|
|
Пневматические исследования Дж.
Блэка вскоре были значительно расширены его соотечественниками и химиками
других стран. Английский ученый Г. Кавендиш (1731 —1810) был самоучкой, но
благодаря упорному, систематическому труду он не только усвоил основы науки,
но смог получить важные для науки результаты. Г. Кавендиш организовал собственную
лабораторию и один, без ассистентов выполнял свои исследования.
Первая из опубликованных Г. Кавендишем работ была
посвящена различным видам «искусственного воздуха». Под «искусственным
воздухом» Г. Кавендиш понимал «всякий вид воздуха, который содержится в
веществах в неупругом (связанном) состоянии и может быть из них выделен»,
^например водород. Г. Кавендиш получил водород действием кислот на металлы и
объяснил образование водорода разложением металла, т. е. принял водород в
качестве флогистона. За 20 лет до этого М. В. Ломоносов пришел к такому же
выводу. Необычайная легкость водорода казалась вполне соответствующей
концепции об отрицательной массе флогистона. Изучая свойства «горючего
воздуха», Г. Кавендиш обнаружил, что он имеет вес. Взвесив колбу, содержащую
кислоту и металл, до и после выделения водорода и определив объем
выделившегося газа, ученый нашел его плотность, оказавшуюся равной 0,09.
Поэтому ему пришлось отказаться от заключения, что флогистон — это чистый
водород, и принять, что водород выделяется при реакции в сочетании с водяным
паром. Все же этот вывод был встречен с восторгом химиками- флогистиками,
давно стремившимися получить свободный флогистон.
Г. Кавендиш исследовал и другой вид «искусственного
воздуха» — «фиксируемый воздух» Дж. Блэка. Его плотность оказалась равной
1,57 (по воздуху). Был исследован также и воздух, образующийся при брожении.
Заслугой Г. Кавендиш а надо признать определение некоторых физических
постоянных, что впервые позволило объективно отличать газы друг от друга.
В 1783 г. Г. Кавендиш опубликовал работу «О новом
эвдиометре» — приборе для анализа воздуха , с помощью которого было
отвергнуто мнение о различии состава воздуха, отобранного в разных местах (на
горе, в лесу и т. д.). Состав воздуха всюду оказался одинаковым. Г. Кавендиш
— один из участников открытия азота. Еще в 1772 г. он получил этот газ, названный им «флогистированным воздухом». Однако он не опубликовал
сообщения об этом и приоритет открытия азота формально принадлежит А.
Рутерфорду (1749—1819) —ученику Дж. Блэ- ка, описавшему в диссертации
свойства «фиксируемого мефитического воздуха». Но Г. Кавендиш подробно изучил
свойства азот а, так же как и «огненного воздуха», открытого К. Шееле. Г.
Кавендиш изучил также свойства оксидов азота и использовал способность оксида
азота (II) при окислении присоединять кислород для анализа воздуха. Все это и
было описано в статье «О новом эвдиометре».
Желая выяснить причину уменьшения объема воздуха при
флогистировании (при горении в нем), он приготовил смесь из горючего
(водорода) и «дефло- гистированного воздуха» (кислорода) в длинной трубке и с
помощью электрической искры поджег смесь. В результате взрыва была получена
чистая вода. Г. Кавендиш объяснил этот результат тем, что при флогистировании
воздуха (отнятия кислорода) образуется вода. Пытаясь связать
«флогистированный воздух» (азот), ученый подверг обогащенный кислородом
воздух действию электрических разрядов. Образующиеся при этом оксиды азота
поглощались щелочью.
Таким путем Г. Кавендишу удалось окислить весь азот, и
только небольшой пузырек воздуха, оставшийся в трубке, не поддавался действию
электрических разрядов. Впоследствии, в конце XIX в., было установлено, что
этот пузырек воздуха представляет собой аргон.
До конца своих дней Г. Кавендиш остался верным теории
флогистона, и, несмотря на то что многие его собственные опыты противоречили
этой теории, он предпочитал пользоваться ею при объяснениях.
|