Формирование химической картины мира

Алхимия. (IV - XVI века н.э). Впервые слово «химия» появляется в декрете императора Диоклециана в 296 г. н. э., в котором приказывалось сжечь египетские книги о «хемеиа», т. е. искусстве «получения» (подделки) золота и серебра. Проис­хождение этого слова неизвестно. Согласно широко распространенному мне­нию, оно произошло от названия Египта (хемиа), о чем упоминается в поэме Плутарха («De Isis et Osiris», около 100 г. н. э.). Следовательно, слово «хемеиа» могло означать «египетское искусство». Но поскольку это слово встречается и у некоторых греческих авторов, живших в Египте, например у Зосимоса, возможно, оно произошло от греческого слова «хима»— литой металл. Термин «химия» пришел к нам от арабов, которые превратили его в «алхимию».

Алхимики утверждали, что их вдохновляют легендарные или божествен­ные личности, такие, как Гермес Трисмегистос, отождествляемый с египетским богом Тотх. От имени Гермес происходит слово «герметичный».

Различают три периода алхимии; греческую александрийскую, арабскую и латинскую из средневековой Западной Европы. Учение алхимиков было смесью путаных умозрений на философской, мифологической и религиозной основе о природе и возникновении из элементов различных минералов, метал­лов и солей. Алхимия базировалась на двух априорных постулатах: единстве материи и существовании таинственного фактора (вещества) — философского камня, способного превращать такие обычные металлы, как свинец и олово, в золото и серебро. Обычные металлы считались больными», поскольку они легко теряют блеск, превращаясь при нагревании в золу (окиси). Как пола­гали, философский камень был средством против этого «заболевания». Отсюда, учитывая принцип единства материи, было логично полагать, что это вещество будет также эликсиром жизни — совершенным лекарством от всех болезней для человека.

Все вещества в природе образуются в результате соединения серы с рту­тью. Последние не надо смешивать с обыкновенными веществами с таким же названием. У алхимиков речь идет о «философских принципах» с двумя проти­воположными действиями: сера образуется из воздуха и огня, ртуть — из воды и земли. Язык алхимиков был туманным и многословным, вещества и опера­ции были скрыты за непонятными символическими названиями и иносказа­ниями.

Обычно начальный период развития химической науки, то есть алхимию, относят к области знаний, цель которой состояла в получения золота из неблагородных металлов. Однако Юстус Либих отмечал: «Алхимию путать с попытками получить золото химическим путём является величайшей неспра-ведливостью». Ведь именно в период алхимии выдвигались различные гипотезы, подтверждение которых требовало проведения широких экспери-ментов. Именно накопление последних и тщательный анализ их приводит к открытиям. С этой точки зрения алхимия есть не что иное, как химия. Ярким примером научных достижений средневековых алхимиком являются воззрения и открытия в исследованиях воздуха и воды.

Древние и средневековые учёные считали воздух даже важнее воды. Следует подчеркнуть, что мыслители Востока считали воздух сложной многокомпонентной системой, которая является одним из важнейших факторов для протекания жизненных процессов. Для очищения окружающего воздуха они владели простейшими приёмами очистки и стерилизации. Великий Авиценна считал воздух элементом человеческого тела, оказывающим уравновешивающее действие на душу, которое зависит от двух факторов: от освежения и очищения воздуха. Высказывания учёного относительно возникновения ветров различной силы, ураганов, смерчей, штормов и др., и объяснение причин этих явлений являются вполне реалистичными, и они приблизительно отражают современное состояние разгадки тайн аналогичных капризов природы.

Выдающийся алхимик Ар-Рази для распознавания чистоты воздуха в определённой местности, в различных его частях рекомендовал одновременное развешивание свежего мяса. Он считал, что наиболее чистым является воздух в той части местности, где мясо по истечении определённого времени быстро не изменяет свои качества и не приобретает неприятный запах. Это показывает, что мыслитель предполагал о существовании в сос-таве воздуха невидимых для глаз мельчайших живых организмов, явля-ющихся причиной порчи мяса.

Начиная с древнейших времён, мыслители в своих трудах придавали особое значение оценке удивительных и неповторимых качеств воды, особенно для животного и растительного организма. В древности вода считалась одним из начал всего существующего на Земле. В средние века воду определяли как простое единое и неделимое вещество.

Как указывалось выше, основу греческой системы мироздания составили четыре стихии: огонь, воздух, вода, земля, которые могут взаимно переходить друг в друга. Это нашло отражение в трактате Платона «Гимей», где признаётся существование воды в виде пара и жидкости.

Все эти знания греческих учёных обогащались в странах арабского Востока, Иране, Средней Азии, в первую очередь, в трудах Авиценны. Он считал, что качество воды зависит от того, в направлении какой части света она движется: если течение воды направлено к солнцу, то такая вода самая лучшая, тем более, если она очень далеко ушла от своего начала. Вода, спускающаяся с возвышенных мест, при наличии прочих достоинств, лучше. Особые целебные свойства имеет вода, стремительно падающая с водопадов. Соударяясь с огромной энергией о камни, она частично распадается на ионы, испаряясь, они, смешиваются с воздухом и создают определённый микро-климат, способствующий лечению болезней дыхательных путей (бронхит, астма, «ложный круп»). Одним из удачных методов определения качества воды, описанным Авиценной, является смачивание ваты или тряпки водой различной степени минерализации с последующим высушиванием и взвешиванием образцов. Он указывал, что перегонка является одним из способов улучшения качества воды, поскольку при кипячении воды ускоряется оседание посторонних веществ. В его трудах описаны все существовавшие в то время методы осветления мутной воды. При употреблении нечистой стоячей воды он рекомендовал добавлять к ней вещества кислого характера, предвосхитив выводы последующих исследований в области микробиологии и медицины. Авиценной также описаны полезные свойства талой воды; он объяснил причину образования снега, дождя, града и радуги, использовал воду для экстракции полезных компонентов из состава различных природных компонентов; изложил своё мнение по поводу полезности и вредности холодной и горячей воды.

От алхимиков современная наука унаследовала исключительно ценный метод работы — эксперимент. В поисках философского камня алхимики открыли целый ряд веществ (например, азотную кислоту, спирт и многие соли) и создали некоторые химические приборы. Лаборатории алхимиков— это первые помещения, которые были специально предназначены для про­ведения в них исследований. В произведениях Зосимоса, наиболее известного из греческих алхимиков в Александрии, жившего около 300 г. н. э., описаны и приведены наброски перегонных аппаратов.

В Европе алхи­мию распространили арабы из Испании. Среди средне-вековых авторов, писавших на латинском языке (XII— XIV вв.), наиболее известны Альберт Великий, Роджер Бэкон и Раймунд Луллий. Начиная с XV в. наиболее просвещенные ученые отошли от алхимии, но окончательно она исчезла лишь в XIX в.

Ятрохимическая эпоха. Реформа алхимии была начата в XV в. Парацельсом (его настоящее имя было Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, 1493—1541). Проблемы, относящиеся к взаимному превращению металлов, отодвигаются на второй план и все внимание с тех пор сосредоточивается на применении химии в медицине (греч. ятрос — врач).

Основной целью химии становится поиск лекарственных средств. Изме­нение точки зрения было в общем благотворным, а следствием отказа от сохра­нения секрета и расширения экспериментальных работ явилось накопление фактического материала. Наряду с этим направлением мышления в эпоху Возрождения возрос интерес к проблемам химической технологии. В своих произведениях, появив­шихся в середине XIV в., итальянец Ванноччо Бирингуччо и немец Георг Агрикола обобщили накопленный обширный технический опыт по металлур­гии, производству стекла и пороха, перегонке и т. д.