Пруст приступил к изучению действия серного газа на другие растворы. Он установил, что в растворах солей свинца, кобальта и никеля сероводород образует черные осадки, а в растворах солей сурьмы — оранжевый. Это было выдающимся открытием. Свойство сероводорода давать цветные осадки послужило основой новых методов анализа, на которых строилась зарождающаяся в то время аналитическая химия, которая и сегодня использует сероводород для разделения и определения металлов.
Пруст занимался в основном практическими вопросами. Для увеличения производства металлов необходимо было усовершенствовать технологию их получения. Это потребовало строительства крупной исследовательской лаборатории в Мадриде.
В 1791 году Пруст покинул Сеговию, чтобы занять место руководителя лаборатории в Мадриде. В ней работало около двадцати известных в то время ученых, изучавших химию в университетах Парижа, Саламанки и Пизы. Пруст продолжал исследования руд. Недра Испании были богаты свинцом и цинком: в Сьерра-Морене находились огромные залежи ртутной руды, окрестности Минас-де-Риотинто в Андалузии изобиловали медной рудой, а в горах Астурии и Каталонии был обнаружен пирит.
Еще в начале своих исследований Пруст заметил, что из железного колчедана могут получаться две (различные по свойствам) соли серной кислоты. Как-то беседуя со своим помощником, он поделился наблюдениями:
— Если мы разложим пирит серной кислотой и оставим его кристаллизоваться, получится зеленый витриол[245]. Если прокалить пирит, а полученную золу растворить в серной кислоте, образуется красный витриол[246]. Зеленый витриол со щелочными растворами дает бледно-зеленый осадок железного основания[247], а красный витриол образует красно-коричневый осадок[248]. Если держать бледно-зеленый осадок какое-то время на воздухе, он постепенно становится коричневым. Это показывает, что для железных солей характерны два разных состояния окисления. Отсюда можно заключить, что железо имеет два различных окисла — низший и высший[249].
— И другие свойства этих двух видов солей различны? — спросил Эрнесто.
— Да. Только красный витриол дает берлинскую лазурь[250], и только он образует черное соединение с раствором из чернильного орешка.
— Действительно, — подтвердил Эрнесто, — анализы, которые вы поручили мне провести, показали, что в одном окисле кислорода примерно в полтора раза больше, чем в другом.
— Верно. Существуют две различные степени окисления железа, которые дают начало двум рядам соединений.
Несмотря на то что методы анализа в то время были неточными и результаты, полученные Прустом, были далеки от истинных, они явно показывали, что есть два вида соединений железа. Подтверждение этому Пруст находил в различной окраске соединений. Из его исследований следовало, что медь, олово, сурьма, кобальт, никель и свинец также образуют по два, ясно отличающихся друг от друга окисла. Он пытался получить оба вида соединений этих металлов, однако опыты не увенчались успехом.
С другой стороны, для некоторых элементов он получал лишь один-единственный окисел. Например, ему был известен белый порошок (окись цинка), который получался при обжигании цинка. Самым интересным, по его мнению, было то, что этот белый порошок всегда обладал одними и теми же свойствами. Пруст располагал цинковой рудой — сфалеритом[251], — из различных областей Испании. При нагревании до высокой температуры она сгорала и превращалась в белый порошок — окись цинка. Пруст обжигал сфалерит, привезенный из Альмадена, Минас-де-Риотинто или из долины реки Гвадианы, но во всех случаях окись цинка обладала совершенно одинаковыми свойствами. Даже полученная в лаборатории (при взаимодействии соли цинка и щелочей) гидроокись цинка при нагревании до высокой температуры превращалась в ту же белую окись цинка.
— Я убежден, — говорил Пруст, — что это постоянство не случайно. Существует какая-то закономерность, которой подчиняются при соединении друг с другом все вещества.
— Но для этого нужны доказательства, — возразил Эрнесто.
— Они у нас есть… Что вы скажете о малахите? Свойства природного и полученного в лаборатории малахита совершенно одинаковы. Если их нагреть, получается черный окисел. У них и одинаковое содержание меди. Разве в природе малахит образуется из синего витрила и щелочи, из древесной золы или раствора соды?
— Конечно, нет.
— Однако у них одинаковые свойства. Следовательно, эти соединения имеют постоянный состав, хотя и получены различными способами.
249
С 1797 по 1809 г. Пруст выполнил большое число работ по изучению состава различных окислов металлов. В 1797 г. он установил, что существуют два окисла железа: с содержанием кислорода 27 и 48%. Эти данные помогли Прусту открыть закон постоянства состава. В 1806 г. он уже уверенно заявил: «Соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав…» Но Пруст не дал теоретического обоснования своему закону; как химик-экспериментатор он не строил гипотез. См.: Становление химии как науки, ук. соч., с. 239 и сл.; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 411; Биографии великих химиков, ук. соч., с. 85–88.
250
Железная лазурь, милори, парижская синяя — железная соль железистосинеродистой кислоты с постоянной примесью K4Fe(CN)6,K3Fe(CN)6 и воды. —