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

Карантин «Ртутного фонтана» символизирует то, что происходит с этим элементом повсюду. С самого начала своего существования в качестве декоративного и мистического чуда, ртуть в человеческом обществе имела массу способов применения, в которых прежде всего использовалось ее исключительное сочетание характеристик: плотности, текучести, проводимости. Соединения ртути использовались в качестве красителей и в косметике. Их токсичные свойства применяются при борьбе с насекомыми и с биологическим обрастанием. В медицине они являются действующими веществами в очень многих препаратах, от сильных антисифилитических средств до обычных слабительных и антисептиков, таких как каломель и меркурохром. Однако эти и многие другие виды применения ртути в настоящее время быстро теряют популярность. Первого января 2008 г. Норвегия запретила ввоз и производство любых товаров и веществ с использованием ртути, не исключая даже производство амальгам для зубных пломб. Европейский Союз планировал запретить экспорт ртути с июля 2011 г., чтобы содействовать уменьшению вредного воздействия этого элемента на окружающую среду. Ртутные термометры и барометры уже стали исторической реликвией. Прекратил производство и Альмаден после двухтысячелетней деятельности. После того как была остановлена добыча ртути, все внимание сосредоточилось на той ртути, которая продолжает использоваться. Исследование процедуры кремации, проведенное в Британии, вызвало немалое беспокойство по поводу возможности попадания ртути в окружающую среду в ходе испарения пломб у кремируемых трупов. Когда-то мирно существовавшая рядом с нами ртуть ныне превращается в жуткого призрака.

В скором времени останется, по-видимому, совсем немного крайне специализированных сфер ее применения. Однако можно находить утешение хотя бы в том, что в некоторых из них сохранится отблеск тех сюрреалистических удовольствий, какие ртуть доставляла людям в прошлом. В горах Британской Колумбии неподалеку от Ванкувера находится Большой зенитный телескоп, в котором используется жидкое зеркало. Ртуть наливается в огромное блюдо с выпуклым днищем шести метров в диаметре. Блюдо неторопливо вращается, и поверхность ртути принимает форму параболоида, более идеальную, чем та, которая может быть достигнута при применении твердого стекла или алюминия. Идея носилась в воздухе более столетия, но лишь совсем недавно, когда к ртути повсеместно стали относиться с подозрением и она начала выходить из употребления, появилась возможность создать достаточно устойчиво работающий механизм, который позволяет воспроизводить изображения высокой четкости с такой ртутной поверхности. Всегда устремленные вверх, эти телескопы не рассеивают солнечный свет, но собирают свет звезд, таким образом создавая окно – не в преисподнюю, а в другие миры.

* * *

Многие химические процедуры, которые были хорошо известны алхимикам, теперь находятся за пределами общепринятой научной практики. И не потому, что они как-то особенно сложны или таинственны, а потому, что считаются слишком опасными. Современное законодательство по охране жизни и здоровья граждан никогда не позволит проводить их даже в условиях оборудованной по всем правилам техники безопасности новейшей химической лаборатории. Одна из подобных процедур – обратимое соединение ртути и серы, основная реакция в алхимической теории. Интерес, который алхимики проявляли к такой элементарной реакции, объясняется просто. Соединяя желтую серу, сухую и горячую, с жидкой ртутью, холодной и влажной, они объединяли четыре важнейших принципа материи.

Цвет серы и яркое мерцание ртути наводили на мысль, что результатом их соединения может стать золото. Алхимики полагали, что все металлические отложения в земле постепенно превращаются в золото. И, если человек нашел вместо золота олово или свинец, это просто значит, что он слишком рано начал копать. Привлекательный внешний вид ртути и серы, которые часто встречаются в природе в чистом виде, вызывал подозрения, что с их помощью вожделенной цели – получения золота – можно достичь быстрее. Великий арабский алхимик и мистик VIII столетия Джабир ибн Хайян, которому мы, возможно, обязаны распространением знания о киновари и ртути из Китая на Запад, полагал, что совершенство в металлах, обнаруживаемых в природе или изготавливаемых человеком, может быть достигнуто только при наличии этих двух элементов в необходимой пропорции и при нужной температуре. Отсутствие совершенства – то есть отыскание неблагородных металлов там, где вы рассчитывали найти золото, – объяснялось просто диспропорцией в названных факторах. С точки зрения Джабира, более ценные металлы отличались от менее ценных бо́льшим присутствием в них ртути. Но существовали, конечно, и другие условия, имевшие отношение к чистоте и типу каждого используемого элемента. К примеру, серебро можно было изготовить путем соединения ртути с тем, что Джабир называл белой серой, в то время как золото можно было получить из «лучшей» ртути с очень небольшим количеством красной серы, хотя установить теперь, что имеется в виду под приведенными здесь терминами, не представляется возможным.

Так гласила теория. Стоит ли говорить, что эксперименты не давали никакого реального результата, хотя отдельным проходимцам и удавалось убедить некоторые легковерные души, что они по крайней мере сумели увеличить уже имевшееся количество золота за счет добавления ртути и серы. Сера сгорала, а ртуть соединялась с золотом путем амальгамации, производя впечатление увеличения в весе; разумеется, никакого реального прибавления золота не было. Вместо того чтобы оставить всякую надежду получить золото, алхимики стали развивать теорию Джабира в свете полученных отрицательных результатов, предположив, что все металлы, а не только золото, могут быть получены путем варьирования пропорций этих двух элементов. Таким образом, упомянутая реакция была центральной для основных направлений алхимической науки в средневековой Европе и продолжала оставаться ключевой для алхимического подхода к миру на протяжении нескольких столетий. Проводили ее довольно часто при полном одобрении ученого сообщества. В одном тексте начала XVII века мы видим гравюру с изображением Фомы Аквинского, привычным жестом гида указывающего на разрез алхимической печи, крытой дерном, в которой смешиваются пары обоих элементов. «Человеческое искусство, так же как и природа, создает металлы из серы и ртути», – гласит подпись к рисунку. Описываемая реакция, несмотря на то, что проводилась на основе ложных воззрений на природу химических элементов, тем не менее стала поворотным пунктом в эволюции современной химической науки. Данная реакция стала первым зарегистрированным случаем сознательного синтеза нового вещества из двух уже известных ингредиентов.

Более того, это первая бесспорная демонстрация обратимости химической реакции, так как ртуть не только легко соединялась с серой, превращаясь в результате в сульфид ртути (киноварь), но и сульфид ртути при нагревании вновь распадался на составные части. Таким образом проявлял себя один из главных законов бытия: материя не создается из ничего и не уничтожается бесследно.