В 1913 г. в немецком городе Дармштадте, в котором родился Юстус Либих, был открыт новый памятник этому великому химику. В своей речи, посвященной характеристике Либиха, советник медицины доктор Мерк произнес следующие слова:
«Бессмертная заслуга Либиха... состоит в том, что он, как никто другой из его учителей и соратников по исследованиям, установил прямую связь науки с повседневной жизнью и ее потребностями. Своими методами применения общей химии к сельскому хозяйству, индустрии, народному хозяйству он указал всему человечеству новые пути...»
«Выяснение отрицательной стороны современного земледелия с точки зрения естествознания представляет одну из бессмертных заслуг Либиха».
В другом месте, в письме к Энгельсу от 13 февраля 1866 г. Маркс, сообщая о своих работах по земельной ренте, пишет о Либихе следующее:
«Новая земледельческая химия в Германии, специально Либих и Шенбейн... важнее для этого дела, чем все экономисты, вместе взятые».
Слава, окружавшая имя Либиха, была вполне заслужена им. Сын небогатого аптекаря и внук крестьянина, Юстус Либих исключительно благодаря своей настойчивости и любви к науке становится крупнейшим химиком с мировым именем.
 |
| Юстус Либих |
Почти самоучка, Либих, после нескольких десятков лет напряженной и целеустремленной работы, становится президентом Мюнхенской академии наук, избирается почетным членом почти всех академий и ученых обществ мира, получает многочисленные знаки отличия и входит в историю науки как один из величайших ее зодчих.
*
Юстус Либих родился в 1803 г. В детские годы ни его родители ни школьные воспитатели никак не могли предположить, что маленького Юстуса ожидает славное будущее.
Отец не запрещал сыну заниматься различными химическими опытами в своем аптекарском магазине, но смотрел на это только как на детскую забаву. А мальчик за этими опытами и чтением химических руководств проводил почти все свое время. Это отвлекало его от скучных и противных ему занятий в гимназии, где неограниченно господствовали мертвые языки — греческий и латынь, да тупоумные чиновники — учителя.
Не раз приходилось Юстусу выслушивать от своих педагогов, что из него как из «вечного лентяя и тупицы» ничего путного не выйдет. Однажды в классе директор школы задал Либиху вопрос, чем же он, «язва своих учителей и горе своих родителей», собирается стать. Юстус немедленно ответил: «Хочу быть химиком». Уничтожающий хохот преподавателей и всех учеников, последовавший за этой репликой, показал, что все присутствующие, кроме Либиха, никак не могли себе даже представить, что химия — это наука и что можно желать посвятить себя этому делу.
Когда же в один прекрасный день Юстус принес в своем ранце в школу колбочку с каким-то гремучим соединением, которое тут же в классе дало взрыв, судьба Либиха как воспитанника школы была решена. Он был изгнан.
В 1818 г. пятнадцатилетний Либих был отдан в учение к аптекарю в Гоппенгейм — городок, отстоящий в нескольких часах езды от Дармштадта. И здесь Либих не мог отказаться от своих химических опытов. Вынужденный днем скучая стоять за прилавком аптеки и отпускать почетным гражданам Гоппенгейма касторку или нюхательный табак, Либих оживал вечерами, когда в своей комнатке, на самом верху дома под крышей, приступал к химическим опытам.
Наиболее излюбленными веществами для него были так называемые гремучие соединения. Еще в детстве он сам без постороннего руководства приготовил гремучую ртуть действием винного спирта на ртуть, растворенную в крепкой азотной кислоте.
Ему нравился и ход этого опыта — бурная реакция взятых веществ, и результат опыта — кристаллы серого тяжелого порошка, который сильно взрывается от удара. Ребенком он приготовил также и гремучее серебро. Этими же гремучими соединениями он занимался и в своей мансарде в Гоппенгейме.
Это чуть не стоило ему жизни. Однажды ночью, во время опыта, произошел оглушительный взрыв, сорвавший часть крыши и отбросивший смельчака-экспериментатора в глубоком обмороке далеко в угол. На этом кончилась карьера Либиха, как аптекарского ученика.
Казалось, сама судьба вооружилась против желания Либиха стать химиком. Однако Юстус был настойчив. Он твердо верил в свое призвание и жадно стремился во что бы то ни стало овладеть этой замечательной наукой.
И как это бывает в большинстве случаев у людей с сильной волей, ему удается добиться своего. Отец соглашается предоставить ему средства для учения в Боннском университете, благо туда можно было поступить без аттестата зрелости. И в 1819 г. Либих уже числится студентом этого университета.
Наконец, думал Юстус, он получит возможность заняться химией. Однако напрасны были его надежды. Уровень химической науки был тогда в Германии настолько низок, что даже в самых лучших университетах химия была на задворках. Ее читали случайные люди, причем курс этот скорее был окрошкой разрозненных сведений, чем цельной дисциплиной. О лабораторных занятиях не было и помина.
Либих начинает с горечью сознавать, что вряд ли в Германии ему удастся изучить свою любимую науку. Взоры его устремляются на запад, в Париж, туда, где химия в то время переживала блестящую зарю своего развития, благодаря классическим работам Лавуазье, Бертолле, Гей-Люссака и других французских химиков.
Туг на помощь Либиху приходит профессор Боннского университета Кастнер, который разгадал талантливую натуру юноши. Кастнер добивается правительственной стипендии для Либиха, и в 1823 г. двадцатилетний Юстус уже слушает лекции у знаменитого Гей-Люссака в его прекрасной по тем временам лаборатории в Париже.
Здесь в Париже начинается блестящая карьера Либиха.
*
Многие студенты ограничивались в своих занятиях только посещением лекций и изучением руководств по химии. Активная же натура Либиха стремится обязательно присоединить к теоретическим знаниям и лабораторные работы. Но попасть куда-нибудь в лабораторию начинающему химику было очень трудно. Однако благодаря своей настойчивости Либих скоро устраивается в небольшой лаборатории политехнической школы. Эта лаборатория была рассчитана не на практические занятия студентов, а для исследовательской работы научных сотрудников школы.
Первое его исследование посвящено так хорошо ему знакомым гремучим соединениям. Уже в 1823 г. он устанавливает химический состав гремучей кислоты. Работа юного химика является настолько интересной, что Гей-Люссак, ознакомившись с ней, рекомендует эту статью для ознакомления Парижской Академии наук. В том же 1823 г. Либиха приглашают сделать доклад об этой работе в Академии.
Через год Либих получает уже звание доктора химии и назначается профессором химии в Гессенский университет в Германии. Можно себе представить, каким взрывом негодования встретили убеленные сединами ученые коллеги по университету двадцатилетнего профессора, изгнанного несколько лет назад из гимназии за «отсутствие способностей к наукам».
Однако Либих, не обращая внимания ни на какие насмешки, сразу и горячо принялся за дело.
Первым делом он ввел новшество — организовал для студентов лабораторию. Это была первая в мире лаборатория для практического изучения студентами химии, лаборатория, которая через несколько лет приобрела мировую славу. Лаборатория эта стала рассадником настоящих крупных ученых по всей Германии. Скоро к Либиху стали приезжать учиться и из других стран. В либиховской лаборатории, между прочим, работали такие видные русские химики, как Зинин и Воскресенский.
 |
| Лаборатория Либиха в Гессенском университете. |
Одновременно Либих развертывает интенсивную исследовательскую работу. Он все больше и больше углубляется в область гремучих соединений, в круг тех вопросов, которые объединяются теперь органической химией. В то время органической химии, как специальной муки не существовало. Она только зарождалась. Из того необъятного количества органических соединений, которые насчитываются в настоящее время, тогда были известны только очень немногие органические, вещества. Основная трудность в их исследовании заключается в том, что все они, будучи составлены из очень небольшого количества элементов, так называемых органогенов (азот, водород, кислород, при непременном участии углерода), отличаются между собой, главным образом, количеством составляющих органогенов и их расположением в молекуле. Следовательно, для их изучения имеет решающее значение количественный, а не только качественный органический анализ.
Между тем, именно эта сторона изучения органических веществ тормозилась отсутствием более или менее удобного метода количественного органического, или как его называют, элементарного анализа.
Метод элементарного анализа, установленный еще Лавуазье, заключается в том, что органическое вещество сжигалось в замкнутом ртутью колоколе, наполненном кислородом, и затем продукты сжигания подвергались дальнейшему исследованию.
Однако метод этот был чрезвычайно неточен, громоздок и требовал весьма большого количества времени. Даже в усовершенствованном Гей-Люссаком и выдающимся шведским химиком Берцелиусом виде этот метод только для одного анализа требовал приблизительно дней двадцать работы.
Либих понял, что от усовершенствования метода элементарного анализа зависит дальнейшее развитие химии органических соединений. Он поставил перед собой задачу — облегчить методику элементарного анализа и после нескольких лет настойчивых исканий блестяще для своего времени разрешил эту задачу. Либих предложил вводить испытуемое органическое вещество в длинную стеклянную трубку и сжигать его в присутствии какого-либо окислителя (окись меди и др.). Продукты горения улавливаются в трубках, наполненных одна — раствором едкого калия, другая — хлористым кальцием. Взвешивание этих трубок и дает представление о количестве главных элементов, из которых состоит сожженное органическое вещество — углерода и водорода. Метод Либиха дал возможность сократить время производства органического анализа до одного-двух дней.
Это было крупнейшим достижением в области органической химии и позволило ей за три-четыре десятка лет превратиться в одну из важнейших отраслей химии.
Рассказывают, будто Либих после усовершенствования элементарного анализа шутил: «Теперь каждая обезьяна может стать химиком».
Одновременно с анализом различных органических соединений Либих занимается и теоретическими основами органической химии.
Совместно с крупнейшим немецким химиком Веллером, с которым его связывает тесная дружба до самой смерти, Либих выдвигает теорию радикалов — основу современной органической химии.
Радикалами Веллер и Либих назвали те группы атомов в органических веществах, которые в большинстве происходящих превращений переходят из одного вещества в другое неизменными. Так например, в одном из простейших органических соединений, древесном или метиловом спирте, формула которого СН₃ОН, радикалом является СН₃, называемый метилом. Замещая в метиловом спирте гидроксил (ОН) хлором или бромом, получаем СН₃Cl — хлористый метил; СН₃Вг — бромистый метил.
Одним из первых радикалов, который Либих и Веллер нашли, был бензол. Ему они приписали формулу С₁₄Н₁₀О₂. Таким образом в органических соединениях радикалы играют почти ту же роль, что и химические элементы в неорганических соединениях. Или другими словами, в неорганических соединениях химические элементы, из которых составлены эти соединения, являются радикалами.
Сами авторы теории радикалов в специально написаyном манифесте говорят следующее:
«Радикалы минеральной химии просты, радикалы органической сложны, в этом заключается все различие; что же касается самих cоединений и превращений, то в обеих областях они осуществляются по тем же законам...
Для того чтобы из трех или четырех элементов создать бесчисленное количество соединений (органических. А. М.), превосходящих, конечно, по разнообразию и многочисленности все, что мы встречаем в минеральном царстве, природа нашла путь столь же простой, как и неожиданный; она создала из элементов соединения, которые сами имеют свойства элементов. В этом вся тайна органической химии».
Своими работами в области анализа органических соединений и разработкой теоретических основ Либих и Веллер заложили достаточно прочный фундамент этой науки. Их по праву считают ее создателями.
*
Для Либиха наука никогда не была самоцелью. В этом отношении он отличался от многих ученых своей эпохи, которые считали «низменным» применять достижения науки в практической жизни.
Как характерны для Либиха мысли, которые он сообщает в следующем письме к Веллеру.
«Все, чем мы занимаемся, что создаем и открываем, представляется мне незначительным по сравнению с тем, чего может достигнуть сельский хозяин. Наши успехи в искусствах и науке не улучшают условий жизни людей, и если незначительная часть человечества и выигрывает материально и духовно, то ведь громадная сумма человеческого горя остается неизменной...
Наоборот, прогресс земледельца уменьшает нужды и заботы людей, делает их чувствительными к тому хорошему и прекрасному, что доставляют искусства и наука, и подводит под наши успехи почву, делая их действительно благодарными».
К концу сороковых годов Либих направляет свою деятельность в область практического применения достижений химии, главным образом, к земледелию. На этом поприще он приобретает необычайную популярность не только в научных сферах и широких кругах лиц, связанных с земледелием, но и во всем цивилизованном мире.
В 1837 г. «Британское общество содействия успеху наук» поручило Либиху, как одному из борцов органической химии, составить отчет о «современном состоянии наших сведений в органической химии» («Автобиографические записки»). В этом отчете необходимо было систематизировать основные достижения молодой науки и наметить дальнейшие задачи.
Значительное место в отчете должны были занять вопросы, посвященные химии растительных и животных организмов. Это, очевидно, и послужило Либиху весьма сильным толчком к тому, чтобы заинтересоваться вопросами питания растений.
В этой области неограниченно царила тогда так называемая «гумусовая теория» питания растений, главным и талантливым представителем которой был Альбрехт Тэер (1752—1828). Гумус или перегной — это органическое вещество, которое образуется в почве в результате разложения различных растительных и животных остатков. Поскольку гумус органическое вещество, оно характеризуется прежде всего содержанием сравнительно большого количества углерода. А так как растения в высушенном виде состоят, главным образом, из углерода (в среднем 45%), то представители гумусовой теории полагали, что растения питаются, главным образом, углеродом и водой. Но наибольшее количество углерода в почве как раз находится в гумусе. Отсюда и сделали вывод, что гумус или перегной и является источником питательного вещества для растений.
Каждый урожай уменьшает количество гумуса в почве, поэтому необходимо последнюю удобрять каким-нибудь веществом, содержащим гумус, например навозом. Следовательно, внесение в землю навоза, которое практиковалось еще в глубокой древности, по мнению защитников гумусовой теории, и является основой повышения плодородия почвы.
Но чем же тогда объяснить наличие в растениях неорганических веществ — солей, фосфора, калия, железа и в особенности азотистых веществ?
Над этим вопросом агрономы и ученые того времени мало задумывались. Правда, некоторые исследователи уже догадывались о роли этих неорганических веществ в питании растений. Так например, один из замечательнейших ученых XVI в. Бернар Палисси доказывал, что при внесении в почву навоза «не навоз является причиной увеличения урожая, а соль (подчеркнуто нами. А. М.), которую семена впитывают из земли, куда эта соль попала из навоза».
Однако эта изумительная догадка Бернара Палисси осталась незамеченной для его современников. В начале XIX в. выдающийся исследователь Теодор Соссюр — один из основателей агрохимии — также отмечал, правда, менее решительно, значение неорганических веществ для питания растений. «Малое содержание солей не служит доказательством их бесполезности», — писал Теодор Соссюр в 1804 г.
Но только Либих до конца понял, сколь огромна роль неорганических веществ в питании растений, а следовательно, и в плодородии почвы. Он утверждает, что растение в отсутствии минеральных веществ произрастать не может.
Вот как кратко охарактеризовал минеральную теорию Либиха наш выдающийся ученый академик К. А. Тимирязев, умерший в 1920 г.:
«Элементы золы, раз извлеченные из почвы, сами собою не вернутся обратно (в почву),— их может вернуть только та же сила, которая их извлекла оттуда, т. е. человек. Отсюда зола, извлеченная любым растением, злаком или бобовыми, есть затронутый капитал почвы, который должен быть возмещен так или иначе, если мы желаем сдать землю потомкам такой, какой получили ее от своих предков. Этот замечательный «закон возврата», провозглашенный Либихом, и представляет, как бы ни пытались ограничить его значение, одно из величайших приобретений науки».
Поняв неоценимое значение минеральных веществ в земледелии, Либих пишет и издает в 1840 г. большую книгу: «Органическая химия в применений к земледелию и физиологии». Эта книга весьма богата фактическим материалом, талантливо и увлекательно написана. Еще при жизни автора она вышла семью изданиями.
Однако Либих не удовлетворился одной пропагандой своих идей. По его инициативе в 1842 г. впервые в истории возник небольшой завод в Англии для производства минеральных удобрений. Этот маленький завод стал прародителем той крупнейшей отрасли химической промышленности, которая ежегодно во всем мире производит десятки миллионов тонн минеральных удобрений и которая приобрела также решающее значение в нашем Союзе.
Минеральная теория питания растений, выдвинутая Либихом, была признала не сразу. Ей пришлось продвигаться вперед сквозь всяческие преграды, которые расставляли на ее пути консервативные жрецы науки. Но Либих не боялся трудностей борьбы. Он решил доказать наглядным образом правильность своих идей. Он купил небольшой участок совершенно бесплодной земли и через несколько лет при помощи минеральных удобрений превратил его в цветущий уголок.
*
В 1852 г. Либих, после 28-летней напряженной преподавательской, исследовательской и литературной работы в Гессене, переезжает в Мюнхен. Здесь он, главным образом, занимается литературной работой для пропаганды «закона возврата» и «минеральной теории».
В 1860 г. его избирают президентом Мюнхенской Академии наук.
Несмотря на то, что Либих разрешил вопросы мирового значения, он все же не «гнушался» заниматься разрешением и мелких практических задач лишь бы они служили на пользу людям. Так, вместо наводки зеркал оловом при помощи ядовитой ртути, от которой сильно страдали рабочие зеркальных фабрик, он изобрел способ наводки зеркал серебряными солями. Узнав, что в Америке колоссальное количество скота режется, главным образом, из-за кожи и сала, а мясо выбрасывается, он изобрел способ приготовления мясного экстракта, который в сухом компактном виде можно было перевозить в Европу и продавать по очень дешевой цене. Либих изобрел даже суррогат материнского молока для грудных детей.
В последние годы своей жизни Либих значительно ослабил научную деятельность. Неустанно напряженная работа, особенно в молодые годы, подорвала его силы. В 1873 г. Либих умер.
*
Конечно, Либих не свободен был и от некоторых ошибок. Например, он ошибочно отрицал всякую необходимость азотистых удобрений, полагая, что растения питаются атмосферным азотом в виде углекислого аммония, находящегося всегда в воздухе. Он недооценивал также значение гумуса в почвенном плодородии.
Нападая на приверженцев гумусовой теории, он недооценивал значение навоза как удобрения. Он считал, что навоз действует исключительно благодаря находящимся в нем зольным элементам. Если сжечь навоз, утверждал он, и внести получающуюся золу в почву, результат будет точно такой же, как и от самого навоза.
Либих здесь делал довольно серьезную ошибку. Он не учитывал того, что навоз содержит азот и притом в весьма усвояемой растениями форме. Кроме того, он проходил мимо того факта, что органическая часть навоза при внесении последнего в почву играет колоссальную рель в процессах так называемой мобилизации питательных элементов в почве и в улучшении физической структуры последней.
В связи с этими заблуждениями находится и недооценка Либихом деятельности микроорганизмов, которые имеют колоссальное значение в разных биологических процессах: в земледелии, пищевом деле и т. д.
С сожалением приходится отметить, что многие из своих ошибок Либих упорно отстаивал в многочисленных полемических статьях.
Однако для нас важны сейчас не ошибки Либиха. Некоторые из них впоследствии были им же самим признаны, а остальные были исправлены историей.
Для нас Либих — это тот человек, о котором выдающийся немецкий химик А. В. Гофман оказал:
«На скрижалях истории человеческого знания навсегда сохранится тот знаменательный факт, что самое старое из человеческих искусств, каково земледелие, получило ключ к правильному пониманию своего тысячелетнего опыта от такой молодой науки, какова химия, и при посредстве того человека, который никогда не ходил за плугом, никогда не сеял и не собирал жатвы».
Мы вспоминаем Либиха также как творца органической химии. Мы ценим в Либихе его страстность и непримиримость в борьбе с консерваторами науки за поступательное движение новой химии.
Комментариев нет:
Отправить комментарий