История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

В 1766 г. Г. Кавендиш первым провел систематическое изучение газа, образующегося при взаимодействии кислот с некоторыми металлами. Еще средневековым алхимикам было известно, что при действии минеральных кислот на некоторые металлы выделяется «горючий воздух», однако установить природу этого вещества в то время не удалось. Кавендиш не только получил этот газ в чистом состоянии взаимодействием цинка и серной кислоты, но и количественно охарактеризовал его свойства. Ему удалось впервые установить массы определенных объемов различных газов, результатом чего явилось определение плотности каждого из них. Он обнаружил, что плотность самого легкого среди газов в 14 раз меньше плотности самого воздуха. Этим самым легким газом был продукт взаимодействия кислот с металлами, в частности, с цинком. В 1766 г. Генри Кавендиш опубликовал первую важную работу по химии «Искусственный воздух» («Оп Factitious Airs»), в которой сообщалось об открытии «горючего воздуха». Сейчас этот газ мы называем водородом. Ввиду малой плотности и легкости воспламенения изученного газа, английский ученый не исключал возможности, что им открыт чистый флогистон.

В 1784 г., продолжая наблюдения, начатые англичанином Джоном Уолтайром и французом Пьером Жозефом Макером, Г. Кавендиш доказал, что при взрыве в эвдиометре смеси обычного воздуха с «горючим воздухом» образуется вода. Более того, в работе «Опыты над воздухом» английский ученый сообщал, что при надлежащих пропорциях в воду превращается весь «горючий воздух» и одна пятая часть обычного воздуха. Годом позже в статье, опубликованной в «Philosophical Transactions of the Royal Society of London», Г. Кавендиш сообщил, что при пропускании электрической искры через влажный воздух в эвдиометре над ртутью образуется азотная кислота. Английскому ученому удалось достаточно точно установить состав атмосферного воздуха. По мнению Генри Кавендиша, 79,167% приходится на «флогистированный воздух» (азот) и 20,833% на «дефлогистированный воздух» (кислород). Поражает проницательность английского ученого — в атмосферном воздухе он обнаружил присутствие третьего газа, доля которого составляла, по мнению Кавендиша, 1/120 часть по объему^{207}. Только на рубеже XIX–XX столетий удалось установить, что этим газом является аргон.

Было бы несправедливым по отношению к великому английскому естествоиспытателю не напомнить о выдающихся открытиях, сделанных Генри Кавендишем в области физики. В 1771 г. он экспериментально установил влияние среды на емкость конденсаторов и определил значение диэлектрических постоянных ряда веществ. В 1798 г. сконструировал крутильные весы и измерил с их помощью силу притяжения двух сфер, подтвердив закон всемирного тяготения, массу и среднюю плотность Земли. Кроме того, Кавендиш занимался определением теплоты фазовых переходов и удельной теплоемкости различных веществ. Английский ученый предвосхитил многие изобретения XIX в. в области электричества, но практически все его работы оставались достоянием семейного архива в Девоншире, пока в 1879 г. Джеймс Максвелл не опубликовал его избранные труды. Всю жизнь Генри Кавендиш тратил немалые суммы на научные исследования и благотворительность, оказывал материальную поддержку молодым ученым. Благодарные потомки не забыли заслуги Генри Кавендиша перед мировой наукой. Его именем названа знаменитая физическая лаборатория в Кембриджском университете, организованная в 1871 г.^{208} Несмотря на свою глубочайшую научную проницательность, Генри Кавендиш в объяснениях своих поистине выдающихся химических экспериментов оставался сторонником теории флогистона, тем не менее его чрезвычайно точные опытные данные оказались крайне необходимыми для реформы фундаментальных теоретических положений химии, которую осуществил великий французский ученый А.Л. Лавуазье.

Соотечественник Генри Кавендиша Джозеф Пристли был протестантским священником, глубоко и страстно увлеченным химией. Интерес к естественным наукам у Пристли появился в 1767 г., однако первые публикации в «Philosophical Transactions» появились только в 1772 г. Деятельность Дж. Пристли в области пневматической химии приходится на 1772–1777 гг. Первоначально Пристли проводил эксперименты с CO₂

, который получал с расположенного поблизости пивоваренного завода. Собирая CO₂ под водой, Дж. Пристли обнаружил, что часть газа растворяется в воде, придавая ей приятный кисловато-терпкий привкус, т.е. по сути дела получил содовую или газированную воду, а поэтому его можно считать отцом современной индустрии безалкогольных напитков.