КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ (1742–1786) 

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ

(1742–1786) 

Карл Вильгельм Шееле родился в городке Штральзунд, в Померании, входившей в то время в состав Шведского государства[153]. Его отец, известный шведский торговец, имел самый большой магазин в городе. Для обучения сына он нанял учителей, которые вели занятия с мальчиком на немецком и шведском языках. Карл был прилежным учеником и с удовольствием занимался, но еще большее удовольствие он получал от своих прогулок по побережью Балтийского моря. Теплые летние дни после обеда он проводил обычно на берегу, где собирал выброшенные волнами водоросли. Карл делил их на группы: зеленые, коричневые, красноватые… Вернувшись домой, он резал их на мелкие кусочки, укладывал в чашки, которые выпросил у экономки, и заливал водой или водкой. Через несколько дней переливал полученные настои в бутылки и аккуратно расставлял их по полкам. Это была его «аптека с чудесными лекарствами». В ней были настойки из липовой коры, брусничный сок и разные сушеные травы. Когда мальчик подрос немного, отец отдал его в немецкую школу, но и там он не оставил своего любимого занятия — собирать лекарственные травы, гуляя по живописным окрестностям Штральзунда.

Господин Шееле не мешал этому увлечению сына, так как знал, что аптекарское дело не менее выгодно, чем торговля. В торговле он преуспевал, ну а если сын выучится и откроет собственную аптеку, доход только увеличится. Он встретился со своим другом Баухом, аптекарем из Гётеборга, и заручился его согласием взять Карла к себе в ученики.

По неписаным законам того времени, прежде чем стать аптекарем, нужно было сначала поработать учеником-помощником, или, как часто говорили, подмастерьем. Обучение этому ремеслу длилось пять-десять лет. Поскольку Карл предпочел аптеку гимназии, отец решил немедленно отправить его в Гётеборг. Собрали багаж и осенью 1757 года на маленьком торговом корабле отец и сын прибыли в Гётеборг.

— Вот, дорогой Баух, мы и приехали. Разреши представить тебе моего сына Карла.

— Милости прошу, Карл. Но ты же совсем маленький! Не будешь скучать по родителям?

— Мне уже скоро пятнадцать лет, господин Баух. Могу заверить, что у вас не будет хлопот со мной.

Карл был невысок ростом — намного ниже своих сверстников. К тому же румянец во всю щеку и большие темно-синие глаза делали его похожим на ребенка. Стараясь казаться выше и выглядеть взрослым, он приподнялся на цыпочки. Мальчик опасался, что господин Баух откажется принять его.

— Хорошо, мой друг. Здесь ты будешь учиться шесть лет. А сдав экзамен и став мастером, сможешь работать один, без посторонней помощи.

Господин Баух ввел его в аптеку. Весь первый этаж дома занимали различные лаборатории и складские помещения. В библиотеке Бауха были собраны почти все известные в то время труды по фармации и химии. Она располагалась по соседству со складом для целебных растений. Отсюда можно было пройти и в химическую лабораторию, и в магазин, и в варочное отделение.

Комнату Карлу отвели на втором этаже. Белые, как снег, покрывала на кровати, на столе — такая же белая скатерть. В глубине узкого коридорчика деревянная винтовая лестница вела прямо в библиотеку. Карлу это жилище показалось великолепным.

Жизнь в Гётеборге совсем не была похожа на жизнь в Штральзунде. Почти все свое время Карл проводил в аптеке. Он внимательно следил за сложными операциями господина Бауха и его помощников. Иногда он помогал приготовлять лекарства. Поначалу ему разрешали растереть в ступке какую-либо соль, нарезать коренья или листья целебного растения, вымыть грязную посуду. Но для того, чтобы стать мастером своего дела, Карлу нужно было много читать и учиться. Труды Неймана[154], Лемери[155], Кункеля, Шталя хранили тысячи тайн, и он должен был их познать. В то время еще не делали различий между химией и фармацией. Многие считали химию наукой о приготовлении лекарств.

Любимой книгой Карла было руководство Кункеля «Лаборатория»[156]. Он подробно изучал описания опытов и потом подолгу размышлял над прочитанным.

Однажды он долго не мог заснуть. Ему казалось невероятным то, о чем написал в своем труде Кункель. Карл зажег свечу, тихонько спустился по лестнице и через библиотеку проскользнул в лабораторию. Нашел необходимую ему бутыль с надписью: «Спиритус салис» (соляная кислота). Карл отсыпал из банки немного порошка и начал старательно растирать его в ступке. Увлеченный работой, он не услышал шум приближающихся шагов.

— Карл, что ты здесь делаешь ночью?

— Это ты, Грунберг? Ну и напугал же ты меня!

— Почему ты не спишь? Разве дня тебе мало?

— Что-то не спится. Смотри, Кункель пишет, что «спиритус салис» и «магнезия нигра» не могут смешиваться. Я нашел здесь две банки с «магнезией нигра»; посмотри, они не одинаковы: в одной банке вещество серое и блестящее и оно не смешивается со «спиритусом салис», а в другой — совсем черное.

Вещества, которыми заинтересовался молодой Шееле, были графит[157] и двуокись марганца (пиролюзит). В то время химики не отличали их одно от другого и называли «магнезия нигра». Позже при своих опытах с пиролюзитом Шееле получил хлор.

— И что ты собираешься делать? — поинтересовался Грунберг.

— Проверю, верно ли все, что написано у Кункеля. А ты-то зачем пришел сюда?

— Мне тоже не спалось. Вышел погулять, смотрю — в лаборатории свет. Решил, что мы забыли погасить свечи.

Грунберг был старше Карла; год назад он закончил свое обучение и поступил на работу в одну из аптек Штральзунда. Через несколько месяцев он енова приехал в Гётеборг, чтобы получить сведения о некоторых лекарствах, которые изготовлялись по секретным рецептам господина Бауха. Карл и Грунберг частенько вспоминали дорогой их сердцу Штральзунд. Вместе тосковали по пустынным берегам Балтийского моря, по зеленым лугам Померании. Грунберг обещал не говорить господину Бауху о ночном посещении лаборатории Карлом: господин Баух был очень строг и не терпел никакого нарушения раз и навсегда заведенного порядка.

Работа ночью в лаборатории понравилась Карлу, и он теперь часто проводил опыты втайне от Бауха. Бессонные ночи сказались на здоровье юноши. Карл похудел. Лицо его вытянулось и стало болезненно бледным. Однако в аптечном деле он стал разбираться хорошо. Нередко своими знаниями Карл поражал и такого знатока, как господин Баух.

Кончился шестилетний срок обучения, Карл успешно сдал экзамены и получил свидетельство о присвоении ему звания аптекаря. Господин Баух был очень доволен ответами своего трудолюбивого ученика.

— Где бы вам ни пришлось работать, вы, надеюсь, не посрамите своего учителя, Карл.

— Господин Баух, я хотел бы остаться еще на несколько лет в вашей аптеке. Хочу изучить все в совершенстве.

— Прекрасно, я согласен. У меня большая аптека, и работы хватит на всех. Хотите быть моим помощником?

— С большим удовольствием, господин Баух. Огромное вам спасибо.

Господин Вильгельм Шееле не был против решения сына. Он часто наведывался в Гётеборг по торговым делам и однажды познакомил Карла с господином Кьелльстрёмом, управляющим большой аптекой в Мальме; приезжая из Мальме в Гётеборг за товарами, аптекарь заходил к своему коллеге Бауху проведать Карла[158].

Прошло четыре года. Карл в совершенстве освоил дело, расширив свои научные познания. В это время один из помощников Кьелльстрёма ушел из аптеки и Карл принял предложение аптекаря поступить к нему на службу. В аптеке Кьелльстрёма молодой Шееле проработал два года. Потом Карлу поступило еще одно предложение. Известный аптекарь Шеренберг из Стокгольма нуждался в помощнике и пригласил Шееле перейти к нему. Господин Шеренберг предложил ему более выгодные условия, и Карл, покинув Мальме, переехал в Стокгольм. Шеренберг сказал Карлу, что поможет ему устроиться и в химическую лабораторию при Академии наук в Стокгольме. Карл пользовался библиотекой академии, одной из самых больших в Швеции. В Стокгольме он посещал и другую библиотеку — Королевскую. Все это способствовало расширению научного кругозора молодого Шееле.

Химическая аппаратура Шееле (Немецкий музей, Мюнхен)

Диаграмма активности по Бергману 

В аптеке Шеренберга Карл нашел прекрасные условия для работы. Выполняя обязанности аптекаря, он приступил к исследованиям различных природных веществ. Поначалу его внимание привлек винный камень. На стенках бочек с вином, привезенных из солнечной Италии, образовывалась толстая красная корка. Шееле заставил рабочих соскоблить этот удивительный налет и принялся тщательно его изучать. Он заметил, что винный камень при нагревании с серной кислотой растворяется, а после охлаждения в чашке образуются красивые прозрачные кристаллы. Они были кислыми на вкус, растворялись в воде и по всем признакам походили на кислоту. Шееле назвал их винной кислотой.

Еще более загадочным показался ему прозрачный кристалл, который называли плавиковым пшатом. При действии на него серной кислоты выделялся удушливый газ, а стенки сосуда, в котором Шееле проводил опыт, теряли прозрачность — образовавшиеся газы неизвестного состава разъедали стекло. Шееле начал кропотливо изучать эти новые вещества.

В Королевской библиотеке Шееле познакомился с Торберном Бергманом[159] — известным химиком, работавшим в Упсале. Карл пригласил его в лабораторию, чтобы показать и обсудить результаты своих исследований.

— В этом сосуде из воска я собрал немного удивительной кислоты. Она разъедает даже стекло, и поэтому ее нельзя хранить в стеклянном сосуде.

— Вы говорите, что получили ее из плавикового шпата?

— Да, наверное, это плавиковая кислота. Она растворяет песок и образует фтористый кремний[160].

— Ваши исследования интересны, господин Шееле. Почему вы не переедете работать в Упсалу?

— Но я доволен работой у господина Шеренберга.

— Он, безусловно, прекрасный человек, но химические лаборатории в Упсале лучше лабораторий Стокгольма. Они существуют уже несколько веков.

— Я подумаю над вашим предложением, господин Бергман.

— В Упсале тоже есть большая аптека. Если вы согласитесь, я могу посодействовать вашему переходу.

Прошло немного времени, и Шееле переехал в Упсалу. Он еще больше сблизился с Бергманом. Ученые доверяли друг другу свои идеи, советовались, размышляли. Постепенно имя Шееле-ученого стало известно не только в Упсале, но и в Стокгольме. Многие из своих открытий он описал в статьях, публиковавшихся в изданиях Стокгольмской Академии наук.

В 1774 году принц Прусский посетил Швецию. Он считал своим долгом интересоваться наукой и даже почтил своим присутствием Университет в Упсале. В актовом зале по этому торжественному случаю собралось много ученых. Именитый гость произнес:

— Я удовлетворен тем, что увидел здесь. Ваша библиотека поистине одна из самых больших в Европе. Но я хотел бы просить вас продемонстрировать мне некоторые химические эксперименты. Могу ли я рассчитывать на это?

— Попытаемся, ваше высочество, — сказал Бергман, склонившись в почтительном поклоне. — Надеюсь, господин Шееле удовлетворит вашу просьбу.

Шееле, стоявший в глубине зала, побледнел. Демонстрировать опыты перед такой аудиторией! Принц смотрел на Шееле в ожидании. Карл вышел вперед и поклонился.

— Ваше желание вполне выполнимо, однако мы для этого не совсем готовы. Если ваше высочество сможет подождать с полчаса, думаю, я сумею подготовиться к проведению опыта.

— Тем лучше, господин Шееле. Я хочу взглянуть и на приготовления. Не возражаете?

Какая наглость! Эти высокопоставленные особы не знают меры. Шееле поджал губы и сухо ответил:

— К вашим услугам, ваше высочество. Все направились в лабораторию.

Шееле показал принцу интересные опыты, и тот засыпал его вопросами. Шееле спокойно давал объяснения, не подавая вида, что понял по вопросам высокого гостя его невежество. К вечеру, когда последние гости покинули лабораторию, Шееле устало опустился в кресло.

— Бергман, как ты мог устроить мне такую пустую затею?

— Не сердись, дружище! Никто другой не смог бы справиться с этой задачей. Своими знаниями ты превосходишь всех профессоров и академиков, вместе взятых.

— Весьма польщен. Хотел сообщить тебе кое-что интересное, но сейчас так зол на тебя, что и говорить не хочется.

— Ты просто устал, Шееле. Опять какое-нибудь новое открытие?

— Пожалуй, да. Я ведь давно занимаюсь этим, но теперь точно установил, что называемая нами «магнезия нигра»[161] — на самом деле не магнезия. Это флогистированный неизвестный еще металл. Вот, посмотри на фиолетовый раствор. Он получается растворением сплава черной магнезии с поташом и селитрой. 

Бергман смотрел на приятеля с восхищением. Да, это действительно открытие. Из черной двуокиси марганца, которую тогда все еще называли «магнезией нигра», Шееле получил соединение неизвестного металла марганца — перманганат.

Эксперименты, описанные Шееле (Scheele, Chemical Observations and Experiments of Air and Fire, 1780)

Дж. Мэйов[162] 

Совмещая работу в аптеке, Шееле продолжал изучать «этот черный порошок». Он заметил, что, когда к этому веществу добавляют муриевую[163] (соляную) кислоту и нагревают, в колбе образуется зеленоватый едкий газ, вызывающий кашель. Очевидно, этот газ был очень активным, потому что, спустя короткое время после образования, он снова исчезал. Шееле решил собрать газ в пузырь, поглощая его водой. У местного мясника он взял несколько свиных пузырей. Теперь предстояла новая работа. Ученый вставлял в отверстие пузыря трубку для отвода газов и нагревал колбу с «магнезией нигра» и муриевой кислотой. Полученный газ, наполняя пузырь, постепенно раздувал «го. В это время черная магнезия превращалась в белую марганцовую золу (окись марганца). Такое превращение Шееле наблюдал и при нагревании черного порошка с серной кислотой, но тогда из смеси выделялся бесцветный газ — «жизненный воздух». Он назвал его огненным воздухом[164], потому что вещества в нем сгорали очень бурно. Когда Шееле заменил серную кислоту муриевой, «жизненный воздух» не выделялся. Это показывало, что его поглотила муриевая кислота. Но когда вещества поглощают «жизненный воздух», они теряют содержащийся в них флогистон.

Следовательно, этот зеленоватый газ должно назвать дефлогистированной муриевой кислотой. Теперь мы знаем, что это был хлор.

А «огненный воздух», который выделялся из черной магнезии при действии на нее серной кислоты, Шееле мог получить и другими методами. Нагревая нитрат магния, карбонат серебра или карбонат ртути, он тоже выделял газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. Вещества же сгорали в нем более бурно, чем в воздухе[165]. Длительные наблюдения показали, что и в воздухе содержится тот же газ, но смешанный с каким-то другим газом — «негорючим воздухом»[166]. Шееле попытался разделить эти два газа, входящие в состав воздуха, попробовал даже оценить их объем, но результаты были не очень надежными. «Огненный воздух» приковал к себе внимание ученого. Он получил его и при нагревании ртутной золы (окиси ртути).

Экспериментальное оборудование Мэйова 

— В реторте остается чистая ртуть, а газ улетучивается. Его легко собрать в цилиндрах, так как он нерастворим в воде.

Бергман внимательно слушал друга. Они часто обсуждали результаты своих исследований. Широкие теоретические познания профессора Торберна Бергмана великолепно дополняли неисчерпаемый экспериментаторский талант Шееле. Никто в таком совершенстве не владел флогистонной теорией, как Бергман, поэтому Шееле часто советовался с ним.

— Ртутная зола является дефлогистированным металлом, — начал Бергман.

— По нашим представлениям, металлическая зола должна поглощать флогистон из огня, чтобы она могла превратиться в металл. Это ясно, но как образуется огненный воздух?

— Может быть, горючий воздух[167], содержащийся в металлах, флогистировал и образовал огненный воздух?[168]

Они строили предположения… Думали… Все было впустую. Флогистонная теория оказалась бессильной дать ответ на такой простейший вопрос. Ответ был получен с появлением кислородной теории горения, но автором ее был не Шееле. Однако и сегодня имя Карла Шееле стоит рядом с именами Пристли и Лавуазье, потому что он независимо от Пристли открыл и изучил кислород, а также предложил несколько различных методов его получения[169].

Шееле накопил чрезвычайно много опытных данных[170]. Теперь их надо было систематизировать и подробно описать. Он начал составлять «Химический трактат о воздухе и огне», но непредвиденные обстоятельства заставили его на несколько лет прервать работу.

Скоропостижно скончался известный аптекарь Полер в Чёпинге. На совещании Медицинской коллегии было единодушно решено, что самая подходящая кандидатура на должность управляющего — Шееле. В 1775 году Шееле уезжает в Чёпинг. Это был маленький городок, но именно там ученый мог полностью посвятить свое время занятиям. Вдова Полера, молодая, привлекательная женщина, предоставила новому управляющему часть дома в полное его распоряжение.

Шееле занялся реконструкцией лаборатории. Необходимо было приобрести химикаты. В это время он получил приглашение президента Академии наук немедля приехать в Стокгольм. На торжественном заседании Карл Вильгельм Шееле был избран в число членов Королевской Академии наук.

Лишь в конце 1775 года он снова получил возможность вернуться к работе над своим «Химическим трактатом о воздухе и огне». Книга вышла из печати только в 1777 году[171]. За каких-то несколько месяцев тираж полностью разошелся. Шееле заключил договор с издателем в Упсале на второе издание. В том же году книга была переведена на французский и английский языки. Достижения Шееле значительно дополнили открытия Пристли. Теперь предстояло раскрыть одну из сокровеннейших тайн — природу горения, но этого ни Шееле, ни Пристли сделать не смогли. Лавуазье, услышавший об открытии кислорода во время одной из встреч с Пристли, смог гениально раскрыть сущность процесса горения, сделав тем самым одно из крупнейших открытий своего времени.

На большой гонорар, полученный от издательства, Шееле — теперь уже известный ученый — решил купить аптеку и стать, наконец, ее владельцем. Он собрал необходимые документы, дело оставалось только за согласием госпожи Полер.

— Все в порядке, госпожа Полер, — торжественно обратился к ней Шееле.

— Карл, кому нужны эти формальности?

— Маргарита, для меня этот день исключительно важен. Теперь я уже не жалкий управляющий, а состоятельный человек и могу достойно просить вашей руки. Согласны ли вы стать моей женой?

— Но Карл, ты же прекрасно знаешь, что я люблю тебя. Ты единственно близкий мне человек, однако торопиться не следует: со времени смерти мужа прошло всего лишь два года.

— Ты, как всегда, благоразумна, Маргарита. Какое счастье, что судьба привела меня в этот милый сердцу городок!

Жизнь Шееле была действительно счастливой. Всего за несколько лет он сделал ряд научных открытий. Изучая растворы, полученные из плодов, корней и листьев различных растений, он открыл, что в них содержатся новые вещества, которые можно легко извлечь в виде бесцветных кристаллов, обладающих кислым вкусом. Сравнив их свойства, он установил, что это различные кислоты, и дал им соответствующие названия. В зависимости от сорта растения, в котором они содержались, Шееле назвал их лимонной, яблочной, галловой, щавелевой, молочной кислотами[172].

Шееле продолжал изучать различные минеральные вещества. Получил он и мышьяковую кислоту[173], которая, будучи смешанной с синим витриолом (медным купоросом), давала красивый зеленый осадок. Из него Шееле приготовил краску, которую торговцы долгое время продавали под названием шеелевой зелени (арсенат меди). Наезжая в Упсалу, Шееле всегда навещал своего друга Бергмана. Занятый изучением и классификацией минералов, Бергман не располагал достаточным временем, чтобы производить их химические исследования. Он нашел два очень интересных минерала. Один из них был черным, очень похожим на графит. Бергман назвал его «молибденовый блеск». У другого был желтовато-белый цвет, и он назвал его тангстеном. Бергман предложил Шееле заняться их исследованием. Необходимо было проанализировать и установить элементы, которые входили в состав новых соединений. Шееле растер в порошок черный минерал и начал подробное его изучение. Вскоре он убедился, что в этом минерале должен содержаться какой-то новый элемент. Заливая черный порошок азотной кислотой и продолжительное время нагревая его, он получал белый осадок. Шееле назвал вновь полученное вещество «молибденовой землей». Он установил, что это вещество обладает кислотными свойствами, иными словами, является кислотой. В результате многократных опытов Шееле удалось подробно описать ее свойства.

Он не сумел открыть элемент молибден, но его работы проложили дорогу, по которой потом шли первооткрыватели этого элемента, установившие, что «молибденовая земля» является окисью молибдена[174].

Из минерала тангстена Шееле также получил новую кислоту и назвал ее тангстеновой. Позднее братья Эльгуйяр использовали открытие Шееле и путем восстановления получили содержащийся в кислоте элемент. Они назвали его тангстеном. Теперь этот элемент мы называем вольфрамом, а белый минерал, в котором он встречается в природе — шеелитом[175], в честь великого Шееле, впервые указавшего, что в нем содержится новая, особая кислота.

Шееле работал без устали[176]. Однажды, нагревая жир с глетом, чтобы приготовить нужную ему мазь, он заметил, что мазь получилась сладковатой на вкус. Как попал сюда сахар? Шееле взял новые порции жира и глета, варил их весь день и оставил на ночь остывать. На следующий день на дне сосуда он обнаружил желтоватую жидкость. Она обладала сладким вкусом, но совсем не походила на сахар. Шееле назвал ее глицерином[177]. В воде эта жидкость растворялась как сахар, но при нагревании даже при очень высокой температуре не обугливалась, как это происходило с сахаром, а напротив — возгонялась и только частично разлагалась.

Иногда Шееле вынужден был на несколько дней приостанавливать работу: страшная боль в ногах приковывала его к постели. Казалось, раскаленные иглы впивались в пальцы ног и медленно ползли вверх, порой поражая болью и руки. В такие дни Шееле лежал неподвижно, окруженный нежными заботами госпожи Полер.

Карл Вильгельм Шееле. Статуя работы Бёресова 

Всю зиму 1785 года он страдал от сильных приступов подагры. Судьба словно смеялась над ним. Он, всю жизнь готовивший лекарства для других, не мог теперь найти средства от своей болезни.

С наступлением весны Шееле почувствовал себя лучше.

— Маргарита, как только встану на ноги, непременно обвенчаемся.

— Да, дорогой.

— Пригласи, пожалуйста, друзей в воскресенье. Официально объявим о нашей помолвке.

Помолвка состоялась в марте 1786 года. Но после некоторого улучшения болезнь с новой силой оковала ученого.

— Маргарита, как видно, я не протяну долго. Позови священника, обвенчаемся дома. Хочу быть чистым перед богом.

19 мая 1786 года состоялось бракосочетание. А через два дня начался новый приступ болезни. Боясь потерять сознание, Шееле послал за нотариусом и продиктовал завещание: все свое имущество он завещал жене. А через несколько часов он навсегда закрыл глаза[178].

Швеция потеряла одного из самых великих своих сыновей. Умер человек, показавший миру, что и в крохотном городке, в маленькой аптечной лаборатории можно делать великие открытия, о которых всегда будет помнить благодарное человечество.

Шееле многое сделал для становления химии как науки. В то время ученые еще не знали о существовании большого количества химических элементов. Объяснения, которые они давали химическим процессам, носили чаще всего псевдонаучный характер, но непрерывная цепь их открытий уверенно указывала путь к истине.

Любовь Шееле к химии, его незаурядная способность умело проводить самые сложные эксперименты, наблюдать явления и упорно искать истину снискали ему добрую славу ученого, хотя сам Шееле всегда оставался равнодушным и к славе, и к почестям[179]. Всю жизнь он был скромным аптекарем, более всего на свете влюбленным в науку. Работая в примитивных условиях, вдали от больших городов, он проводил исследования с завидной страстью и увлеченностью. И это не могло не принести своих плодов: многие соединения и новые элементы впервые были получены и описаны Шееле.

Имя Карла Вильгельма Шееле всегда будет блистать яркой звездой на небосклоне науки рядом с именами других ученых, посвятивших свою жизнь химии.