Розмовляючи з своїм співробітником, Бейкер машинально глянув на термометр, занурений в рідину, і замовк на півслові. Термометр показував 20°, тобто температуру навколишнього повітря. Азотистий ангідрид повинен був уже давно кипіти, а рідина в колбі залишалась нерухомою. Знизавши плечима у відповідь на німе запитання асистента, Бейкер почав обережно підігрівати колбу. Ніякого ефекту: синя рідина лишалась зовні спокійною. 30°… 35°… 40°… і тільки при 43° почалась перегонка.
«Можливо, це не та рідина, за яку я її вважаю?» — майнула в Бейкера думка. Негайно був зроблений аналіз — чистий азотистий ангідриді Знову повторили перегонку при 43°.
За сусіднім столом асистент Бейкера, озираючись на загадкову колбу, гарячково готував з азотної кислоти азотний ангідрид. Ось вона, синя рідина, яка зовнішнім виглядом нічим не відрізняється від своєї сусідки. Яка ж буде її температура кипіння? Термометр показав 3,5°. Знову почали переганяти першу рідину. І знову 43°!
Бейкер наказав запаяти обидві рідини, одягнувся і вийшов. Залишатись в лабораторії віч-на-віч з цією загадкою він більше не міг.
Що ж так вразило англійського хіміка? Невже якихось сорок градусів могли бути причиною такого сильного хвилювання?!
Могли.
Чи постійні «постійні величини»?
Справа в тому, що кожна речовина, кожна хімічна сполука мають цілком визначені фізичні й хімічні властивості. Можна брати, наприклад, воду з Індійського океану, з запліснявілого болота, з полярної крижини, з калюжі на дорозі — яке б не було її походження, завжди вона замерзатиме при 0°, а кипітиме при 100°. Бензол, добутий шляхом переробки кам’яного вугілля, і бензол, добутий синтетично з ацетилену, не відрізняються один від одного ні на йоту.
Отже, кожній хімічній сполуці відповідає цілком певна температура кипіння, температура плавління, густина і т. д. Це правило лежить в основі процесів добування очищених речовин. Якщо хочуть, наприклад, одержати чисту оцтову кислоту, то виділяють з неї домішки доти, поки температура плавлення її не дорівнюватиме 16,6°.
І дослідник може бути впевненим, що він тримає в руках чистий препарат оцтової кислоти. Якщо хімік, переганяючи якусь речовину, бачить, що при нормальному атмосферному тискові вона кипить, скажімо, при температурі 110,8°, то він впевнено може сказати, що в колбі толуол.
Але тепер те, що кожній речовині відповідають тільки її притаманні властивості, треба було ще довести.
Є речовини, з якими хіміки мають справу майже щодня. Для цих речовин температури кипіння і плавлення були визначені особливо старанно. З них і вирішив Бейкер почати чергову серію дослідів.
Читач вже знає, як важко хімікові добути чисту речовину. Очевидно, чим вища ступінь очистки речовини, тим важче її приготувати. Можна старанно очистити якусь органічну речовину від домішок неорганічних речовин. Значно важче, але також можливо очистити цю сполуку від домішок сторонніх органічних речовин. Та як уберегтися речовині від повітря, від водяної пари, що міститься в ньому?
Ось чому, приступаючи до очистки бензолу, брому, сірковуглецю, спирту та інших речовин, Бейкер вже знав, що від води, найменших часток її, врятуватись йому не пощастить.
Звідси основна передумова досліду така: всі описані досі хімічні сполуки, якими б чистими вони не вважались, завжди мають в собі деякі домішки води. Завдання досліду — добути цілком чисті, вільні навіть від слідів води, речовини.
Для цього в скляні трубки разом з п’ятиокисом фосфору були запаяні старанно очищені речовини і покладені в шухляду лабораторного стола. В робочому журналі з’явився запис: «27 листопада 1913 року». Далі стояли нові дати: «січень… березень… червень 1914 року». На цьому записи обірвались. Почалася перша світова війна.
До своїх трубок Бейкер повернувся аж через 9 років (у 1922 році).
Трубки він відкривав в умовах, які виключали присутність вологи: посудини старанно просушувались, кінці трубок відламували під ртуттю і т. п. Результати перевершили всі сподівання.
Першим переганяли бензол. «Звичайний» бензол, як показують всі довідники, має температуру кипіння 80°, а цей закипів при 106°. Далі Бейкер із співробітниками ледве встигали записувати в лабораторні журнали нові дивовижні факти: діетиловий ефір кипів при 83°, тоді як звичайна температура кипіння його 35°, бром починав переганятись при 118° (звичайно бром починав кипіти при 59°), ртуть кипіла при 459° замість 357°, сірковуглець — при 80° (звичайна температура кипіння 46°). Перші ознаки кипіння спирту з’явились при 138°, а не при 78,4°. Так само «поводили себе» й інші речовини, всього було — 11.