История возникновения химии делится на несколько этапов, начиная от древнего мира и до современности.
Химия – это одна из естественных наук, т.е. наук об окружающем мире, природе и явлениях, происходящих в ней, превращениях веществ.
Еще в глубокой древности человек заметил, что вещества способны изменяться, превращаться в другие, обладающие новыми свойствами.
Костер стал первой химической лабораторией человека. После обжига глины в огне она становилась прочной, из нее можно было делать нехитрую посуду. На огне человек научился готовить пищу из мяса убитых животных, плодов растительного мира. Здесь же человек случайно получил первые металлы – медь, олово, свиней, а также стеклянные изделия из, казалось бы, обыкновенных камней.
Так появились первые, как мы сейчас говорим, химические ремесла – гончарное и металлургическое. Примерно 7000 лет назад человек научился выплавлять медь и делать из нее различные изделия – орудия труда, предметы домашнего обихода, оружие. Этот период в истории древней цивилизации получил название медный век.
К 4000 г. до н.э. наступил новый этап в истории возникновении химии, люди научились выплавлять бронзу – сплав меди с оловом, который был гораздо более твердым, чем медь. Бронза же сразу стала использоваться для изготовления мечей, наконечников стрел и копий, щитов. Наступил бронзовый век.
В последнее тысячелетие до новой эры человек овладел способом получения железа из руд. Это стало поворотным моментом и в истории металлургии, и в истории общества. Так пришло время железного века, который на самом деле продолжался много сотен лет.
В те давние времена люди могли получать не только металлы. Стекло фаянс, минеральные и растительные краски, чернила, косметика и лекарственные препараты – вот далеко не полный перечень изделий, которые мог изготовить человек уже тогда с помощью различных химических превращений.
На рубеже старой и новой эры зародилось и само понятие «химия». Есть несколько версий проявления этого термина. По одной из них это связано с древним названием Египта «Хем» и производным от него «хеми» — египетское искусство. По другой версии считается, что слово «химейя» — выделения соков, а затем и плавки металлов, происходит от древнегреческого «химос», т.е. сок, литье.
В середине первого тысячелетия новой эры, после падения Древнего Рима, центр цивилизации переместился на Ближний Восток. Именно там арабы преобразовали слово «химейя» в «алхимия». Под этим словом понимались все знания, связанные с превращением веществ как практические, так и теоретические.
А главной теоретической идеей алхимии в течение почти полутора тысячи лет было превращение неблагородных металлов в благородные (золото и серебро) под действием так называемого философского камня. С помощью этого мифического «эликсира» надеялись также излечить все болезни и даже сделать человека бессмертным. Последователей этой идеи на арабском Востоке, а затем и в Европе стали называть алхимиками. Алхимиками были практически все ученые средневековья, монахи, врачеватели и даже короли.
Все их усилия получить дешевое золото оказались, конечно, бесплодными. Однако целый ряд практических достижений как алхимиков, так и ремесленников-практиков оставил заметный след в истории возникновении химии. Было получено много новых веществ, прежде всего важнейшие кислоты (серная, соляная, азотная), изобретены различные приборы и приспособления, которые с тех пор стали широко использоваться в химии.
Химия постепенно становилась все более практической областью деятельности, основной задачей которой становилось удовлетворение растущих потребностей общества: получение металлов из руд, пороха, стекла, красок, мыла и многих других, не менее необходимых для жизни веществ. Появились первые книги по практическим способам получения металлов, обработки различных веществ. Поиск эликсира долголетия привел к развитию медицинского направления – иатрохимии, которая с начала XVI в. стала основным видом деятельности химиков, постепенно заменяя прежние – попытки получения благородных металлов из неблагородных.
В алхимию все больше и больше проникало научное начало, желание узнать элементарную природу веществ, причины их способности превращаться в другие вещества. Ученые пытались дать разумные объяснения таким важнейшим для практики процессам, как горение, восстановление металлов из руд и окисление металлов.
В работе английского химика и физика Роберта Бойля было впервые дано научное определение понятия химический элемент, положено начало химическому анализу. Экспериментальные исследования Бойля стали началом химии как настоящей науки. Именно Бойль отбросил от названия «алхимия» приставку «ал», тем самым как бы открыв новый период в жизни истории возникновения химии.
Превращению химии в настоящую науку в XVIII в. способствовали многие ученые, в том числе русский ученый М. В. Ломоносов и французский – А. Лавуазье. На основе многочисленных опытов по изучению процессов горения и окисления металлов они независимо друг от друга пришли к формулировке одного из самых важных законов химии – закона сохранения массы веществ при химических реакциях.
В XVIII в. было открыто много новых элементов, в том числе кислород, водород, азот. Было доказано, что воздух является смесью газов, а вода – сложным веществом.
В начале XIX в. английский ученый Д. Дальтон заложил основы химической атомистики, составил первую таблицу атомных весов, а итальянец А. Авогардо ввел в обиход понятие молекула. Атомно-молекулярное учение стало основной химической теорией. Особенно большая роль в ее развитии в начале XIX в. принадлежит виднейшему шведскому химику Я. Берцелиусу. На основе теории Дальтона он осуществил реформу химии: разработал систему символов элементов, с помощью которых стали записывать формулы и уравнения. Он построил шкалу атомных масс, близкую к современной, ввел в обиход множество терминов и понятий, которые мы используем и сейчас.
В середине XIX в. русский ученый А. М. Бутлеров заложил основы теории строения органических соединений. В 1869 г. другой русский ученый Д. И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов. Эти две научные идеи вместе с атомно-молекулярным учением стали основой современной химии.
Химия становилась такой большой наукой, что разделилась на отдельные ветки, такие, как органическая, неорганическая, аналитическая химия, и а позже – физическая химия, биохимия, агрохимия, химия твердого тела и др.
В настоящее время химия стала не только одной из важнейших областей человеческого знания, но и полем практической деятельности многих людей – ученых, инженеров, рабочих и др. Без химии невозможна жизнь современного общества. Она играет ключевую роль в обеспечении людей продовольствием, одеждой, энергией, тысячами самых разнообразных веществ, многих из которых просто нет в природе.
Химия – это наука, которая постоянно изменяет окружающий мир. Вместе с другими естественными науками она помогает глубже познать тайны природы и законы ее развития, сделать жизнь на Земле лучше для каждого человека.
Вам необходимо включить JavaScript, чтобы проголосоватьabouthist.net
 |
Доклад
по химии.
Древняя история нефти.
Ученицы 10 «б» класса
средней школы N45
Хорьяковой Людмилы
2001год.
В наши дни нефть является важнейшим химическим сырьем и энергетическим источником. В 1962 году ее мировая добыча составила 1.1 миллиарда тонн. Каждый год открывают все новые нефтяные месторождения.
И все-таки нельзя вести историю добычи нефти с 1859 года. Действительно, с этого времени стала развиваться нефтяная промышленность, именно тогда были начаты в крупных масштабах буровые работы, но впервые человек начал использовать нефть еще в глубокой древности.
Точно не известно, когда человек впервые применил летучие нефтяные фракции. При исследовании этого вопроса мы вынуждены довольствоваться рисунками, реже надписями. Однако чем древнее эпоха, в которую мы стараемся проникнуть, тем их становится меньше и понять их труднее.
Во всяком случае, достоверно установлено, что уже более 6000 лет назад шумерам, населявшим до вавилонян и ассирийцев территорию между Тигром и Евфратом, был известен вязкий смолообразный нефтяной битум, образующийся из выступившей на поверхность нефти, после того как из нее испарились наиболее летучие части. Шумеры использовали его как вяжущее и уплотняющее вещество. Там, где жили шумеры, было мало природных строительных материалов — дерево и камня. Поэтому шумеры возводили свои постройки из кирпича, который приготовляли из смеси песка, глины или гравия и битума ( около 35% ). Этот кирпич обладал поразительной прочностью.
Шумеры, разумеется, видали и жидкую нефть и знали, что если она останется на воздухе, то превратится в битум. Они называли ее esir, что означает светящаяся вода.
Применяли нефть и для лекарственных целей. Битумными мазями лечили чесотку и нарывы, а длительными «ваннами» в нефтяных лужах пытались избавиться от болей в суставах. При болезнях желудка жевали пилюли из нефтяного битума. Теперь кажется сомнительным, чтобы эти лекарства помогали.
Огромные сооружения городского типа, обнаруженные при раскопках вавилонских и ассирийских поселений, удалось воздвигнуть только благодаря широкому применению природных битумов.
Битум применялся для постройки зданий, мостовых — прообраза наших асфальтовых дорог, каналов, для укрепления берегов рек и искусственных водоемов. Жидкую нефть, как показывают археологические раскопки, уже тогда использовали как горючее в светильниках.
Еще в 18 веке до нашей эры знали нефть и в Китае. Для ее добычи там строились специальные нефтяные колодцы. Китайцы употребляли нефть для освещения, как лекарство и в военных целях. Китайские воины из «огненных повозок» бросали горшки с горящей нефтью в ряды врагов.
Во время своих походов грекам и римлянам стали известны многие месторождения нефти в Малой Азии. Римляне называли нефть oleumpetrae — каменное масло. Это название перешло в другие языки. Отсюда произошло и русское «петролеум», а один из продуктов перегонки нефти называется петролейным эфиром.
Римляне привозили нефть и битум к себе на родину и использовали их так же, как и покоренные ими народы. У греков и римлян нефть, кроме того, применялась для военных целей.
Уже давно были известны огненные стрелы, острия которых обматывались паклей, пропитанной нефтью, а в 7 веке нашей эры византийцы создали так называемый «греческий огонь». " Возьми чистую серу, нефть, винный камень, смолу, поваренную соль, деревянное масло; хорошенько провари все вместе, пропитай этим составом паклю и подожги. Такой огонь можно погасить только песком или винным уксусом" — так написано в одном из многочисленных рецептов, которые греки хранили в глубочайшей тайне.
«У греков есть огонь, подобный небесной молнии. Они направляли его на нас и сжигали дотла все попадавшееся на пути, поэтому победить их не возможно», — так рассказывал один из оставшихся в живых о морском сражении с греками.
Позднее арабы, познакомившиеся с достижениями соседних народов, тоже узнали о нефти и внесли значительный вклад в развитие методов ее переработки. Около 950-го года арабы построили первые установки для перегонки нефти. Они делали перегонные кубы из обожженной глины или свинца.
www.ronl.ru
Подготовили: Ковалева Н., Бабичева В., 9 класс
Учитель: Агибалова Г.М.
История развития химии в древних государствах
План:
Введение;
Химические знания первобытных людей;
Алхимия;
Химия в Древнем Египте ;
Мумифицирование;
Алхимия арабов;
Алхимия в Западной Европе;
Создание пороха в Китае;
Хроника развития химии в России.
Планета Земля образовалась около 4,6 млрд. лет назад. Тогда она ни внутренне, ни внешне совсем не походила на нынешнюю Землю. Внутренне- потому, что не была расслоена на оболочки- геосферы; внешне- потому, что еще не сложился привычный для нас рельеф с горами, долинами, реками и морями. Это был огромный шар, «скатанный» всемирным тяготением из мелких космических тел. Когда температура земной поверхности опустилась ниже +100ْ , появилась вода, возникла гидросфера.
Углубляясь в историю Земли, ученые убедились в том, что развитие нашей планеты происходило от простого к сложному. Вот почему долгое время считалось, что сначала Земля была безжизненной. Ее окутывала лишенная кислорода атмосфера, полная ядовитых веществ; гремели вулканические взрывы, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу и верхние слои воды.… Тем не менее все эти губительные явления работали на жизнь. Под их влиянием из окутавшей Землю смеси паров сероводорода, аммиака и угарного газа начинали синтезироваться первые органические соединения, и постепенно океан наполнялся органическим веществом.
Это логичная на первый взгляд картина зарождения жизни на Земле, к сожалению, не подтверждается современными научными данными. Значит ли это, что жизнь занесена из глубин Вселенной вместе с тем веществом, из которого образовалась планета, и что в самом этом веществе уже существовала жизнь, а попав на Землю, она постепенно приобрела знакомый нам вид? Такую идею впервые высказал древнегреческий ученый Анаксимандр в VI веке до н. э. Этой же точки зрения в разное время придерживались многие известнейшие ученые, среди которых Герман Гельмгольц и Уильям Томсон, Сванте Аррениус и Владимир Иванович Вернадский, считавший, что биосфера «геологически» вечна и жизнь на Земле существует столько же времени, сколько сама Земля как планета.
Химические знания первобытных людей.
На низших ступенях культурного развития человеческого общества, при первобытно-родовом строе, процесс накопления химических знаний происходил весьма медленно. Условия жизни людей, объединявшихся в малочисленные общины, или большие семьи, и добывавших средства к существованию путем использования готовых продуктов, которые давала природа, не благоприятствовали развитию производительных сил.
Потребности первобытных людей были примитивны. Прочных и постоянных связей между отдельными общинами, особенно если они территориально были отдалены друг от друга, не существовало. Поэтому передача практических знаний и опыта требовала длительного времени. Понадобилось много веков, чтобы первобытные люди в жестокой борьбе за существование овладели некоторыми отрывочными и случайными химическими знаниями. Наблюдая окружающую природу, наши предки познакомились с отдельными веществами, некоторыми их свойствами, научились использовать эти вещества для удовлетворения своих потребностей. Так, в далекие доисторические времена, человек познакомился с поваренной солью, ее вкусовыми и консервирующими свойствами.
Потребность в одежде научила первобытных людей примитивным способам выделки шкур зверей. Сырые, необработанные шкуры не могли служить сколько-нибудь пригодной одеждой. Они легко ломались, были жестки, а при соприкосновении с водой быстро загнивали. Обрабатывая шкуры каменными скребками, человек удалял с обратной стороны шкуры мездру, затем шкуру подвергали длительному вымачиванию в воде, а в дальнейшем — дублению в настое корня некоторых растений, затем ее сушили и, наконец, жировали. В результате всех этих операции она становилась мягкой, эластичной и прочной. Чтобы освоить подобные простейшие способы обработки различных природных материалов в первобытном обществе, потребовалось много столетий.
Огромным достижением первобытного человека было изобретение способов добычи огня и его использования для обогрева жилищ и для приготовления и консервирования пищи, а в дальнейшем и для некоторых технических целей. Изобретение способов добычи огня и его использования, как полагают археологи, произошло около 50 000—100 000 лет назад и ознаменовало собой новую эру в культурном развитии человечества.
Овладение огнем привело к значительному расширению химико-практических знаний в первобытном обществе, к ознакомлению доисторического человека с некоторыми процессами, происходящими при нагревании различных веществ.
Однако понадобилось много тысячелетий для того, чтобы человек научился сознательно применять нагревание природных материалов, чтобы получать необходимые ему продукты. Так, наблюдение за изменениями свойств глины при ее прокаливании привело к изобретению глиняной посуды. Гончарные изделия зарегистрированы в археологических находках эпохи палеолита. Значительно позднее был изобретен гончарный круг и введены в практику специальные печи для обжига глиняной посуды и керамических изделий.
Уже на ранних этапах первобытно-родового строя были известны некоторые земляные краски, в частности окрашенные глины, содержащие окислы железа (охра, умбра), а также сажа и другие красящие вещества, при помощи которых первобытные художники изображали на стенах пещер фигуры животных, сцены охоты, боев и т. п. (например, Испания, Франция, Алтай). С древнейших времен минеральные краски, а также окрашенные растительные соки применялись для окраски предметов быта и для татуировки.
Несомненно, что первобытный человек весьма рано познакомился и с некоторыми металлами, прежде всего с теми из них, которые встречаются в природе в свободном состоянии. Однако в ранние периоды первобытно-родового строя металлы применялись очень редко, главным образом для украшений, наряду с красиво окрашенными камнями, раковинами и т. п. Впрочем, археологические
находки свидетельствуют о том, что в эпоху неолита металл применялся для изготовления орудий труда и оружия. При этом металлические топоры и молоты делались наподобие каменных. Металл играл, таким образом, роль разновидности камня. Но несомненно, что первобытные люди в эпоху неолита наблюдали и особые свойства металлов, в частности плавкость. Человек легко мог (конечно, случайно) получить металлы, нагревая на костре некоторые руды и минералы (свинцовый блеск, касситерит, бирюзу, малахит и т. д.) Для человека каменного века костер был своеобразной химической лабораторией.
Человеку с глубокой древности были известны железо, золото, медь, свинец. Знакомство с серебром, оловом и ртутью относится к более поздним периодам.
Алхимия — ключ ко всем познаниям, венец средневековой учености, — исполненная желания получить философский камень, который сулил его обладателю несметное богатство и вечную жизнь.
Почти так сказал об алхимии Николай Васильевич Гоголь.
Здесь мы даем слово ему, как будто и в самом деле побывавшему в лаборатории средневекового алхимика: «Представьте себе какой-нибудь германский город в средние веки, эти узенькие, неправильные улицы, высокие, пестрые готические домики и среди их какой-нибудь ветхий, почти валящийся, считаемый необитаемым, по растреснувшимся стенам которого лепится мох и старость, окна глухо заколочены — это жилище алхимика. Ничто не говорит в нем о присутствии живущего, но в глухую ночь голубоватый дым, вылетая из трубы, докладывает о неусыпном бодрствовании старца, уже поседевшего в своих исканиях, но все еще неразлучного с надеждою, — и благочестивый ремесленник средних веков со страхом бежит от жилища, где, по его мнению, духи основали приют свой, и где вместо духов основало жилище неугасимое желание, непреоборимое любопытство, живущее только собою и разжигаемое собою же, возгорающееся даже от неудачи — первоначальная стихия всего европейского духа, — которое напрасно преследует инквизиция, проникая во все тайные мышления человека: оно вырывается мимо и, облеченное страхом, еще с большим наслаждением предается своим занятиям»1.
Близко — не правда ли? — от столь впечатляющего описания средневекового алхимика до чертовщины и колдовства «Вия», фантастических новелл «Вечеров на хуторе близ Диканьки».
АЛХИМИЯ - своеобразное явление культуры, распространенное в Китае, Индии, Египте, античной Греции, в средние века на арабском Востоке и в Западной Европе; по версии ортодоксальной науки, донаучное направление в развитии химии. Выделяются устойчивые, связанные между собой алхимические традиции - греко-египетская, арабская и западно-европейская. Особняком стоят китайская и индийская традиции. В России алхимия большого распространения не получила.Главной целью алхимии была трансмутация неблагородных металлов в благородные (в связи с чем велись поиски средства для превращения металлов в золото - философского камня), а также получение эликсира бессмертия, универсального растворителя и т.п. Попутно алхимиками был сделан ряд открытий, разработаны некоторые приемы лабораторной техники и способы получения различных продуктов, в т.ч. красок, стекол, эмали, металлических сплавов, лекарственных веществ и проч.Выдающийся ученый, алхимик и философ Роджер Бэкон в числе первых средневековых мыслителей провозгласил в качестве единственного критерия истинного знания прямой опыт. Многие исследователи указывают на вероятность успешных алхимических опытов уже в VI-V тыс. до н.э. Например, обращается внимание на найденные в могильниках близ города Варна несколько сот килограммов золота, в то время как на Балканах месторождений золота нет. Обильные золотые клады при практически полном отсутствии золотодобычи найдены в Месопотамии, Египте, Нигерии; неизвестны места добычи золота инков. Однако всюду, где обилие золота труднообъяснимо, имеются медные месторождения. Кандидат геолого-минералогических наук Владимир Нейман выдвинул гипотезу, что, по крайней мере, часть золота Балкан, Месопотамии, Египта, Нигерии, Южной Америки была получена искусственным путем из меди. Возможно, что его производство опиралось на древние знания.В века, предшествующие наступлению н.э., алхимическое золото пытались производить на территории Римской империи, что побудило Гая Юлия Цезаря, боящегося, что секрет окажется в руках врагов империи, издать указ об уничтожении алхимических текстов. Предполагается, что в это же время секрет получения золота стал достоянием египетских жрецов, и сам этот факт хранился в строгой тайне вплоть до II-IV вв., когда сведения о том, что жрецы как будто бы знают способ превращения веществ в золото, стали распространяться благодаря деятельности Александрийской академии. В результате исполнения указов Цезаря и Диоклетиана погибли сотни рукописей, и секрет изготовления золота был, как считалось, утерян. Тем не менее, на протяжении нескольких последующих веков в разных местах периодически возникали слухи о превращении металлов в золото. Возрождение в Европе всеобщего интереса к алхимии началось в средние века. Особенно широкое распространение алхимия получила в Западной Европе в XIV-XVII в.в. Предполагается, что в это время некоторым алхимикам удалось получить золото: либо были использованы сохранившиеся древние знания, либо заново открыты древние рецепты.Выдающиеся алхимики, как правило, жили и работали под пристальным вниманием и опекой монарших особ и католической церкви. Многие монархи и высшие иерархи церкви сами были алхимиками. Английский король Генрих VI, при дворе которого работали многие алхимики, сообщил народу специальным посланием, что в его лабораториях завершается работа над получением философского камня. Вскоре, как утверждают исторические хроники, и в самом деле поправил материальное положение страны.Алхимики, согласно исторической хронике, помогли пополнить казну французскому королю Карлу VII
В 1460 г. алхимик Джордж Риппл, личный друг папы римского Иннокентия VIII, пожертвовал ордену иоаннитов золото, добытое, как считается, алхимическим путем, на гигантскую по тем временам сумму в несколько тысяч фунтов стерлингов.Согласно различным источникам, за всю средневековую историю алхимии, золото сумели получить не более двух-трех десятков человек, Среди них парижский переписчик книг Никола Фламмель, получивший в 1382 г. алхимическое золото и серебро, на которые он построил четырнадцать больниц и три церкви. Фламмель стал богатейшим человеком своего времени. Еще в XVIII в. французское казначейство раздавало милостыню из сумм, предназначенных Фламмелем на эти цели.Новый этап в развитии алхимии начался в XIX в. с попытками некоторых ученых приспособить к алхимии достижения современной науки. В числе прочих секрет получения золота пытались постигнуть американские изобретатели Томас Эдисон и Никола Тесла, облучавшие рентгеновской установкой с золотыми электродами тонкие пластинки серебра; американский физик, профессор Ира Рамсен, создавший установку, с помощью которой он надеялся осуществлять молекулярные превращения одних металлов в другие; американский химик Кэри Ли, получивший в 1896 г. на основе серебра желтый металл, внешне напоминающий золото, но имеющий химические свойства серебра.
Химия в Древнем Египте.
В Древнем Египте химия считалась божественной наукой, и ее секреты тщательно оберегались жрецами. Несмотря на это, некоторые сведения просачивались за пределы страны и доходили до Европы через Византию. VIII веке, в завоеванных арабами европейских странах, эта наука распространяется под названием "алхимия". Следует отметить, что в истории развития химии как науки, алхимия характеризует целую эпоху. Основной задачей алхимиков было найти "философский камень", якобы превращающий любой металл в золото. Несмотря на обширные знания, полученные в результате экспериментов, теоретические воззрения алхимиков отставали на несколько веков. Но поскольку они проводили различные опыты, им удалось сделать несколько важных практических изобретений. Стали использоваться печи, реторы, колбы, аппараты для перегонки жидкостей. Алхимики приготовили важнейшие кислоты, соли и оксиды, описали способы разложения руд и минералов. Как теорию алхимики использовали учение Аристотеля (384- 322 гг до н.э.) о четырех принципах природы (холод, тепло, сухость и влажность) и четырех элементах (земля, огонь, воздух и вода), впоследствии добавив к ним растворимость (соль), горючесть (серу) и металличность (ртуть).
В начале XVI века в алхимии начинается новая эра. Ее возникновение и развитие связано с учениями Парацельса и Агриколы. Парацельс утверждал, что основной задачей химии является изготовление лекарств, а не золота и серебра. Парацельс имел большой успех, предложив лечить некоторые болезни, используя простые неорганические соединения вместо органических экстрактов. Это побудило многих врачей примкнуть к его школе и заинтересоваться химией, что послужило мощным толчком для ее развития. Агрикола же изучал горное дело и металлургию. Его труд "О металлах" более 200 лет являлся учебником по горному делу.
В XVII веке теория алхимии уже не отвечала требованиям практики. В 1661 г. Бойль выступил против господствующих в химии представлений и подверг жесточайшей критике теорию алхимиков. Он впервые определил центральный объект исследования химии: попытался дать определение химического элемента. Бойль считал, что элемент-это предел разложения вещества на составные части. Разлагая природные вещества на их составные, исследователи сделали много важных наблюдений, открыли новые элементы и соединения. Химик стали изучать, что из чего состоит.
В 1700 году Шталем была развита флогистонная теория, согласно которой все тела, способные гореть и окисляться, содержат вещество флогистон. При горении или окислении флогистон покидает тело, в чем и состоит сущность этих процессов. За время почти столетнего господства теории флогистона были открыты многие газы, изучены различные металлы, оксиды, соли. Однако, противоречивость этой теории тормозила дальнейшее развитие химии.
В 1772- 1777 годах Лавуазье, в результате проведенных им экспериментов, доказал, что процесс горения является реакцией соединения кислорода воздуха и горящего вещества. Таким образом, теория флогистона была опровергнута.
В XVIII веке химия начинает развиваться как точная наука. В начале 19 в. англичанин Дж. Дальтон ввёл понятие атомного веса. Каждый химический элемент получил свою важнейшую характеристику. Атомно-молекулярное учение стало основой теоретической химии. Благодаря этому учению Д. И. Менделеев открыл периодический закон, названный его именем, и составил периодическую таблицу элементов. В XIX в. чётко определились два основных раздела химии: органическая и неорганическая. В конце столетия в самостоятельную отрасль оформилась физическая химия. Результаты химических исследований всё шире стали использоваться в практике, а это повлекло за собой развитие химической технологии.
Мумифицирование.
Погребальный обряд в древнем Египте заключался в мумифицировании трупа. Из покойника извлекали все внутренние органы и мозг, долгое время вымачивали тело в особом бальзаме, заматывали в саван и в таком виде оставляли в гробнице. Труп, обработанный таким образом, не разлагался, но высыхал и сохранялся очень долго - в Эрмитаже и сейчас лежит мумия некоего жреца во вполне кондиционном состоянии, вот-вот встанет и пойдет. Мумия фэнтези - это тот же мумифицированный труп, который, однако, частично оживлен силами тьмы или магией. Такая мумия не совершает никаких сознательных деструктивных деяний, но если ее покой потревожат грабители могил - их ждет неприятный сюрприз. Эти создания обычно встречаются в гробницах жарких, безводных стран, часто беззастенчиво содранных с древнего Египта. Хотя мумии во всех отношениях являются нежитью, утверждается, что их оживляет энергия не с Hегативного (как любую нежить), а с Позитивного плана - иными словами, они должны являться не "нежитью", а чем-то вроде "сверх-жизни". Чудовище это выглядит как высохший труп, закутанный в полоски ткани. Его вид настолько впечатляет, что даже самый смелый герой может в ужасе обратиться к тридцать третьему приему каратэ, едва взглянув на мумию. А бояться есть чего - когти мумий переносят страшную болезнь, напоминающую проказу - мумифицирующую гниль (mummy rot). Гниль может быть вылечена лишь с помощью целительной магии, в противном случае жертва в течение нескольких месяцев умирает в страшных мучениях, начинающихся с первого же дня болезни. Зараженного несложно опознать по сыплющимся с него на каждом шагу лохмотьям кожи и кускам плоти. Спасти от мумии может только огонь - промасленный саван и обезвоженная плоть горят удивительно хорошо. Помимо обычных туповатых злобных мумий существуют мумии великие. Они получаются исключительно из жрецов египетского пантеона, особенно преуспевших на ниве службы своим богам. Эти мумии гораздо более смертоносны, чем обычные - их аура страха намного сильнее, а гниль сваливает жертву за каких-то несколько дней. Мало того: великие мумии становятся все могущественнее с каждым столетием, они не более уязвимы к огню, чем обычные люди, обладают волшебством жрецов очень высокого уровня, могут контролировать обычных мумий и, что важнее всего, - они умны. Хотя великие мумии обычно создаются как стражи гробниц, они нередко покидают места своих захоронений и несут смерть и разрушение.
Мумия — тело человека или животного, набальзамированное в соответствии с погребальными обрядами Древнего Египта. После помещения внутренних органов человека в канопу тело высушивалось натром, а затем обматывалось полотняными бинтами, между которыми можно встретить драгоценности, религиозные тексты, следы различных мазей. Затем мумии помещали в деревянный, каменный или золотой саркофаг в форме человеческого тела, который устанавливался в гробнице. Кульминацией процедуры служила церемония "открытия рта", символически возвращавшая мумии жизнеспособность.
Алхимия арабов.
Джабир, или Джаффар, известный в латинской Европе как Ге-бер, — полулегендарный арабский алхимик. Он жил предположительно в VIII в. Гебер подытожил известные до него теоретические и практические химические знания, добытые в недрах ассиро-вавилонской, древнеегипетской, иудейской, древнегреческой и раннехристианской цивилизаций.
Арабским алхимикам принадлежат: получение растительных масел, разработка многих химических операций (перегонка, фильтрование, возгонка, кристаллизация), в результате которых были приготовлены новые вещества; изобретение лабораторной химической аппаратуры (перегонный куб, водяная баня, химические печи)— вот что вошло в современные наши химические лаборатории из таинственных лабораторий арабских алхимиков. Многие из этих достижений приписывают Геберу.
. Арабское прошлое химической науки запечатлено и в химических терминах. «Альнушадир», «алкали», «алкоголь» — арабские названия нашатыря, щелочи, спирта.
Багдад на Ближнем Востоке и Кордова в Испании — центры арабской учености, в том числе и алхимической. Здесь же, в рамках арабской мусульманской культуры, усваивается, комментируется и толкуется на алхимический лад учение великого философа греческой античности Аристотеля, вырабатывается теоретический фундамент алхимии, пришедшей в Западную Европу в конце XII — начале XIII столетия. Именно на Западе алхимия становится вполне самостоятельной с собственными целями и теорией.
Алхимия в Западной Европе.
Знаменитый маг и богослов, учитель прославленного философа католической церкви Фомы Аквинского, Альберт Больштедский, прозванный почтительными современниками Великим, обращаясь мысленно к многострадальному алхимику, скорбно писал: «Если ты имел несчастье войти в общество вельмож, они не перестанут терзать тебя вопросами: — Ну, мастер, как идет дело? Когда, наконец, мы получим порядочный результат? И, в нетерпении дождаться конца опытов, они будут ругать тебя мошенником, негодяем и постараются причинить тебе всевозможные неприятности, и, если опыт у тебя не выйдет, они обратят на тебя всю силу своего бешенства. Если же, наоборот, ты будешь иметь успех, они задержат тебя в вечном плену, чтобы ты вечно работал в их пользу»1.
Эти горькие слова относятся к XIII столетию, когда неутомимым алхимическим исканиям было уже около тысячи лет. А до результата — до получения совершенного золота из несовершенного металла — было так же далеко, как и в начале пути.
Были среди алхимиков и шарлатаны, мошенники, такие, например, как подделыватели металлов Капоккьо и Гриффолино, которым Данте после смерти предназначил восьмой круг Ада во искупление земных обманов.
... И чтоб ты знал, кто я, с тобой трунящий Над солнцами, всмотрись в мои черты ' И убедись, что этот дух скорбящий — Капоккьо, тот, что в мире суеты Алхимией подделывал металлы; Я, как ты помнишь, если это ты, Искусник в обезьянстве был немалый.
Но были и великие мученики — искатели истинного знания. Таким был англичанин Роджер Бэкон. Четырнадцать лет провел он в застенках папской инквизиции, но не поступился ни одним из своих убеждений. И сейчас многие из них сделали бы честь человеку науки. Доверяй только личному непосредственному наблюдению, прямому чувственному опыту. Ложные авторитеты доверия не заслуживают — проповедовал за четыреста лет до действительного становления экспериментальной науки нового времени гениальный францисканский монах.
Итак, тысяча лет гонений и жесточайших преследований алхимиков, но вместе с тем тысяча лет жизни, — порой весьма плодотворной, — этого странного, магического, колдовского занятия. В чем же здесь дело? В документах вселенских соборов нет и намека на запрет алхимических занятий. Придворный алхимик — такая же необходимая при дворе фигура, как и придворный астролог. Даже коронованные особы сами были не прочь заняться изготовлением алхимического золота. Среди них Генрих VIII английский Карл VII французский. А Рудольф II немецкий чеканит монеты из фальшивого, «алхимического», золота.
Языческая по своему происхождению, алхимия вошла в лоно христианской средневековой Европы падчерицей, хотя и не такой уж нелюбимой. Алхимика терпели, даже с удовольствием. И дело здесь не только в алчности светских и духовных монархов, но, пожалуй, и в том, что само христианство с его иерархией демонов и ангелов, целой армией «узкоспециализированных» святых и бесов было в значительной степени «языческим» при «конституционном» соблюдении единобожия. Но обратимся к теории, исповедуемой западными алхимиками. По Аристотелю (как его понимали средневековые христианские мыслители), все сущее составлено из следующих четырех первичных элементов (стихий), объединяемых попарно по принципу противоположности: огонь — вода, земля — воздух. Каждому же из этих элементов соответствует вполне определенное свойство. Свойства эти также представали симметрическими парами: тепло—холод, сухость — влажность. Следует, правда, иметь при этом в виду, что сами элементы понимались как универсальные принципы, материальная конкретность которых сомнительна, если не целиком исключена. В основании же всех единичных вещей (или частных субстанций) лежит однородная первичная материя. В переводе на алхимический язык четыре аристотелевы начала предстают в виде трех алхимических начал, из которых состоят все вещества, в том числе и семь известных тогда металлов. Начала эти такие: сера (отец металлов), олицетворяющая горючесть и хрупкость, ртуть (мать металлов), олицетворяющая металличность и влажность. Позднее, в конце XIV в., вводится третий элемент алхимиков — соль, олицетворяющая твердость. Таким образом, металл — тело сложное и составлено по меньшей мере из ртути и серы, связанных между собой в разных отношениях.
А раз так, то изменение последних предполагает возможность превращения, или, как говорили алхимики, трансмутации одного металла в другой. Но для этого нужно усовершенствовать исходный принцип — материнское начало всех металлов — ртуть. Железо или свинец, например, не что иное, как больное золото или больное серебро. Его надо вылечить, но для этого нужно лекарство («медикамент»). Этот медикамент и есть философский камень, одна часть которого будто бы может превратить два биллиона частей неблагородного металла в совершенное — золото.
Говорит испанский алхимик XIV столетия Арнальдо из Вил-лановы: «Всякое вещество состоит из элементов, на которые его можно разложить. Возьму неопровержимый и легко понимаемый пример. С помощью теплоты лед расплывается в воду, значит, он из воды. И вот все металлы, расплавляясь, превращаются в ртуть, значит, ртуть есть первичный материал всех металлов».
Действительно, почти тысячелетний чувственный опыт алхимиков свидетельствовал: все металлы при нагревании плавятся и тогда становятся похожими на жидкую, подвижную и блестящую ртуть. Значит, все металлы состоят из ртути. Железный гвоздь краснеет, если опустить его в водный раствор медного купороса. Это явление объясняли исключительно в алхимическом духе: железо трансмутируется в медь, а не вытесненная железом из раствора медного купороса медь оседает на поверхности гвоздя. Изменяются отношения двух начал в металлах. Изменяется и их цвет.
Как же сами алхимики определяли свое занятие? Р. Бэкон, ссылаясь на Гермеса трижды величайшего, писал: «Алхимия есть непреложная наука, работающая над телами с помощью теории и опыта и стремящаяся путем естественного соединения превращать низшие из них в более высокие и более драгоценные видоизменения. Алхимия научает трансформировать всякий вид металлов в другой с помощью специального средства».
Философ и алхимик Александрийской школы Стефан учил: «Необходимо освободить материю от ее качеств, извлечь из нее душу, отделить душу от тела, чтобы достичь совершенства... Душа —это часть наиболее тонкая. Тело —это вещь тяжелая, материальная, земная, имеющая тень. Необходимо изгнать тень из материи, чтобы получить чистую и непорочную природу. Необходимо освободить материю».
Но что значит «освободить»? — вопрошает далее Стефан,— «не значит ли это лишить, испортить, расторгнуть, убить и отнять у материи ее собственную природу...». Иначе говоря, разрушить тело, уничтожить форму, связанную лишь по видимости с сущностью. Разрушь тело — обретешь духовную силу, сущность. Удали наносное, второстепенное — получишь глубинное, главное, сокровенное. Назовем эту бесформенную искомую сущность, лишенную каких-либо свойств, кроме идеального совершенства, «эссенцией». Поиски этой «эссенции» — одна из характернейших черт мышления алхимика, внешне — а может быть, больше, чем только внешне, — совпадающая с мышлением европейского средневекового христианина (достижение морального абсолюта, душевного спасения по смерти, изнурение тела постом во имя здоровья духа, построение «града божьего» в душе верующего). Вместе с тем «эссен-циальность» — условно назовем так эту особенность мышления алхимика — совпадает в какой-то мере с почти «научным» способом постижения природы вещей. В самом деле, разве современный химик, определяя, например, состав болотного газа, не вынужден его сжечь, полностью разрушить «тело» молекулы метана, чтобы по осколкам — углекислому газу и воде — судить о его составе, иначе говоря, о его «эссенциальной сущности», как сказали бы алхимики! На этом пути алхимия «трансмутируется» в химию нового времени, в химию научную. Однако, если бы в алхимии существовало лишь это направление, едва ли возникла бы химия как наука. На этом пути сущность предстала бы в конечном счете лишенной всякой материальности. Эмпирически — опытной реальностью, результатами прямых наблюдений в этом случае пренебрегали.
Но была в алхимии и противоположная традиция. Вот как описывает все шесть металлов (кроме седьмого — ртути) Роджер Бэкон: «Золото есть тело совершенное ... Серебро — почти совершенное, но ему недостает только немного больше веса, постоянства и цвета ... Олово немного недопечено и недоварено. Свинец еще более нечист, ему недостает прочности, цвета. Он недостаточно проварен .,. В меди слишком много землистых негорючих частиц и нечистого цвета ... В железе много нечистой серы».
Итак, каждый металл уже содержит золото в потенции. С помощью соответствующих манипуляций, но главным образом с помощью чуда, несовершенный тусклый металл может быть претворен в совершенное блестящее золото. Таким образом, тело — химическое «тело» — вещь, отвергаемая не до конца. «Целое переходит в целое» — принцип глубоко алхимический по своей природе. Конечно, если к этому прибавить чудо как причину этого преобразования, преображения. Например, олово —еще не «пресуществленное», не преображенное, золото. Химико-технологические же операции над ним лишь условие чудодейственного преображения. Разумеется, чудо ничего общего с наукой не имеет. Зато именно на этом, втором, пути (тело и его свойства не отвергнуты) накапливается богатейший опытно-химический материал: описание новых соединений, подробности их превращений.
Западноевропейская алхимия дала миру несколько крупных открытий и изобретений. Именно в это время получены серная, азотная и соляная кислоты, царская водка, поташ, едкие щелочи, соединения ртути и серы, открыты сурьма, фосфор и их соединения, описано взаимодействие кислоты и щелочи (реакция нейтрализации). Алхимикам принадлежат и великие изобретения: порох, производство фарфора из каолина... Эти опытные данные и составили экспериментальную основу научной химии. Но лишь слияние — органичное, естественное — этих двух, казалось бы, противоположных потоков алхимической мысли — телесно-эмпирической и эссенциально-умозрительнои, — тесно связанных с движением мысли средневековохристианскои, преобразовали алхимию в химию, «герметическое искусство» в точную науку.
Давайте продолжим наше путешествие по странам.
Создание пороха в Китае.
Но в X веке н. э. появилось некое новое вещество, специально предназначенное для создания шума. Средневековый китайский текст под названием «Сон в Восточной столице» описывает представление, которое дали китайские военные в присутствии императора примерно в 1110 году. Спектакль открылся «грохотом, подобным грому», затем во мраке средневековой ночи стали взрываться фейерверки, а в клубах разноцветного дыма задвигались танцоры в причудливых костюмах.
Веществу, которое производило столь сенсационные эффекты, суждено было оказать исключительное влияние на судьбы самых разных народов. Однако входило оно в историю медленно, неуверенно, понадобились вековые наблюдения, множество случайностей, проб и ошибок, пока постепенно люди поняли, что они имеют дело с чем-то абсолютно новым. Действие таинственного вещества было основано на уникальной смеси составных частей – селитры, серы и древесного угля, старательно растолченных и смешанных в определенной пропорции. Китайцы назвали эту смесь хо яо – «огненное зелье».
Хроника развития химии в России
Не так давно отмечалось 250-летие отечественной химии, что было связано с открытием в 1748 г. первой русской химической лаборатории, созданной благодаря М.В.Ломоносову.
Наша газета в последние годы опубликовала много материалов, посвященных становлению и развитию химической науки в нашей стране, в частности в рубриках «Галерея русских химиков» и «Летопись важнейших открытий». Различные проблемы истории отечественной химии рассматривались в многочисленных специальных статьях и очерках. Накопленный «банк данных» составляет основу достаточно целостного понимания особенностей и закономерностей ее эволюции.
Между тем читатель должен иметь представление об основных вехах этой эволюции. Подобную задачу и ставят перед собой авторы публикуемого материала. Конечно, отбор фактов носит некоторый отпечаток субъективности. Но можно с уверенностью сказать, что все важнейшие достижения химии в России нашли отражение в «Хронике».
Мы считали правомерным предпослать ей небольшой очерк, посвященный зарождению химических исследований в нашей стране. Кстати говоря, и в историко-научной и тем более в учебной литературе эта проблема освещена очень скупо.
«...Если в древней Греции семь городов спорили между собою, кому принадлежит слава слыть родным гор
www.ronl.ru
ПРЕДАЛХИМИЧЕСКИЙ ПЕРИОДРемесленная химия - Античная греческая натурфилософия - Учение Аристотеля - Античный атомизм Ремесленная химия в доантичный и античный периодыПроблема получения материалов (веществ) с заданными свойствами в практическом плане возникла, видимо, одновременно с человеком, который на протяжении достаточно длительного с точки зрения эволюции времени не столько приспосабливается к окружающей среде, сколько приспосабливает окружающую среду к себе. Важнейшую роль в преобразовании человеком природы играют разного рода химические операции с веществом. Однако начало зарождения ремесленной химии следует в первую очередь связывать, видимо, с появлением и развитием металлургии. В истории Древнего мира традиционно выделяются Медный, Бронзовый и Железный века, в которых основным материалом для изготовления орудий труда и оружия являлись соответственно медь, бронза и железо. Соответственно и в развитии древней металлургии можно выделить следующие основные этапы:1. Медь впервые получена выплавкой из руд, видимо, примерно за 9000 лет до н.э. Достоверно известно, что в конце VII тысячелетия до н.э. существовала металлургия меди и свинца. В IV тысячелетии до н.э. уже имело место широкое распространение изделий из меди.2. Приблизительно 3000 годом до н.э. датируются первые изделия из оловянной бронзы, сплава меди и олова, значительно более твёрдого, чем медь. Несколько раньше (примерно с V тысячелетия до н.э.) широко распространились изделия из мышьяковистой бронзы – сплава меди с мышьяком. Бронзовый век в истории длился около двух тысяч лет; именно в бронзовом веке зародились крупнейшие цивилизации древности.3. Первые изделия из железа неметеоритного происхождения были изготовлены примерно за 2000 лет до н.э. Примерно с середины II тысячелетия до н.э. изделия из железа получили широкое распространение в Малой Азии, несколько позднее – в Греции и Египте. Появление металлургии железа представляло собой существенный шаг вперёд, поскольку технологически получение железа значительно сложнее выплавки меди или бронзы. Для получения железа необходимо применение дутья – продувания воздуха через горящий древесный уголь, а также использование добавок – флюсов, облегчающих отделение примесей в виде шлаков. Переход к металлургии железа предполагает также существенное усложнение технологии обработки металла после плавки – ковка, науглероживание поверхностного слоя, закалка и т.п. Примерно в IV в. до н.э. в Персии был открыт способ изготовления булатной стали – высокоуглеродистого железа, которому посредством длительной обработки придавались совершенно уникальные пластичность и твердость. В раннем средневековье стала известна т.н. дамасская сталь, представляющая собой сравнительно дешёвую подделку под настоящий булат.В III тысячелетии до н.э. были известны также и способы получения из руд золота и серебра. В середине II тысячелетия до н.э. впервые получена ртуть. Таким образом, в Древнем мире были известны в чистом виде семь металлов: медь, свинец, олово, железо, золото, серебро и ртуть, а в виде сплавов – ещё и мышьяк, цинк и висмут. Достижения металлургов древности стали основой металлургической техники всего средневековья. Сколько-нибудь существенные усовершенствования в старинные методы выплавки металлов, особенно в технику получения железа, были внесены лишь в Новое время.
Помимо металлургии, накопление практических знаний происходило и в других областях химической технологии. Уже в III-м тысячелетии до н.э. помимо известной с древнейших времён терракоты (обожжённой глины) получили широкое распространение изделия из майолики, покрытой слоем обливной глазури, окрашенной оксидами свинца, железа, меди, кобальта. Примерно к тому же времени относятся и первые изделия из стекла, обнаруженные в Месопотамии, Египте и Палестине. Настоящее производство стекла, которое окрашивалось в разные цвета, появилось в Древнем Египте в середине II тысячелетия до н.э. Египетские рецепты, датируемые II-м тысячелетием до н.э., свидетельствуют также и о весьма высоком уровне развития парфюмерного искусства, косметики, технологий крашения тканей и дубления кож, фармации и т.п.Следует отметить, что в доантичные и ранние античные времена именно Египет являлся общепризнанным лидером в области химической технологии (исключая, пожалуй, металлургию). Весьма важной особенностью ремесленной химии в Древнем Египте являлось то, что все ремёсла находились под эгидой храмов, в которых жрецы тщательно записывали и сохраняли используемые технологии и рецептуры. Наивысшего расцвета химические (как, впрочем, и все прочие) технологии Древнего мира достигли в эллинистическом Египте и императорском Риме.Накопление запаса практических сведений и навыков, получение большого числа новых веществ с разнообразными свойствами уже в античные времена не только позволяло, но и требовало сделать некоторые обобщения. Именно в античной философии впервые была поставлена проблема происхождения свойств вещества.Античная натурфилософияПервые философские представления о природе вещества и происхождении его свойств зародились практически одновременно в разных цивилизациях около VII века до н.э. В Китае это были Конфуций и Лао Цзы, в Индии – Будда, в Персии – Зороастр (Заратустра), в Греции – философы т.н. Милетской школы.Все эти натурфилософские учения имеют общие черты:1. Космологический подход. Учение о природе вещества и его свойств является частью учения о мироздании в целом, причем свойства вещества с необходимостью следуют из свойств Вселенной.2. Дуализм. Важнейшим элементом любого натурфилософского учения является существование пар противоположных мировых начал (Ян – Инь, светлое – тёмное, активное – пассивное, любовь – ненависть и т.п.).Отличительная особенность греческой натурфилософии – её в значительной степени светский (нерелигиозный) характер. В греческой натурфилософии можно выделить два течения, выделившиеся по способу ответа на вопрос о делимости материи: континуализм и атомизм.Континуализм исходит из предположения, что материя непрерывна и делима до бесконечности; любая сколь угодно малая часть материи тождественна тому телу, делением которого она получена.Атомизм утверждает, что материя дискретна и состоит из множества неделимых частичек – атомов, – движущихся в пустоте.Милетская школа натурфилософии и её последователиФалес Милетский (ок. 625-547 до н.э.) явился основателем греческой натурфилософии. По мнению Фалеса, поскольку все вещества способны к взаимопревращениям, все они являются проявлениями одного основного вещества – архесомы (элемента). У Фалеса основным веществом является вода. Причина выбора воды – в её всеобщести, поскольку Земля представлялась Фалесу в виде диска, плывущего по бесконечному Океану и накрытого полусферой Неба. При этом сама Земля образована "сгущением" воды.Учение Фалеса о существовании некоего первоначала всех веществ было воспринято большинством более поздних философов; различие взглядов выражалось лишь в вопросе о том, что является первоначалом.Анаксимен из Милета (ок. 585-525 до н.э.), опираясь на новые представления о том, что Земля представляет собой шар, окружённый воздухом, утверждал, что первоосновой Вселенной и всех тел (веществ) является именно воздух. Сгущаясь к центру Вселенной, воздух образует воду и землю.Ксенофан (ок 565-473 до н.э.) считал, что первоначалом всех вещей является, напротив, именно земля, находящаяся в центре Вселенной. Из земли и воды произошли все остальные вещи.Гераклит Эфесский (ок. 540-480 до н.э.) выделял первоначало всех вещей по иному принципу. Поскольку основным свойством Вселенной является постоянное изменение, первосубстанцией должно быть нечто, наделённое способностью к изменению в максимальной степени. Таковой субстанцией, по мнению Гераклита, является огонь – изменчивый и всё изменяющий.Некоторые философы выражали сомнение в том, что все вещества могут иметь одно-единственное первоначало; появились учения, в которых предполагалось существование нескольких начал (элементов).Анаксимандр (ок. 610-546 до н.э.) высказал предположение о том, что некая первосубстанция – бесконечная, вечная, объемлющая все миры – предстаёт нам в виде трёх известных основных субстанций – воды, земли и огня. Эти субстанции (стихии) находятся в вечной борьбе, однако некий естественный закон (необходимость) не позволяет одной стихии возобладать над другими. Все вещества (тела) окружающего мира образуются в результате сочетания воды, земли и огня.Эмпедокл из Агригента (ок. 490-430 до н.э.) довёл число элементов-стихий до четырёх. По Эмпедоклу, вещество образовано смешением земли, воды, воздуха и огня. Элементы Эмпедокла материальны и наделены свойствами филии (любви) и фобии (вражды). Эти две противоположности, присущие всем телам, и приводят материю в движение.Идею существования четырёх начал всех вещей (элементов) – земли, воды, огня и воздуха – поддерживали и такие великие философы античности, как Пифагор (ок. 570-500 до н.э.) и Платон (428-348 до н.э.).Физическое учение Платона изложено в диалоге "Тимей". Заимствовав у своих предшественников представление о четырех видах материи (земле, воде, воздухе и огне), он считал их способными ко взаимопревращениям. Эти виды материи, по мнению Платона, являются проявлением единой первичной материи. Частицы разных видов материи представляют собой правильные геометрические тела. Платон объяснял свойство видов материи – твердость, плавкость, воздухообразность, огнеобразность – геометрией многогранников. Как было доказано греческими геометрами, существует лишь пять правильных многогранников: тетраэдр, октаэдр, куб, икосаэдр и додекаэдр. Поскольку из существующих видов материи самым устойчивым и наименее подвижным является Земля, то ей соответствует четырехугольная плоскость куба (в) как наиболее обеспечивающая эту устойчивость. Свойство других видов материи обеспечиваются соответствующими многогранниками: огню соответствует тетраэдр (а), воде – октаэдр (б), воздуху – икосаэдр (г). Поскольку не было элемента, соответствующего додекаэдру (д), Платон высказал идею, что существует еще пятый элемент, который бог использовал, чтобы создать небесные тела. Платоновы тела в некотором отношении можно сравнить с атомами, однако Платон категорически отрицал их неделимость. Элементы, по мнению Платона, представлены числами, которые находятся в постоянной пропорции, т.е. огонь относится воздуху, как воздух к воде и как вода к земле.Данная картина перекликалась с идеями Пифагора, развившего идею объяснения явлений реальности на основе математической закономерности. Однако у Пифагора опытное познание в области физических явлений подменялось мистикой чисел. Идеалом познания пифагорейцев было пассивное созерцание, а не активный эксперимент. Вместе с тем для развития физических концепций была чрезвычайно важна установленная пифагорейцами возможность операций с физическими величинами путём сведения их к мере и числу.Учение АристотеляДо логич соверш-ва систему четырёх стихий довёл один из величайших мысл-лей античности – Аристотель из Стагиры (384-322 до н.э.). По мнению Аристотеля, четыре известные стихии не материальны, а являются лишь различными проявлениями (состояниями) первоматерии. Первоматерия предстаёт человеку, проявляя одновременно два из двух пар противоположных свойств – холода или тепла и влажности или сухости:
Тепло + сухость = огонь Тепло + влажность = воздухХолод + сухость = земля Холод + влажность = водаСуществование двух пар противоположных элементов, являющихся носителями двух противоположных пар качеств, Аристотель представлял графически в виде т.н. квадрата противоположностей.В результате соединения элементов в различных сочетаниях возможно образование сложных тел с различными свойствами. Образование нового тела (с иным сочетанием элементов) возможно, по Аристотелю, в результате миксиса – истинного смешивания (в отличие от механического). Важным моментом в учении Аристотеля является способность элементов к взаимопревращению. Это возможно, поскольку каждый элемент представляет собой лишь одно из состояний единой первоматерии (определённое сочетание качеств). Положение о возможности превращения одного элемента в другой стало позднее основой алхимической идеи о возможности взаимных превращений металлов (трансмутации).Ещё одним моментом в учении Аристотеля является сделанное им предположение о существовании пятого элемента (по латыни quinta essentia; эфир или начало движения), из которого состоят небесные тела. Поскольку небесам присущи вечность и совершенство, они не могут быть образованы теми же элементами, что и земные тела (тела "подлунного мира").По мнению Аристотеля, Вселенная и Разум подчинены одним и тем же законам. Поэтому учение Аристотеля построено в точном соответствии с законами формальной логики, созданием которой человечество также обязано ему (именно в формальной логике Аристотеля впервые использован упомянутый выше квадрат противоположностей). Система Аристотеля имеет чрезвычайно важное с точки зрения натурфилософии достоинство – она внутренне непротиворечива, т.е. ни одно из следствий не находится в противоречии с исходными посылками. Поскольку в спорах античных философских школ именно логика являлась главным инструментом (эмпирические данные использовались натурфилософами лишь в качестве иллюстрации), учение Аристотеля со временем заслужило широкое признание. Особенно популярным оно стало у арабов и в средневековой Европе. Несомненной заслугой Аристотеля было создание рациональной, всеобъемлющей, целостной, упорядоченной на основе его логики системы знаний, оказавшей огромное влияние на развитие позднейшей философской мысли.В целом космология последователей Аристотеля, который, в отличие от Анаксимандра, считал Вселенную конечной, может быть представлена следующим образом. Вокруг центра Вселенной (центра Земли) расположены последовательно сферы четырёх элементов в порядке уменьшения их тяжести – земли, воды, воздуха и огня. Далее следуют планеты, обращающиеся вокруг Земли, в следующем порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. За орбитами планет расположена сфера неподвижных звёзд. Движение планет по небосводу достаточно точно описывалось разработанной около 150 г. н.э. геоцентрической системой Клавдия Птолемея (ок. 90-160), у которого в силу совершенства небес орбиты обращения планет вокруг Земли являлись правильными окружностями (вследствие чего пришлось вводить систему эпициклов). Нетрудно, кстати, заметить здесь несомненные аналогии с современным взглядом на строение Земли: литосфера, гидросфера, атмосфера и магнитосфера – не что иное, как сфера земли, сфера воды, сфера воздуха и сфера огня в системах Эмпедокла, Платона, Пифагора и Аристотеля. Четыре стихии античных натурфилософов можно счесть также прообразом четырёх агрегатных состояний вещества – твёрдого, жидкого, газообразного и плазменного.Следует отметить, что в античные времена Платон считался более значительным философом, чем Аристотель. Однако в средневековой философии авторитет Аристотеля был совершенно непререкаемым, и в развитии химии натурфилософия Аристотеля – по выражению Бертрана Рассела, "система Платона, разбавленная здравым смыслом" – сыграла важнейшую роль. Значительную, хотя и не главную роль в поддержании многовекового господства учения Аристотеля сыграл и тот факт, что именно оно было выбрано в качестве натурфилософии христианской церковью.Античный атомизм.Способность материи к бесконечному делению отвергалась представителями атомистической традиции в греческой натурфилософии. Основоположником атомизма можно считать ионийского философа Левкиппа (ок. 500-440 до н.э.), утверждавшего, что существует предел деления – настолько малая частица, что её дальнейшее деление невозможно. Демокрит из Абдеры (ок. 460-370 до н.э.) назвал эти неделимые, вечные, абсолютно прочные частицы ατομοσ – неделимые. "Нет ничего, кроме атомов, вечно движущихся в бесконечной пустоте" – этот тезис Демокрита лёг в основу античного атомизма. Все изложенные выше концепции категорически отрицали возможность существования пустоты. Наличие пустоты (вакуума) было необходимо для существования движения, ибо в заполненном мире вещам двигаться некуда – данный принцип утверждался Парменидом и обосновывался Зеноном Элейским (V в. до н.э.). Кроме пустоты, для атомистической концепции характерно также признание принципов сохранения материи (ничто не может возникнуть из ничего) и сохранения форм материи (природа все разлагает на тела и в ничто ничего не переводит, т.е. в природе повторяются постоянно одни и те же формы материи). Левкипп и Демокрит исходили из принципа детерминизма: ничто не возникает из ничего, а все – из определенной причины и необходимости. Они не дали, однако, никакого объяснения происхождения и причины первого толчка, вызывающего первоначальное движение атомов.Основными характеристиками атомов, по мнению Демокрита, являются размер, форма и весомость; число форм атомов бесконечно. Соединяясь между собой в различных сочетаниях, атомы материи образуют новые вещества с различными свойствами. Сами атомы в соединениях сохраняют свою индивидуальность.Одной из принципиальных слабостей философского атомизма, проявившейся уже у Демокрита, стал вопрос о способе соединения атомов. Демокрит предполагал, что способность атомов к соединению обусловлена особенностями их формы и размера – наличием у атомов выступов, углублений, зубцов, крючков и пр. Однако эти положения Демокрита критиковали даже его последователи – Эпикур (341-270 до н.э.) утверждал, что "не может быть ни крючкообразных, ни трезубцеобразных… атомов; все эти формы весьма хрупки… Крючки и углы… смогут быть оторваны…". Впрочем, Эпикур также не смог предложить ничего лучше маленьких отростков, посредством которых атомы переплетаются. Важным изменением, внесённым в античный атомизм Эпикуром, явилось утверждение об ограниченности числа форм атомов – это число, по его мнению, неопределённо велико, но конечно.В античном мире число сторонников атомистической концепции было невелико, поскольку в философских спорах (а именно логические доказательства в дискуссии считались критерием истины) позиция атомистов была проигрышной, не в последнюю очередь благодаря вопросу о соединении атомов. Следует отметить, что труды античных атомистов утрачены практически целиком – от Демокрита и Эпикура остались лишь отрывки и цитаты, причём чаще всего – в работах их оппонентов. Практически единственное полностью сохранившееся сочинение – это дидактическая поэма "De Rerum Natura" ("О природе вещей"), излагающая воззрения Демокрита и Эпикура, которую написал римский поэт Тит Лукреций Кар (95-55 до н.э.). Общие черты античной натурфилософии.Несмотря на принципиальные различия континуализма и атомизма в объяснении разнообразия веществ, все античные натурфилософские школы имели известную общность подхода: в любом случае многообразие свойств считалось случайным проявление субстанции – неких абсолютных начал, хотя бы и дискретных.В качестве основных черт натурфилософии можно отметить следующее:1. Умозрительность. Всякая античная натурфилософская концепция представляет собой абстракцию (порой гениальную), лишённую каких-либо эмпирических основ. Чувственные данные всегда используются лишь как иллюстрация для умозаключений.2. Дедукция (рассуждение от общего к частному). Всякая античная натурфилософская концепция претендует на всеобщее объяснение устройства Вселенной; свойства вещества логически вытекают из свойств Вселенной.3. Выбор первоматерии (субстанции) в качестве объекта изучения. Список использованной литературыС. И. ЛЕВЧЕНКОВ. КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ХИМИИ
www.coolreferat.com
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИЕТ»
САЛЕХАРДСКИЙ ФИЛИАЛ
КАФЕДРА САТМ
РЕФЕРАТ
Дисциплина: химия
на тему «Химия как наука»
Проверил: И.М.Варнавина
Выполнил студент 1 курса Лаптандер А.В
Салехард 2013
План
Введение 3
1.Зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен. 4
2.Химия как наука 7
3. Основные этапы развития химии 9
4. Алхимия как феномен средневековой культуры. 11
5. Возникновение и развитие научной химии. Истоки химии 12
6. Лавуазье: революция в химии 14
7. Зарождение современной химии и ее проблемы в 21 веке 15
8.Роль химии в современном мире 20
Заключение 22
Список литературы 23
Введение
Актуальность темы данного реферата заключается в том, что мы живем в мире веществ, а они окружают нас повсюду. Из них состоят звезды и планеты, моря и горы, растения и животные. Из разнообразных веществ построены и наши организмы. Мы дышим кислородом воздуха, пьем воду, принимаем пищу.
Вещества постоянно изменяются. Каждую секунду в мире происходит не счисленное множество процессов, в результате которых одни вещества превращаются в другие. В закрытом помещении, в котором находятся люди, воздух изменяет свой состав. Кислород, расходуемый на дыхание, постепенно заменяется углекислым газом – диоксидом углерода. Одновременно в организмах людей происходит окисление органических веществ.
На нашей планете постоянно образуются одни вещества и расходуются другие. Эти процессы происходят сравнительно медленно по сравнению со временем жизни человека. Тем не менее, за миллиарды лет существование земли состав её атмосферы и других геосфер не раз существенно менялся.
Постепенное превращение семечка в цветущее, а затем плодоносящее растение; изменение организмов животных; рост, развитие и старение человека сопровождается разнообразными превращениями веществ. Все это изучает химия.
Целью написания реферата является исследование науки химии.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен.
- химия как наука
- основные этапы развития химии
- алхимия как феномен средневековой культуры..
- возникновение и развитие научной химии. Истоки химии
- лавуазье: революция в химии
- зарождение современной химии и ее проблемы в 21 веке
- роль химии в современном мире.
Методом исследования в данной работе является теоретический: анализ, синтез, классификация.
Методологической основой для написания реферата послужили труды следующих авторов: Азимов А., Джуа М., Рабинович В.Л., Соловьев Ю.И., Фигуровский Н.А., Фигуровский Н.А. и других авторов.
Зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен
Химия относится к естественным наукам, которые изучают окружающий нас материальный мир. Материальные объекты, составляющие предмет изучения химии – это химические элементы и их разнообразные соединения. Изначально основными проблемами химии были получение веществ с полезными свойствами, позднее – объяснение причин происхождения и обусловленности различных свойств веществ.
Слово «химия» (chemeia), вероятно, связано с очень древними понятиями, обозначающими наливание, настаивание. Слово «химеия» греки производили от «хюмос» - сок, «хюма» - литье, поток, а «химевсис» - смешивание. Древнекитайское «ким» означало золото. Химия в вольном переводе с китайского означает «наука об изменениях». Древнеегипетское chemi – «чернозем», название Египта. Название «химия», обозначающее искусство превращать неблагородные металлы в золото и серебро, встречается в указе римского императора Диоклетиана (296 г.н.э.). Термин «химия» в более современном произношении – «химейа» - впервые употребил греческий философ и естествоиспытатель Зосима Панополитанский во второй половине IV в. Этим термином он обозначил процессы настаивания.
Во все исторические эпохи человек стремился осуществить превращение веществ. Химия как наука о веществах и их превращениях сформировалось приблизительно к концу XVIII века. Но истоки химического искусства находятся в глубокой древности, когда люди в ходе повседневной практической деятельности имели возможность наблюдать и использовать для своих целей различные химические процессы. Древняя «химия» представляла собой некоторую совокупность сведений практического характера. Первоначальное накопление химических знаний осуществлялось в области ремесленной прикладной химии. В первую очередь эти сведения касались процессов выплавки и обработки металлов. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: выплавка металлов, получение стекла, керамики, красителей, лекарств, ядов, освоение бальзамирования и т.д.
Первыми металлами, которые использовались человечеством, были медь, свинец, золото и серебро. В древности широко использовался также сплав золота с серебром (егип. – азем, греч. – электрон).
Начиная с III тыс. до н.э. человечество стало использовать олово. Одновременно широкое распространение получил сплав меди с оловом – бронза, что явилось началом новой эпохи развития человечества, получившее название «бронзовый век».
Высокий уровень развития техники обжига, усовершенствование высокотемпературных технологий привели к изготовлению изделий из железа приблизительно в середине II тыс. до н.э. В древности железо обычно изготавливали в горнах так называемым сыродутным способом с применением древесного угля. Постепенно техника выплавки и обработки железа достигла очень высокого уровня. Наступил «железный век». Возникновение металлургии позволило человечеству практически овладеть двумя важнейшими химическими процессами: обжигом – окислением металла и обратным превращением – восстановлением оксида в металл. Металлы стали основным естественным объектом, при изучении которого возникло понятие о веществе и его превращениях.
Ртуть стала использоваться позже – в III-II вв. до н.э., хотя есть данные о находках ртути, относящихся к XVI-XV вв. до н.э. Ртуть получали нагреванием киновари (HgS). На рубеже новой эры был разработан способ извлечения золота из руды ртутным методом (из амальгамы путем выпаривания ртути).
По свидетельству дошедших до нас письменных источников, в начале I тысячелетия н.э. широкое распространение получило искусство подделки металлов – изготовление сплавов, похожих на золото, серебро или электрон. Подобные подделки делали обычно на основе меди с самыми разнообразными добавками, в числе которых были олово, ртуть, свинец, окись цинка, мышьяк и др. Тогда же получило распространение изготовление изделий из латуни (сплава меди с цинком).
Другим важным ремеслом, требовавшим «химических» навыков, было производства красителей. И в Месопотамии, и в Египте уже в глубокой древности было развито получение как минеральных красок (сурик, белила, сажа и др.), так и красителей, выделенных из растительных и животных организмов. Например, для окраски в желтый цвет использовали корень куркумы, а известный по меньшей мере со II тыс. до н.э. красно-малиновый краситель, пурпур, получали из моллюсков.
Помимо прямого, в древности существовали и протравные способы крашения. Последний предполагал использование специальных закрепляющих краситель веществ – протрав, в качестве которых употребляли алюминиевые квасцы, сульфат и ацетат железа, танниды из плодов и древесины различных растений и проч. Мыловарение, получение клея, скипидара, выделение смол и масел и множество других ремесел стали первым опытом химического производства.
К числу наиболее древних ремесленных производств относится изготовление стекла и керамики, в том числе и глазурованной. В состав глазури входила глина, растертая с поваренной солью, а позднее и сода, и окрашивающие добавки окислов металлов. Вероятно, именно смеси для глазуровки керамических изделий послужили исходным материалом для приготовления стекла. Самые древние стеклянные бусины были сделаны в Древнем Египте. около 2500 г. до н.э., хотя широкое распространение стекло (в основном окрашенное соединениями металлов) получило примерно к XV в. до н.э.
К древним ремеслам, которые, наряду с перечисленными выше, сыграли впоследствии важную роль в развитии экспериментальной химии, следует отнести фармацию. Издавна в качестве лекарственных средств использовались, экстракты различных растительных и животных организмов, а также сера, некоторые минералы и металлы. Уже одна из древнейших сохранившихся рукописей Древнего Египта «Папирус Эберса» (XVI в. до н.э.) содержит рецепты изготовления фармацевтических средств.
К достижениям древних химиков-практиков следует отнести изобретенные в Китае способы изготовления бумаги и фарфора, а также пороха. Составные части пороха – селитра, сера и уголь – были известны, по-видимому, задолго до нашей эры, однако первые описания его образцов относятся лишь к середине I тысячелетия н.э.
Итак, в древности были развиты многие ремесленно-химические производства, а круг используемых человечеством веществ был довольно широк. Однако, несмотря на весьма обширные навыки оперирования с веществами, практики, занимавшиеся ремесленными производствами, по-видимому, не задумывались над сущностью производимых ими операций и часто не замечали ни какой связи между отдельными процессами.
В древности не существовало понятия об определенных, обладающих неизменными свойствами веществах, а химики-ремесленники обычно отличали одно вещество от другого (и соответственно давали ему обозначение) на основании наблюдаемых различий или сходства внешнего вида (цвета, блеска) и устойчивости веществ. По эти признакам, например, многие сплавы золота принимались за разновидности самого золота, а некоторые минералы, блестящие или окрашенные, принимались за металлы. Одно и тоже вещество, полученное разными способами, могло восприниматься как разные вещества. Например, самородную ртуть (живое серебро) отличали от искусственной, получаемой из киновари (гидраргирум). Эти примеры показывают, что восприятие эмпирических фактов химиками-практиками в древности происходило лишь на уровне обыденного сознания без попытки осмысления и обобщения приобретенных практических навыков. Однако накопленный в течение многих веков богатейший практический опыт послужил основой для знакомства наших предков с разнообразными веществами и их свойствами, что явилось важной в историческом отношении ступенью в возникновении и развитии химических знаний.
Химия как наука
Химия - наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. В широком понимании, вещество - это любой вид материи, обладающий собственной массой, например элементарные частицы. В химии понятие вещества более узкое, а именно: вещество - это любая совокупность атомов и молекул.
Превращения веществ, сопровождающиеся изменением состава молекул, называются химическими реакциями. Традиционная химия изучает реакции, которые происходят на макроскопическом уровне (в лаборатории или в окружающем мире), и интерпретирует их на атомно-молекулярном уровне. Известно, например, что сера горит на воздухе голубым пламенем, давая резкий запах. Это - макроскопическое явление.
Современная химия способна изучать химические реакции с участием отдельных молекул, обладающих строго определенной энергией. Пользуясь этим, можно управлять течением химических реакций, подавая энергию в определенные участки молекулы. Управление химическими процессами на молекулярном уровне - одна из основных особенностей современной химии.
Химия как метод изучения химических свойств и строения веществ является чрезвычайно многогранной и плодотворной наукой. На сегодняшний день известно около 15 млн. органических и около полумиллиона неорганических веществ, причем каждое из этих веществ может вступать в десятки реакций, и каждое из них имеет внутреннее строение. Внутреннее строение определяет химические свойства; в свою очередь, по химическим свойствам мы часто можем судить о строении вещества.
Современная химия настолько разнообразна как по объектам, так и по методам их исследования, что многие ее разделы представляют собой самостоятельные науки. Взаимодействие химии и физики дало сразу две науки: физическую химию и химическую физику, причем эти науки, несмотря на сходство названий, изучают совершенно разные объекты. Физическая химия исследует вещества, состоящие из большого числа атомов и молекул, с помощью физических методов и на основе законов физики. Химическая физика основной упор делает на физическом исследовании элементарных химических процессов и строения молекул, ее предметом являются отдельные частицы вещества.
Одним из передовых направлений химии является биохимия - наука, изучающая химические основы жизни.
Чрезвычайно интересные результаты получены в области космической химии, которая занимается химическими процессами, протекающими на планетах и звездах, а также в межзвездном пространстве.
Самой молодой областью химии является возникшая буквально в последнее десятилетие математическая химия. Ее задача - применение математических методов для обработки химических закономерностей, поиска связей между строением и свойствами веществ, кодирования веществ по их молекулярной структуре, подсчета числа изомеров органических веществ. Современная химия самым тесным образом взаимодействует со всеми другими областями естествознания. Ни одно серьезное химическое исследование не обходится без использования физических методов для установления структуры веществ и математических методов для анализа результатов.
referat911.ru
