Химия. Узнавай химию, читая классику. С комментарием химика - Елена Стрельникова

Читатель помнит также и белую полосу, которая представляет собой не что иное, как известняк.

Наконец, читатель помнит взрыв рудничного газа, происшедший по вине его преподобия, и страшный пожар, который был последствием этого взрыва, и то, как быстро огонь распространялся из-за сильного сквозняка, возникшего между двумя отверстиями в пещере, а также ужас батоков, увидевших дым этого пожара.

Соединились уголь, известь и огонь. Пройдет короткое время – и к ним присоединится вода. Она придет в виде грозового ливня. Тогда естественным образом возникнет явление, подобное тому, которое в Европе в угольных шахтах достигается посредством закладки мин, заряженных известью.

Но в каких грандиозных размерах!

Пожар пылал несколько часов подряд. Пещера превратилась в настоящую печь по обжигу извести. Неслыханной силы пламя обожгло весь известковый пласт, который представлял собой углекислую соль кальция. Под действием огня известняк разложился, угольная кислота выделилась, и получилось именно то, что называется негашеной известью. Оставалось только, чтобы на нее попало известное количество воды.

Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимавший ее уголь и выталкивать его по направлению к пропасти. Часть пласта, в которой находились пещера Сэма Смита, усыпальница кафрских королей и их сокровища, откалывалась медленно, но с грохотом и треском, которые так испугали наших друзей-европейцев.

* * *

Чем гашеная известь отличается от негашеной?

Вещество со свойствами негашеной извести не может встречаться в природе: реакция с водой была бы неизбежна. Получают негашеную известь из известняка или мела – минералов, в основе которых лежит соль, образованная угольной кислотой и кальцием, – карбонат кальция СаСО3. При нагревании до температуры свыше 900 °C эта соль разлагается:

Твердым продуктом обжига известняка является оксид кальция (негашеная известь), а второй продукт – углекислый газ, а не угольная кислота, как написано в книге. Причем это не ошибка перевода: в оригинале написано acide carbonique, то есть именно угольная кислота. Формула угольной кислоты Н2СО3. В реакции выделяется не она, а углекислый газ. Реакция требует постоянного нагревания, то есть является эндотермической (ενδό – «наружу» и θερμη – «тепло»). В уравнении реакции это отражено знаком – Q.

В романе Буссенара описывается ситуация, в которой образование оксида кальция из природного известняка происходит не в известково-обжиговой печи, а непосредственно в толще угольного пласта, через который проходит слой известняка. Взрыв рудничного газа (он состоит из горючего метана СН4, образующего с воздухом гремучую смесь) – это взаимодействие метана с кислородом воздуха:

Теплота, выделившаяся в этой экзотермической реакции, вызвала возгорание угля. А дальше в реакции горения выделялось все больше и больше теплоты, необходимой для протекания эндотермической реакции разложения карбоната кальция. Условия для этой реакции были созданы, и карбонат кальция превратился в оксид кальция, негашеную известь.

Дождевая вода (а ливень был изрядный) проникла к пласту, состоящему уже из негашеной извести, и началась знакомая нам реакция гашения извести:

Жозеф, наблюдавший кипение в потоке дождевой воды, недоумевал, откуда взялся огонь для кипения. Но мы-то знаем, что гашение извести – реакция экзотермическая и кипение вызывает выделяющаяся в ней теплота. Что ж, описание последствий этой реакции и их масштабов оказалось очень впечатляющим!

Попытки использовать энергию гашения извести в мирных целях горным делом не ограничивались. В 1897 г. русский авиационный инженер и изобретатель Евгений Степанович Федоров изобрел саморазогревающуюся консервную банку для тушенки. У жестяной банки было двойное дно, в которое помещалась негашеная известь и вода. Стоило повернуть днище, и вещества перемешивались, вступали в экзотермическую реакцию, и консервы разогревались. С 1915 г. такие консервы изготавливались для русской армии, но в небольших количествах и недолго.

Но основная область применения негашеной и гашеной извести – строительные материалы.

Картон «Рождение Святого Иоанна», над которым трудились в мастерской Гирландайо, был закончен, теперь можно было расписывать по нему стену в церкви Санта-Мария Новелла. В назначенный для этого день Микеланджело пришел в мастерскую очень рано, но, как оказалось, там собрались уже все до последнего ученика. Он только широко раскрывал глаза, видя, какая царит в мастерской суматоха, как все спешат и мечутся, хватая картоны, связки рисунков, кисти, горшки и бутылки с краской, ведра, мешки с песком и известью, костяные шильца. Все это было уложено на маленькую тележку, в тележку впрягли ослика, и художники двинулись прочь от мастерской. Гирландайо, словно полководец, шел во главе процессии, а Микеланджело, самый младший из учеников, правил осликом, сидя на тележке; скоро это шествие, продвигаясь по Виа дель Соле, было у Знака Солнца – это означало, что художники уже вступили на землю прихода церкви Санта-Мария Новелла. Микеланджело повернул ослика направо – перед ним открылась площадь Санта Мария Новелла, одна из старейших и самых красивых площадей города. Вот ослик уже остановлен: прямо впереди вздымалось здание церкви. Церковь строили долго, ее кирпичные стены оставались ничем не украшенными с 1348 года, пока Джованни Ручеллаи, дяде Микеланджело, не пришла в голову счастливая мысль пригласить в качестве архитектора Леона Баттиста Альберти, – он-то и создал из великолепного черного и белого мрамора этот дивный фасад. При мысли о семействе Ручеллаи Микеланджело всегда испытывал какое-то странное волнение – ведь в доме Буонарроти эту фамилию было запрещено произносить. Хотя мальчик никогда не бывал в родовом дворце Ручеллаи на Виа делла Винья-Нуова, но, проходя мимо него, он неизменно замедлял шаг и старался заглянуть в обширные сады, где скрывались античные греческие и римские статуи, и как следует вглядеться в архитектуру величественного здания, построенного по проекту Альберти. Долговязый Тедеско был назначен распорядителем по разгрузке; получив такую власть, он с упоением командовал тринадцатилетними мальчишками. С рулоном рисунков в руках Микеланджело вошел в бронзовые двери и сразу почувствовал прохладу воздуха, пропитанного ладаном. Спланированная в форме египетского креста длиной более сорока саженей, церковь открылась ему вся сразу; под тремя стрельчатыми арками шли ряды величественных колонн, словно бы уменьшавшихся по направлению к главному престолу, позади которого боттега Гирландайо трудилась уже три года. Боковые стены храма были покрыты яркими фресками, прямо над головой Микеланджело стояло деревянное распятие работы Джотто. Он медленно ступал по главному нефу, и каждый шаг доставлял ему новое наслаждение – перед ним страница за страницей раскрывалось все итальянское искусство. Вот Джотто, живописец, скульптор, архитектор – легенда гласит, что Чимабуэ встретил его, когда Джотто был пастушонком и рисовал на скале. Чимабуэ ввел его в свою мастерскую, и этот пастух стал освободителем живописи от византийского мрака, византийской мертвенности. В течение девяноста лет после Джотто художники лишь подражали ему, но вот наконец – по левую сторону от себя Микеланджело видел живое сверкающее чудо его «Троицы» – явился Мазаччо. Поднявшись из глубин, ведомых только Господу, он явился и начал писать, и флорентинское искусство как бы родилось вновь. В левой стороне нефа Микеланджело осмотрел распятие Брунеллески; фамильную часовню рода Строцци с фресками и изваяниями работы братьев Орканья; переднюю часть главного алтаря с бронзовыми украшениями Гиберти; и еще, как венец всей этой красоты, – часовню Ручеллаи, возведенную родом матери Микеланджело в середине тринадцатого века, когда Ручеллаи разбогатели и прославились, разведав на Востоке, как вырабатывать чудесную красную краску. В прежнее время Микеланджело не находил в себе силы взойти на ступени, ведущие к часовне Ручеллаи, хотя эта часовня была украшена самыми драгоценными сокровищами искусства во всей церкви Санта-Мария Новелла. Мальчика сковывало чувство страха перед родными. Теперь, когда он вышел из повиновения отцу и собрался работать здесь, в этой церкви, разве он не обрел право посмотреть часовню? Подняться в нее, даже не думая о том, что нарушит зарок и вторгнется во владения семьи, которая со смертью матери порвала всякие отношения с Буонарроти и совсем не интересуется, как живут пятеро сыновей Франчески Ручеллаи дель Сера, приходившейся дочерью Марии Бонда Ручеллаи? Он положил рулон на пол и, медленно ступая, поднялся по лестнице. В часовне, увидя «Пресвятую Деву» Чимабуэ и мраморную «Богородицу с Младенцем», изваянную Нино Пизано, он встал на колени: ведь здесь молилась в юности мать его матери, и здесь же, в те светлые дни семейного мира и счастья, молилась сама мать. Слезы жгли ему глаза и стекали на щеки. С младенчества он учил молитвы, но, читая их, произносил лишь пустые слова, без мысли и чувства. Теперь горячая молитва сама срывалась с его уст. Кому он молился – этой прекрасной Богородице или своей матери? И было ли различие между ними? Разве образ его матери не сливался воедино с ликом Пресвятой, сиявшим на стене? Все, что мальчик смутно помнил о своей матери, как бы воплотилось в чертах Пречистой. Мальчик встал, подошел к изваянию Пизано и своими длинными худыми пальцами провел по мраморным одеждам Святой Девы. Потом он повернулся и вышел из часовни. Спускаясь вниз по ступеням, он думал о том, как не похожи друг на друга семья его матери и семья отца. Ручеллаи построили эту часовню около 1265 года, в те самые времена, когда разбогатели Буонарроти. У семейства Ручеллаи хватило чутья оценить и призвать к себе замечательных мастеров, почти основоположников искусства: в конце тринадцатого века живописца Чимабуэ и в 1365 году скульптора Нино Пизано. Даже теперь, в 1488 году, Ручеллаи как бы дружески состязались с Медичи, скупая древние мраморные статуи, выкапываемые в земле Греции, Сицилии и Рима. Буонарроти не построили ни одной часовни, хотя часовню обычно строило любое семейство подобного достатка. Почему же проявляли такое равнодушие Буонарроти? Мальчик смотрел, как в глубине хоров его товарищи тащат на подмостки ведра и кисти. Может быть, Буонарроти не строили часовен потому, что были холодны к религии? Лодовико каждый раз вставляет в разговоре изречения из Библии, хотя монна Алессандра и говорила про своего сына: «Лодовико чтит все законы церкви даже тогда, когда нарушает их». Буонарроти постоянно тряслись над каждым флорином, у них была природная скаредность и жадность к деньгам, свирепое упорство скупцов. Может быть, желание вкладывать свои средства только в дома и земли – единственный источник богатства, с точки зрения тосканца, – удерживало Буонарроти от того, чтобы затратить хоть скудо на искусство? Насколько помнил Микеланджело, никогда в доме Буонарроти не бывало ни одной, самой простенькой, картины или статуи. Разве это мало значит, если речь идет о богатом семействе, в течение трех веков проживавшем в городе, в котором искусство процветало, как нигде в мире, и в котором даже у скромных, бедных людей предметы религиозного культа, созданные художниками, переходили от поколения к поколению? Мальчик вернулся и вновь оглядел покрытые фресками стены часовни Ручеллаи, с тоской осознавая, что Буонарроти не только скупцы и скряги, но и враги искусства – они презирают людей, которые создают искусство. Буджардини, уже взобравшись на подмостки, громко окликнул Микеланджело, зовя его к себе. Оказалось, что все уже дружно работают, без толчеи и спешки. Буджардини еще вчера расчистил и оштукатурил ту часть стены, которую надо было расписать, теперь он накладывал свежий слой раствора. Вместе с Чьеко, Бальдинелли и Тедеско он стал помогать Гирландайо, поддерживая прислоненный к стене картон. Гирландайо переносил очертания фигур на стену, прокалывая картон длинным шильцем из слоновой кости и припудривая отверстия тампоном с угольной пылью, – затем он дал знак, чтобы картон убрали. Ученики сошли с лесов, а Микеланджело остался наверху, следя, как Гирландайо размешивал минеральные краски в маленьких горшочках с водой и как потом, отжав пальцами кисть, начал роспись. Он должен был работать уверенно и быстро, ибо фреску следовало закончить сегодня же: ведь штукатурка, оставленная на ночь, засохнет. Если роспись отложить, не доведя до конца, то нетронутый грунт покроется жесткой корочкой, а впоследствии на этих местах фрески проступят пятна и появится плесень. Если же художник не сумеет рассчитать время и не исполнит за день того, что предполагал, то высохшую штукатурку назавтра надо будет со стены сбить и заменить свежей, причем по стыку свежей и старой штукатурки на фреске останется заметный шов. Переписывать и исправлять живопись нельзя: в красках, наложенных позднее, неизбежно проступают соли, от которых фреска обесцвечивается или темнеет. Микеланджело стоял на помосте, держа в руках ведро с водой, и прямо перед летающей кистью Гирландайо обрызгивал штукатурку, чтобы она оставалась влажной, впервые он осознал истинный смысл поговорки, что еще ни один трус не отваживался писать фреску. Он смотрел, как кипит и спорится работа у Гирландайо, – сейчас художник писал девушку с корзиной плодов на голове, в модном в ту пору раздувающемся платье, которое делало флорентинских девушек похожими на беременных матрон. Рядом с Микеланджело стоял Майнарди, он писал двух пожилых, степенных тетушек из семейства Торнабуони, пришедших к постели Елизаветы. Бенедетто, взгромоздясь на помосте выше всех, писал чудесный, с проступавшими дугами нервюр, сводчатый потолок. Граначчи трудился над изображением служанки, – она в середине картины, на втором плане, протягивала Елизавете поднос. Фигуру самой Елизаветы, откинувшейся на пышную резную спинку деревянной кровати, писал Давид. Буджардини, которому было поручено написать окно и дверь, окликнул Микеланджело и показал ему движением руки, чтобы тот спрыснул водой штукатурку, затем отступил назад и замер в восхищении, любуясь только что написанным маленьким окошком над головою Елизаветы.