Пути развития химии. Том 1. От первобытных времен до промышленной революции - [13]

Универсальное средство труда

Применение высоких температур имело большое значение, так как дало возможность осуществить перегонку жидкостей и плавление металлов. Высокие температуры были необходимы также для получения фаянса, кирпича, для выплавки стекла, изготовления фарфора. Тысячелетиями люди накапливали знания о способах обращения с "красным цветком", как поэтично назвал огонь Р. Киплинг. Используя накопленные знания, люди научились строить печи для обжига различных веществ, плавящихся до 1500° С. Во всемирно известной лаборатории Юстуса Либиха в Гиссенском университете еще полтора века назад студенты допускались к экспериментальной работе лишь после того, как они овладевали "искусством" поддержания температуры при горении древесного угля (газовая горелка была изобретена немецким химиком Р. Бунзеном лишь в 1850 г.). Невозможно перечислить все способы применения огня как основного средства труда и важнейшего источника энергии. В древности эти способы определяли уровень развития человеческого общества. Даже в наши дни, когда после изобретения динамо-машины все большее значение стала приобретать электрическая энергия, существенная часть энергии (тепловая) получается с помощью огня. Правда, в середине XX в. появились иные источники энергии — первые атомные реакторы. Однако окончательная замена химических процессов горения атомной энергетикой — все же дело будущего.

Огонь как средство труда дал мощный импульс развитию техники обжига, а значит, гончарного ремесла и металлургии. Наблюдения за процессами обжига различных веществ создали также предпосылки для возникновения впоследствии производства фарфора.

При помощи огня человек научился изготавливать важный строительный материал — кирпич и черепицу. Уже в Вавилоне примерно за 600 лет до н. э. искусство обжига кирпича находилось на очень высоком уровне. Об этом с поразительной наглядностью свидетельствуют хранящиеся в берлинском музее "Пергамон" образцы покрытий улиц, применявшихся в Вавилоне. Воображение посетителей музея поражают не только прочность материала, но и искусная обработка, а также прекрасная цветовая гамма глазури.

Для покрытия кирпичей глазурью была разработана особая техника, дальнейшее развитие которой привело к возникновению искусства выплавки стекла. Для получения стекла использовалась сода, месторождения которой (известные как залежи "троны") находились в Древнем Египте. Кроме того, применялся и поташ, который получали при выщелачивании золы растений и при прокаливании "винного камня". Первое стекло было непрозрачным и мутным. Лишь впоследствии удалось создать прозрачное стекло, которое научились окрашивать в голубой, зеленый или красный (рубиновое стекло) цвет. Уже за несколько веков до новой эры люди поняли возможность широкого использования ценных свойств стекла; была разработана стеклодувная техника, мало изменившаяся до начала XX в. Искусство росписи по стеклу распространилось широко на территории Римской империи, а также и за ее пределами — в Испании, Галлии и прирейнских областях.

Для развития строительной техники была необходима также известь. В связи с этим большое значение имели обжиг извести, ее гашение и использование для получения цемента. Известь, кирпич, гравий, глина, древесина и (с конца средневековья) оконное стекло всегда оставались важнейшими строительными материалами. Разумеется, довольно часто для строительства применялся и природный камень (наиболее яркий пример — постройка пирамид), но его обработка была слишком трудоемка.

Перечислим еще некоторые химические ремесла, для которых было необходимо использование огня (главным образом как источника энергии). Это — крашение, мыловарение (омыление жиров щелочами с добавлением извести), получение клея, скипидара (последнего — простой перегонкой), выделение древесной смолы, масел (химической обработкой семян масличных растений). Очевидно, что важное значение огонь имел также для пивоварения, получения сажи (важнейшего компонента красок и чернил), изготовления некоторых красок (например, синей египетской — сплавлением песка, соды и медной стружки в глиняном сосуде), лекарственных средств (таких, как сернистый цинк,- путем нагревания серы с цинком) и т. д.

Итак, мы видим, что огонь, оказавшись в руках человека, "дал жизнь" самым разнообразным ремеслам, многие из которых явились, по существу, первым опытом химического производства. В северных странах огонь был необходим и для отопления помещений. Для приготовления пищи также повсеместно применяли огонь и воду. Если огонь — это "универсальное средство труда", то вода — наиболее важное для жизни человека вещество, с которым связано огромное число химических превращений.

Превращения веществ без нагревания

До сих пор мы рассматривали химические процессы, осуществление которых было практически невозможным без воздействия огня. Другую группу химических процессов составляют превращения, которые в большинстве случаев протекают "добровольно". Иными словами, эти реакции идут при нормальных условиях (температуре и давлении), и для их проведения не требуется применения огня.