Опыт 5. Платина.
На кусочек шелка, который был погружен в раствор нитромуриата платины в дистиллированной воде и высушен на воздухе, нанесли несколько капель раствора углерода, но никаких видимых изменений не произошло.
Другой кусочек шелка был погружен в раствор углерода, и когда спирт испарился, нанесли несколько капель раствора платины: немедленно образовался желтый осадок, и примерно через десять минут стали видны тонкие пленки восстановленной платины: эти металлические пленки вскоре исчезли, и остались только желтое пятно и осадок.
Кусочек ситца, на котором был повторен этот опыт, перенес блестящую пленку восстановленной платины на поверхность воды.
Во время опытов шелк и ситец поддерживали влажными водой.
Опыт 6. Ртуть.
На кусочек шелка, который был погружен в раствор оксигенированного муриата ртути в дистиллированной воде и высушен на воздухе, капнули немного раствора углерода, но шелк не претерпел никаких видимых изменений.
Другой кусочек шелка был погружен в раствор углерода, и когда спирт испарился, нанесли немного того же раствора ртути; немедленно образовался желтый осадок, а вскоре после этого на краю пятна появились маленькие пленки восстановленной ртути.
Этот опыт был повторен с раствором нитрата ртути, и восстановление металла было очень заметно на краю пятна, которое было черным: осадок на кусочке шелка был цвета серы.
Опыт 7. Медь.
На кусочек ситца, который был погружен в раствор ацетата меди в дистиллированной воде и высушен на воздухе, нанесли несколько капель раствора углерода, но никаких видимых изменений не произошло.
На другой кусочек ситца, который был погружен в тот же раствор меди, капнули немного раствора углерода: ситец приобрел легкий коричневый оттенок; его поддерживали влажным водой, и примерно через двадцать минут стали заметны несколько белых металлических пленок.
Кусочек шелка, на котором был проведен этот опыт, приобрел красивый красный цвет, подобный рубиново-красному, в который медь окрашивает стекло, и зависящий от той же причины, а именно от количества кислорода, соединенного с металлом.
Опыт 8. Свинец.
Кусочек белого ситца был погружен в раствор ацетата свинца в дистиллированной воде и высушен на воздухе: затем нанесли несколько капель раствора углерода, но никаких видимых изменений не произошло.
На другой кусочек того же ситца, который был погружен в раствор углерода, капнули немного того же раствора свинца, и через несколько секунд появились пленки восстановленного свинца, блестящие, как серебро: затем ситец погрузили в воду, и на ее поверхность перешла сплошная пленка восстановленного свинца.
Этот опыт часто повторяли как на шелке, так и на ситце: иногда свинец восстанавливается мгновенно, но в других случаях проходит пять или шесть секунд, прежде чем восстановленный свинец становится видимым.
Я также обнаружила, что раствор поташа в спирте восстанавливает свинец, но не так быстро, эффективно или в таком количестве, как предыдущий раствор; однако очевидно, что эти растворы различаются только количеством содержащегося в них углерода.
Опыт 9. Олово.
На кусочек ситца, который был погружен в раствор муриата олова в дистиллированной воде и высушен на воздухе, нанесли немного раствора углерода, но никаких признаков восстановления не появилось, и цвет ситца почти не изменился.
На другой кусочек ситца, который был погружен в раствор углерода, капнули немного того же раствора олова: мгновенно образовался белый осадок, сопровождавшийся блестящими пленками восстановленного олова: ситец погрузили в воду, и на поверхности этой жидкости осталась блестящая металлическая пленка.
Тот же опыт удается на шелке.
Опыт 10. Висмут.
Кусок шелка, который был погружен в раствор нитрата висмута в дистиллированной воде и высушен на воздухе, не претерпел никаких видимых изменений при нанесении раствора углерода.
На кусочек ситца, который был погружен в раствор углерода, нанесли несколько капель того же раствора висмута, и немедленно стали заметны пленки восстановленного висмута. Ситец погрузили в воду, и на ее поверхность перешла блестящая металлическая пленка.
Этот опыт также удался на шелке.
Опыт 11. Мышьяк.
Кусочек шелка был погружен в раствор муриата мышьяка в дистиллированной воде и высушен на воздухе, затем на шелк капнули немного раствора углерода, но никаких видимых изменений не произошло.
Другой кусочек шелка был погружен в раствор углерода, и когда спирт испарился, нанесли несколько капель того же раствора мышьяка; через короткое время на шелке стали видны несколько мелких металлических пленок, которые при переносе в воду стали еще заметнее.
Тартарит сурьмы, обработанный таким же образом, перенес на поверхность воды очень тонкую пленку, едва различимую глазом.
Опыт 12. Железо.
Кусочек ситца, который был погружен в сильно разбавленный раствор сульфата железа и высушен на воздухе, не претерпел никаких заметных изменений при нанесении раствора углерода, за исключением легкого коричневого оттенка.
Другой кусочек ситца был погружен в тот же раствор железа и помещен на кусочек еловой доски, затем нанесли несколько капель раствора углерода: ситец поддерживали постоянно влажным водой, и примерно через пятнадцать минут стали видны пленки восстановленного железа: ситец погрузили в воду, и на ее поверхности осталась блестящая металлическая пленка.
Опыт 13. Цинк.
На кусочек шелка, который был погружен в сильно разбавленный раствор муриата цинка и высушен на воздухе, нанесли несколько капель раствора углерода, но почти никаких изменений цвета или других видимых изменений не произошло.
Кусок ситца был погружен в тот же раствор цинка и помещен на кусочек тонкой еловой доски, затем нанесли несколько капель раствора углерода: ситец поддерживали постоянно влажным водой, и примерно через пятнадцать минут стали заметны пленки восстановленного цинка: ситец погрузили в воду, и на ее поверхность перешла очень блестящая металлическая пленка цвета цинка.
Я также восстановила муриат кобальта таким способом.
Опыт 14. Марганец.
На кусочек шелка, который был погружен в разбавленный раствор нитрата марганца и высушен на воздухе, нанесли несколько капель раствора углерода, но ничего, кроме коричневого пятна, не появилось.
Другой кусочек шелка был погружен в раствор углерода, когда спирт испарился, нанесли несколько капель того же раствора марганца: вскоре образовалось коричневое пятно; шелк поддерживали влажным водой, и примерно через двадцать минут на шелке стали заметны пленки восстановленного марганца синевато-белого цвета.
Этот опыт не удался с крепким раствором нитрата марганца.
Тот же опыт удается также на льне и ситце, как с нитратом, так и с сульфатом марганца; восстановление сопровождается фиолетовыми и пурпурными цветами, которые этот металл придает стеклу и другим веществам, в которых он существует в соединении с различными пропорциями кислорода: эта разница является причиной различных цветов, которые принимают растворы марганца.
Блестящие пленки восстановленного марганца вскоре исчезают, причина чего была объяснена в первой главе этого эссе: предложенное там объяснение подтверждается следующими фактами.
«Регул марганца», — говорит г-н Бергман, — «будучи хорошо сплавленным, обычно сохраняется в сухом месте, но иногда подвергается самопроизвольной кальцинации и рассыпается в коричневато-черный порошок.
«Влага, но особенно доступ воздушной кислоты, способствует этому процессу. Небольшой кусочек, помещенный в сухую бутылку, хорошо закупоренную пробкой, оставался в идеальном состоянии в течение шести месяцев, но впоследствии, будучи подвергнутым воздействию открытого воздуха комнаты в течение двух дней, приобрел коричневый оттенок на поверхности, а также такую хрупкость, что крошился между пальцами. Внутренние части, однако, сохраняли неясный металлический блеск, который исчез через несколько часов».
Теперь я расскажу о нескольких опытах, проведенных с эфиром, спиртом и камедью.
Опыт 15. Золото.
Я выпарила раствор золота в нитромуриатической кислоте досуха и растворила соль в чистом спирте: раствор был налит во флакон, тщательно высушенный в горячем песке и промытый чистым спиртом: раствор заполнил около 3/4 флакона, который был тщательно закупорен, и хотя он девять месяцев подвергался воздействию серого света, никаких пленок восстановленного золота не появилось.
Часть того же раствора была налита во флакон и разбавлена водой; вскоре появились пленки восстановленного золота.
Опыт 16. Золото.
Флакон, наполовину заполненный раствором золота в серном эфире, был подвергнут воздействию серого света в течение девяти месяцев, но пленок восстановленного золота не образовалось.
На кусочке шелка, который был погружен в часть того же раствора золота, подвергнут воздействию серого света и поддерживался влажным водой, восстановленное золото появилось в течение нескольких часов.
Опыт 17. Золото.
Я смешала водный раствор золота с раствором гуммиарабика в дистиллированной воде в такой пропорции, чтобы предотвратить растекание раствора по шелку.
Этим раствором я нарисовала несколько полос на куске шелка и подвергла его воздействию серого света комнаты: через некоторое время золото восстановилось, что сопровождалось синими и пурпурными цветами.
Подобные полосы были нарисованы на другом куске шелка, который после того, как полосы стали достаточно сухими, был помещен над паром горячей воды; и примерно через пятнадцать минут золото восстановилось прекрасным образом.
Этот раствор был нанесен на другой кусочек шелка, который после того, как он стал достаточно сухим, был помещен между страницами чистой книги, чтобы исключить действие света; золото через некоторое время восстановилось.
Я обнаружила, что маленькие полоски и пятна, сделанные этим раствором, восстанавливались, если на них некоторое время подышать.
Сахар, смешанный с раствором золота, также способствует восстановлению, но не так хорошо, как камедь.
Кусочек шелка был погружен в раствор нитрата серебра в дистиллированной воде и подвергнут воздействию дыма обычного огня во влажном состоянии; через короткое время появилось восстановленное серебро.
Из опытов, описанных в этой главе, можно сделать следующие выводы.
Древесный уголь способен восстанавливать металлы при обычной температуре атмосферы.
Вода необходима для восстановления металлов древесным углем: ибо эти опыты доказывают, что восстановление не может быть осуществлено без воды.
Древесный уголь не восстанавливает металлы путем передачи им флогистона и не путем соединения с их кислородом и отделения его; ибо если бы любое из этих мнений было верным, металлические растворы в эфире и спирте должны были бы восстанавливаться древесным углем так же эффективно, как металлические растворы в воде.
Эфир и спирт не способствуют восстановлению металлов без помощи воды: но когда она присутствует в достаточном количестве, они осуществляют восстановление таким же образом, как древесный уголь и другие горючие тела.
Очевидно, что древесный уголь восстанавливает металлы путем разложения воды, что, по-видимому, происходит следующим образом.
Углерод древесного угля притягивает кислород воды, в то время как водород последней соединяется в своем зарождающемся состоянии с кислородом металла и восстанавливает его.
Отсюда следует, что углерод оксигенируется кислородом воды и образует угольную кислоту, в то время как металл возвращается в свое горючее состояние.
Это объяснение подтверждается следующим фактом: М. Жанжембр заметил, что если древесный уголь погрузить в воду и поддерживать при температуре 30 градусов по термометру М. де Реомюра, вода постепенно разлагается и образуется горючий газ.
То, что древесный уголь осуществляет восстановление металлов также при высоких температурах путем разложения воды, очевидно из следующих наблюдений.
Большая сила, с которой древесный уголь притягивает воду, является достаточно установленным фактом; доктор Пристли настолько убежден в этом, что выражает себя в следующих сильных выражениях: «Я не знал и не мог поверить в мощное притяжение, которое древесный уголь или железо, по-видимому, имеют к воде; когда они сильно нагреты, они найдут и притянут ее посреди самого жаркого огня через любые поры в реторте».
Теперь, поскольку вода необходима для восстановления металлов при низких температурах и поскольку этот флюид всегда присутствует, когда металлы восстанавливаются древесным углем при высоких температурах, очевидно, что древесный уголь действует одинаково при обеих этих температурах; и поскольку вода легко и мгновенно разлагается древесным углем при красном калении, как признают сами антифлогистики, ясно следует, что их теория восстановления металлов ошибочна: ибо, поскольку вода мгновенно разлагается древесным углем, необходимым следствием является то, что его углерод должен соединиться с кислородом воды, в то время как водород последней соединяется в своем зарождающемся состоянии с кислородом металла и восстанавливает его, образуя новое количество воды, равное разложенному: это новое количество воды может в свою очередь быть разложено: так что наперстка воды было бы достаточно для восстановления любого количества металла, при условии, что вода не сможет испариться и будет предоставлено достаточно времени.
Помимо этого источника воды, атмосферный воздух, который способствует поддержанию огня, является неисчерпаемым хранилищем воды: и чем горячее воздух, тем больше воды он удерживает в растворе, как продемонстрировал М. Ле Руа. Более того, все металлические оксиды и руды содержат большую долю воды.
С этой точки зрения представляется, что способ, которым древесный уголь и другие горючие тела осуществляют восстановление металлов, заключается в содействии разложению воды, водород которой, следовательно, является единственным восстановителем металлов.
Чтобы указать на разницу между этим мнением и мнением антифлогистиков, я представлю читателю идею М. Лавуазье о восстановлении металлов.
«Нельзя сомневаться», — говорит этот знаменитый химик, — «что древесный уголь при красном калении забирает кислород у всех металлических веществ: это факт, против которого нельзя сделать никаких исключений, и он является фундаментом всей теории восстановления металлов».
Но опыты в этом эссе демонстрируют, что это утверждение ошибочно в каждом случае восстановления металлов: ибо настолько далеко от истины, что древесный уголь забирает кислород у всех металлических веществ, что он никогда не делает этого ни в одном единственном случае; поскольку его углерод всегда соединяется с кислородом воды, водород которой соединяется непосредственно с кислородом металла и восстанавливает его.
«Но это действие древесного угля на кислород», — добавляет М. Лавуазье, — «это свойство, которым он обладает, забирая его у металлических веществ, не так сильно на холоде, как при красном калении, поскольку нам неизвестно ни одно восстановление металлов, осуществленное древесным углем без нагревания».
Очевидно, что этот способ рассуждения больше не имеет никакого веса, поскольку древесный уголь действительно восстанавливает металлы при обычной температуре атмосферы.
Причина, по которой древесный уголь более мощный при высоких температурах, чем другие восстановители металлов, заключается в его большой устойчивости в огне и огромной силе, с которой он притягивает и удерживает воду в своих порах, тем самым предотвращая ее испарение до тех пор, пока она не будет разложена с помощью сродства, которое гораздо сложнее, чем предполагалось до сих пор.
Другая причина превосходной силы древесного угля при восстановлении металлов заключается в том, что он образует летучий упругий флюид с кислородом воды, который улетучивается; и, следовательно, не реагирует на металл и не нарушает и не препятствует своим присутствием действию восстанавливающих сил: преимущества, которыми фосфор или любое другое горючее вещество, образующее фиксированную кислоту, реагирующую на металл, никогда не смогут обладать.
ГЛАВА VIII. ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ С ПОМОЩЬЮ СВЕТА.
Следующее вещество, которое я рассмотрю, — это свет, который кажется хорошо приспособленным для иллюстрации теории восстановления металлов; так как в опытах, проведенных с этим веществом, воду можно исключить более эффективно, чем в испытаниях с любым другим восстановителем металлов.
Прежде чем можно было провести какие-либо решающие опыты со светом или, в самом деле, с любым другим восстановителем металлов, очевидно, что мы должны сначала установить эффекты самой воды при обычной температуре атмосферы: чтобы определить этот момент, были проведены два следующих опыта.
Опыт 1. Золото.
Кусок шелка был погружен в водный раствор нитромуриата золота и подвешен во флаконе над водой: флакон был закупорен, покрыт черным шелком и помещен в темный шкаф, чтобы предотвратить действие света. Опыт продолжался с 20 июля по 20 октября, в течение которого шелк часто осматривали и обнаружили, что он остается влажным: но никаких изменений заметить не удалось, за исключением того, что желтый цвет, который раствор золота придавал шелку, сменился светло-коричневым.
Шелк теперь вынули из флакона и нанесли на него раствор фосфора в эфире: вскоре после этого появилась белая металлическая пленка: затем шелк поддерживали влажным водой, и через некоторое время появилось восстановленное золото своего естественного цвета.
Опыт 2. Серебро.
Кусочек шелка, который был погружен в водный раствор нитрата серебра, был подвешен во флаконе над водой и помещен в темный шкаф с 20 июля по 20 октября и время от времени осматривался; но никаких изменений наблюдать не удалось; его белый цвет оставался чистым и неизменным.
Шелк теперь вынули из флакона, и серебро было немедленно восстановлено с помощью раствора фосфора в эфире.
Отсюда следует, что вода сама по себе не обладает способностью восстанавливать металлы при обычной температуре атмосферы.
Опыт 3. Золото.
24 июля кусок шелка был погружен в раствор нитромуриата золота в воде и высушен при умеренном нагревании; затем он был подвешен в окне, максимально подвергнутый воздействию солнечных лучей: никаких изменений на нем не было замечено до 26-го числа, когда край шелка начал приобретать пурпурный оттенок, который постепенно усиливался, и 29-го числа проявил несколько неясных пятнышек восстановленного золота на стороне шелка, обращенной к свету.
Пурпурный оттенок продолжал усиливаться, а желтый, который раствор золота придавал шелку, постепенно уменьшался, пока 27 августа цвет не стал смесью пурпурного и светло-коричневого.