Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка - Хью Олдерси-Уильямс

Волластон и Теннант – оба происходили из семей священников, оба изучали медицину в Кембридже, а затем обратились к естественной философии. Однако на этом сходство между ними заканчивается. Теннант в детстве потерял обоих родителей и был в основном самоучкой. Волластон, выросший в семье из 14 детей, шел к академическим успехам, в общем, проторенным путем. Теннант, пятью годами старше своего коллеги, отличался добродушным и веселым характером, правда, бывал не слишком аккуратен в работе и частенько проявлял нерешительность относительно своих научных проектов, зато самым скрупулезным образом следовал принципам экспериментального метода и требованиям научной гласности. Волластон, со своей стороны, был аккуратен и дисциплинирован до одержимости. Говорили, что он способен алмазом написать на стекле такой мелкий текст, что его можно прочесть только с помощью микроскопа. При этом Волластон отличался скрытностью и эксцентричностью, что делало общение с ним довольно затруднительным. Плодом сотрудничества этих двух ученых со временем стало значительное состояние, полученное от платинового производства, и прочное место в анналах науки, так как каждый из них добавил два новых химических элемента к известным в тот период 35. Но в том, каким образом они объявили о своих открытиях миру, отражались принципиальные отличия в их характерах.

В канун Рождества 1800 г. ученые приобрели около 6000 унций речной платины у одного пользовавшегося не очень хорошей репутацией поставщика, который сам, по-видимому, получил ее контрабандным путем через Британскую Вест-Индию из Новой Гранады. На покупку они потратили 795 фунтов – довольно приличную сумму. Впрочем, объем купленной платины был велик, и стоила она в то время еще намного дешевле золота. Если бы им удалось превратить эту кучу серых крошек в сверкающий металл, они бы, несомненно, разбогатели.

Волластон, душа описываемого коммерческого проекта, растворял фунт приобретенной ими породы в царской водке, затем добавлял аммиачные соли; возникала реакция, в результате которой выпадал осадок. Из него, в свою очередь, нагреванием можно было получить ценный металл. Однако слитки оказались хрупкими и непригодными для дальнейшей работы.

Теннант тем временем исследовал небольшое количество осадка черного цвета, который всегда оставался после растворения самородной платины в царской водке, и вскоре убедился, что это не графит, как считалось ранее, а некий металл. Выделив названный черный порошок и тщательно обработав его различными сильными реагентами, он получил новые осадки разных цветов и маслянистую жидкость с резким запахом. Выяснилось, что он имеет дело с соединением двух новых металлов, которые Теннант назвал иридием (от греческого слова, означавшего радугу, из-за разнообразия цветов его солей) и осмием (от греческого «запах»). По пятам Теннанта в своих исследованиях шли французские ученые, но он принял необходимые меры по сохранению собственного научного приоритета, поделившись с сэром Джозефом Бэнксом, президентом Королевского научного общества, подозрением, что осадок не графит, а неизвестный металл. Благодаря этому он был по праву признан первооткрывателем обоих элементов.

Волластон, экспериментируя с раствором платины в царской водке, следовал примерно тем же процедурам и также обратил внимание на неожиданный осадок, который, как он скоро выяснил, содержал еще один новый металл. Поначалу он хотел назвать его церезий в честь незадолго до того открытой новой малой планеты Цереры, но потом остановился на названии палладий. Тем не менее, вместо того чтобы опубликовать информацию о своем открытии или сообщить ее кому-то в личной беседе, как это сделал Теннант, Волластон решил подождать, пока не соберет достаточное количество нового металла. А вслед за тем принял в высшей степени эксцентричное решение разослать объявления о его продаже небольшими порциями по пять шиллингов, полгинеи и гинею.

Когда Чевеникс сообщил о результатах своих исследований, Волластон оказался в затруднительном положении. Теперь он не мог заявить об открытии, не признавшись в собственном странном поведении. Волластон опубликовал еще одно анонимное объявление, на сей раз в химическом журнале, предложив вознаграждение в 20 фунтов любому, кто перед комиссией из трех профессиональных химиков сумеет получить 20 гран палладия. На приглашение никто не отозвался. Тем временем он продолжал втайне заниматься исследованиями и благодаря следующему своему открытию нашел выход из создавшегося положения.

В дальнейших экспериментах с неочищенной платиной и царской водкой он получил новые соли розового цвета, свидетельствовавшие о наличии еще одного нового элемента, который Волластон назвал родием. На сей раз обошлось без странных уловок с анонимными объявлениями. Его друг Теннант незадолго до того выступил с докладом, официально объявив об открытии иридия и осмия. Волластон последовал его примеру и в июне 1804 г. прочел доклад по родию в Королевском научном обществе. Он не воспользовался этим случаем, чтобы раскрыть тайну палладия, однако несколько месяцев спустя написал в тот журнал, где прежде разместил объявление о вознаграждении, и сообщил, что человеком, открывшим палладий и предложившим его на продажу, был он сам. И даже привел некие оправдания своему необычному поступку: мол, химические аномалии, которые он наблюдал в период открытия палладия, не позволили ему тогда же объявить о нем, а вот теперь с открытием родия все аномалии объяснились. Конечно же, это было не совсем так, зато эти доводы помогли Волластону сохранить лицо.

Благодаря открытию новых элементов наконец-таки нашла свое объяснение хрупкость платиновых слитков. Волластон с еще большей активностью продолжил исследования и через какое-то время получил вожделенный продукт. Следующие 15 лет он посвятил организации доходного бизнеса по выпуску платиновых котлов для химических производств и других товаров подобного рода. Детали технологического процесса он раскрыл только за месяц до смерти в 1828 г., узнав, что болезнь его неизлечима.

За несколько лет Волластон со своим партнером Теннантом приобрели 47 000 унций самородной платины и произвели 38 000 унций ковкой платины, а также 300 унций палладия и 250 унций родия – достаточно, чтобы каждым металлом наполнить кружку в пинту величиной. Часть платины пошла на производство тиглей для научных экспериментов или стержней для раскатки в проволоку, но бо́льшую ее часть приобрели оружейные мастера, применявшие платину для улучшения контактных поверхностей кремниевых пистолетов. Она оказалась дешевле и надежнее, чем золото, которое использовалось для подобных целей ранее. Волластон с Теннантом покупали платиновое сырье за типичную для того времени цену в два шиллинга за тысячу унций, а очищенную платину продавали за 16 шиллингов за унцию – в 8000 раз дороже! Секретность, по вполне понятным причинам окутывавшая этот крайне прибыльный процесс, по всей видимости, и помешала Волластону принять здравое и рациональное решение в момент открытия палладия.

Тем не менее карьера Волластона шла в гору. Нарушение научного протокола ему быстро простили, и вскоре он завоевал всеобщее восхищение своими новыми открытиями в химии и оптике, как и технологическим процессом по очистке платины, на котором он заработал 30 000 фунтов или даже больше – ныне это эквивалентно нескольким миллионам фунтов.