Введение в истинную физическую химию

Гл.1. О физической химии и ее назначении

Химическая наука рассматривает качества и изменения тел. Качества бывают двоякого рода, а именно, одни возбуждают у нас точно различимое представление, другие — только ясное. Первого рода качества — масса, фигура, движение или покой и местоположение каждого ощутимого тела; второго рода — цвет, вкус, целебные силы, сцепление частей и т. д. Первые и воспринимаются взором и определяются геометрическими и механическими законами, предметом которых они являются; причина же последних лежит в частях, недоступных остроте зрения, потому сами качества не могут быть определены геометрически и механически без помощи физической химии. Первые по необходимости присущи всем телам, вторые — только некоторым. Поэтому мы считаем целесообразным по почину Бойля называть первые качества общими, вторые — частными. Смешанное тело — это такое, которое состоит из двух или нескольких разнородных тел, соединенных друг с другом так, что любая чувствительная часть этого тела совершенно подобна любой другой егочасти в отношении частных качеств. Так, огнестрельный порох состоит из селитры, серы и угля — разнородных тел, и любая часть его, доступная чувствам, совершенно подобна любой другой части цветом, сцеплением частей, взрывной силою и т. д. Тела, составляющие смешанное тело, как здесь селитра, сера и уголь, называются составляющими.

Составляющие нередко сами являются смешанными телами, состоящими из других разнородных тел. Составляющие такого рода мы называем составляющими второго порядка; а если они, в свою очередь, смешанные тела, то составляющие их мы именуем составляющими третьего порядка. Таким путем нельзя, однако, идти до бесконечности, но должны в конце концов существовать составляющие, в которых нельзя отделить друг от друга никакими химическими операциями или различить рассуждением разнородные тела; поэтому такого рода составляющие мы обозначаем как последние, или — на языке химиков — как начала.

Так как смешанное тело в любой чувствительной частице подобно самому себе, то, следовательно, любая чувствительная частица его состоит из одних и тех же составляющих, поэтому в смешанном теле должны существовать частицы, которые, если подвергнутся дальнейшему делению, распадаются на разнородные частицы тел, из которых состоит смешанное тело. Первые частицы мы называем частицами смешанного тела, вторые — частицами составляющих. Представляется уместным назвать частицы последней составляющей — частицами начала.

Из определения смешанного тела и примеров явствует, что от смешения разнородных тел происходят различные качества и явления, что поэтому для объяснения частных качеств тел и их изменений обязательно требуется познание их состава. Отсюда задача химии — исследовать как состав доступных чувствам тел, так и то, из чего впервые образуются составные тела, — именно начала.

Гл.2. О частных качествах смешанных тел

На первом месте надо поставить те качества смешанных тел, которые зависят от различного сцепления частиц, ибо никакое изменение смешения в химии не может воспоследовать без изменения сцепления частиц.

От различного сцепления частиц прежде всего происходят тела твердые и жидкие. Твердое тело - то, которого фигура не может изменяться без внешней силы, а жидкое - то, части которого, от собственной тяжести, скользят друг около друга и которое образует верхнюю поверхность, параллельную горизонту, а остальным своим частям придает фигуру содержащей это тело полости.

Твердые тела бывают жесткие или ковкие. Жесткие тела под влиянием ударов распадаются на части; ковкие поддаются ударам не ломаясь и вытягиваются в полосы и проволоки. В обоих случаях сопротивление различается соответственно сцеплению между частицами, и его никаким образом нельзя определить, так как степени его бесконечно многочисленны.

Жидкое тело бывает либо густым, либо тонким. Топкое при изменении фигуры полости, заключающей его, быстро следует за поверхностью полости, а густое - медленно. Первого рода тело - вода, второго - смола, мед и т. д.

Кроме того, физики различают жидкость и текучее тело. Жидкостью они называют то тело, которое течет и у которого частицы взаимно связаны; оно образует капли, как вода. Текучим же в собственном смысле они именуют тело, частицы которого скользят, свободные от взаимного сцепления. Такого рода тело есть алебастр, обратившийся в порошок во время обжигания.

Представляется правдоподобным, что если и не всегда, то в твердых телах упругость обусловлена главным образом сцеплением частей. Упругость есть то качество тел, в силу которого фигура их, измененная внешним давлением, восстанавливается в первоначальную: таковы нити железные, стеклянные и т. д.

Как упругость твердых тел происходит главным образом от сцепления частиц, так от самого свойства упругости твердых тел зависит их звонкость, которая определяется как ощутительная продолжительность звука после нанесения удара телу.

После качеств, зависящих от различия в сцеплении частиц, надо поставить на ближайшее место те, которые действуют на чувство зрения: этого требуют как благородство соответствующего органа чувства, так и почти бесконечное разнообразие этих качеств.

Прежде всего глаз отличает непрозрачное тело от прозрачного. Непрозрачное тело — это такое, которое, будучи помещено между глазом и каким-либо предметом, не позволяет изображению последнего воспроизводиться в глазе. Тело называется прозрачным, если, помещенное между глазом и предметом, оно пропускает изображение его к глазу ясным и отчетливым. Первого рода тела — мраморы, металлы и т. д., второго — вода, кварц и подобные им.

Прозрачные и непрозрачные тела бывают гладкие или шероховатые. Тело гладко, если оно дает в себе изображение поднесенного к нему предмета; шероховатые тела этого не дают. Под гладкими понимаем здесь те тела, которые приобретают без посредства человеческого труда гладкую поверхность, как вода, лед, ртуть, стекла прозрачные и непрозрачные; или шероховатую, как мрамор в месте излома, сухая глина и т. п.

Для цветов, которыми тела действуют на наши глаза, нельзя ни дать определений, ни перечислить их разновидностей. Но вполне несомненно, что существуют некоторые цвета, происходящие из других, смешанных друг с другом, и такие, которых этим способом получить нельзя. Так можно составить оранжевый цвет из красного и желтого, зеленый — из желтого и синего, фиолетовый — из синего и красного, но что красный, желтый и синий нельзя создать ни из каких других, это ясно показывает как смешивание окрашенных порошков, так и слияние солнечных лучей. Поэтому красный, желтый и синий цвета мы называем простыми, а все остальные цвета, кроме черного, который вообще не есть цвет, — смешанными.

После того, что открыто чувству глаз, идет то, что различается ощущением языка, именно различные вкусы. Имеющими вкус называются тела, причиняющие языку приятное или неприятное ощущение; безвкусными - не причиняющие такового. Главные и более отчетливые вкусы таковы: 1) кислый, как в уксусе; 2) едкий, как в винном спирте; 3) сладкий, как в меде; 4) горький, как в смоле; 5) соленый, как в соли; 6) острый, как в редьке; 7) терпкий, как в незрелых плодах.

Запахи, действующие на обоняние, по большей части совмещаются со вкусами, так, например, то, что имеет кислый вкус, действует и на нос кислым запахом.

Нам остается сказать кое-что о тех внутренних свойствах смешанных тел, которые могут быть природными или искусственно вызванными, — каковы способности притягивать, отталкивать, производить блуждающие огни, самопроизвольно загораться и т. д., а также лекарственные или ядовитые силы.

Гл.3. О средствах, которыми изменяются смешанные тела

Смешанные тела изменяются от прибавления или потери одной или нескольких составляющих. При этом необходимо, чтобы каждая корпускула смешанного тела приобрела или потеряла одну или несколько корпускул составляющих. А это не может произойти без изменения связи частиц; поэтому необходимы силы, которые могли бы уничтожить сцепление между частицами. Легче всего такое действие производит огонь: нет ни одного тела в природе, которого внутренние части были бы недоступны ему и взаимную связь частиц которого он помог бы разрушить.

Пять обстоятельств химик особенно должен наблюдать относительно огня: 1) степень напряженности, 2) отношение его к телу, подвергаемому его действию, 3) продолжительность во времени, 4) скорость поступательного движения, 5) форму его.

Уничтожив или ослабив или каким бы то ни было образом изменив силу сцепления между частицами смешанных тел, огонь не может больше ничего сделать, если не окажут содействия вода или воздух, раздельно или совместно; они удаляют друг от друга, переносят и обменивают местами освободившиеся от взаимной связи частицы. Итак, огню свойственно изменять сцепление между частицами, а воздуху и воде — их расположение. Таким образом, первый — как бы орудие, авторые два — носители.

Воздух соединяется со смешанными телами двояким образом: или обтекая их и налегая на их поверхность, или занимая поры их. В последнем случае его надо назвать внутренним, в первом — наружным. Влияние и того и другого на химические явления немалое.

Наружный воздух, как находясь в неподвижности у поверхности тела, нередко изменяет состав тела, после перемещения собственных частиц последнего при помощи огня, — так и находясь в движении, приводит к нему посторонние частицы, приносимые с собою, или уносит с собою оторванные собственные частицы тела, или производит одновременно и то и другое. И чем быстрее движение воздуха, тем больше приходит посторонних частиц или уходит собственных частиц тела.

Частицы, которые приносит движущийся воздух смешанному телу, или берутся из самой атмосферы, или искусственно доставляются химиком. Первые различаются в зависимости от погоды, природы и положения места, населенности его и нахождения вблизи фабричных заведений; вторые зависят от природы горючего, применяемого для поддерживания огня, или от природы тела, специально взятого для опыта. Необходимо, чтобы химик был в обоих случаях осмотрителен: 1) чтобы не считал одинаковым действие воздуха болотистых мест летней порою или мест, но соседству с которыми выжигается много серы из металлов, и действие более сухого и чистого воздуха; от взаимного сцепления, рассеиваются, и внутренний воздух смешивается с наружным, более тонкие частицы должны улетать из смешанного тела, и отсюда должны воспоследовать значительные изменения качеств.

Затем, внутренний воздух, освободившийся из распавшихся тел и наполненный тонкими парами, нередко занимает поразительно громадное пространство и обладает большой силой воздействия на встречаемые препятствия. 2) чтобы не принимал того, что присоединилось из горючего материала или из другого соседнего тела, за присущее самому телу.

Опыт показывает, что существует несколько видов воды, различающихся находящимися в них телами. У дождевой воды наблюдаются одни свойства, у речной — другие, у родниковой — третьи. Когда дождь с высоты падает через атмосферу, то принимает в себя встречающиеся сернистые и соляные пары. Поэтому если вода постоит летом несколько дней на солнце, то производит зеленеющую тину; она доставляет также пищу растениям и т. д. Речная вода содержит соляные частицы, вымытые из земли, из бродящих, гниющих и сгоревших тел, принесенные текущими отовсюду ручьями; много этих частиц обнаруживается в остатке, когда чистый водяной пар от теплоты рассеялся в воздухе. Родниковая вода очень часто, почти всегда, несет с собою растворенные в горах минералы, которые нередко можно открыть по вкусу, иногда даже по запаху.

Из природных вод чище прочих приготовленная из снега, не загрязненного пылью, особенно из того, который падает после жестокого мороза при тихой погоде, ибо поверхность земли, скованная свирепостью зимы и покрытая снегом, испускает соляные и горючие пары, как летом. На втором месте стоит речная вода, текущая подо льдом в средине зимы. Третье место занимает дождевая вода. Прочие воды нельзя применять без исследования и очищения.

Действие, производимое водою при изменении состава тел, еще значительно усугубляется оттого, что она сама в очень многих телах — главнейшая составная часть, так что после ее удаления они совершенно меняют свой вид. Поэтому вода, применяемая в качестве средства, должна строго различаться от той, которая существует в самом теле как составная часть и имеет немалое значение среди остальных составных частей, вместе с которыми она образует смешанное тело.

Химические операции — это способы, которыми при содействии химических средств изменяются смешанные тела, поскольку они являются смешанными. При помощи этого определения мы можем легко различить, какие химические операции — основные и главные, и какие — лишь вспомогательные. А именно, первые или 1) соединяют отдельные составляющие в смешанное тело, или 2) разделяют смешанное тело на составляющие, или 3) одновременно делают и то и другое, или 4) изменяют отношение количества составляющих, или, наконец, 5) перемещают расположение частиц в смешении. Во всех случаях изменяются качества частные — одно или несколько. Вторые операции не производят ничего подобного, но способствуют приготовлению тел для основных операций.

Ломоносов М.В. Избранные произведения: В 2 т. Т.1. Естественные науки и философия. – М., 1986. - С. 133-146.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒