ЮСТУС ЛИБИХ (1803–1873)
ЮСТУС ЛИБИХ
(1803–1873)
Я решил посетить кафедральный собор Дармштадта и отправился туда в надежде еще раз полюбоваться строгими готическими линиями этого величественного храма. Когда я вошел в него, мое внимание привлек массивный книжный шкаф у одного из боковых алтарей. Меня заинтересовали книги, и я попросил разрешения посмотреть их. Это были старые церковные регистрационные записи. Я взял в руки толстый том в черном муаровом переплете. На меня повеяло запахом плесени. Пролистав пожелтевшие от времени страницы, я с трудом прочитал — буквы почти уже стерлись — приписку, сделанную, видимо, позднее: «…В лето 1803 у Георга Либиха и Марии Каролины Мозерин родился сын, которого родители нарекли Юстусом. Это второе дитя в счастливой семье известного аптекаря Георга Либиха».
Ниже я прочитал еще одну запись:
«Умер в лето 1873 в Мюнхене, будучи известным всему миру химиком».
Мысленно я перенесся в тесный переулок Дармштадта, где уже издалека можно было заметить вывеску «Аптека Георга Либиха». В этой аптеке Юстус фон Либих впервые познакомился с чудесной наукой химией, ставшей его судьбой, его призванием, смыслом всей его жизни.
Аптека Георга Либиха занимала несколько больших помещений в здании на первом этаже, но самым любимым местом Юстуса была маленькая пристройка, которую все называли кухней. Обычно лекарства изготовляли в самой аптеке, а «кухню» использовали лишь в крайних случаях, когда приходилось готовить особенно сложный лечебный экстракт или перегонять какую-либо жидкость. Здесь впервые Юстус познакомился с «таинствами» волновавшей его воображение химии.
Несмотря на научные открытия ученых Франции, Англии, Швеции и других стран, химию все еще причисляли к «колдовским» наукам, а того, кто занимался химией, нередко еще называли колдуном или дьяволом. Юстус был далек от этих предрассудков, мальчик знал, что химия — это не колдовское искусство: ведь благодаря ей, люди сумели создать много полезных вещей. Он часто заходил к соседям — в семью Эйснер; они занимались варкой мыла. Господин Эйснер, конечно, не отличался глубокими познаниями, но зато он абсолютно точно знал, сколько жира, щелочи и воды надо взять, сколько времени кипятить и когда добавить поваренную соль, чтобы получить хорошее, твердое и белое мыло.
Иногда Юстус целые дни проводил в красильне господина Бауэра или в кожевенной мастерской Шиндлера. Он видел там на практике, что химия открывает двери новым производствам, которые делают жизнь человека намного проще и удобнее.
Химия дает и очень интересные знания. Это Юстус усвоил по опыту, в аптеке отца. Часто, помогая ему, Юстус проверял различные рецептуры. Он открывал толстые книги и с усердием вычитывал описания. Однажды он не нашел необходимой рецептуры, и отец послал его в дворцовую библиотеку великого герцога.
Библиотекарь Гесс очень любезно встретил его и, как всем детям, подарил богато иллюстрированную книгу сказок.
— Спасибо, господин Гесс. Но мне бы хотелось взять у вас несколько книг по химии, — взволнованно сказал мальчик.
— Химические книги? Тогда наверняка мы с тобой станем друзьями. Я тоже люблю читать химические книги. Иди за мной. — И библиотекарь повел Юстуса вдоль стеллажей. — Вот здесь — все химия, — сказал он, указав на один из стеллажей, и довольно улыбнулся.
Юстус осторожно взял толстый, в кожаном переплете том.
— «Триумфальная колесница антимония» Василия Валентина[407]. Можно мне взять ее?
— Конечно. Вот здесь 32 тома «Химического словаря» Манера. В библиотеке есть еще много книг — и «Флогистонная химия» Шталя, и сочинения Кавендиша, и научные заметки из журналов Гёттлинга[408] и Гелена.
С того времени Юстус стал постоянным читателем дворцовой библиотеки. Он брал книги по химии в том порядке, как они стояли на полках. Из этих книг мальчик узнал много нового, но все это утопало в океане гипотез и философских теорий, в которых Юстусу очень трудно было еще разобраться.
Вынужденный самостоятельно докапываться до истины, мальчик с детских лет создал свой метод восприятия вещей. Для него имело смысл только то, что можно было воспроизвести в лаборатории, увидеть своими глазами и изучить. Чтобы не утонуть в болоте мистики, Юстус твердо придерживался опытных данных, полученных им в аптекарской «кухне». Он пытался проверить на практике все прочитанное им в книгах.
Это неодолимое стремление Юстуса к истине, к знаниям с детских лет приучило его тщательно проводить химические опыты, внимательно наблюдать происходящие при этом процессы, не упуская из виду даже самые мельчайшие подробности.
Но чем прилежнее и углубленнее работал Юстус в аптекарской «кухне», тем небрежнее и поверхностнее занимался он в школе. Мальчик никак не мог понять, зачем ему нужны какие-то сухие формулы, склонения и спряжения латинского и греческого языков. Учителя часто жаловались на его нерадивость.
Как-то учитель латинского языка заметил, что Юстус не слушает его объяснений. Мальчик, казалось, тихо сидел за партой, но взгляд его был устремлен куда-то вдаль. Ясно, что не латинским заняты были сейчас мысли ученика.
— Юстус Либих, повторите только что названные мной глаголы.
Юстус молчал, смущенно опустив голову. Учитель строго продолжал:
— Сколько раз я спрашивал вас, Лвбих: почему вы не хотите учиться? В этом году вы кончаете школу, завтра войдете в новую жизнь, но багажа знаний у вас для этого нет. Что вы будете делать? Кем станете?
Юстус выпрямился и, не задумываясь, ответил:
— Химиком.
Громкий смех раздался в классе, засмеялся даже строгий учитель. Юстус не мог понять, чему они смеются, у него действительно не было другой цели в жизни.
Юстус продолжал проводить опыты в аптеке отца. Особенно любил он работать с взрывчатыми смесями. Он научился у одного «химика», продававшего на ярмарках волшебные эликсиры, делать гремучие капсюли и даже сконструировал специальный прибор, чтобы прессовать их. Очень скоро об аптеке Георга Либиха уже знали все мальчишки в Дармштадте: они покупали у Юстуса «бомбочки», которые помогали в конечном счете его отцу содержать многочисленную семью.
Иногда тайком от учителей Юстус приносил взрывчатые смеси в класс. На переменах его школьные друзья устраивали во дворе настоящие стрельбища.
Но однажды во время урока, когда учитель старательно выводил очередное правило, в классе раздался страшный взрыв. Учитель, обернувшись, на мгновение опешил, а затем пулей ринулся в кабинет директора, но директор и сам слышал. Встревоженные взрывом учителя и учащиеся выбежали в коридоры.
Директор исключил Юстуса Либиха из школы.
— Ну, доигрался наконец. А что теперь будешь делать? — с упреком спросил его отец.
Юстус не ответил. Отец строго сказал:
— Ясно, что из тебя толку не будет. Иди в какую-нибудь аптеку учеником, по крайней мере хоть на хлеб себе заработаешь. Моему коллеге Пиршу требуется помощник. Завтра же отправляйся в Геппенгейм. Вот и поломай себе голову, может, поймешь тогда почем фунт лиха!
В аптеке в Геппенгейме Юстус зарекомендовал себя способным и трудолюбивым помощником. Господин Пирш оказывал ему полное доверие и часто позволял работать самостоятельно.
После трудового дня Либих поднимался в отведенную ему аптекарем мансарду, где на старом деревянном столе Юстус расставлял склянки с химикатами. Он изготовлял из них разнообразные взрывчатые омеси. Увлеченный опытами, он нередко задерживался в мансарде почти до полуночи.
Однажды, готовя разнообразные сочетания химикатов, Юстус получил вещество, обладающее свойствами кислоты, серебряные и ртутные соли которой взрывались.
«Если из них изготовить капсюли, они будут стоить очень дорого, — подумал начинающий химик. — Приготовлю-ка я этого вещества побольше и отдам отцу».
Через несколько дней он получил новое вещество. Не имея специальной посуды, Юстус собрал его в пустую гильзу от старой гранаты и поставил в угол, недалеко от камина. Гильзу он ничем не прикрыл, и влажное вещество вскоре высохло. Молодой химик не знал еще, что это вещество в сухом состоянии может взорваться даже от самого легкого прикосновения. А уже через несколько недель ему воочию пришлось убедиться в этом.
Юстус собирал прибор для нового опыта. Взвесив ингредиенты еще накануне, он высыпал кристаллы в ступку и стал растирать их тяжелым пестиком. Когда вещества превратились в порошок, Юстус положил пестик на стол, но тот покатился в упал на гильзу с взрывчаткой. Сильный грохот сотряс весь дом… Юстус открыл глаза и понял, что лежит у противоположной стены, засыпанный обвалившимся кирпичом и штукатуркой. Вместо крыши над головой зияло темное небо, усыпанное звездами. Дрожащий от испуга хозяин не решался подняться на чердак: за первым мог последовать и второй взрыв.
— Господи, Юстус! Ты, право, сошел с ума! Хорошо еще, что мы живы, — причитала в слезах госпожа Пирш.
— Я проучу этого негодяя! Пусть забирает свои пожитки и убирается вон!
— Брось, Петер. Он же еще дитя. Ему всего лишь пятнадцать лет..
К счастью, Юстус остался цел и невредим: ударная волна снесла крышу и только. Юстус был глубоко опечален происшедшим, однако Пирш не простил его, и юноше пришлось вернуться в Дармштадт.
Отец, узнав о случившемся, встретил его неодобрительно, но в душе был рад, что его любимый Юстус опять рядом. Он уважал сына за его великолепные познания в химии и часто прибегал к его советам. Аптека Георга Либиха с приездом Юстуса стала приносить и больший доход. Однако денег на содержание большой семьи все же по-прежнему не хватало.
— Ну, как будем жить дальше? — спросил его однажды отец.
— Я уже много раз говорил тебе: хочу изучать химию.
— Это невозможно, Юстус. Скажи, где ты будешь учиться? В Германии такой возможности не предвидится. Химии обучаются в Стокгольме, Париже, Лондоне. Чтобы поехать туда, нужны деньги, а ты ведь прекрасно знаешь, что у нас их нет.
Озабоченный будущим сына, аптекарь Георг Либих послал, однако, Юстуса в Боннский университет, где в то время преподавал профессор Шеллинг[409], считавший, что основой всех учебных занятий должна стать философия. Лекции по химии читал в университете профессор Карл Кастнер[410], пребывавший под сильным влиянием Шеллинга.
Несмотря на философский уклон преподавания, систематические занятия благотворно влияли на становление будущего ученого, а пока что студента Юстуса Либиха. В начале второго семестра профессор Кастнер переехал в Эрланген и Либих последовал за ним. Кастнер, однако, не проявлял интереса к экспериментальной работе. А для Либлха это составляло смысл всей научной деятельности. Расхождение во взглядах ученика и учителя помешало их дальнейшему сотрудничеству.
Способности Либиха были замечены другими профессорами, которые посоветовали Кастнеру разрешить работать молодому человеку в его лаборатории. Юстусу предоставлялась теперь возможность приступить к настоящей исследовательской работе, и он продолжил опыты по установлению состава гремучей кислоты.
Либих с увлечением, серьезно и углубленно трудился в лаборатории. Однако нрав у него был веселый, и он всегда был душой любой студенческой компании.
В то время студенты объединялись в группы — так называемые корпорации. У каждой корпорации была специальная форма и свое руководство. Члены отдельных корпораций враждовали между собой, и, если им приходилось сидеть за одним столом в аудитории, они делали вид, что не замечают друг друга.
Юстус нередко сидел с Христианом Фридрихом Шёнбейном[411], но они никогда не беседовали между собой, потому что зеленая куртка Либиха и черное пальто Шёнбейна недвусмысленно говорили о том, что они принадлежат к двум враждующим корпорациям. Но оба они любили химию. И если Шёнбейн жил скромно и незаметно, то Либих слыл зачинщиком самых веселых студенческих сборищ. Он сдружился в то время с Шатеном — поэту пришелся по нраву неуемный характер будущего ученого. А Либих в свою очередь наслаждался, читая любовные сонеты Платена.
Однажды, это было весной 1822 года, Платен вошел в комнату Либиха и взволнованно сказал:
— Ты должен немедленно покинуть Эрланген!
— А в чем дело?
— Издан указ об аресте студентов — членов тайных студенческих обществ.
Либих уехал в Дармштадт. После обыска на его квартире в Эрлангене и судебного процесса, возбужденного университетскими властями, о возвращении в Эрланген нечего было и думать. «Надо немедленно что-то предпринять — думал Юстус, — куда-то уезжать, но куда? Быть может, отправиться в Стокгольм или в Париж?».
На помощь отца рассчитывать не приходилось. Георг Либих с трудом мог прокормить своих восьмерых детей, поэтому Юстус обратился с просьбой к великому герцогу назначить ему скромную стипендию и разрешить заниматься в Париже. Секретарь герцога знал Либиха еще по дворцовой библиотеке и помог ему получить благосклонный ответ. Письменная рекомендация профессора Кастнера оказалась также весьма полезной. Осенью 1822 года Юстус выехал, наконец, в Париж.
В то время в Париже работали Гей-Люссак, Тенар, Дюлонг, Шеврель. И Либих впервые окунулся в настоящую химию. Лекции, которые он слушал, не были простым набором знаний, связанных интуитивными предположениями. Это была стройная система передачи знаний, обращенная в будущее. Кроме посещения лекций, в Париже у Либиха появились большие возможности и для экспериментаторской деятельности.
Он продолжал изучение свойств гремучей кислоты, но уже под руководством Гей-Люссака. Эта кислота, отличающаяся от цианистоводородной только тем, что содержит кислород, была чрезвычайно взрывоопасна. Особенно сильно взрывались ее ртутная и серебряная соли. Он познал это на собственном горьком опыте. Несмотря на большую опасность работы с этими солями, Либиху удалось проанализировать их и установить точный состав, а также изучить свойства и возможности получения этих веществ[412]. Гей-Люссак был вполне удовлетворен работой молодого немецкого ученого и 28 июля 1823 года доложил результаты исследования в Парижской Академии наук.
В перерыве между заседаниями Александр фон Гумбольдт[413]обратился к Либиху:
— Ваши исследования интересны не только сами по себе. Важно другое. В них чувствуется талант отличного экспериментатора. Вы преуспеете в химии, если будете много работать. Постарайтесь впитать все полезное, что может дать такой непревзойденный ученый, как Гей-Люссак. Где вы проводили свои исследования?
— В лаборатории Сорбонны, там обычно работают все студенты, — ответил Либих.
— Этого не достаточно. Вам надо поработать в личной лаборатории Гей-Люссака. А быть может, в Аркёйе.
— Я могу только мечтать о таком счастье, — сказал Либих. По просьбе Гумбольдта Гей-Люссак принял Либиха в свою лабораторию в качестве ассистента и предоставил ему возможность полностью закончить начатое исследование. Это короткое — в течение одной зимы — сотрудничество позволило установить окончательную формулу гремучей кислоты, а молодому начинающему исследователю Либиху дало богатый опыт и знания.
Весной 1824 года Либих возвратился в Дармштадт и представил правительству рекомендации Гей-Люссака и Александpa Гумбольдта[414]. Положительные отзывы ученых о работе Либиха возымели силу, и гиссенское руководство назначило 21-летнего Либиха экстраординарным профессором химии, не запрашивая мнения Академического совета университета в Гиссене.
Ш. Жерар
Наступил новый период в жизни Юстуса Либиха. Его мечта осуществилась. Он стал химиком. Теперь он должен помочь своими лекциями и другим молодым людям освоить науку. Однако каким образом становятся химиками? Для этого еще не выработаны правила. Идти извилистым, тернистым путем, каким он сам прошел за эти годы? Нет, необходимо создать новую систему — разумную, дающую возможность студентам-химикам приобрести необходимые знания.
Либих намеревался взять за образец курсы лекций, которые он слушал в Париже, но они не вполне удовлетворили его. Кроме того, химик становится химиком только в лаборатории. Там он делает свои открытия…
Программа, составленная Либихом, положила начало современной, не знакомой до той поры системе обучения.
Назначенный профессором без согласия Академического совета, Юстус Либих не рассчитывал на его поддержку: доклады, посланные правительству, по-прежнему оставались без ответа.
— Видимо, придется начать строительство лаборатории своими силами, — сказал Либих.
— Достойное похвалы решение, коллега, но по карману ли вам это? — заметил Циммерман, ординарный профессор химии в университете Гиссена.
— Думаю, что правительство рано или поздно поддержит мое предложение. Если уж мы взялись учить студентов, нужно создать для этого хотя бы элементарные условия.
Либих начал строительство лаборатории, потратив на это 800 гульденов своих сбережений. Вскоре правительство отпустило дополнительные средства, и темп строительства ускорился. Наступили дни, полные радости и дерзаний. Наконец-то его мечты сбылись!
Ш. А. Вюрц
Счастье молодого ученого разделяла и Генриетта Мольденхауэр. Ей нравились галантные манеры молодого, черноволосого профессора Либиха, его веселый характер и целеустремленная натура. С нескрываемой радостью согласилась она вскоре стать его женой. Свадьбу решили сыграть в мае 1826 года.
Общительность Либиха помогла ему снискать симпатии университетской профессуры, они поддержали его предложения по усовершенствованию системы образования.
Заняв на кафедре место умершего Циммермана, Либих стал ординарным профессором. А вскоре друзья отпраздновали его свадьбу с Генриеттой. Осенью ему предстояло торжественно открыть для студентов двери новой учебной лаборатории.
Впервые студенты должны были систематически проводить занятия в лаборатории. Усвоив сначала качественный и количественный анализ, они затем занимались неорганическим синтезом, извлечением веществ из природных продуктов и заканчивали занятия по химии самостоятельным исследованием.
Очень скоро новая система обучения принесла свои плоды: под руководством Либиха в лаборатории выросли прославленные впоследствии химики — Эдуард Франкланд[415], Герман Фелинг[416], Карл Фрезениус[417], Шарль Адольф Жерар[418], Август Гофман, Август Кекуле, Якоб Фольгард[419], Адольф Вюрц[420] и многие другие[421].
Организовав лабораторию, Либих принялся за решение еще одной задачи, имеющей важное значение для его научной деятельности. Это были вопросы, связанные с анализами органических соединений[422]. В то время как анализ минеральных веществ достиг высокой степени совершенства благодаря работам Берцелиуса, анализ органических веществ представлял все еще одну из самых трудных областей даже для опытных химиков, в распоряжении которых были современные лаборатории. Как можно было изучить множество разнообразных веществ, которые состоят главным образом из углерода, водорода, кислорода (иногда дополнительно из азота, серы и других элементов), если невозможно даже определить их состав?
Либих решил эту задачу, использовав методы Лавуазье, Гей-Люссака и Берпелиуса. Он изменил форму приборов и модифицировал методики, и результаты оказались ошеломляющими. В то время как Берцелиус получал надежные данные анализа какого-нибудь вещества в течение двух с половиной месяцев, в лаборатории Либиха это осуществлялось за один день! Усовершенствование количественного органического анализа дало в руки ученых ключ к просторам органической химии. И это был большой успех.
В один из декабрьских вечеров 1828 года Либих познакомился с Вёлером. Через несколько часов после беседы они уже были настоящими друзьями и коллегами. Начав работу с циановой и фульминовой кислотами, они скоро расширили область своих совместных исследований и на другие соединения.
Несмотря на то что ученых разделяли сотни километров — они жили в разных городах, — это не помешало их дружеским отношениям: они отправляли друг другу вещества для работы и вели постоянную переписку. Особенно плодотворными оказались их исследования бензальдегида, который тогда называли горьким миндальным маслом. Исследователи установили, что продукт, образующийся при стоянии миндального масла (желтой маслянистой жидкости) на воздухе, является бензойной кислотой. И действительно, капля бензальдегида на воздухе за несколько минут превращается в кристаллики бензойной кислоты. Пытаясь синтезировать хлорное производное этого вещества, ученые получили жидкость с острым, неприятным запахом. Анализ показал, что новое вещество отличается от бензальдегида только тем, что вместо одного атома водорода содержит один атом хлора. Сравнивая формулы соединений, Либих заметил весьма интересную особенность… «Надо немедленно сообщить об этом Вёлеру», — подумал он и тут же написал ему письмо:
«Дорогой друг!
Очевидно, что явление, которое наблюдал Гей-Люссак, не исключительный случай. Речь идет о цианистоводородной кислоте. Как ты знаешь, при химических реакциях циановая группа, состоящая из одного атома углерода и одного атома азота, переходит от одного соединения к другому, не претерпев никаких перемен. Гей-Люссак назвал ее циановым радикалом. Подобное явление наблюдается и в наших соединениях. В горьком миндальном масле, бензойной кислоте и бензоилхлориде тоже содержится группа атомов, не меняющаяся в ходе реакций. Этот новый радикал состоит из семи атомов углерода, пяти водорода и одного кислорода. Если назовем его бензоиловым радикалом, горькое миндальное масло получится при присоединении одного водородного атома к радикалу, бензоилхлорид — при присоединении одного атома хлора, бензойная кислота — одной гидроксильной группы[423]».
В лаборатории Либиха в Гиссене (G. Bugge, Das Buch der Grossen Chemiker. — Weinheim: Chemie, 1974).
Ответное письмо Вёлера:
«Дорогой Юстус!
Я рад, что ты, противник введения в химию теорий, сам пришел к этой необходимости. Идея о бензоиловом радикале часто приходила мне в голову, но я не решался поделиться ею с тобой. Надеюсь, что нам удастся подкрепить теорию радикалов и другими примерами. Я приготовил цианистоводородную кислоту и сегодня же приступлю к работе с ней».
Параллельно с исследованиями, которые он проводил совместно с Вёлером, Либих работал и над рядом других проблем. В его лаборатории всегда было шумно и оживленно. Обычно там размещалось человек десять — пятнадцать. В глубине стояли два больших стеклянных шкафа. Два грубых деревянных стола занимали среднюю часть лаборатории — от каминов до противоположной стены, а еще два стола, такие же большие, стояли у стены с узкими высокими окнами. Студенты выполняли здесь исследования, предложенные им Либихом. В этой же лаборатории его ассистенты проводили анализы органических веществ.
Изучая действие хлора на этиловый спирт, Либих получил две совершенно различные жидкости, одна из которых образовывалась при взаимодействии этилового спирта с сухим хлором и обладала острым, неприятным запахом. Это был хлораль. Другая получалась при взаимодействии гипохлорита калия с этиловым спиртом и обладала сладковатым, приятным запахом, вызывая головокружение при продолжительном вдыхании ее паров. Новое соединение назвали хлороформом.
Несколько лет спустя, окисляя этиловый спирт, Либих получил другую, быстро улетучивающуюся жидкость с отвратительным удушливым запахом — ацетальдегид[424].
Параллельно с работой в лаборатории Либих должен был уделять значительную часть своего времени редактированию «Летописей». В 1831 году, осознав острую необходимость в научном журнале, Либих организовал такое издание[425]. Предполагалось, что журнал будет знакомить мировую научную общественность с достижениями немецких исследователей в области химии. По примеру Берцелиуса Либих добавлял свою короткую критическую оценку к каждой публикуемой статье.
В некоторых случаях, чтобы суметь правильно оценить работу, ему приходилось проводить экспериментальную проверку. Результаты проведенных наспех опытов не всегда отличались точностью. Обычно проверку проводили его ассистенты, порой поверхностно и в короткий срок, так как статью нужно было быстро передавать в печать. Это нелегкое дело, которое Либих сам взвалил на себя, было не по силам даже и десятку ученых.
Многие оценки Либиха оказались неправильными или неточными. Это обострило его отношения с учеными: у него появилось много противников, вступавших с ним в споры на страницах журналов и искавших способ отомстить ему.
Либиха, однако, это мало волновало. Для него существовала только одна истина — научная.
Интерес к органическим соединениям заставил ученого обратить внимание на некоторые природные продукты. Одним из них был амигдалин, который содержится в зернах горького миндаля. Либих проводил его исследование совместно с Вёлером. В одном из писем от 26 октября 1836 г. Вёлер писал ему:
«Дорогой друг!
Я чувствую себя, как курица, которая снесла яйцо и от радости громко кудахчет. Сегодня утром я открыл, каким образом из амигдалина можно получить горькое миндальное масло, содержащее цианистый водород[426], и хочу предложить тебе провести дальнейшее исследование вместе, так как вопрос тесно связан с изучением бензоилового радикала и странно выглядело бы, если бы один из нас вошел в эту область без знаний другого».
Два дня спустя Либих получил второе письмо:
«Дорогой друг!
Надеюсь, что ты уже получил мое письмо от 26 октября. С того времени я сделал важные открытия касательно амигдалина. Так как горькое миндальное масло получается из амигдалина, я сделал предположение, что его можно получить и брожением, поэтому я подверг брожению эмульсию миндалей. По окончании процесса я перегнал смесь с водяным паром. Мои предположения подтвердились. Вот факты.
Амигдалин, растворенный в воде и смешанный с растертыми зернами сладкого миндаля, немедленно образует горькое масло, количество которого после перегонки равно количеству исходного амигдалина.
Эмульсия растертого миндаля, которую кипятили, чтобы вызвать коагуляцию ферментов, не обнаруживает такого эффекта.
Итак, нам приходится ответить на следующие вопросы:
Какое вещество приводит к образованию горького миндального масла при контакте с амигдалиновой водой?
Что это за процесс — взаимодействие между веществами или ферментативный катализ?
Что представляет собой другой продукт, который наверняка образуется параллельно с маслом, содержащим цианистый водород?».
Через два месяца Вёлер получил следующий ответ:
«…Мной совершенно определенно установлено, что при разложении амигдалина образуется сахар[427]. Я оставил эмульсию растертого миндаля отстояться в тепле при 35° до исчезновения запаха горького миндального масла. На это ушло шесть дней. Остаток напоминал сироп, был сладок на вкус и начал бурно бродить при добавлении спиртовых дрожжей. Думаю, что мы решим вопрос, но я хочу повторить опыты с эмульсией, которую получил от тебя…»
Казалось, что огромная работа в лаборатории, редактирование «Летописей», издание ряда других книг вовсе не утомляли ученого. Либих стал только еще более сосредоточенным, еще более строго и непреклонно относился к своим обязанностям. Строг он был и в обращении с детьми. Их у него было пятеро. Выросший в эпоху, когда безропотное подчинение родителям считалось примерным воспитанием, Либих, несмотря на свою любовь к жене и детям, редко позволял себе шутить с ними.
Значительную часть своего времени Либих посвятил агрохимии[428]. В то время все еще не было единого мнения относительно питания и развития растений. Каким способом восстановить плодородие почвы? Как увеличить урожай? Достигнуть этого, только удобряя почву навозом, оказалось невозможным, необходимо было искать более эффективные методы, а это требовало углубленных систематических исследований.
Первые опыты Либих провел на бесплодной почве в Фихтентале — песчаной долине вблизи Гиссена, где росли кусты можжевельника и сосны. Он нанял рабочих, чтобы очистить и распахать почву, и посеял разные виды растений — злаки, бобовые, овощи. Прежде всего надо было исследовать влияние минеральных солей на развитие растений.
Либих, естественно, был знаком с существовавшими до него теориями о питании растений — и гумусовой, и водной. Однако у него были собственные представления об этом и надо было проверить их на практике.
Уже первые результаты показали, что калийные и фосфатные соли имели исключительно важное значение для развития растений. Почва теряла свое плодородие потому, что запасы этих солей в ней постепенно истощались. Блестяще сделанные выводы Либиха, изложенные ям с большим мастерством и убедительностью, вызвали огромный интерес. Особенно заинтересовались исследованиями Либиха английские ученые. Английская ассоциация пригласила его посетить Англию, и он уехал туда зимой 1837 года. Когда Либих вернулся домой, его ожидал еще один приятный сюрприз — в Гиссен приехал Вёлер для проведения некоторых совместных исследований.
Либиха переполняли впечатления от поездки в Англию, и он мечтал поделиться ими с Вёлером.
— Поездка в общем была замечательной, — с воодушевлением рассказывал ему Либих. — Приемы и почести, которые мне там воздали, просто не опишешь. Признаться, я пресытился ими и мечтаю о тихой прогулке в сосновом лесу… И все-таки то, что я увидел в Англии — от Манчестера до Ливерпуля — было настоящим чудом.
Вёлер вопросительно поднял на него большие, выразительные глаза.
— Представь себе, дорогой друг, я ехал поездом. Вот это цивилизация! Десять миль в час! Двигаешься со скоростью птицы! Я так волновался, что мне, как ребенку, хотелось прыгать от радости! Германия тоже должна построить свои железные дороги, и как можно скорее.
— Да, — сказал Вёлер, — тогда мы не ощущали бы так сильно расстояние между Гиссеном и Берлином. — Помолчав с минуту, Вёлер спросил Либиха: — А каков результат твоих встреч в Англии?
— Британская ассоциация попросила меня написать книгу о применении химия в земледелии[429]. Вопрос о плодородии почв имеет исключительно важное значение для каждой культурной страны.
Либих будто что-то обдумывал. Потом сказал:
— Я приступлю к работе немедленно. Но сейчас я хочу поговорить с тобой о другом. Знаешь, дружище, я по-прежнему занят вопросом о кислотах, содержащихся в природных продуктах.
— Данные показывают, что в органическом мире образуется множество, и притом весьма разнообразных, кислот.
— Действительно. Но о них мы почти ничего не знаем. По этому вопросу практически нет исследований. Возьми, например, гиппуровую и мочевую кислоты, которые мы выделили и изучили в последнее время.
— Пока ты был в Англии, я продолжил работу и привез полученную мной недавно мочевую кислоту.
— Неужели? — Либих вскочил со стула. — Покажи ее мне! У меня тоже есть подобное вещество, которое я получил перед своим отъездом.
И долго еще двое друзей поверяли друг другу планы своих исследований, рассказывали об успехах и трудностях работы. Изучение мочевой кислоты они продолжили вместе. Обычно анализы проводили в лаборатории Либиха, а сложные реакции кислоты с некоторыми веществами изучал Вёлер. Одаренный экспериментатор, Вёлер проводил даже самые сложные опыты с завидной точностью. Окислив мочевую кислоту перманганатом калия, он получил бесцветное порошкообразное вещество и послал его в Гиссен для анализа. Либих вскрыл ампулу и, высыпав ее содержимое и внимательно посмотрев, определил:
— Аллантоин. Это то же соединение, что и присланное нам для анализа Леопольдом Гмелином семь лет назад.
Ассистент Либиха, Дитцль Либермая, удивленно посмотрел на него. Он знал, что у профессора фантастическая способность определять вещества с первого взгляда, но утверждать, что это то же самое вещество, которое он увидел семь лет назад, просто невероятно! Белый порошок на стекле, казалось, ничем не отличался от сотен подобных веществ, находящихся в склянках или ампулах в лаборатории. Но Либих тем не менее установил, что это был аллантоин.
— Будем проводить анализ? — нерешительно спросил Либерман.
— Конечно. Начинайте!
На следующий день Либерман принес результаты. Либих бросил на них беглый взгляд и удивленно поднял брови.
— Вы провели контрольный анализ?
— Да. Оба дали совершенно одинаковые результаты.
— Но они отличаются от результатов, полученных при анализе вещества, которое прислал Гмелин.
— Наверняка вещества близкие, но не идентичные, — робко сказал Либерман.
— Вещества одинаковые, Либерман. Это аллантоин. Немедленно разыщите ампулу Гмелина и проведите анализ вновь!
Сотрудники лаборатории растерялись. Найти ампулу, полученную семь лет назад, дело не легкое. Ассистенты прервали работу, принесли ящики, в которых хранили все вещества, и стали просматривать их содержимое, внимательно изучая надписи на маленьких склянках. На этот раз Либих хватил через край, думали они во время поисков, пустая трата времени, только и всего.
Ампулу Гмелина тем не менее нашли; вещество, содержащееся в ней, проанализировали еще раз и установили, что оно идентично новому, высланному Вёлером. Ошибочным оказался старый анализ из-за какого-то загрязнения, случайно попавшего в пробу во время работы. Определение Либиха подтвердилось.
Исследование мочевой кислоты и продуктов ее взаимодействия с другими веществами давало все более интересные результаты. Свойства этой кислоты и продуктов ее распада служили подтверждением идеи, которая уже давно занимала Либиха.
Английский ученый Грэм высказал предположение, что некоторые неорганические кислоты содержат несколько атомов водорода, которые могут замещаться металлом. Раньше ученые принимали, что в состав всех кислот может входить только один атом водорода, способный замещаться на металл. Предположение Грэма о многоосновности неорганических кислот значительно изменило взгляды химиков относительно процессов нейтрализации. Результаты исследований органических кислот можно было правильно истолковать лишь в том случае, если принять возможность существования многоосновных органических кислот. Теория о многоосновности некоторых органических кислот дала возможность правильно написать их формулы, объяснить образование кислых солей. В связи с этим двадцатью годами позже Август Кекуле писал: «Современные взгляды на кислоты — это не что иное, как расширенная и углубленная теория Либиха о многоосновных кислотах».
«Дорогой друг, — писал Либиху Вёлер в своей письме в декабре 1839 года. — Ты опять обратился к теории и, должен сказать тебе, с замечательным успехом. Между прочим, я согласен взять на себя часть работы по редактированию «Летописей». В сущности большая часть публикуемых там статей — чисто химического характера, и потому лучше было бы изменить название журнала на «Летописи химии и фармации».
И с 1840 года журнал стал выходить под этим названием, а после смерти Либиха в 1875 году его переименовали в «Летописи химии Юстуса Либиха». Под этим названием он выходит и теперь.
В 1840 году вышла из печати книга Либиха «Органическая химия в приложении к земледелию и физиологии». В ней ученый впервые в истории науки научно обосновал вопрос о плодородии почвы. Либих писал, что, кроме углерода, водорода, кислорода и азота, растения нуждаются и в ряде других элементов, например в сере, калии, фосфоре, кальции, железе, магнии, кремнии. Он доказал это детальным анализом золы сожженных растений. Единственный источник, из которого растения извлекают все перечисленные элементы, — почва. Но для того чтобы это обстоятельство не привело постепенно к ее обеднению, что в конечном итоге явится причиной снижения урожая, необходимы искусственные удобрения.
Руководствуясь этими выводами, Либих приступил к работе по получению искусственных удобрений. Он предполагал — и опыты в Фихтентале подтвердили это предположение, — что одним из самых необходимых элементов для растений является калий. Наиболее дешевая соль калия — это карбонат, но он очень легко растворяется в воде. Требовалось перевести его в менее растворимое состояние. Для этого Либих расплавил смесь тщательно измельченных карбонатов калия и натрия и затем измельчил расплав. Применение этого удобрения резко повысило урожайность, и Либих взял патент на метод его производства.
Между тем труд Либиха «Химия в приложении к земледелию» вызвал небывалый интерес у научной общественности. Ее расхватали буквально за несколько дней. Каждый год выходило новое издание этой работы ученого. Поставленные в ней вопросы вызвали беспрецедентные дискуссии химиков, агрономов, естествоиспытателей, врачей и даже философов. Одни одобряли идеи Либиха, другие отвергали их полностью. Некоторые предприимчивые земледельцы стали постепенно применять минеральные удобрения.
Либих продал патент на производство калийного удобрения английскому фабриканту Муспрату[430]. В связи с этим он несколько раз посещал Англию, и всегда его встречали там с большими почестями и уважением.
Но и в самой Германии ученый пользовался не меньшей популярностью. В 1845 году Либиху было присвоено звание барона. Затем он получил приглашение занять профессорскую кафедру химии в Гейдельбергском университете. Такое же приглашение пришло и из Вены.
Однако Либих чувствовал, что он уже не в силах начать работу в другом университете. По тем же причинам он отказался от приглашения русских химиков преподавать в Петербургском или Московском университете[431]. Работа со студентами утомляла уже немолодого ученого. Полемика с десятками противников, которых он должен был терпеливо убеждать в правильности своих идей, тяготила его. Быть может, в этом и заключалась причина мучительной бессонницы, которая подрывала его силы. Особенно огорчило его известие, что удобрения, которые производил Муспрат, не давали никакого эффекта. Противники Либиха торжествовали.
«Почему удобрения не оказывают нужного эффекта? — мучительно думал он. — Ведь совершенно очевидно, что растения нуждаются в калии. Может быть, лучше использовать растворимую соль? Но дождевая вода вымоет ее до того, как соль успеет оказать свое благотворное действие. Или растения извлекут нужный им калий, прежде чем соль вымоется из почвы?..»
Либих продолжил работу с присущим ему упорством и исследовал растворимые соли. Эффект стал очевидным еще в начальной стадии роста растений. Контрольные (неудобренные) растения намного отстали в развитии от опытных. Удобрение способствовало росту и после нескольких дождей. Стало ясно, что вода не вымывает соли из почвы, хотя они и легко растворимы. Исследования ученого показали, что почва обладает свойством на длительное время задерживать растворимые соли и опасности их вымывания не существует.
Это было новым успехом, но противники Либиха не сложили оружия, и ученому приходилось убеждать неверующих, доказывать свою правоту…
Любимым местом работы ученого стал его кабинет. Он все реже и реже посещал лабораторию, где работали его ассистенты. Вот почему, когда он получил предложение Мюнхенского университета занять профессорскую кафедру с условием читать лекции по химии, а не проводить занятия со студентами, он охотно принял его.
В ту пору Мюнхен был столицей Баварского королевства, во главе которого стоял король Максимилиан II — правитель, очень непопулярный в народе из-за установленных при нем тяжелых налогов. Однако честолюбивый правитель мечтал прослыть великим меценатом и поэтому не скупился выделять средства на популяризацию науки. Максимилиан II создал университет, лекции в котором читали самые выдающиеся ученые, а аудитории были открыты для всех желающих.
После первой же лекции Либих стал любимцем студентов. Его лекции, пронизанные тонким юмором и подкрепленные огромными знаниями не только в области химии, но и многих родственных ей наук — биологии, агрономии, философии и других, — вызывали необычный интерес слушателей.
На ученого обратила внимание и знать города. Почти всегда его имя открывало списки приглашенных на балы и иные торжества.
Перемена обстановки и новый образ жизни благотворно подействовали на ученого. Либих вновь почувствовал себя бодрым и здоровым.
Либих снова работал в кабинете, утопая в книгах, журналах, рукописях. Статьи в защиту неорганической теории питания растений выходили из-под его пера одна за другой. Либих показал, что не только калийные удобрения, но и фосфорные имеют исключительно важное значение для плодородия почвы. Он установил, что костная зола является превосходным источником снабжения почвы фосфором, но одновременно показал, что фосфат кальция костей не усваивается растениями вследствие нерастворимости. Чтобы получить нужные результаты, костную муку необходимо было обработать серной кислотой для перевода в растворимый кислый фосфат кальция.
Интерес ученых и земледельцев к фосфорным удобрениям постепенно возрастал. Началось производство удобрений не только из костей, но и из природных фосфатов. Это положило начало той промышленности, без которой сегодня немыслимо сельское хозяйство.
Убийство Максимилиана II и волнения в Мюнхене вызвали решение Либиха навсегда покинуть Германию. Однако вскоре ученый отказался от этой мысли. В Мюнхене любили Либиха. Его лекции вызывали восхищение. Распространяя знания, он учил землепашцев рациональному использованию земли.
Несколько дней спустя после тревожных дней в Мюнхене Либиху вручили почетную грамоту; он стал почетным гражданином Мюнхена. В 1860 году он был избран президентом Баварской Академии наук. Многие другие академии и университеты Германии, Франции, Англии, России, Швеции и других стран избрали выдающегося ученого в число своих почетных членов.
Либиху льстило благосклонное расположение к нему госпожи Шарлотты Кастнер, сестры профессора Кастнера. Она нередко устраивала в своем загородном доме большие приемы, на которые собирала самых выдающихся ученых. Проводил свое свободное время у нее и Вёлер, где нередко встречался со старым другом Либихом.
— Мы знаем, что вы любите преподносить нам сюрпризы, — сказала как-то Либиху госпожа Кастнер.
— Это самые ценные подарки, которые вы даруете нам, — продолжил ее мысль Петтенкофер[432].
— Расскажите что-нибудь интересное, дорогой Либих, — попросила госпожа Кастнер.
— Что бы нам придумать сегодня, Вёлер? — обратился Либих к своему другу и, не дождавшись ответа, продолжил: — Хорошо. Я покажу вам новый металл. Это медаль, которую я получил от Грэма. Она изготовлена из палладия, в котором содержится сконденсированный водород[433].
Присутствующие рассматривали невиданный металл, а к Либиху в это время подошел плотный мужчина среднего роста и назвался.
— Мое имя Шёнбейн. Либих вздрогнул.
— А… коллега Шёнбейн. Мы с вами, кажется, сидели за одной партой лет пятьдесят назад и враждовали, не так ли? Теперь это в прошлом. Нам надо было бы давно встретиться.
— Дорогой Шёнбейн, — вмешалась госпожа Кастнер, — сколько усилий потратили мы с Петтенкофером, чтобы уговорить вас прийти на эту встречу.
— Но почему? Разве вы еще помните о старых студенческих распрях? — спросил в недоумении Либих.
— Я не знал, как вы воспримете мое появление, — ответил Шёнбейн.
— Я очень ценю ваши исследования, связанные с открытием и изучением озона, коллега Шёнбейн. И хочу тут же сделать вам предложение. На завтра назначена моя лекция. Не замените ли вы меня? Расскажите в лекции подробнее об озоне. Как вы его открыли, какие у него свойства…
Выступление профессора Шёнбейна в студенческой аудитории прошло успешно. С тех пор ученые стали большими друзьями. Шёнбейн часто приезжал из Швейцарии в Мюнхен, чтобы принять участие в длительных экскурсиях по окрестностям, которые устраивали Либих и Вёлер. Во время прогулок ученые любили обсуждать великие открытия, заложившие основу современной химии.
— Человек должен творить, но он обязан также умело использовать свой отдых. Чистый воздух — настоящая радость для человека, — нередко говорил Либих.
В зимнюю пору он часами сидел в кожаном кресле в саду, закутавшись теплым пледом.
Но однажды, это случилось в апреле 1873 года, Либих простудился. Врачи установили у него острую пневмонию, которая оказалась роковой для ученого.
…Торжественные звуки органа в кафедральном соборе. Я вздрогнул, и перед моими глазами вновь предстала церковная книга с выцветшими от времени буквами: «Умер в лето 1873 в Мюнхене, будучи известным всему миру химиком».
Я слышал музыку Баха, величественную и вечную. Таким же великим и вечным останется дело Либиха, посвятившего свою жизнь химии.