200 лет спустя. Занимательная история каучука - Азерников В. - Страница 13

Ну как, вам понравился такой способ работы? Только не вздумайте ссылаться на него, если вы уснете на уроке.

Словом, как бы ни пришла идея к Кекуле, это не столь уж важно; важно, что 27 января 1865 года, через 40 лет после выступления Фарадея на заседании Лондонского королевского общества, состоялось заседание Парижского химического общества, где было зачитано сообщение Кекуле: “О конституции ароматических соединений”.

В этот знаменательный день состоялось как бы второе рождение бензола — рождение его структурной теории.

А теперь нам пора вернуться на первый день рождения, который мы покинули, и заодно вспомнить, зачем мы туда пришли. Он нам понадобился потому, что имеет, по всей вероятности, некоторое отношение к встрече Фарадея с каучуком.

Если вы помните, знакомство Макинтоша с каучуком началось также со светильного газа. Он купил большое количество отходов разложения угля — сольвент-нафта и, размышляя, куда бы его пристроить, решил попробовать растворить в нем каучук. Таким образом, лондонская фирма газового освещения была связана с Макинтошем и была, очевидно, в курсе его дел и его затруднений. И не исключено, что вот тут-то, в этой фирме, Фарадей и мог встретиться с деятелями зарождающейся каучуковой промышленности — может быть, даже с Макинтошем или Хэнкоком.

И во время этой встречи, или этих встреч, Фарадей мог близко познакомиться с новым удивительным материалом. Не исключено также, что Макинтош или Хэнкок обратили внимание известного химика на то обстоятельство, что до сих пор еще неизвестен состав каучука, несмотря на то, что это вещество вот уже почти сто лет привлекает внимание ученых Европы.

Фарадею, только что блестяще разрешившему загадку светильного газа, неловко было отказаться от нового предложения, и он, вероятно, согласился исследовать каучук.

Конечно, все могло произойти и по-другому, я выдвигаю здесь лишь одну из возможных версий. Может быть, Фарадей сам активно заинтересовался каучуком и сам попросил Макинтоша или Хэнкока прислать ему на исследование образец. Но если это так, то тогда не совсем понятно, почему он остановился лишь на анализе его химического состава, почему не пошел дальше в исследовании его строения или свойств. Фарадей был не из тех, кто бросает задуманное дело на полдороге. Для его творчества характерна как раз редкая последовательность, целеустремленность.

Скорее всего Фарадей занялся анализом состава каучука потому, что его об этом попросили. Его попросили сделать анализ — он и сделал его. И не считал нужным идти дальше. Сделал — и опубликовал результаты работы в журнале, где он обычно публиковал свои исследования.

Статья эта появилась в 1826 году, так что можно считать, что сам анализ был закончен также в этом году. В то время статьи не лежали в редакциях научных журналов по нескольку лет — их было не так уж много. Кроме того, с редактором этого журнала Ричардом Филлипсом Фарадей был в дружеских отношениях, он даже заменял его в то время, когда тот уезжал в отпуск. Все это несомненно делало очень тесным контакт Фарадея с редакцией журнала, и его статьи шли в набор без промедления.

Правда, эта близость к журналу может подсказать и еще одну гипотезу о знакомстве Фарадея с каучуком. Вполне вероятно, что он столкнулся с какими-нибудь сообщениями об исследовании этого нового материала, либо редактируя их, либо отклоняя по каким-то причинам.

Ну, словом, какими бы ни были обстоятельства пробуждения его интереса к каучуку, привели они к тому, что в 21 томе журнала Королевского института за 1826 год в № 41 опубликовано сообщение ассистента Королевского института Майкла Фарадея, где впервые приводится анализ каучукового сока, полученного автором из южной части Мексики.

Вот этот анализ: каучука — 31,70%, воска и горьких веществ — 7,13%, в воде растворимых, в спирте нерастворимых веществ — 2,90%, растворимого белка — 1,90%, воды, уксусной кислоты, соли — 56,37%.

В этой же статье Фарадей писал, что само каучуковое вещество — это несомненно углеводород, то есть оно состоит всего из двух элементов — из углерода и водорода. Элементарный анализ углеводорода, произведенный Фарадеем, показал, что в нем примерно на 5 атомов углерода должно быть около 8 атомов водорода.

Несколько приблизительный состав связан с тем, что в то время еще не существовало способа получения химически чистого каучука из природного продукта. Когда несколько позже этот способ был найден, оказалось, что Фарадей совершенно прав. Так каучук благодаря исследованию Фарадея из некоего экзотического вещества превратился во вполне определенное химическое вещество с вполне определенной химической формулой.

Впоследствии еще не один ученый должен будет внести свою лепту в более тщательное изучение каучука, и некоторые сделают даже больше, чем Фарадей, но Фарадей был первым. И анализ этот был, как теперь нам ясно, не абсолютно точным, но он был первым. И в главном Фарадей не ошибся: каучук действительно углеводород.

Эта работа для Фарадея несколько случайна, впрочем, как и открытие бензола. Он выполнил анализ и забыл о нем думать, его волновали вещи поважнее — магнитные поля, электрические явления. Однако, как ни кратковременна была встреча Фарадея с каучуком, она оставила в судьбе последнего несомненный след.

Фарадей не знал, что это за углеводород: вещество с такой формулой в то время не было известно. Он даже не назвал его никак. Но и того, что он сделал, вполне достаточно, ибо с этого момента каучук сразу же начинает интересовать химиков всех стран. Французы, немцы, англичане, русские — всех интересует новый углеводород. Его изучают, открывают, называют, разлагают и синтезируют вновь, о нем пишут десятки статей на разных языках, по нему защищают диссертации, ему посвящают многие тома, но теперь все ученые вынуждены начинать свои работы со ссылки на первый анализ, выполненный в 1826 году великим физиком и несколько менее великим химиком Майклом Фарадеем.

Одним из первых, кто принял эстафету из рук Фарадея, был английский химик Ф. Химли. В 1835 году он решил тщательно исследовать состав каучука. Он взял маленький его кусочек и стал постепенно нагревать в стеклянной реторте без доступа воздуха. Когда термометр показал, что температура достигла 120 градусов, каучук начал размягчаться. Когда столбик поднялся до 250 градусов, появились белые пары — каучук стал разлагаться. Когда температура поднялась еще выше, каучук превратился в густое бурое масло. И, наконец, на дне реторты остался черный уголек.

Все, что выделилось при разложении, Химли охлаждал в водяном холодильнике и собирал в колбу. В конце концов в колбе накопилась какая-то жидкость.

Исследовав ее, Химли пришел к выводу, что она состоит не из одного углеводорода, как думал Фарадей, а по меньшей мере из трех. Первый из них, молекула которого построена из 5 атомов углерода и 8 атомов водорода, Химли назвал в честь его первооткрывателя фарадеином. Второй, чья молекула была в два раза тяжелее, он назвал каучином. Через два года после Химли французский ученый Аполлинер Бушарда обнаружил в продуктах сухой перегонки каучука еще одно вещество, еще более тяжелое; он назвал его гевеен, от слова “гевея”.

Обнаружить вещество — это очень важно. Назвать его — не так важно, но тоже необходимо. Ибо название типа “фарадеин” или “каучин” ничего не говорит химику о том, как построены эти соединения, как они химически уживаются в каучуке.

Чтобы установить роль фарадеина в молекуле каучука, надо было установить его формулу и химическое строение.

В 1860 году соотечественник Фарадея Гревилл Вильяме установил, что фарадеин представляет собой химическое соединение с формулой C5 H8 . И назвал его изопреном. А в каучине оказалось 10 атомов углерода и 16 атомов водорода. Это пишется так: C10 H16 .

С каждым годом каучук привлекает к себе новых ученых. Но все же дело движется медленно. Настолько медленно, что сын, решивший пойти по стопам отца, начинает с того, чем отец занимался 40 лет назад. Я имею в виду Гюстава Бушарда, сына Аполлинера Бушарда. Правда, Гюставу, унаследовавшему от родителя любовь к химии, удалось сделать в этой науке гораздо больше.