Глава 1. О физической химии и ее назначении
§ 1
Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях. Она может быть названа также химической философией, но в совершенно другом смысле, чем та мистическая философия, где не только скрыты объяснения, но и самые операции производятся тайным образом.
§ 2
Мы захотели назвать этот труд физической химией потому, что решили, прилагая к тому все старание, включить в него только то, что содействует научному объяснению смешения тел. Поэтому мы считаем необходимым все, относящееся к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д., отсюда исключить и отнести в особый курс технической химии с тою целью, 1) чтобы каждый легко находил сведения, ему необходимые, и читал без скуки; 2) чтобы не обременить память учащихся таким разнообразием предметов; 3) чтобы безоглядное стремление к наживе не затемняло философского рассмотрения прекрасной природы, но чтобы 4) изучающий прилежно химию, получив ясное представление о смешанных телах, с полным знанием дела приступал к умножению с ее помощью удобств жизни.
§ 3
Мы называем химию наукою в подражание писателям натуральной философии, которые хотя дают объяснение лишь важнейшим явлениям природы, так что остается очень много сомнительного и еще больше неизвестного, тем не менее по праву украшают физику наименованием науки, имея основание для этого не в своих познаниях, но в задачах физики. Итак, никто не будет отрицать, что как бы мало мы ни преуспели в объяснении химических явлений физическим путем, мы можем в настоящем опыте пользоваться равными правами с физиками.
§ 4
Мы сказали, что 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.
§ 5
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 его части 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.
§ 6
Составляющие нередко сами являются смешанными телами, состоящими из других разнородных тел; так, в этом примере сера состоит из кислотной материи и другой, горючей; селитра из особой кислоты и щелочной соли, уголь из масла, горького кислотного спирта и золы. 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, итти 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.
§ 7
Так как смешанное тело в любой чувствительной частице подобно самому себе (§ 5), 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. Первого рода суть частицы огнестрельного пороха, которые могут распасться только на серу, селитру и уголь; второго рода — частицы самих селитры, серы и угля, образующие в порохе частицу смешанного тела. Представляется уместным назвать частицы последней составляющей — частицами начала.
§ 8
Из определения смешанного тела и примеров явствует, что от смешения разнородных тел происходят различные качества и явления и 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. Какими путями и какими химическими средствами и физическими пособиями достигнуть этого, изъясняется в следующих главах.
Глава 2. О частных качествах смешанных тел
§ 9
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.
§ 10
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.
§ 11
Твердые тела бывают жесткие или ковкие.а 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.
§ 12
Жесткое тело бывает крепким или хрупким. Крепкое требует большой силы и орудий для разрушения сцепления частиц; хрупкое распадается от сжатия или надавливания пальцами. Наконец, хрупкое тело может крошиться или раскалываться. Когда тело крошится, то оно от приложения силы распадается на зерна или в порошок, как мы видим на примере мрамора и сухой глины; когда тело колется, то разделяется на пластинки или тончайшие волокна, как мы наблюдаем на примере селенита и асбеста.
§ 13
Corpus fluidum est vel spissum vel tenue. Tenue, quod, variata figura cavitatis continentis, repente superficiem ejus Жидкое тело бывает либо густым, либо тонким. Тонкое, при изменении фигуры полости, заключающей его, быстро следует за поверхностью полости, а густое — медленно. Первого рода тело — вода, второго — смола, мед и т. д.
§ 14
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.а Такого рода тело есть алебастр, обратившийся в порошок во время обжигания.
§ 15
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.
§ 16
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. Обладающее этим свойством тело называется звонким — как бронза, железо и т. д. Из повседневного опыта явствует, что у тел разного рода звонкость различна, и на ее усиление и ослабление очень большое влияние оказывают масса и фигура тела.
§ 17
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. Нет ни одного смешанного тела, добытого ли неустанным трудом смертных из подземного царства природы, полученного ли из блистательнейших сокровищ флоры, приготовленного ли, наконец, из животных частей, которого цвету, сверкающему живым блеском, или приятному суровостью, или удивительному пестротой, не могли бы подражать произведения химии.а
§ 18
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. Этого определения прозрачного тела не отменяют его различные фигуры, при которых предметы искажаются или умножаются вследствие преломления лучей: в химии мы рассматриваем смешение прозрачных тел, а не различия поверхности их.
§ 19
Прозрачные тела не всегда пропускают к глазу изображение предмета, помещенного за ними, одинаково ясное, но часто как бы окутанноеб туманом. Такое затуманивание или затемнение для разных тел наблюдается различное и различается по степени, так что одни менее прозрачны, чем другие, и наконец постепенно приближаются к непрозрачным телам. Те, которые занимают среднее место между прозрачными и непрозрачными и пропускают столь спутанные лучи, что передаваемые глазу очертания предметов сливаются, называются полупрозрачными, как минерал халкедон,2 рыбий клей и подобные тела.
§ 20
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. От зеркальной гладкости до той шероховатости, которая совершенно препятствует предмету давать изображение на поверхности тела, имеются, очевидно, почти бесчисленные степени гладкости; изображения предметов отражаются с различной ясностью, так же как различно передаются через полупрозрачные тела.
§ 21
Мы заметили, что гладкие тела могут быть ясными или блестящими, и провели различение, определяя ясное тело как такое, которое, будучи выставлено на дневной свет, отражает параллельные лучи белые, какого бы ни было цвета само; а блестящим называем тело, которое, выставленное на дневной свет, отражает параллельные лучи того же цвета, какой имеет само. Первое мы наблюдали в стеклах, второе преимущественно в металлах: поставленная против окна гладкая поверхность стекла, даже самого черного, дает белое изображение окна, а золото — желтое, медь — красноватое.
§ 22
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, о чем подробнее говорится в теоретической части, § ...3 Поэтому красный, желтый и синий цвета мы называем простыми,4 а все остальные цвета кроме черного, который вообще не есть цвет, — смешанными.
§ 23
Так как смешение простых цветов можно разнообразить почти до бесконечности, то получается почти бесконечное число сложных цветов, для обозначения и ясного различения которых очевидно нехватит ни названий, ни числа, ни меры. Поэтому при описании цветов химических тел, чтобы быть правильно и ясно понятыми читателем [и сами мы ничего не сможем установить верного и],а будем определять различные изменения качеств цветов по сходству их с вещами постоянной окраски.
§ 24
Итак, чтобы прежде всего точно отличать простые и чистые цвета от других, мы будем называть красным тот цвет, который мы видим в крови, в лепестках гортензии, в шерсти, окрашенной кармином, в сурике; желтым — цвет, наблюдаемый в настое шафрана, в ромашках и в лучшей охре; наконец, синим — цвет, присущий ясному небу, василькам и порошку краски ультрамарина. Итак, первый цвет мы зовем красным, кровяным или карминовым, второй желтым и шафранным, наконец, третий — голубым, васильковым, ультрамариновым.
§ 25
Средних между этими тремя цветами тоже три: первый состоит из кровяного и шафранного, второй — из шафранного и синего, третий — из синего и кровяного, смешанных поровну. Довольно точное подобие первого цвета находится в корке апельсинов и в лепестках большого африканского цветка;5 второго — в зеленых лугах, третьего — в бирюзе: поэтому мы называем первый оранжевым, второй зеленым или травяным, третий бирюзовым. Из трех простых цветов, соединенных в должной пропорции, получается белый; отсутствие всех цветов есть причина черноты. Обо всем этом ясно говорится в оптике, и мы намерены изложить это подробнее в теоретической части.
§ 25
Как мы установили различия между главными разновидностями цветов по сходству их с вещами, так мы считаем самым целесообразным описывать все другие цвета, происходящие от различного и неравного смешения простых цветов и от различной яркости света, путем сравнения их с общеизвестными вещами и обозначения яркости преобладающего цвета.
§ 26
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. Которые из них простые, которые сложные, можно объяснить не раньше, чем когда будет известна природа начал.
§ 27
Как для цветов, так и для вкусов наблюдается почти бесконечное разнообразие, происходящее от различного смешения названных выше вкусов и их различной резкости, обусловленной примесью безвкусных веществ. Поэтому в химической практике мы можем обозначать тела, различающиеся по вкусу, не иначе, как и в случае цветов: при помощи указания сходств и обозначения преобладающих вкусов.
§ 28
Запахи, действующие на обоняние, по большей части совмещаются со вкусами, так, например, то, что имеет кислый вкус, действует и на нос кислым запахом. Для обозначения и характеристики бесконечного разнообразия запахов нельзя поступать иначе, чем это было сделано для вкусов.
§ 30
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. Обо всем этом достаточно здесь только напомнить: все уяснится в своем месте, когда мы попытаемся исследовать свойства первого рода при рассмотрении смешанных тел, для которых это покажется уместным, способом, описанным ниже (§ ),а а вторые, где нужно, заимствуем от наиболее славных медиков — ибо опыты для их раскрытия не входят в задачи химиков.
Глава 3. О средствах, которыми изменяются смешанные тела
§ 31
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 не мог бы разрушить.
§ 32
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.
§ 33
Напряженность огня не может быть оценена ни чувством осязания, ни по различию света, издаваемого воспламененным телом, ни поб кипению жидкостей, ни по плавлению или затвердеванию тел, ибо осязание для этого и не всегда применимо, и очень часто обманывает; светящиеся тела нередко оказываются менее горячими, чем темные, — так пламя горящей пакли менее горячо, чем железо, близкое к калению; смешиваемые жидкости вскипают, будучи гораздо холоднее других, еще не кипящих; наконец, тот же самый огонь, который одни тела плавит, другие переводит из разжиженного состояния в твердое. Единственное вполне достоверное измерение огня найдено в разрежении тел, на чем основаны термометры и пирометры. Эти инструменты чрезвычайно полезны химику для нахождения напряженности огня. Но о них скажем подробнее в своем месте.
§ 34
Однако в природе существуют некоторые изменения тел, заключающие в себе, как некие пределы, определенное число градусов термометров или пирометров и постоянно отвечающие одним и тем же точкам: нелишнее поэтому здесь вкратце указать эти пределы для установления более ясного представления о напряженности огня. Кроме того, представляется удобным ввести название температурной области для известного числа градусов термометра или пирометра, заключающихся между постоянными пределами, чтобы словами, применяемыми непоследовательно, не запутать и не затруднить читателя. Итак, прежде всего теплота или огонь, от наименьшего до наибольшего, какой встречается в природе, разделяется на температурные области, а эти — на градусы.
§ 35
Первая и нижняя температурная область начинается от самого низкого градуса теплоты, или — что то же — от наибольшего градуса стужи, который пока еще никем не отмечен и не показан. Она оканчивается при температуре начинающегося замерзания воды; этот предел всегда постоянен и неизменен и основывается на явлении, которое весьма важно и имеет величайшее значение в природе. Огнем этой температурной области едва ли пользовались когда-либо химики. Мы однако намерены сделать здесь некоторые, и может быть немаловажные, химические опыты. Ведь ниже температуры замерзающей воды многие тела остаются еще жидкими и следовательно еще не вполне утратили свою силу, необходимую для химического действия. Вторая температурная область начинается там, где кончается первая; а высшим пределом ее мы принимаем ту точку, которой достигает наибольшая наблюдаемая летом жара и около которой находится и теплота здорового человека. Третья температурная область простирается от этой температуры выше до точки кипящей воды. Четвертая устанавливается между кипением воды и кипением ртути. Пятая простирается отсюда до того жара, при котором плавится медь. Наконец, шестая температурная область, начинаясь от плавления меди, ищет себе предела в высшей степени огня, если таковая существует. Все отмеченные здесь пределы температурных областей опираются на важные явления, которые как в природе, так и в самой химии имеют громаднейшее значение.
§ 36
Подобно тому как в соответствии со свойствами каждого тела и каждой химической работы химик должен применять известную степень огня, так нужно очень тщательно соразмерять и количество его, чтобы не употребить слишком большое или слишком малое количество огня по отношению к объему тела, взятого для химического исследования. Действительно, во втором случае мы не достигаем желательного результата, в первом мы понапрасну тратим масло и труд.
§ 37
Также необходимо отметить еще третье обстоятельство, что более слабый огонь нередко гораздо более действителен, чем сильный, для укрощения упорствующих тел, ибо в некоторых случаях известные тела легче поддаются времени, чем силе. Поэтому химик, проводя опыты, должен тщательно следить за тем, где нужен медленный, где сильный огонь.
§ 38
Различная скорость движения, наблюдаемая в распространении пламени, много содействует напряжению силы огня. Так, мы видим у золотых дел мастеров, что железная проволока толщиною около одной линии не может быть накалена в пламени горелки до той температуры, при которой плавится железо, если это пламя не приводится в сильное движение дутьем из паяльной трубки. Поэтому снова надо напомнить химику, чтобы он знал, как возбуждать движение пламени, когда это нужно.
§ 39
Различие формы применения огня состоит в том, что либо к нагреваемому телу проникает только один жар, либо само пламя окружает и непосредственно касается тела. Достаточно известно опытным в практике химии, насколько разнообразные происходят от этого явления, хотя бы применялся огонь одной и той же степени в течение одного и того же времени. Поэтому пусть химик обращает внимание, где надо пользоваться чистым жаром и где пламенем.
§ 40
Для пламени надо учитывать различие горючего материала: является ли таковым дерево, или уголь, — и уголь каменный или древесный, и из какого дерева. Ибо от того, каким будет горючее: плотным или рыхлым, жирным или тощим, сухим или влажным, а самое пламя чистым или коптящим, — от этого, при прочих равных условиях, явления часто изменяются.
§ 41
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, а вторые два — носители. Укажем здесь в немногих словах, с какой осмотрительностью надо ими пользоваться.
§ 42
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.а Влияние и того и другого на химические явления немалое.
§ 43
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.
§ 44
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, по соседству с которыми выжигается много серы из металлов, и действие более сухого и чистого воздуха; 2) чтобы не принимал того, что присоединилось из горючего материала или из другого соседнего тела,а за присущее самому телу.
§ 45
Внутренний воздух, задерживаясь в порах тела, по необходимости должен напитываться более тонкими частицами его, особенно если тело будет пахучим. Поэтому, как только частицы тела освобождаются 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.
§ 46
Затем, внутренний воздух, освободившийся из распавшихся тел и наполненный тонкими парами, нередко занимает поразительно громадное пространство и обладает большой силой воздействия на встречаемые препятствия. Пусть поэтому химик остерегается, чтобы заключенный и ищущий выхода воздух не разорвал сосуды с ущербом для труда, денежных средств и даже здоровья.
§ 47
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.
§ 48
Сколько эти примеси причиняют нарушений в химических действиях, достаточно известно из технической химии: так, красильщики, пивовары и другие ремесленники жалуются, что в их искусстве нельзя достигнуть одинаковой степени совершенства, пользуясь любой водою. Нам надлежит поэтому при химическом исследовании, предпринимаемом для физического познания составных частей, применять самую чистую воду, какую только можно найти или приготовить, если мы не желаем обмануться при раскрытии природных тайн.
§ 49
Какими способами надо очищать воды, будет преподано ниже. 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. В это время ни порожденные дождями ручьи содержащимся в них загрязнением, ни ветры поднятой ими пылью не делают ее мутной, насыщенной соляным веществом; но мы ее черпаем вышедшею из земли и процеженной через песчаные берега. Третье место занимает дождевая вода. Прочие воды нельзя применять без исследования и очищения.
§ 50
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.
§ 51
Таковы действительные и настоящие средства, без которых — всех, или по крайней мере двух из них, — не может произойти никакое изменение в смешении тел. Сверх них, другие авторы называют гораздо большее, почти бесконечное число химических средств, именно столько, сколько имеется разновидностей смешанных тел, которые действуют друг на друга при помощи огня, воздуха и воды. Но описывать и объяснять их все мне представляется тем же самым, что излагать всю химию в предисловии к ней до изложения ее самой. Поэтому мы решили, что описать взаимодействие смешанных тел и различных составных частей надо для каждого в своем месте.
Глава 4. О химических операциях
§ 52
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.
§ 53
Основные химические операции мы разделяем на общие и специальные, или на первичные и второстепенные. Мы насчитываем шесть общих: разрыхление, уплотнение, растворение, осаждение, дигерирование, возгонку. Второстепенных или специальных насчитывается несколько, и большинство их придумано химиками не вследствие различного образа их действия, но по разнообразию материи. Исключив из них все лишнее, мы рассмотрим важнейшие из них вместе с первичными, каждую на своем месте.
§ 54
Разрыхление есть ослабление или даже разрушение сцепления между частицами тела. Этот род операции мы с полным основанием вводим и предпосылаем другим, так как: 1) он изменяет главное из частных качеств в телах, 2) открывает дорогу к изменению смешения и 3) указывает различия силы сцепления между частицами в большинстве тел.
§ 55
При помощи разрыхления больше всего изменяется положение частиц смешанного тела (§ 52, п. 5), хотя и другие изменения происходят довольно часто, в зависимости от характера различных видов этой операции, которых числом пять: расплавление, размягчение, разведение, прокаливание и препарация.
§ 56
Расплавление есть превращение твердого тела в жидкое, производимое силою огня. Обычный пример мы видим у золотых дел мастеров и многих других ремесленников, которые имеют дело главным образом с плавлением металлов. При помощи этой операции наиболее ослабляется связь между частицами, и два или больше разнородных тела легко соединяются в одно или, будучи смешаны, разделяются.
§ 57
Размягчением называют изменение, при помощи теплоты, жесткого тела в мягкое; оно есть как бы некоторая ступень к расплавлению. Его надо отличать от расплавления лишь потому, что иногда природа двух тел, подлежащих смешению, не допускает их соединения расплавлением, — ибо при такой силе огня тончайшие и способнейшие к действию частицы улетают в воздух.в
§ 58
Разведением зовется превращение жидкого тела более густого в тонкую жидкостьг путем прилития более значительного количества водной влаги или иной жидкости, однородной одной из составных частей подлежащего разведению тела. Его применение очень многообразно, ибо тела совершенно жидкие легче смешиваются, скорее осаждают на дно инородные более тяжелые части и из чрезмерно сильно действующих делаются более мягкими. Примеры часто наблюдаются у пробирных мастеров и граверов на меди, которые разбавляют водою крепкие водки, чтобы, смягчившись, они производили более тонкие действия.
§ 59
Прокаливание есть перевод твердого или жидкого тела в порошок силою огня. Обычный пример можно видеть у ваятелей статуй, которые для изготовления изображений превращают силою огня алебастр ва порошок. При помощи этой операции достигается совершенное расторжение сцепленных частиц и открывается легкий доступ инородным телам, которые должны быть присоединены.
§ 60
Препарация есть превращение в порошок твердого крепкого тела, путем обжигания и гашения водою, повторенных несколько раз, при содействии растирания. Этим способом можно сломить упорство самых твердых камней, и их неодолимая иными средствами природа делается мягкой и допускающей обработку. Примеры доставляют ювелиры, которые описанным выше способом готовят наждак для полировки камней.
§ 61
Уплотнение состоит в том, что частицы смешанного тела из состояния слабого или вовсе уничтоженного сцепления переводятся в состояние более тесной взаимной связи. Эта операция противоположна предыдущей. Обычно разрыхление составляет начало всего опыта, а уплотнение — конец его; первое открывает, второе заключает его.
§ 62
Видов уплотнения, которые по большей части состоят и в перемене расположения частиц смешанного тела, мы насчитываемб девять: застывание, отвердевание, сгущение, кристаллизация, свертывание, закаливание, спекание, остекловывание и отжиг.
§ 63
Застывание есть переход жидкого тела в твердое при уменьшении степени огня; пример — любой металл, охлажденный после плавления, а также замерзающая вода. Эта операция противоположна расплавлению; она особенно пригодна для перевода разнородных тел, соединенных взаимным сливанием, в твердое соединение.
§ 64
Отвердевание есть превращение мягкого тела в жесткое.в Оно противополагается смягчению и осуществляется уменьшением огня.
§ 65
Сгущением называют перевод тонкой жидкости в густую, или даже в твердое тело, путем удаления излишней влаги. Оно производится или медленным жаром, без заметного движения жидкости, или более сильным огнем при кипении. В первом случае эту операцию можно назвать выпариванием, во втором — вываркой. Обычные примеры — в солеварнях, где рассолы выпариваются, и у кондитеров, приготовляющих сладости из сгущенного сока ягод.
§ 66
Кристаллизация происходит, когда жидкое тело, сделавшееся более густым от выпаривания или выварки и оставленное спокойно стоять в холодном месте, отчасти превращается в твердые угловатые крупинки. Этой операцией химики пользуются для собирания воедино твердых тел, рассеянных в жидкости. Примеры — на солеварнях и в заведениях, изготовляющих селитру.
§ 67
Свертыванием мы называем перевод жидкости тонкой в густую или густой жидкости в мягкое тело, производимый без заметного выпаривания. Примеры видим в сваренных яйцах и в свернувшемся молоке.
§ 68
Закаливание есть гашение раскаленного металла в воде, для превращения его из ковкого тела в твердое и крепкое тело. У ремесленников эта операция очень часто в ходу особенно у оружейников, но она должна иметь значение и в физической химии.
§ 69
Остекловывание происходит, когда тело в виде порошка силою огня сплавляется через ожижение в блестящее твердое тело, которое при накаливании размягчается и может вытягиваться в нити. Примеры можнов видеть у стеклоделов и в лаборатории пробирных мастеров; также у золотых дел мастеров, которые таким путем украшают эмалью ожерелья, кольца и т. д. При помощи этой операции многие разнородные смешанные тела сочетаются прочной связью.
§ 70
Спекание есть перевод силою огня в каменистое вещество порошкообразного тела, замешенного с водою в тесто, которому по желанию придана известная форма, и затем медленно высушенного. Эта операция отличается от остекловывания тем, что при этом материя не сжижается и полученное каменистое тело при прокаливании не размягчается и не может вытягиваться в нити. Примеры весьма обыкновенны у гончаров и кирпичников, но наилучшие — у мастеров фарфоровых изделий. Результаты, в смысле образования смешанных тел, сходны с получаемыми при остекловывании.
§ 71
Отжиг происходит, когда тело, переведенное в состояние стекла или камня, подвергается длительному действию несколько меньшей степенив жара, чем потребная для его накаливания, и постепенно охлаждается, чтобы обеспечить равномерное сцепление частей и уменьшить хрупкость. Кроме того, при помощи этой операции многое производится, не без приятного зрелища, для получения окрашенных стекол.
§ 72
Растворение имеет место, когда жидкое тело действует на другое — твердое или тоже жидкое — так, что последовательно отрывает его частицы от сцепления и связи с другими, присоединяет их к себе и с разрушенным и присоединенным телом образует смешанное тело.а. Тело, производящее растворение, у химиков зовется растворителем.
§ 73
Растворение бывает двоякое: целостное и частичное. Первое происходит, когда растворяющееся тело целиком переходит в растворитель; второе — когда какая-нибудь составная часть выделяется из растворяющегося тела силою растворителя и соединяется с ним. Первое наблюдается в некоторых разновидностях; второе — в одной из разновидностей этой операции, которых числомв девять: собственно растворение, экстракция, отваривание, вымывание, амальгамация, цементация, коррозия, расплывание и растворение в парах.
§ 74
Собственно растворение бывает, когда частицы твердого или также и жидкого тела, погруженного в растворитель, отрываются последовательно от поверхности и распространяются в самом растворителе. Примеры мы имеем ежедневно, когда растворяем в воде соль или сахар.
§ 75
Это растворение бывает частичным, когда какая-нибудь смесь состоит из двух разнородных тел, из которых только одно растворяется в растворителе, а второе, находящееся в состоянии мельчайших частиц, не смешивается с растворителем; это можно видеть у пробирных мастеров, когда золото отделяют от серебра при помощи крепкой водки.
§ 76
Экстракция имеет место, когда растворитель, каковым всегда бывает винный спирт, из погруженного в него тела выделяет какую-нибудь составную часть и берет ее в свой состав. Обычные примеры наблюдаются ежедневно, когда водка насыщается ароматическими веществами. Само его название и определение показывают, что этот вид операции всегда частичный. Она отличается от предыдущего вида тем, что тот применяется больше для минеральных, а этот — для растительных веществ; тот растворяет бо́льшую часть тела, этот — меньшую.
§ 77
Отваривание — почти то же, что и экстракция, и отличается лишь степенью огня и природою растворителя, а именно, здесь всегда берется вода, которая доводится до кипения. Обычные примеры у каждого на глазах в его кухне.
§ 78
Вымывание есть отделение соляных частиц из порошкообразного тела при помощи теплой воды и взбалтывания. Обыкновенный пример — щелок, вымытый из золы и весьма широко применяемый прачками.
§ 79
Амальгамацией зовут растворение металла или металлического тела в ртути. Пример можно наблюдать у золотых дел мастеров, которые для позолоты серебряных и медных вещей растворяют золото в ртути. Эта операция бывает и частичной, когда в названный растворитель помещают смесь, одна из составляющих которой не подвержена действию растворителя.
§ 80
Цементация совершается, если растворяемое тело и растворитель — твердые тела и поэтому кладутся в сосуд одно на другое последовательными слоями, накрываются и подвергаются действию известной степениа теплоты, чтобы подлежащее растворению тело растворялось растворителем, отчасти или вполне плавящимся. Примеры — у золотых дел мастеров, отделяющих золото от более низких металлов соляными цементами.
§ 81
Коррозией зовется такое растворение, при котором корпускулы растворенного тела в большей части падают сами на дно сосуда в виде порошка.
§ 82
Растворение в парах бывает, когда испарения растворителя действуют на подвешенное телоб и, растворяя его, соединяются с ним.
§ 83
Почти к той же разновидности операций, как растворение в парах, следует отнести и расплывание: это не что иное, как растворение тела, выставленного на влажный воздух, водяными парами. Пример — нередко случающееся расплывание поваренной соли во влажном воздухе.
§ 84
Осаждение происходит тогда, когда разнородные тела, перемешанные между собой, взаимодействуют так, что одно отнимает у другого одну из его составных частей и присоединяет ее к себе, выделяя остальные. Это часто сопровождается шипением и изменением частных качеств, преимущественно тех, которые действуют на чувство зрения. Из определения следует, что осаждение происходит третьим способом (§ 52).
§ 85
Осаждение в тесном смысле есть выделение в виде порошка тела, растворенного в жидкости, по прибавлении другого. Эта операция дает многие и удивительные результаты: обыкновенный пример можно видеть в приготовлении чернил из раствора железного купороса и отвара чернильных орешков.
§ 86
Восстановление есть обратный переход металла или полуметалла,а принявшего вид порошка или шлака, в металлическую форму. Многочисленные примеры встречаются у пробирных мастеров, да и у всех почти ремесленников, выделывающих металлические вещи. Восстановление ртути отмечено специальным названием оживления.
§ 87
Детонация происходит, когда тела подвергаются действию голого огня, так что вытесняемая составная часть загорается пламенем и истребляется им с внезапным треском. Частый пример этого у пробирных мастеров при приготовлении черного флюса.
§ 88
Купеллирование есть отделение золота или серебра из соединения с другими телами при помощи свинца на зольнистом черепке, называемом купелью. Многочисленные примеры у пробирных и золотых дел мастеров.
§ 89
Химическое произрастание наблюдается, когда после осаждения выделившиеся составные части вырастают наподобие какого-то растения. Такого рода операции производятсяа на химических лекциях, так, например, получают дерево Дианы; из них пока ничего не применено для пользы и удобства жизни.
§ 90
Дигерирование есть длительная обработка смешанного тела огнем или умеренным равномерным жаром, вследствие которой нечувствительные частицы тела, приведенные в движение, изменяют своеб расположение в соединении. Поэтому такого рода операция принадлежит к пятому виду (§ 52). Ее разновидностей четыре: минеральное дигерирование, брожение, гниение и реверберация.
§ 91
Минеральным дигерированием мы называем операцию, при помощи которой в минералах, подвергаемых обработке в закрытых сосудах, составные части меняют свое расположение так, что ранее окруженные другими выступают наружу. Алхимики весьма широко пользуются этой операцией.
§ 92
Брожение есть идущее при умеренном нагревании дигерирование, при помощи которого преимущественно из растительных веществ освобождаются от соединения с другими спиртовые и уксусные составные части. Примеры встречаются почти повсюду и ежедневно.
§ 93
Гниением называется дигерирование при слабом жаре, которым освобождаются от соединения с другими, главным образом из животных веществ, мочевые составные части. Примеры встречаются весьма часто и даже вопреки нашему желанию.
§ 94
Реверберация есть более продолжительное обжигание тела, превращенного в порошок, направленным на него пламенем. Операция эта часто следует непосредственно за обжиганием и поэтому некоторыми, недостаточно вникающими в существо дела, смешивается с ним. Пример того и другого в изготовлении сурика. Здесь происходит не только перемещение составляющих, но из пламени прибавляется и некоторое новое составляющее.
§ 95
Возгонкою вообще мы называем перенос тела в виде пара или дыма силою огня из одного места в другое. Этой операцией достигается: 1) разделение составляющих, так как те, которые не выносят силы огня, улетают вверх, а те, которые ему не уступают, остаются на своем месте; 2) соединение отдельных составляющих в смешанное тело; часто случается, что тела, которые иначе трудно соединяются, переведенные в пары, очень тесно связываются друг с другом. Первый случай относится ко второму виду, последний — к первому (§ 52). Тела, никакима химическим огнем не переводимые в пары, зовутся постоянными, а остальные — летучими.
§ 96
Разновидностей возгонки четыре: сухая возгонка, влажная возгонка, или дестилляция, ректификация и кремация.
§ 97
Сухая возгонка происходит, когда пары возгоняемого тела уплотняются в твердое тело, жесткое или хрупкое. Пример дают сера,а киноварь и другие, из паров собирающиеся в твердые тела.
§ 98
Влажная возгонка или дестилляция наблюдается, когда собравшиеся пары, в виде жидкости, каплями падают в подставленный сосуд. Обычный пример — приготовление водки.
§ 99
Ректификацией называют перегонку, которой жидкость отделяется от испорченных частей, или от избытка водной влаги, или от других загрязнений. Примеры также можно видеть у приготовляющих спиртные напитки.
§ 100
Кремацией называют возгонку, при которой тело сжигается голым пламенем и дым собирается в подходящем сосуде. Примеры весьма обыкновенны в очаге у каждого.
§ 101
Когда перечисленные и получившие здесь определение химические операции производятся по нескольку зараз во взаимной связи, то вся серия их получает название процесса.
§ 102
Предосторожностей при операциях много, и они различны в зависимости от природы разных тел, подвергающихся обработке, поэтому опишем их каждую в своем месте.
§ 103
Далее надо заметить, что нельзя производить любую операцию с любым смешанным телом, как будет очевидно из следующей главы, где мы говорим о разновидностях и природе смешанных тел.
§ 104
Вспомогательные операции применяются: 1) для разрыхления, 2) для разделения, 3) для соединения составных частей.
§ 105
Разрыхлению содействуют: сплющивание, при котором тело расплющивается молотом в пластины; измельчение, если его толкут в ступке; зернение, когда расплавленное тело, погашенное в воде или подверженное другому воздействию, рассыпается в зерна; скобление, когда оно скоблится ножом; опиливание, когда оно трется напилком; растирание, если оно растирается в ступке.
§ 106
Для осуществления разделения пригодны отсеивание, когда более крупные части отделяются от более мелких на сите; процеживание, когда при помощи пористого тела прозрачная жидкость отделяется отб инородного тела; отмучивание, когда порошкообразное тело, взболтанное в воде, опускается на дно скорее или медленнее, в соответствии с различным весом частиц, и таким образом более тонкие частицы отделяются от более крупных; отстаивание, когда через некоторый промежуток времени материя, создающая в жидкости муть, падает на дно; отливание, или так называемая декантация, когда жидкость сливается с осадка через край сосуда.
§ 107
Для осуществления соединения применяют: сливание, когда сливаются вместе две жидкости; взбалтывание, когда слитые тела встряхивают; разминание, когда мягкие тела соединяются растиранием; стирание, когда смешанные порошки соединяются длительным растиранием.
Глава 5. О родах смешанных тел
§ 108
Все тела делятся на органические и неорганические.8 В органических части тел оказываются устроенными и связанными друг с другом так, что причина одной части заключена в другой, с ней связанной. В неорганических телах частицы, кроме взаимного сцепления и расположения, не имеют причинной связи. Под органическими мы здесь понимаем преимущественно природные тела, именно животного и растительного царств, которых волокна, протоки, пузырьки, соки, в них обращающиеся, в своем устройстве обусловлены друг другом. Неорганические тела, которые только смешаны, образуют все минеральное царство — обширнейшее поле химической материи.
§ 109
Кроме того, хотя органы животных и растений весьма тонки, однако они состоят из более мелких частиц, и именно из неорганических, т. е. из смешанных тел, потому что при химических операциях разрушается их органическое строение и из них получаются смешанные тела. Таким образом, все смешанные тела, которые производятся из животных или растительных тел природою или искусством, также составляют химическую материю. Отсюда явствует, как широко распространяются обязанности и сила химии во всех царствах тел, коих разные роды, так же как и важнейшие виды, мы считаем необходимым бегло перечислить здесь.
§ 110
Первый род смешанных тел состоит из солей и соляных спиртов, второй из сернистых тел, третий из соков, четвертый из металлов, пятый из полуметаллов, шестой из земель, седьмой из камней.
§ 111
Названием солей обозначают хрупкие тела, которые растворяются в воде, причем она остается прозрачной; они не загораются, если в чистом виде подвергаются действию огня. Виды их: купорос и все другие металлические соли, квасцы, бура, винный камень, существенные соли растений,9 соль винного камня и поташ, летучая мочевая соль,10 селитра, обыкновенная соль родниковая, морская и каменная, нашатырь, английская соль и другие соли, полученные в результате химических работ.
§ 112
Соляные спирты — жидкости, обладающие резким вкусом, которые нельзя перевести в твердое состояние, если только какое-нибудь другое тело не войдет в их состав; они не восприимчивы к пламени. Таковыми являются уксус, спирт винного камня, кислые соки и все спирты, выделенные из вышеназванных солей.
§ 113
Соли и соляные спирты разделяются на кислые, щелочные и средние. Кислые проявляют себя вкусом, щелочные вспениваются с кислотами; кислые окрашивают фиалковый сироп в красный цвет, щелочные же — в зеленый. Средние соли — те, которые получаются смешением кислых и щелочных солей.
§ 114
Сернистыми телами11 называются такие, которые легко воспламеняются и при этом целиком или в большей части сгорают; если что остается, то оно составляет шлак, а не золу. К таким относятся: сера, битум, смола, жир, масло, спирт, фосфор.
§ 115
Сера — тело твердое,б нацело сгорающее, выделяющее кислые едкие пары; бываетв или отделенная от других минералов возгонкою, или самородная, иначе называемая живой.
§ 116
Битум — твердое сернистое тело, ископаемое; зажженное выделяет дым с копотью и оставляет после сгорания шлак. Его виды — янтарь, асфальт, каменный угольа и другие тела такого же рода.
§ 117
Смола — горючее тело,б производимое из растений природою или искусством; сюда относятся мирра,в воск, камфора и т. п.
§ 118
Жиром называется горючее тело, выделенное из животных, которое начинает гореть лишь после значительного нагревания. К этому роду принадлежат коровье масло, жиры мясной и рыбий.
§ 119
Масло — жидкое горючее тело, отказывающееся смешиваться с водою. Оно или природного происхождения, или искусственного; природноее выделяется из недр земли, как то: горное масло, нефть и т. д.; искусственное — выжатое или перегнанное. Выжатое добывается из растения, главным образом из семян, при помощи машин, как льняное масло; перегнанное выгоняется силою влажной возгонки и дает эфирное или отожженное масло. Эфирным называется масло, которое перегоняется из бальзамического растения при температуре не выше точки кипения воды и сохраняет запах самого растения; отожженное выгоняется гораздо большей силою огня из растительных или животных веществ и имеет неприятный и горький вкус, вызывающий тошноту. Первого рода — эфирные масла, коричное, гвоздичное и т. д.; второго рода — пек, дестиллированное масло винного камня, масло оленьего рога и т. д.
§ 120
Спирт есть жидкое горючее тело, легко принимающее воду в свой состав. Виды его различаются соответственно природе перебродившего тела, из которого его извлекли, — спирт винный, хлебный и т. д.
§ 121
Фосфор или пирофор есть тело, которое на открытом воздухе самопроизвольно загорается сильным пламенем, в темноте испускает свечение,а особенно если его встряхивать.
§ 122
Соками называются выделенные из животных или растений тела, которые разводятся водою и в ней расходятся, а приведенные в твердое состояние могут загораться. Виды их: мед, камеди, выварки,б отвары, желатины, соки выжатые и сиропы — ибо соки бывают жидкими или застывшими.
§ 123
Мед общеизвестен и не имеет разновидностей помимо того, что бывает разной степени чистоты. Виды камедей различны, соответственно разным свойствам растений, из которых они выделяются.а Выварки получаются из растений кипячением в воде и сгущаются испарением. Отвары и желатины производятся так же, но из животных. Выжатые соки — соки растений, особенно ягод;в они становятся сиропами, когда сгущаются на медленном огне в медоподобную массу.
§ 124
Металлы — тела твердые, ковкие, блестящие; они бывают благородные и неблагородные.
§ 125
Благородные металлы силою огня, без прибавления разъедающего тела, не лишаются металлического вида; неблагородные — от одного прокаливания распадаются в пепел и переходят в стекло. Первого рода золото и серебро; второго медь, железо, свинец, олово.
§ 126
Полуметаллы отличаются от металлов тем, что они не ковки; их насчитывается пять: ртуть, висмут, цинк, мышьяк, королек сурьмы.
§ 127
Земли — твердые тела, рассыпающиеся или порошкообразные, которые могут замешиваться с водою и давать тесто; при прибавлении воды образуют мутную жидкость, из которой выделяется осадок на дне сосуда.
§ 128
Камни — твердые крепкие тела, которые в воде не растворяются и не размягчаются в тесто.
§ 129
Видов и родов земель и камней очень много,а и с ними можно лучше познакомиться из естественной истории и путем непосредственного изучения, чем из описания; а мы, излагая химию, будем исследовать их общие и специфические признаки.
Глава 6. О химической лаборатории и посуде
§ 130
Кроме здания самой лаборатории, надо вкратце описать то, что необходимо для воспроизведения химических операций, а именно: 1) печи, 2) посуду, 3) инструменты, 4) материалы.
§ 131
Лаборатория должна быть: 1) достаточно просторна и разделена на несколько помещений со шкапами, чтобы можно было свободно производить все операции и хранить в удобных местах химическую посуду; 2) безопасна в пожарном отношении, поэтому выстроена из кирпича или из камня и выведена сводом; 3) снабжена большой трубой, чтобы обеспечить легкий выход вредным дымам и испарениям.
§ 132
Академическая лаборатория, выстроенная щедротами государыни в 1748 году в ботаническом саду из кирпича под моим наблюдением, устроена, как представлено на плане [табл. I, фиг. 1]. AAAA есть сама лаборатория; B — камера, пригодная для взвешивания материй, разделения их и т. д.; C — другая камера, приспособленная для хранения посуды,а которая не всегда в употреблении; DDDD — четыре столба, поддерживающие дымовую трубу лаборатории; EEEE — фундаменты печей; F — печь для согревания камеры B зимою; CCCC — помещения для хранения материалов сырых и произведенных химиею, HHH — шкапы для посуды, которая в лаборатории должна быть под рукою; K — лестница, ведущая на чердак, где хранится запас химической посуды.
§ 133
В лаборатории, предназначенной прежде всего для открытия физических истин при посредстве химии, требуется не больше такого количества печей, какое достаточно для более общих операций, и не превышающих того размера, при котором они могут вместить достаточно материи для производства опытов: ведь эти труды предпринимаются не для получения выгоды, но ради науки. Химик не может быть в достаточной мере осмотрителен, если поставит опыты в количестве, превышающем то, какое может быть охвачено вниманием его мысли.
§ 134
В нашей лаборатории девять печей, которых нам достаточно, а именно: 1) ll — плавильная печь, 2) mm — пробирная печь, 3) nn — вторая плавильная печь, 4) oo — перегонная печь, 5) pp — печь с сильным дутьем, 6) qq — финифтяная печь, 7) rr — обжигательная печь, 8) ss — печь для варки стекла, 9) tttt — печь для дигерирования или атанор с банею. Кроме этих печей могут быть применены переносные печи, если они потребуются.
§ 135
Мы озаботились устроить две плавильные печи ll и nn, одинаковой величины, ввиду многообразного и ежедневного их употребления, ибо все химические операции, производящиеся огнем, можно в них осуществлять надлежащим образом, если потребует необходимость. В этих печах всегда производится плавление, прокаливание, препарация, закалка, отваривание, амальгамация, цементация, восстановление, детонация и сжигание.
§ 136
Пробирная печь mm выстроена с внутренней печкою, окруженной углями, отверстие которой видно через наружную стенку и затворяется сдвижными железными дверцами. Наружные стенки печи сделаны из толстой железной пластины и покрыты огнеупорной глиной. Внутренние печи — гончарной работы из огнеупорной жирной земли и поддерживаются железными стержнями, обмазанными глиною. Кроме купелляции, для которой этот род печей специально предназначен, в ней могут очень удобно производиться все операции, при которых необходим один жар, без пламени (§ 39), и могут наблюдаться соответствующие явления.
§ 137
Перегонная печь имеет два устья: через одно вставляется реторта, после чего оно закрывается кирпичами, так что высовывается только горло реторты, к которому приставляют приемник; заднее устье служит для подкладки углей. Эта печь кроме перегонки удобна для производства разных опытов остекловывания помощью огня углей, причем горшки со смесью укрепляются глиной на открытом треножнике.
§ 138
Глава 9. О способе изложения физической химии
§
Изложив в предыдущем коротко то, что касается собственно химии, — а это сделано для того, чтобы, приступая к исследованию смешанных тел, вы имели в уме как бы картину их общих свойств, важнейших родов их, средств и способов обращения с ними и прочего, сюда относящегося, — мы переходим к тому, что надо призвать из физики в химию, что можно к ней присоединить,а чтобы обе науки благодаря взаимной помощи получили большее развитие и в каждой пролился бы более яркий свет.
§
После ознакомления со смешанными телами при помощи химических операций химики обыкновенно довольствуются тем познанием составных частей тела, которое дается этим способом, и не ищут других путей в их сокровенные глубины; а между тем физика, вооруженная законами математики, указывает их множество. Частные качества, как мы показали (§ 8), происходят от смешения, и химики обычно поглощены тем, что создают новые частные качества в телах, изменяя смешение. Так как химическими операциями изучается именно смешение, то разум требует не проходить мимо качеств, не исследовав их, когда требуется ясное познание вещей; ведь бессмысленно допытываться причины вещей, недостаточно познакомившись с самими вещами. Необходимо поэтому ясно познавать частные качества каждого смешанного тела, подвергаемого химическому исследованию, и, насколько возможно, точно определить и отметить, чтобы — когда будут познаны, при помощи операций, составные части — можно было наблюдать, в чем, насколько и каким образом изменяется данное качество от перемены известной составной части, и чтобы из взаимного соответствия того и другого уяснилась природа одного и истинная причина другого.
§
Среди частных качеств первым является проявляющееся различно в каждом теле: это — удельный вес. Наиболее известные физики оставили уже достаточно точные его определения; однако до сих пор остается очень много тел, еще не подвергнутых гидростатическому взвешиванию, которые однако заслуживают этого предпочтительно перед другими, уже взвешенными. А затем у некоторых взвешенных тел осталась под сомнением чистота их, и не отмечены некоторые обстоятельства. Поэтому мы должны все, что будет нам встречаться в этом курсе, — и смешанные тела, и их составные части, все, что можно помещать в сосуды и трогать руками, — гидростатически взвешивать и тщательно отмечать при этом все обстоятельства и присоединять это к каждой операции, которой будет подвергнуто тело.
§
После удельного веса идет сцепление частей, из которых состоят смешанные тела. Это, правда, изучено для некоторых тел, особенно ковких, путем подвешивания грузов. Но насколько различная степень теплоты производит изменение сцепления частей, можно совершенно ясно видеть по плавлению твердых тел и из следующих наших опытов; поэтому прежние опыты не свободны от некоторой недостоверности. К тому же не отмечалось время, которое протекло между наложением последнего груза и моментом разрыва, а это было бы очень важно отметить, так как если наложенный последний груз чуть больше, чем требуется, то проволока мгновенно обрывается, а если чуть меньше, то проволока последовательно утончается и потом уже разрывается. Какие приемы и какие инструменты мы придумали для того, чтобы более точно, чем до сих пор, определять сцепление между частями смешанных тел всякого рода, будет видно в следующей главе.
§
Различные степени теплоты, которые тела могут воспринять по своей природе...