яка повинна існувати, щоб галактики при обертанні не розлітаються на шматки під дією відцентрової сили, і що за розширенням Всесвіту стоїть антигравітаційна «темна енергія».

За допомогою флогистона вчені могли логічно пояснити горіння, прожарювання, відновлення і навіть дихання. Хімія несподівано ставала осмисленої.

Проте це не вирішувало всіх проблем: окалина, що залишалася після прожарювання, важила більше, ніж вихідний метал. Як могло статися, що після виходу флогистона з речовини воно ставало важче? Як і «темна енергія» чверть тисячоліття тому, флогистон, за словами французького філософа Кондорсе, «приводився в рух силами, протилежними за направленням силі тяжіння». Щоб ця думка виглядала поетичність, один хімік заявив, що флогістон «окрилює земні молекули».

Лавуазьє, як і вчені того времни, був упевнений в тому, що флогістон - одна з основних складових речовини. Але до початку експериментів з алмазами він став замислюватися: а чи може щось важити менше нуля?

Його мати померла, коли він був ще хлопчиськом, залишивши йому спадок, якого вистачило, щоб вступити в прибуткове підприємство під назвою «Головний відкуп». Французький уряд укладало з цим консорціумом приватних осіб договір на збір податків, від яких такі відкупщики, як Лавуазьє, мали певну частку. Ця діяльність постійно відволікала його від досліджень, зате давала дохід, який дозволив йому через деякий час стати власником однієї з найкращих лабораторій в Європі. Серед перших експериментів 1769 року було експеримент, за допомогою якого Лавуазьє вирішив перевірити існувало тоді уявлення про те, що воду можна перетворити в землю.

Докази були досить переконливими: вода, випаровуючись на сковороді, залишає твердий залишок. Але Лавуазьє вирішив докопатися до самої суті, використовуючи посудину для сублімації, відомий як «пелікан». Маючи велику круглу ємність в підставі і невелику верхню камеру, посудина був оснащений двома загнутими трубками (трохи нагадували дзьоб пелікана), за якими пар знову повертався вниз. Для алхіміків пелікан символізував жертовну кров Христа, тому вважалося, що посудина «пелікан» володіє силою перетворення. Більш того, вода, яка кипіла в «Пелікані», безперервно б випаровувалася і конденсуватися, так що ніяке речовина - тверде, рідке або газоподібне - не змогло б залишити систему.

Переганяючи чисту воду протягом ста днів, Лавуазьє виявив, що осад дійсно існує. Але він здогадався, звідки той береться. Зваживши порожній «пелікан», він звернув увагу на те, що посудина почала легше. Висушивши і зваживши осад, Лавуазьє побачив, що вага осаду досить точно відповідає зменшенню ваги судини, і цей факт наштовхнув його на думку про те, що джерелом осаду стало скло судини.

Два роки по тому, в 1771 році, Лавуазьє виповнилося двадцять вісім років. У тому ж році він одружився. Його обраницею стала Марія-Анна П'єретт Користі, тринадцятирічна дочка ще одного відкупщика. (Ця досить миловидна дівчина на той час була заручена, і її другого потенційному нареченому було п'ятдесят.) Марії-Ганні так сподобалися наукові заняття чоловіка, що вона швидко освоїла хімію і допомагала чим могла: робила записи, перекладала англійську наукову літературу на французький і виконувала найскладніші креслення експерименту, який виявився настільки елегантний, що йому, як філософського каменю, судилося перетворити алхімію в хімію.

Хіміки того покоління, до якого належав Лавуазьє, вже знали, що, як це вдалося сформулювати англійцеві Джозефу Прістлі, «повітря буває декількох видів». Мефітіческій ( «смердючий» або «затхлий») повітря змушує полум'я гаснути, а миша в ньому гине від задухи. Таке повітря робить каламутною вапняну воду (гідроокис кальцію), утворюючи білий осад (вуглекисла сіль кальцію). Однак рослини добре почувалися в цьому повітрі і через деякий час знову робили його придатним для дихання.

Ще один задушливий газ утворювався, коли свічка горіла якийсь час в закритій посудині. Цей газ не облягав вапняну воду, і, оскільки абсолютно очевидно був пов'язаний з процесом горіння, його стали називати ФЛОГИСТОН повітрям, або азотом (від грецького «неживий»). Самим таємничим був летючий газ, що виділявся, коли залізні ошурки розчинялися в разведеннойсерной кислоті. Він був настільки пальним, що отримав назву «пального повітря». Якщо цим повітрям надути кулю, то він підніметься високо над землею.

Виникало питання, чи є нові види повітря хімічними елементами або, як припускав Прістлі, модифікаціями «звичайного» повітря, одержуваного шляхом додавання або вилучення флогистона?

Насилу стримуючи скептицизм, Лавуазьє повторив деякі експерименти своїх колег. Він підтвердив, що спалювання фосфору з метою отримання фосфорної кислоти або спалювання сірки з метою отримання сірчаної кислоти призводить до отримання речовин, вага яких перевищує вагу використаних речовин, тобто як і при прожарюванні металів. Але чому відбувається зазначену зміну? Йому здалося, що він знайшов відповідь на це питання. Використовуючи збільшувальне скло для нагріву олова, укладеного в герметичною скляною судиною, він виявив, що і до досвіду, і після вся установка важила однаково. Повільно відкриваючи посудину, він чув, як з шумом повітря вривалося всередину, після чого вага знову збільшувався. Може бути, предмети горять не тому, що випускають флогистон, а тому, що поглинають якусь частину повітря?

Якщо це так, то відновлення, тобто переплавлення руди в чистий метал, веде до вивільнення повітря. Він відміряв певну кількість окалини свинцю, яка називається «глет», і помістив її на невелике піднесення в посудині з водою поруч з шматочком деревного вугілля. Накривши всі це скляним дзвоном, він став нагрівати окалину за допомогою збільшувального скла. За витісняється воді він міг здогадатися про виділення газу. Акуратно зібравши виділився газ, він виявив, що від цього газу гасне полум'я і відбувається осадження вапняної води. Схоже, що «затхлий» повітря було продуктом відновлення, але обмежувалося справа тільки цим?

Виявилося, що відповідь спочивав в червоній субстанції, яка називалася mercurius calcinatus, або окалина ртуті, і яку продавали паризькі аптекарі як ліки від сифілісу за ціною 18 і більше ліврів за унцію, тобто 1000 доларів, якщо переводити на сьогоднішні ціни. Всякі експерименти з цією речовиною були не менш екстравагантними, ніж експерименти зі спалюванням алмазів. Як і будь-яку іншу окалину, її можна було отримувати, прожарюючи чистий метал на сильному полум'я. Однак при подальшому нагріванні отримане речовина знову перетворювалося в ртуть. Іншими словами, mercurius calcinatus можна було відновлювати навіть без використання деревного вугілля. Але що тоді було джерелом флогистона? У 1774 році Лавуазьє і кілька його колег з Французької академії наук підтвердили, що окалину ртуті дійсно можна відновити «без додаткових речовин» з втратою приблизно однієї дванадцятої ваги.

Прістлі теж проводив експерименти з цією речовиною, нагріваючи його за допомогою збільшувального скла і збираючи виділяються гази. «Що мене вразило настільки, що навіть не вистачає слів для вираження обуян мене почуттів, - писав він пізніше, - так це те, що свічка горіла в цьому повітрі досить сильним полум'ям ... Я не зміг знайти пояснення сему явищу». З'ясувавши, що лабораторна миша добре відчувала себе в чарівному газі, він вирішив подихати їм сам. «Мені здалося, що після я якийсь час відчував незвичайну легкість і свободу в грудях. Хто б міг припустити, що цей чисте повітря з часом стане модним предметом розкоші. А поки тільки дві миші і я сам мали задоволення вдихати його ».

Газ, в якому добре дихається і легко відбувається горіння, Прістлі вирішив назвати «обесфлогістоненним», тобто повітрям в його найчистішому вигляді. Він був не самотній в таких міркуваннях. У Швеції аптекар, якого звали Карл Вільгельм Шеєле, теж вивчав властивості «вогняного повітря».

До цього часу Лавуазьє вже називав газ, що виділявся при відновленні mercurius calcinatus, «надзвичайно корисним для дихання», або «живим» повітрям. Як і Прістлі, він вважав, що цей газ є повітря в його первозданній формі. Однак тут Лавуазьє зіткнувся з однією трудністю. Коли він намагався відновити окалину ртуті з використанням деревного вугілля, тобто старим, перевіреним способом, виділявся той же газ, що і при відновленні глёта, - він гасив полум'я свічки і облягав вапняну воду. Чому при відновленні окалини ртуті без деревного вугілля виділявся «живий» повітря, а при використанні деревного вугілля виникав задушливий «затхлий» повітря?

Прояснити все можна було тільки одним способом. Лавуазьє взяв з полиці посудину, який називався плоскою колбою. Нижня частина його була круглою, а високе горлечко Лавуазьє нагрів і зігнув так, що воно спочатку вигиналося донизу, а потім знову вгору.

Якщо в його експерименті 1769 року посудину нагадував пелікана, то нинішній був схожий на фламінго. Лавуазьє налив чотири унції чистої ртуті в круглу нижню камеру судини (позначена буквою А на малюнку). Посудину було встановлено на печі так, щоб його горлечко виявилося у відкритий ємності, також заповненої ртуттю, а потім піднімалося в скляний дзвін. Ця частина установки використовувалася для визначення кількості повітря, який буде спожито під час експерименту. Відзначивши паперовою смужкою рівень (LL), він розпалив піч і довів ртуть в камері А майже до кипіння.

Можна вважати, що в перший день не відбулося нічого особливого. Невелика кількість ртуті випарувалося і осіло на стінках плоскої колби. Утворилися кульки були досить важкі для того, щоб знову стекти вниз. Але на другий день на поверхні ртуті стали утворюватися червоні точки - окалина. Протягом кількох наступних днів червона скоринка збільшувалася в розмірах, поки не досягла максимальних. На дванадцятий день Лавуазьє зупинив експеримент і зробив деякі вимірювання.

На той момент ртуть в скляному дзвоні перевищувала початковий рівень на те кількості повітря, який був витрачений на утворення окалини. Врахувавши зміни в температурі і тиску всередині лабораторії, Лавуазьє розрахував, що кількість повітря зменшилася приблизно на одну шосту його початкового об'єму, тобто з 820 до 700 кубічних сантиметрів. Крім того, змінилася природа газу. Коли всередину ємності, де містився повітря, що залишилося, помістили миша, вона відразу стала задихатися, а «вміщена в цей повітря свічка тут же згасла, як ніби її сунули в воду». Але оскільки газ не викликав осідання у вапняній воді, то його, швидше за, можна було віднести до азоту, ніж до «затхлому повітрю».

Але що ртуть отримала з повітря при горінні? Знявши червоний наліт, що утворився на металі, Лавуазьє став нагрівати його в реторті до тих пір, поки він знову не став ртуттю, виділивши при цьому від 100 до 150 кубічних сантиметрів газу - приблизно стільки ж, скільки ртуть поглинула при прожаренні. Внесена в цей газ свічка «прекрасно горіла», а деревне вугілля не тлів, а «світився таким яскравим світлом, що його насилу виносили очі».

Це був поворотний момент. Згораючи, ртуть поглинала «живий» повітря з атмосфери, залишаючи азот. Відновлення ртуті знову призводило до виділення «живого» повітря. Так Лавуазьє вдалося розділити два основних компоненти атмосферного повітря.

Для вірності він змішав вісім частин «живого» повітря і сорок дві частини азоту і показав, що вийшов газ має всі характеристики звичайного повітря. Аналіз і синтез: «У цьому криється найпереконливіший доказ з тих, що доступні в хімії: розкладаючись, повітря знову з'єднується».

У 1777 році Лавуазьє доповів результати своїх досліджень членам Академії наук. Флогистон виявився вигадкою. Горіння і прожарювання відбувалися тоді, коли речовина поглинало «живий» повітря, який він назвав киснем через ролі в освіті кислот. (Oxy по-грецьки означає «гострий».) Поглинання кисню з повітря призводить до того, що в ньому залишається тільки непридатний для дихання азот.

Що стосується газу, який називали «затхлим» повітрям, то він утворювався тоді, коли виділяється при відновленні кисень з'єднувався з чимось в деревному вугіллі, і виходило те, що ми сьогодні називаємо двоокисом вуглецю.

Рік за роком колеги Лавуазьє, особливо Прістлі, бурчали з приводу того, що той нібито привласнив собі першість в експериментах, які вони теж осуществілі.Прістлі одного разу пообідав в будинку подружжя Лавуазьє і розповів їм про своє позбавленому флогистона повітрі, а шведський аптекар Шеєле відправив Лавуазьє лист з розповіддю про свої досліди. Але при всьому при цьому вони продовжували думати, що кисень - це повітря, позбавлений флогистона.

У п'єсі «Кисень», прем'єра якої відбулася в 2001 році, два хіміка, Карл Джерассі і Роальд Хоффман, придумали сюжет, в якому шведський король запросив цих трьох учених в Стокгольм, щоб вирішити питання про те, кого з них вважати першовідкривачем кисню. Шеєле був першим, хто виділив газ, а Прістлі першим опублікував роботу, в якій говорилося про його існування, але тільки Лавуазьє зрозумів те, що їм вдалося відкрити.

Він заглянув набагато глибше і сформулював закон збереження маси. В результаті хімічної реакції речовина - в даному випадку палаюча ртуть і повітря - змінює форму. Але маса при цьому не створюється і не зникає. Скільки речовин вступає в реакцію, стільки ж повинно вийти на виході. Як сказав би податківець, баланс повинен в будь-якому випадку сходитися.

У 1794 році, під час революційного терору, Лавуазьє і батько Марії-Анни разом з іншими відкупниками були визнані «ворогами народу». Їх на возі привезли на площу Революції, де вже були споруджені дерев'яні підмостки, вид яких навіть в деталях нагадував ту платформу, на якій Лавуазьє спалював алмази. Тільки замість величезних лінз стояло інше досягнення французької техніки - гільйотина.

В інтернеті недавно проскочило повідомлення про те, що під час страти Лавуазьє встиг здійснити свій останній досвід. Справа в тому, що гільйотиною у Франції стали користуватися, тому що порахували, ніби це найгуманніша форма страти, - вона приносить миттєву і безболісну смерть. І ось у Лавуазьє з'явилася нагода дізнатися, чи це так. У той момент, коли лезо гільйотини торкнулося його шиї, він став моргати очима і робив це стільки, скільки зміг. У натовпі знаходився асистент, який повинен був порахувати, скільки разів йому вдасться моргнути. Не виключено, що ця оповідь - вигадка, але цілком в дусі Лавуазьє.

(C) Джордж Джонсон "Десять найкрасивіших експериментів в науці".

У 1764 р Паризька Академія наук оголосила конкурс на тему "Знайти кращий спосіб освітлення вулиць великого міста, який з'єднує в собі яскравість освітлення, легкість обслуговування і економічність". Кращим був визнаний проект під девізом "І шлях свій відзначить вогнями" (слова з "Енеїди" Вергілія). У проекті науково обгрунтовувалися різні пристрої вуличного освітлення: ліхтарями олійними і з сальними свічками, з рефлекторами і без них і т.д.

9 квітня 1765 р переможцю була вручена золота медаль Академії. Ним виявився двадцятидворічний Антуан Лоран Лавуазьє - майбутня гордість французької та світової науки.

Народився він 26 серпня 1743 року в родині адвоката паризького суду. Батько хотів бачити Антуана адвокатом і віддав його в старовинне аристократичне навчальний заклад-коледж Мазаріні, потім навчання була продовжена на юридичному факультеті університету.

Антуан, який відрізнявся прекрасними здібностями, навчався легко, так як з юних років він виробив звичку до напруженого систематичної праці. В університеті крім юридичних наук Лавуазьє вивчає і природні, якими захоплюється все більше. Він слухає курс лекцій з хімії у відомого хіміка Г. Руел, займається мінералогією у Ж. Геттар, ботанікою - у Б. де Жюссье.

У 1764 р Лавуазьє закінчив університет зі званням адвоката, а в лютому наступного року він представляє в Паризьку Академію наук свою першу роботу з хімії "Аналіз гіпсу", в якій виявилася його самостійність і оригінальність мислення. Якщо до цього про склад мінералів судили в основному по "дії вогню", то він вивчав "на гіпсі дію води-це майже універсального розчинника"; досліджував процес кристалізації і встановив, що при застиганні гіпс поглинає воду.

У 1768 р він обирається в Академію наук ад'юнктом по класу хімії. Французькі вчені покладали на нього великі надії, і вони не помилилися.

У тому ж році Лавуазьє стає генеральним відкупником. Як один з членів Компанії Генерального відкупу він отримав право стягувати податки і мита з населення. Виконуючи завдання Компанії, він інспектував тютюнові фабрики і митниці на заході Франції. Доходи йшли головним чином на придбання дорогих приладів для наукових досліджень. Участь в Генеральному відкупі стало причиною трагічної загибелі великого вченого під час буржуазної революції.

Маючи багато обов'язків у справах відкупу, Лавуазьє займався хімією тільки з 6 до 9 години ранку і з 7 до 10 години вечора щодня і один раз в тиждень (по суботах) повністю весь день.

З 1772 Лавуазьє починає вивчати горіння і випалення металів, припускаючи "повторити з новими застереженнями, щоб об'єднати все те, що ми знаємо про те повітрі, який зв'язується або виділяється з тіл (мова йде про СО2 - Б. К.), з іншими здобутими знаннями і створити теорію ". У тому ж році він почав досліди по горінню, а також кальцинації металів. Перший експеримент-спалювання алмазу. Лавуазьє помістив його в закриту посудину і нагрівав за допомогою збільшувального скла до тих пір, поки алмаз не зник. Дослідивши утворився газ, Лавуазьє встановив, що це "пов'язане повітря" (СО2). Потім учений піддав спалюванню фосфор і сірку в герметично закритих колбах, попередньо зваживши їх. Аналізуючи результати дослідів, він переконався, що вага фосфору і сірки при горінні збільшився, а таке "збільшення відбувається завдяки величезній кількості повітря, який зв'язується при горінні". Це наводить Лавуазьє на думку, що і при кальцинації металів відбувається поглинання повітря. На доказ він ставить в наступному році спеціальні досліди (знову ж проводячи ретельне зважування). У закритих судинах нагрівалися різні метали: олово, свинець, цинк. Спочатку на їх поверхні утворювався шар окалини (оксидів), але через деякий час процес припинявся. Однак окалина важче вихідного металу, вага ж судини до і після нагрівання залишався тим же. Значить, збільшення у вазі металу могло статися тільки за рахунок наявного в посудині повітря, але тоді там повинно бути розріджений простір. І дійсно, коли посудину відкривали, в нього кидався повітря і вага судини ставав більше (згадайте досліди М. В. Ломоносова).

Чому ж з металами з'єднується не весь повітря? Яка з його складових частин реагує з речовинами? Ці питання хвилювали Лавуазьє. Відповіді на них прийшли після зустрічі з Прістлі.

Повторивши досліди англійського вченого, Лавуазьє констатував, що 1/5 частина повітря з'єднується з ртуттю, перетворюючи її в окалину (оксид ртуті), а що залишилися 4/5 повітря не підтримують горіння і дихання. При нагріванні оксиду виділяється той же об'єм повітря, який, змішуючись з рештою, дає початковий повітря. Отже, звичайне повітря складається з двох частин: "чистого повітря" і "задушливого повітря".

У 1775 р Лавуазьє стає "головним розпорядником порохів" (керуючим селітряних і пороховий промисловістю). Він переїжджає в Арсенал, де влаштовує відмінну лабораторію; в ній він пропрацював майже до кінця життя.

Виконані роботи підводили Лавуазьє до думки про те, що при горінні речовин важливу роль відіграє "чистий", або "цілющий", повітря, а не фантастичний флогистон. Весь свій багатий експериментальний матеріал вчений узагальнив в трьох статтях, які представив в Академію.

У першій розглядалося взаємодія ртуті з "купоросної кислотою" (сірчаної) і випал утворюється при цьому ртутного купоросу. Друга стаття "Про горінні взагалі" була найбільш важливою, так як в ній Лавуазьє пропонував " нову теорію горіння ". Відповідно до цієї теорії горіння є процес з'єднання тіл з киснем з одночасним виділенням тепла і світла. Отримувані при цьому продукти-ні прості речовини, а складні, що складаються з тіла і кисню. При горінні вага речовин збільшується. Третя стаття мала назву" Досліди над диханням тварин і про зміни, які відбуваються в повітрі, що проходить через легені ". у ній автор зазначав, що дихання тварин тотожне горіння, тільки йде воно повільніше, і утворюється при цьому тепло підтримує постійну температуру в організмі.

Ці роботи були високо оцінені Ф. Енгельсом, який писав, що Лавуазьє "вперше поставив на ноги всю хімію, яка в своїй флогистонной формі стояла на голові".

Киснева теорія горіння спростовувала теорію флогістону. Недарма найбільші хіміки того часу - прихильники флогистона, і серед них Шеєле, Кавендіш, Прістлі, відмовлялися її визнати. У Німеччині ж шанувальники "вогненної матерії" в знак протесту навіть спалили портрет Лавуазьє ...

За свої новаторські дослідження Лавуазьє в 1778 р був обраний академіком Паризької Академії наук.

У 1789 р виходить " початковий курс хімії "в трьох частинах - один з найважливіших праць вченого. У тому ж році у Франції почалася буржуазна революція. У березні 1792-го р ліквідується відкуп, а в наступному році Конвент приймає рішення про арешт відкупників, в тому числі і Лавуазьє. Після суду все відкупщики були засуджені до смертної кари. 8 травня 1794 Лавуазьє був гільйотинований. Він розплачувався, за словами К. А. Тімірязєва, "за гріхи цілих поколінь хижаків, висмоктує з французького народу його життєві соки".