…В лаборатории, как обычно, кипела напряженная работа. Горели печи, нагревались в ретортах разнообразные вещества. В кабинет к Бойлю, намеревавшемуся сделать утренний обход помещений, вошел садовник и поставил в углу корзину с великолепными темно-фиолетовыми фиалками. Восхищенный их красотой и ароматом, ученый, захватив с собой букетик, направился в лабораторию: предстояло перегонять «витриол» (сульфат тяжелого металла) для получения «олеума витриоли» — концентрированной серной кислоты. Бойль открыл дверь — густые клубы дыма выходили из стеклянного приемника.
— Как идет работа, Уильям? — спросил он у молодого человека, наблюдавшего за печью.
— Все в порядке, сэр.
— Есть что-нибудь новое?
— Пока ничего. Вчера вечером нам доставили две бутыли с соляной кислотой.
— Откуда?
— Опять из Амстердама. Закупили у Рудольфа Глаубера.
— Хотелось бы взглянуть на эту кислоту. Отлей-ка немного в колбу.
Бойль положил на стол фиалки, чтобы помочь Уильяму налить кислоту. Едкие пары повалили из горла бутыли и медленно расползались по столу. Светло-желтая жидкость в колбе тоже дымилась.
— Великолепно! Когда закончите перегонку, зайдите ко мне наверх, обсудим план работы на завтра. — Бойль взял со стола букетик и отправился с ним в кабинет. И только тут он заметил, что фиалки слегка дымились. Жаль! Попали брызги кислоты. Надо бы их промыть. Он опустил цветы в стакан с водой, а сам, сев у окна, взялся за книгу. Через некоторое время, оторвавшись от чтения, он бросил взгляд на стакан с фиалками. Что за чудо! Они стали красными. Бойль отбросил в сторону книгу, схватил корзину с благоухающими цветами и быстро спустился в лабораторию.
— Уильям, принесите несколько стаканов и понемногу каждой из кислот. Воды тоже не забудьте.
Молодой помощник расторопно выполнил указания мэтра. Он знал: сейчас не время для расспросов. Позднее Бойль все объяснит. Они разлили по стаканам кислоты и разбавили водой, потом опустили туда маленькие букетики. Бойль сел на стул и стал ждать. Постепенно сине-фиолетовая окраска цветов начала приобретать красноватый оттенок. Вскоре они стали красными.
— Оказывается, не только «спиритус салис», но и остальные кислоты могут превращать синюю окраску фиалок в красную, — подытожил Бойль. — Это очень важно! Теперь мы легко можем определить, кислый ли данный раствор, — стоит лишь погрузить в него лепесток фиалки.
Бойль на секунду задумался.
— Пожалуй, лучше сделать так: соберем лепестки фиалок & приготовим из них настой…
— Готовить их будем в воде или в спирте? — спросил Уильям.
— И в том, и в другом. Посмотрим, что эффективнее. Одна капля такого настоя, прибавленная к исследуемому раствору, окрасит его, и по цвету можно будет узнать, кислый он или нет.
— А может, и щелочи будут изменять цвет краски? — робко заметил Уильям.
— Конечно. Испробуем и это. А теперь за работу! Приготовьте прибор для экстрагирования. Я пошлю садовника за цветами.
Было решено экстрагировать не только фиалки, но и приготовить настой из душистых лепестков роз.
Неутомимый исследователь, Бойль не ограничился получением настоев из цветов. С этой целью им были собраны целебные травы, лишайники, чернильный орешек, древесная кора и корни растений… Много разных по цвету настоев приготовил ученый со своими помощниками. Одни изменяли свой цвет только под действием кислот, другие — под действием щелочей. Однако самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи — на синий. Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги, погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые уже тогда Бойль назвал индикаторами. И как часто случается в науке, одно открытие повлекло за собой другое. При исследовании настоя чернильного орешка в воде Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор, окрашенный в черный цвет. Этот черный раствор можно было использовать в качестве чернил. Бойль подробно изучил условия получения чернил и составил необходимые рецепты, которые почти на протяжении века использовались для производства высококачественных черных чернил.
Наблюдательный ученый не мог пройти мимо еще одного свойства растворов: когда к раствору серебра в азотной кислоте добавляли немного соляной кислоты, образовывался белый осадок, который Бойль назвал «луна корнеа» (хлорид серебра). Если этот осадок оставляли в открытом сосуде, он чернел. Это была аналитическая реакция, достоверно показывающая, что в исследуемом веществе содержится «луна» (серебро). Бойль ошибочно считал причиной почернения осадка воздействие воздуха. В то время он не мог еще предположить, что разложение вызывается светом. Ученому были известны и многие другие реакции, в результате которых образовывались осадки.
Бойль продолжал сомневаться в универсальной аналитической способности огня и искал иные средства для анализа. Его многолетние исследования показали, что, когда на вещества действуют теми или иными реактивами, они могут разлагаться на более простые соединения. Используя специфические реакции, можно было определять эти соединения. Одни вещества образовывали окрашенные осадки, другие выделяли газ с характерным запахом, третьи давали окрашенные растворы и т. д. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом. Это был новый метод работы, давший толчок развитию аналитической химии.
В то время ученые полагали, что только огонь может разлагать все вещества. Бойль отнюдь не был уверен в их правоте. Например, он знал из опыта, что при прокаливании песка, соды и известняка смесь не только не разлагалась, но из нее получалось стекло. Огонь и воздух все больше привлекали его внимание. Поэтому его помощники все чаще стали получать от него задания по исследованию влияния огня и воздуха на химические процессы. В центре внимания был процесс горения — одна из сокровенных тайн природы, которую Бойль пытался разгадать. Ученый сделал несколько важных открытий, но не смог дать правильного объяснения горению, так как, подобно многим ученым его эпохи, считал, что в огне содержится особый элемент «теплород»[47]. Бойль искренне верил, что при горении вещества связываются с теплородом. Главное доказательство этому он видел в обжигании металлов; полученная в результате зола (окись) всегда была тяжелее взятого металла[48].
«Теплород может пройти даже через стекло, ибо металл, нагреваемый в запаянном стеклянном сосуде, тоже сгорает и образует золу, которая весит больше, чем он сам…», — рассуждал Бойль, но другие его опыты бесспорно доказывали, что воздух в процессе горения играет немаловажную роль. Что-то из воздуха связывалось с горящими веществами. Многие из них, например спирт, воск и смолы, при сжигании образовывали воду. Однако ученый не мог объединить и теоретически обосновать эти факты, так как не в состоянии был избавиться от сильного влияния догматов алхимиков.
Если бы Бойлю удалось открыть кислород, не понадобилось бы создавать теорию флогистона[49].
И тем не менее заслуги Роберта Бойля перед наукой огромны. Он пытался проникнуть в тайны природы. Результаты исследований, философские выводы и обобщения отражены на страницах его многочисленных трактатов[50]. Большую часть из них он опубликовал, а о некоторых, тех, что хранились в рукописях, рассказывал на встречах «Невидимого колледжа». Имя Роберта Бойля произносили с почтением. Его незаурядный ум, Добрый характер, необыкновенная мягкость и доброжелательность к людям вызывали восхищение окружающих.
47
Теплород (теплотвор), согласно распространенным в физике XVIII в. и первой половины XIX в. ошибочным воззрениям, — особая невесомая материя, входящая в состав каждого тела и обусловливающая теплоту тел. Изучая вслед за алхимиками горение, обжигание металлов и дыхание, Бойль установил, что в этих процессах активно участвует какая-то составная часть воздуха. Наблюдения Бойля сыграли важную- роль в дальнейшем развитии научных знаний (Джуа М., ук. соч., с. 91; Копелевич Ю.X., ук. соч., с. 47 и сл.).
48
Бойль ввел в лабораторную практику весы, хотя и небольшой точности (от 1 до 0,5 грана, т. е. примерно от 60 до 30 мг), и разработал способ взвешивания.
49
Флогистон (от греч. phlogistos — горючий), по господствовавшим в химии XVIII в. представлениям, есть «огненная материя» с отрицательным весом, якобы содержащаяся во всех горючих веществах (в том числе и в металлах) и выделяющаяся из них при горении. Теория флогистона создана Г. Э. Шталем в 1697 г. Термин «флогистон» встречается у Аристотеля, а также у швейцарского химика Н. Гапелиуса (1559—1622), который применил его в 1606 г. (Джуа М., ук. соч., с. 129). О флогистоне- см.: Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. — М.: Наука, 1971, с. 25—39; Становление химии как науки. — М.: Наука, 1983, с. 64—71, — (Всеобщая история химии); Штаубе И. Вопросы истории естествознания и техники, вып. 2 (31), 58(1970); Сабадвари Ф., Робинсон А., ук. соч., с. 42—47.
50
Все книги Бойля написаны по-английски — этим он разрушил традицию издавать научные книги только на латинском языке. Ряд его сочинений был переведен с английского языка на латинский Г. Ольденбургом — секретарем Лондонского королевского общества. Благодаря этому труды Бойля стали известны ученым на всем европейском континенте, поскольку латынь была в то время международным языком ученых (Копелевич Ю. X., ук. соч., с. 45—46).