Менделеев

В сентябре интенсивность опытов, которые ставил Менделеев, достигает предела. Закончив исследование плотности ртути, он начинает определять высоту подъема разных жидкостей, включая чистую воду, в капиллярных трубках и делает расчет высоты их мениска.[14]

Он наблюдает за расширением воды при разных температурах, измеряет ее плотность. По результатам изучения плотности разных видов спиртов он составляет таблицу и тут же переходит к исследованию поверхностного натяжения органических кислот — масляной, уксусной и валериановой… Менделеев делает расчеты, чертит таблицы, пишет статьи, которые сразу же идут в печать в Петербурге в «Химическом журнале» Н. Соколова и А. Энгельгардта. Но материала для понимания феномена силы взаимодействия частиц у него всё еще недостаточно. А без этого магистр Менделеев не может найти полного объяснения того, что есть химические свойства вещества. Одних только размеров атома и расположения частиц ему для этого недостаточно. В комментарии к этому периоду жизни ученого авторы «Летописи жизни и деятельности Д. И. Менделеева» пишут: «Идея Менделеева о существовании некоторой функции поверхностного натяжения, тесно связанной с составом и структурой веществ, представляется очень важной… Однако в середине XIX века данных для установления этого параметра было еще недостаточно…»

Другие специалисты высказывают мнение, что, несмотря на явную преждевременность этого открытия, Менделеев, будь у него больше времени, все-таки мог бы добраться до него, а, может быть, и до чего-то еще более важного. Всю осень и зиму он неустанно, серия за серией, продолжает ставить опыты, не видя в ситуации ни малейшего повода к пессимизму: «Вопросы, конечно, такие, что, может, не по моим силам, но если не решить их хочу я, по крайней мере, вывести на свет и собрать данные, для решения их необходимые. Цель моя теперь определилась ясно, беда в средствах… Стану делать, что смогу…»

Ранней весной 1860 года его заинтересовал факт полного и мгновенного исчезновения жидкости в вертикально поставленной запаянной стеклянной трубке. Сначала он отметил обычное наползание краев мениска на стенки трубки, отчего он приобретал вогнутую форму. Если подвести к трубке источник тепла, то, поскольку силы сцепления ослабевают, мениск начинает выравниваться, становится всё более плоским и вдруг… исчезает вместе с жидкостью. Сцепление доходит до нуля, и жидкость превращается в газ. Это явление уже наблюдалось химиками, которые не придавали ему особого значения. Менделеев проделывает этот опыт с водой, эфиром и хлористым кремнием. Он отмечает свою для каждого вещества точку перехода из жидкого состояния в газообразное и подтверждает ее при обратном переходе — от газа к жидкости. Таким образом, был открыт факт существования для каждой жидкости особой «абсолютной температуры кипения». «В настоящее время кончил работу о расширении Жидкостей выше их кипения, при высоких давлениях, — сообщает Менделеев. — Мне совершенно неожиданно удалось в ней достичь общего результата, посредством которого этот совершенно до сих пор неизвестный вопрос можно считать решенным». Сообщения об открытии «критической температуры» (так исследователь назвал эту неизменную температурную точку) были разосланы и сразу же опубликованы не только в петербургских «Химическом журнале», «Горном журнале» и «Бюллетенях Академии наук», но и в издании Парижской академии наук, а также в «Анналах», издаваемых Либихом в Гисене. Извлечения из его статей напечатали также химические журналы Вюрца и Эрленмейера. Следует сказать, что Менделеев, гордившийся произведенным открытием, не дал себе в ту пору труда до конца его осмыслить, понять, что оно охватывает абсолютно все жидкости и газы, включая азот, кислород и углекислый газ. Эти так называемые постоянные газы никакими усилиями экспериментаторов не получалось превратить в жидкости. В лучшем случае удавалось получить лишь сжатый газ — и не более. Открытие Менделеева отчетливо подсказывало, что это неудача может быть устранена доведением газов-упрямцев до температуры абсолютного кипения. Но Менделеев тогда больше думал о зависимости между сцеплением и коэффициентом расширения тел. Суть его экспериментов оставалась прежней — день за днем, серия за серией… Что же касается остальных химиков, то они услышали эту подсказку лет через десять.