Джозеф Блэк. Связанный воздух
Первый шаг в новой, количественной химии газов был сделан шотландским врачом Джозефом Блэком, интерес которого возбудили первые лекции по химии д - ра Куллена в Глазго. Блэк написал свою докторскую диссертацию в 1754 году на тему «Эксперименты над белой магнезией, негашеной известью и некоторыми щелочными веществами» в поисках нового и не слишком сильного средства для лечения камней в печени, этой преобладавшей в XVIII веке среди алкоголиков болезни. Палата общим проголосовала за присуждение Джоанне Стефенс премии в 5000 ф. ст. за открытие такого средства, которое, как оказалось, состояло из кальцитовых (известковых) ракушек улиток, смешанных с медом.
Блэк выделил и взвесил газ, выделявшийся при нагревании такими углекислыми солями, как известь или магнезия. Он назвал его «связанным воздухом», потому что мог растворять его в известковой воде и таким образом восстанавливать первоначальный углерод без потери веса. Тем самым он показал, что газ может являться составной частью твердого тела, что он строго ?материален и не содержит ничего мистического.
Джозеф Пристли и открытие кислорода
Следующим серьезным шагом в своем прогрессе химия была обязана Джозефу Пристли (295). Составляя по совету Франклина историю электричества, Пристли проделал известные эксперименты с электрическим разрядом в воздухе, которые перенесли его из области физики в сферу химии. Для тех ранних дней химии характерно, что подлинные успехи в ней были осуществлены не химиками. Химики знали слишком много, на все у них были готовые теории; и выдвижение глупых или разумных объяснений выпало на долю физиков, которые ничего в этой области не знали.
Пристли ухватился за мысль о существовании не одного только вида воздуха. Ои экспериментировал со всеми газами, какие только мог найти, и получил много других. Первым его успехом явилось изготовление содовой воды, содержавшей связанный воздух в растворе. За это изобретение ему была присуждена высшая награда Королевского общества — медаль Коплея. Хотя вода эта и не оправдала возлагавшихся на нее надежд как средство для излечения цынги, этого бича длительных океанских путешествий, она сохранила свои •собственные ценные качества, явившись первым новым товарным продуктом химии газов.
Один из газов, полученный Пристли путем нагрева красной окиси ртути {mercurius calcinatus per se), он решил назвать «дефлогистированным воздухом», поскольку газ этот имел большее сходство с флогистоном, чем обычный воздух, ибо вещи горели в нем лучше, чем в воздухе. Это было то, что мы сейчас называем кислородом, и открытие его в 1774 году явилось кульминационным пунктом того, что по справедливости может быть названо революцией в химии газов. Примерно в то же время кислород получил также и Шееле в Швеции. Он был значительно лучшим химиком, чем Пристли, однако его больше интересовал анализ, чем теоретические проблемы химии, и поэтому открытие им кислорода не дало для решения основных проблем того, что могло дать. Пристли показал, что как при горении, так и при дыхании потреблялся дефлогистированный воздух (или кислород). Он также показал, что на солнечном свету зеленые растения фактически выделяли из поглощаемого ими связанного воздуха, или углекислого газа, кислород. Таким образом, он в принципе разрешил основную проблему углеродного цикла — из атмосферы через растения и животных и обратно в атмосферу. Однако он не понял до конца всего значения своих открытии, и восполнить этот пробел предстояло Лавуазье с его гораздо более логическим и последовательным складом ума.