Помоги проекту - поделись книгой:
Калоян Манолов
ВЕЛИКИЕ ХИМИКИ
Т. 2.
3-е изд. испр., доп
СТАНИСЛАО КАННИЦЦАРО
(1826–1910)
В тишине внезапно и зловеще прогремели выстрелы, потом послышался конский топот: полицейский патруль не впервые нарушал тишину маленького городка.
«Опять гонятся за каким-нибудь бунтарем», — подумал Станислао и закрыл глаза, но уснуть не смог. Ему показалось, что в дом кто-то вошел. Он напряг слух: дверь соседней комнаты отворилась, за стеной кто-то шепотом заговорил. Станислао поднялся, на цыпочках подошел к двери и замер прислушиваясь.
— Твой поступок граничит с безумием, Антонио. Подумай только, какой опасности ты подвергаешь себя и нас. Куда тебя ранили?
— В левое плечо. Пустяки, просто царапина. Но мне придется остаться здесь на несколько дней. Спрячь меня куда-нибудь.
— О, святая мадонна, только бы Мариано ни о чем не догадался!
Станислао узнал голос матери. Она тихо говорила с дядей Антонио Ди Бенедетто. Сердце Станислао учащенно забилось.
— У вас самое надежное место. Никому и в голову не придет, что в доме шефа полиции Мариано Канниццаро прячется революционер. Здесь я в безопасности, дорогая сестра. Зажги свечу, я поднимусь на чердак, там, пожалуй, я устроюсь на время.
— В тюрьме устроишься, а не у меня! — гневно загремел проснувшийся отец. — Воображаешь, что вы победите? Нет, путь, по которому ведет вас Джузеппе Маццини, кончится виселицей.
— Послушай, Мариано, — голос Антонио звучал уверенно и: твердо. — Разве ты не итальянец, не патриот своей страны? Настоящий итальянец хочет видеть свою родину свободной и единой. Мы боремся за воссоединение Италии и мы добьемся успеха!
Станислао затаил дыхание. Дома часто говорили о маццинистах[1], об организации «Молодая Италия». Неаполитанский король Фердинанд II Бурбон жестоко расправлялся с революционерами. Правда, шеф полиции в столице бывшего Сицилианского королевства — Палермо — был настроен либерально, но узнай об этом в Неаполе, ему бы не сносить головы. Мариано Канниццаро горячо любил родину и ненавидел Бурбонов, но разве мог он позволить прятать в своем доме революционеров?
И вдруг Станислао отчетливо услышал, как отец тихо сказал:
— Ладно, сейчас не до дискуссий. Веди его на чердак, а я отправляюсь спать. И помните: я никого не видел и ничего не знаю.
Станислао воспринимал развивающиеся в Италии события по-своему. Конечно, он ненавидел австрияков, оккупировавших его родину и безжалостно грабивших ее богатства. Конечно, в душе он был на стороне отчаянных карбонариев, сражавшихся в партизанских отрядах. Но даже говорить об этом вслух было очень опасно. Гораздо спокойнее было рассуждать о Вергилии, Таците, Данте и не касаться политических тем.
В школе Станислао знали как способного ученика. Ему одинаково легко давались и литература, и математика, и история… Любознательность и широта интересов отличали его и на медицинском факультете университета в Палермо, куда он поступил в 1841 году. Наделенный незаурядными способностями и упорным характером, он прекрасно усваивал материал и был надеждой профессоров. Станислао не ограничивался занятиями по медицине, он посещал также лекции по литературе и математике.
Большое влияние на молодого Канниццаро оказал профессор Микеле Фодера, который преподавал в университете физиологию и занимался изучением нервной деятельности человека. Эта проблема заинтересовала Канниццаро, и он начал совместную работу с профессором, пытаясь найти возможность распознавания двигательных и сенсорных нервов. Его опыты на морских свинках, мышах и собаках дали большой и ценный материал. Станислао работал в лаборатории профессора, но очень часто переносил свои исследования домой, поскольку в университете не было места для подопытных животных. Молодой ученый сформулировал новое оригинальное мнение по занимавшему его вопросу. Свой доклад он читал на конгрессе в Неаполе в 1845 году.
Итальянские ученые с интересом выслушали 19-летнего Канниццаро. Конечно, как и следовало ожидать, оказалось, и немало противников. Некоторые ученые утверждали, что его выводы недостаточно обоснованы, что не хватает целостной экспериментальной проверки.
До известной степени противники молодого ученого были правы. Сам Канниццаро понимал, что существенную роль в физиологических процессах играют химические превращения веществ в живом организме.
— Придется проводить опыты комплексно, — решил Канниццаро. — С одной стороны, физиологические исследования, с другой — химические.
— Может быть, стоит провести все исследования заново, но при этом обратить особое внимание на химические изменения, — посоветовал ему физиолог Мачедонио Меллони[2], с которым Станислао познакомился в первый же день конгресса. Они быстро сблизились и теперь обсуждали интересующие их проблемы как старые друзья.
— Вы правы, Меллони. Нужда в таких исследованиях велика, но, к сожалению, у меня слабая подготовка по химии. В Палермском университете ей уделяют мало внимания, да и лаборатория там очень маленькая.
— На мой взгляд, вам следует самым серьезным образом заняться изучением химии.
— К сожалению, в Палермо это невозможно.
— Но разве университет существует только в Палермо? Поезжайте в другой город. Я мог бы порекомендовать вас Рафаэле Пириа[3].
Осенью 1845 года Канниццаро уехал в Пизу и поступил ассистентом в лабораторию Пириа. Теперь молодой сицилиаиец мог целиком посвятить себя химии. По утрам он слушал лекции по органической и неорганической химии, а после обеда проводил опыты в лаборатории. Станислао сосредоточенно наблюдал за работой учителя — известного экспериментатора. Пириа ежедневно в течение восьми часов проводил свои исследования салицина, аспарагина, популина и некоторых производных нафталина. Работал он с исключительным мастерством и педантичной аккуратностью. Если Пириа приходилось покидать лабораторию раньше обычного времени, он оставлял за себя Канниццаро, который должен был закончить анализ или приготовить реактивы и приборы для следующих опытов. Станислав выполнял наставления учителя с той же педантичностью.
Зато вечером, закончив работу, Пириа преображался. Он удобно усаживался в кресло и начинал задушевную беседу со своими ассистентами — Станислав Канниццаро и Чезаре Бертаньини[4]. Канниццаро испытывал большую привязанность к своему учителю, хотя характер у него был не из легких, но главное — у него он научился любить химию.
Прошли два года пребывания Канниццаро в Пизе. За это время окрепла его дружба с Чезаре Бертаньини. Оба страстно любили химию, вместе строили планы на будущее. И поскольку оба они были молоды, в эти планы входили не только научные исследования. Нередко в их разговорах упоминалось имя Анжелины, в которую был влюблен Станислао.
В июле 1846 года двадцатилетний Канниццаро поехал в Палермо повидаться с родителями и сестрами, намереваясь осенью вернуться в Пизу. Однако последнему не суждено было осуществиться.
Сильная засуха 1845 и 1846 годов вызвала в Италии экономический кризис. Маццинисты использовали недовольство широких народных масс, чтобы снова начать борьбу за воссоединение Италии, за свержение власти Бурбонов. Пылкий Канниццаро, забыв лабораторию в Пизе, стал первым помощником Антонио Ди Бенедетто. Тайные сходки, торжественные клятвы в верности родине…
Двенадцатое января 1848 года. Первыми начали стрелять на баррикадах в Палермо.
— Да здравствует Сицилия!
— Долой Неаполитанское королевство! Долой короля Фердинанда II!
Пламя революции вспыхнуло по всей Италии. Джузеппе Маццини возглавил восстание в Милане. Из Южной Америки вернулся Джузеппе Гарибальди. Он организовал отряды добровольцев и начал героический поход против австрийцев.
Через несколько дней после вспыхнувшей революции в Палермо было объявлено об установлении Сицилианского королевства. В работе нового парламента принял участие и Станислав Канниццаро как представитель от округа Франкавиллы. Однако события развивались с молниеносной быстротой. Опомнившись от внезапного удара, королевские войска начали наступление на Сицилию. Реакция поднимала голову и угрожала растоптать каждого, «то станет на ее пути. Приходилось браться за оружие.
Канниццаро был назначен офицером артиллерии и прибыл в Мессину, где ожидалось нападение королевских войск. Революционные отряды проявили невиданный героизм, но у них не хватало боеприпасов, не было опытных офицеров. Королевские войска подвергли Мессину артиллерийскому обстрелу — несколько дней подряд земля сотрясалась от адского грохота орудий. Город был разрушен до основания, и революционеры были вынуждены отступить. Они храбро защищались, но восстание было обречено. Сицилия стонала, залитая кровью, выжженная пожарищами, разрушенная безжалостным врагом. Оставшиеся в живых революционеры вынуждены были покинуть родину.
Теплой июльской ночью 1849 года фрегат «Независимость» отошел от берегов Сицилии и направился в Марсель. На борту фрегата был и Станислав Канниццаро. Он решил перебраться во Францию и вернуться к прерванной великими событиями научной деятельности.
Из Марселя Канниццаро направился в Лион, потом — в Париж. Его привлекал университет, лаборатории…
Итальянские патриоты — борцы за независимость своей родины — чувствовали поддержку прогрессивно настроенных людей во всем мире. Десятки комитетов собирали средства для доблестных сыновей Италии, живших в изгнании.
Как и большинство итальянцев, Канниццаро поселился в латинском квартале Парижа. Получив помощь от своих соотечественников, он вскоре сумел найти место в лаборатории Шевреля и начать научную работу.
Крупный ученый Мишель Эжен Шеврель изучал главным образом цвета и процессы крашения, но в его лаборатории проводились и десятки других исследований, которые выполнялись многочисленными сотрудниками и студентами, оканчивающими учебу и пришедшими сюда, чтобы приобрести практический опыт, так необходимый для самостоятельной научной деятельности.
Канниццаро обратил на себя внимание с первых дней paботы в лаборатории. Этому немало способствовало его героическое прошлое. «Революционер», «борец с баррикад Палермо» — это не могло не внушать интерес и уважение к молодому итальянцу.
Его коллеги, и особенно один из них, Франсуа Клоэз[5], часто расспрашивали Станислав о недавних героических днях, завидуя тому со всей пылкостью молодости.
Клоэз привязался к Станислав, и вскоре они стали неразлучны. Шеврель предложил им начать совместные экспериментальные исследования. Эта работа еще больше сблизила друзей. Они часами обсуждали условия проведения опытов, конструировали необходимые приборы. Вещества, с которыми они работали, относились к самым сильным ядам, поэтому все опыты требовали чрезвычайной осторожности. Действуя на цианид калия хлором или бромом, они получили хлорциан и бромциан — летучие ядовитые вещества, обладающие очень высокой реакционной способностью. Особенно легко протекало взаимодействие между аммиаком и хлорцианом, в результате которого образовывалось бесцветное кристаллическое вещество, легко растворяющееся в эфире и воде.
— Анализ продукта и способа его получения приводит к выводу, что это амид синильной кислоты, — заключил Канниццаро.
— И все-таки неоднократные попытки получить его при непосредственном взаимодействии аммиака с цианистым водородом оказались безрезультатными, — заметил Клоэз.
— Может быть, причина в том, что образуется цианид аммония и отщепление водорода от этого соединения в условиях опыта невозможно. Тем не менее синтез, который мы провели, доказал строение соединения. От хлорциана в нем остается циановая группа, а от аммиака — аминная. Образуется цианамид, и отщепляется хлористый водород.
— Ты определял температуру плавления продукта, который мы сегодня получили?
— Еще нет. Впрочем, над процессами, протекающими прл нагревании цианамида, нам еще предстоит поломать голову.
— Заметил ли ты, что при высокой температуре происходят значительные изменения цианамида, вероятнее всего, он превращается в другое вещество?
— Оставим пока эту проблему, Франсуа. У нас накопилось множество результатов синтеза. Их следует обработать и подготовить публикацию, а потом уже займемся и этими вопросами.
Статья Канниццаро о цианамиде вышла в свет в 1850 году, а в следующем году появилась статья о превращениях этого веществах при нагревании. Достижения молодого ученого неостались незамеченными, особенно на родине. Революционный подъем, стремление к прогрессу и свободе всколыхнули духовную жизнь страны. Большое внимание стало уделяться развитию университетов и других высших учебных заведений. Городской совет Алессандрии направил Канниццаро специальное приглашение:
«Культурная общественность во главе с руководством города приглашает вас занять преподавательское место по химии и физике в Техническом институте нашего города. Экономическое развитие страны требует, чтобы силы молодых специалистов объединились во славу Италии. Ваши познания в области химии и физики внесли бы неоценимый вклад…»
Канниццаро положил письмо на стол.
— Вот так, Франсуа. Италия нуждается во мне.
— И что ты решил? — спросил Клоэз.
— Пока ничего. Алессандрия очень маленький городок. Технический институт, в сущности, просто школа. В нем нет научной библиотеки, думаю, что нет и лаборатории. Если я поеду туда, мне придется прекратить исследовательскую работу.
Прошло несколько недель. Канниццаро все еще не мог прийти к окончательному решению. Может быть, ему удастся найти более интересное место в другом итальянском городе? И от Пириа почему-то нет ответа. Что скажет его учитель? Но вот наконец и его письмо:
«Медлить нельзя, я настаиваю, чтобы ты принял это приглашение. Алессандрия находится недалеко от Турина и Генуи, может быть, позднее там найдется более интересное для тебя место… Технический институт — это только начало. Истерзанный итальянский народ нуждается в живой мысли своих сыновей. Не забывай, что ретортой можно служить народу, как и мечом».
Это письмо положило конец колебаниям, и в начале лета Канниццаро выехал в Алессандрию.
Жители города встретили ученого восторженно. Газеты наперебой приглашали своих читателей посетить институт и послушать героя баррикад Палермо, ученого из Парижа, доблестного сына Италии — Станислав Канниццаро. В день приезда ученого улицы были полны народа, здания украшены флагами и цветами.
Канниццаро тут же принялся за работу. Как он и предполагал, лаборатории при институте не было, но он вскоре создал ее сам. В этом помог ему старый друг Чезаре Бертаньини, с которым Станислао не прекращал переписку, находясь в Париже. Бертаньини позаботился о снабжении новой лаборатории Канниццаро всем необходимым. Почти в каждом письме Канниццаро перечислял приборы и химикаты, которые он просил найти Бертаньини.
«Прошу извинить меня за чрезмерную назойливость, но мне приходится одному обо всем заботиться, а это очень трудно. Приборы, отмеченные в списке, понадобятся мне в следующем месяце, постарайся, чтобы я их получил вовремя. Аудитория моя всегда переполнена слушателями, лаборатория уже работает. Дорогой Чезаре, до сих пор такой лаборатории не было во всей Италии».
Увлеченный научными исследованиями, Канниццаро постепенно отошел от политической жизни и всецело отдался служению науке. Из переписки, которую он вел с Бертаньини и Пириа, ученый знал об исследовательской деятельности обоих. Развитие органического синтеза, следующие одно за другим открытия в области органической химии обусловили интересы Канниццаро как ученого. Он начал изучать бензальдегид и реакции, характерные для этого соединения. Упорный в работе, он проводил опыты тщательно и скрупулезно, несмотря на склонность к теоретическим обобщениям. Опыт для него имел первостепенное значение, он понимал, что лишь путем эксперимента человек может постичь законы природы.
Изучение реакции бензальдегида все более увлекало Канниццаро. При нагревании бензальдегида с углекислым калием запах горького миндаля быстро исчезал. Продукт реакции обладал совершенно другим, даже приятным запахом. Исследователь приступил к расшифровке строения полученного вещества. Он начал с количественного анализа реакционной смеси. Разделив на компоненты реакционную смесь, он приступил к их количественному определению. Уже через несколько дней был получен неожиданный результат: количество углекислого калия во время реакции не изменилось. Значит, поташ играет роль катализатора? Но тогда что же за превращения происходят с бензальдегидом? Ведь в реакционной смеси нет другого вещества, с которым он мог бы соединиться.
Загадочность этой необычной реакции волновала Канниццаро. Ведь не было сомнений в том, что бензальдегид превращался в другое вещество.
— А может быть, не другое, а другие…
В продуктах реакции была обнаружена бензойная кислота и еще одно вещество — жидкость с весьма высокой температурой кипения, около 205°С. Эта жидкость с приятным запахом по своим Двойствам напоминала спирт, но обладала и некоторыми свойствами бензола. Она легко реагировала с концентрированными серной и азотной кислотами. Новое вещество представляло собой бензиловый спирт — первый открытый и изученный ароматический спирт.
Дальнейшие исследования Канниццаро показали, что половина исходного количества бензальдегида превращается в бензиловый спирт, а другая половина — в бензойную кислоту. Результаты этих исследований он опубликовал в 1853 году; реакцию, при которой получались эти вещества, мы сегодня называем «реакцией Канниццаро».
Получение бензилового спирта влекло за собой обширные дальнейшие исследования. Надо было изучить реакции, в которые могло вступать новое вещество, установить его точный состав. Канниццаро нуждался в сотрудниках-единомышленниках, с которыми он мог бы обсуждать свои идеи. Переписка с Бертаньини и Пириа давала очень многое, но не могла полностью заменить личных контактов. Канниццаро продолжал исследование бензилового спирта вместе с Бертаньини, работавшим в Генуе. Они часто встречались, чтобы обсудить результаты и наметить пути дальнейших исследований. Однако работа в разных городах мешала нормальной деятельности ученых. Пириа, их учитель и друг, понимал это лучше других и, воспользовавшись своим влиянием, дал возможность обоим ученым объединиться. В 1885 году Канниццаро получил место профессора в Генуэзском университете. Почти в то же время сам Пириа переехал в Турин.
Это благоприятно сказалось на работе ученых. Теперь все трое собирались и обсуждали общие проблемы.
Первое время Канниццаро не мог в полную силу продолжить работу, начатую в Алессандрии, поскольку лаборатория университета в Генуе была плохо оборудована. В ней не было приборов даже для самых элементарных демонстраций на лекциях. На оборудование новых помещений, находившихся на верхнем этаже университетского здания, Канниццаро потратил почти целый год.
В конце концов лаборатория приобрела надлежащий вид, и он продолжил работу вместе с ассистентом и двумя студентами. Исследования в лаборатории Канниццаро проводил с необыкновенным энтузиазмом. Он ежедневно обсуждал свои идеи с сотрудниками, выслушивал их мнения и всегда одобрительно встречал любое новое предложение и начинание. Как считал Канниццаро, в лаборатории каждый должен был чувствовать себя свободным, полет в науке может совершить лишь человек на собственных крыльях.)
В Генуе вместе с Бертаньини они завершили исследования производных бензилового спирта, из которого Цолучили бензилхлорид, а затем превратили его в фенилуксусную кислоту. Параллельно с этими исследованиями Канниццаро все чаще обращался к основным теоретическим вопросам химии.
— Особенно важным сейчас и в то же время очень сложным является вопрос о строении веществ, — в лаборатории шло обсуждение дальнейших исследований.
— Ты прав, Станислао. Да, Дальтон ввел понятие «атомный вес», но мы имеем дело не только с простыми, но и сложными атомами, говорим также и о радикалах, — Бертаньини, как всегда, легко угадывал мысли друга.
— Амедео Авогадро назвал частицы газов молекулами. Такого же мнения придерживается и Шарль Жерар. А вот какова суть частиц, из которых построены другие вещества? Можно ли отождествлять их с частицами газов?
— В своих лекциях Рафаэле Пириа тоже говорит о молекулах как о мельчайших частицах.
— Если добавить к этому и радикалы, картина усложнится, — Канниццаро помолчал. — Эти мысли давно занимали меня. В сущности, я уже пытаюсь сделать первые шаги в этом направлении. Вот рукопись моей новой статьи «Очерк развития философии в химии»[6].
— Расскажи, пожалуйста, хотя бы кратко, в чем ее суть, а потом я внимательно прочту ее.
— Мне кажется, ключ ко всему в законах Авогадро и Гей-Люссака. Согласно взглядам Авогадро, в равных объемах различных газов при одинаковых условиях — температуре и давлении — содержится равное число частиц. Эти частицы надо называть молекулами, а не сложными атомами, иначе картина получается запутанной. Например, если один объем газа А реагирует с двумя объемами газа В и образуются два объема газа С, то каждая частица С должна состоять из одной частицы В и половины частицы А. Можно ли называть частицы А атомами, когда в состав С входит лишь половина частицы А?
— Конечно, нет. Ведь само название «атом» означает «неделимый», и это основное свойство атома — самой малой неделимой частицы.
— Отсюда следует, что каждая частица газа А состоит из двух атомов. Такая частица и есть молекула газа.
— Я понял твою идею.
Статья Канниццаро привлекла внимание ученых всего мира. Посылки, которые он развивал, не были новы, но они рассматривались с новых позиций, по-новому освещался вопрос об атомах, молекулах, атомных и молекулярных весах.
Конечно, в одной статье было невозможно охватить всю проблему в целом. Через два года после публикации статьи Канниццаро получил письмо от Карла Вельтцина[7], профессора Политехнической школы в Карлсруэ, который приглашал его принять участие в Международном конгрессе 1860 года. В письме, подписанном 45 выдающимися химиками во главе с организационным комитетом, в который входил Август Кекуле, Адольф Вюрц и Карл Вельтцин, говорилось:
«Химическая наука достигла такого уровня развития, что нижеподписавшиеся считают необходимым созвать конгресс с целью уточнения важнейших положений этой науки. Необходимо обменяться мнениями, чтобы устранить разногласия по следующим важным вопросам:
точные определения понятий «атом» и «молекула», «эквивалентность», «атомность» и прочее;
валентность элементов;
формулы соединений;
новая номенклатура химических соединений».
Письмо датировано 10 июля 1860 года.
Канниццаро поехал в Карлсруэ в конце августа. Вместе с ним на конгресс прибыли его коллеги и друзья Пириа и Бертаньини.
Поделиться книгой: