Электронная библиотека "научное наследие россии". Открытия академика ловица Кристаллизация солей из растворов
] Редакция, статьи и примечания Н.А. Фигуровского.
(Москва: Издательство Академии Наук СССР, 1953. - Серия «Классики науки»)
Скан: AAW, обработка, формат: mor, 2010
- СОДЕРЖАНИЕ:
От редактора (5).
I. РАБОТЫ ПО АДСОРБЦИИ И ПРИМЕНЕНИЮ АДСОРБЦИИ В ТЕХНИКЕ
1. Сообщение об открытии способа полностью избежать пригорелости и побурения раствора существенной виннокаменной кислоты, даже при весьма большой степени огня, а также о применении этого открытия для изготовления листовой виннокаменной соли (15).
2. Новые показания большого сродства угля с горючим (21).
3. Новые изобретения, касающиеся дефлогистирующей силы угля и ее широкого применения в различных химических операциях (27).
4. О поправлении хлебного вина без двоения (39).
5. Новые опыты с углем (46).
6. Показание нового средства, как воду во время путешествий на море от порчи предохранять и гнилую воду делать опять к пиггию удобною (66).
7. Сообщение к пояснению некоторых сомнений относительно открытой мною дефлогистирующей способности угля (85).
8. Опыты очищения грубой селитры угольями (96).
9. Новые применения очистительной способности угля, а также дальнейшие пояснения, как избежать неудач при его применении (114).
10. О безвредности древесных угольев (122).
11. Размышления, основанные на опытах о сущности действия угольного порошка, когда он проявляет свое очистительное свойство (127).
II. РАБОТЫ ПО КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ИСКУССТВЕННОМУ ХОЛОДУ
1. Новый способ концентрации уксуса и- доведения уксусной кислоты до твердого состояния в кристаллической форме без всякой примеси (135).
2. Продолжение рассуждения о кристаллизации уксусной кислоты, излагающее различные, недавно открытые способы ее кристаллизации (148).
3. Наблюдения над кристаллизацией обыкновенной соли посредством холода и новый способ очистки этой соли (174).
4. Изложение новых опытов по искусственному холоду (179).
5. Показание способа получения огнестойких щелочных солей в чистейшем состоянии путем кристаллизации (203).
6. Изложение новых наблюдений над кристаллизацией солей, а также нового изобретения, касающегося образования солями правильных кристаллов (208).
7. Опыт изъяснения различных явлений, которые бывают во время кристаллообразования солей (222).
8. О особенной кристаллизации кисловатой сернопоташной соли (229).
III. РАБОТЫ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
1. О стронциановой земле в тяжелом шпате (235).
2. Определение стронциановой земли в тяжелом шпате (239).
3. Показание некоторых замечаний о титане (248).
4. Показание нового, более легкого и удобного способа растворения ископаемых с помощью кали (253).
5. Легкая растворимость природного кремнезема посредством кали мокрым путем (257).
6. Новый способ получения вполне насыщенного углекислого кали с присовокуплением новых замечаний, касающихся природы несовершенно насыщенного угольной кислотой кали (259).
7. Показание нового способа испытывать соли (273).
8. Простое средство очищать поташ от всех разнородных в нем содержащихся веществ, представленное в Императорскую Академию наук академиком Ловицем 28 апреля 1802 года (281).
9. О новом роде сибирской хромиевой руды с некоторыми замечаниями о вернейшем способе, как исследовать минеральные тела, содержащие в себе хромий (283).
10. Приготовление настоящего голубого кармина (289).
Мелкие заметки и анализы, произведенные Т.Е. Ловицем
11. О добывании купоросного масла (290).
12. Минералогическое и химическое разыскание Екатеринославских земляных пород (293).
13. Исследование свинцовой руды, присланной от г. артиллерии» генерал-майора Ейлера из Давыдовской крепости в Финляндии (298).
14. Исследование шиферного угля, присланного Левшиным из города Белев а Тульского наместничества (300).
15. Исследование присланной от аптекаря Сиверса из Кяхты минеральной щелочной соли и маточной земли, содержащей эту соль (302).
16. Испытание минерала, присланного артиллерии генерал-майором Ейлером под именем молибдены (305).
17. Исследование присланной Вольному экономическому обществу так называемой снедной земли (309).
18. Химическое разложение зеленого шарла (байкалита) из горы Култук на Байкале (317).
IV. РАБОТЫ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
1. Как приготовить очень приятный подслащенный уксус и уксусный эфир без помощи постороннего вещества (323).
2. Способ без перегонки выводить дурной запах из горячего хлебного вина (326).
3. Опыты и показание, как очищать мед так, чтобы оный при разных ествах и напитках вместо сахара без различия употреблять было можно (331).
4. Показание новых наблюдений относительно природы меда и получение его сахарообразной составной части в сухом виде (337).
5. Различные химические наблюдения (344).
6. Показание нового способа, более совершенного, чем до сих пор применявшийся, освобождения серной нефти от винного спирта (350).
7. Изложение произведенных мною опытов по наиболее полной дефлегмации алкоголя (359).
8. Показание более легкого и удобного способа всю кислоту винного и пивного уксуса перевести в ледяной уксус (375).
9. Показание нового, легчайшего и выгоднейшего способа приготовлять самую крепчайшую уксусную кислоту, изобретенного Товиею Ловицем, академиком и коллежским советником, Государственной медицинской коллегии почетным членом и многих ученых обществ членом (381).
10. Примечания о извлечении сахара из естественных произведений, в России находящихся (389).
11. Донесение Вольному экономическому обществу о учиненных опытах с так называемым картофельным мылом (396).
12. Донесение о московском торфе (399).
ПРИЛОЖЕНИЯ
Н.А. Фигуровский. Жизнь и научная деятельность Т.Е. Ловица (403).
Примечания к работам Т.Е. Ловица (515).
I. Работы по адсорбции и применению адсорбции в технике (515).
II. Работы по кристаллизации и искусственному холоду (535).
III. Работы по неорганической и аналитической химии и технологии минеральных веществ (548).
IV. Работы по органической химии и технологии органических веществ (565).
Библиография трудов Т.Е. Ловица (577).
I. Статьи и отдельные издания (577).
II. Заметки по различным вопросам и сообщения о результатах анализов (593).
III. Главнейшие статьи и заметки о работах Т.Е. Ловица, написанные от его имени другими авторами (610).
Сокращения названий периодических изданий (613).
Как химик он известен своими глубокими исследованиями в области аналитической, физической, органической, фармацевтической и технической химии второй половины XVII I столетия. Его деятельность проходила на первом этапе «химико-аналитического периода в развитии химии». За начало этого периода принимают середину XVIII в., датируя условно открытием никеля шведским минералогом А.Ф. Кронштедтом в 1751 г.
Химики играли значительную роль в анализе материалов, собираемых в процессе экспедиций, организованных в XVIII в. по всей большой территории России: Сибири, Уралу, Камчатке и др. В составе этих материалов были не только минералогические экспонаты, но ботанические и зоологические. Химический анализ был главным содержанием научных исследований второй половины XVIII в.
Широкое развитие химико-аналитических методов способствовало развитию химии, как науки и дальнейшему прогрессу в области естествознания в целом. В это время было открыто много новых элементов, идентифицировано много химических соединений различного строения.
Т.Е. Ловиц внёс свой весомый вклад в развитие этого направления химии. Кроме того, он разрабатывал новые методы анализа и внёс усовершенствования в уже известные. Этот период развития химии можно так же охарактеризовать как время накопления большого эмпирического материала.
С точки зрения теоретических представлений вторая половина XVIII в. характеризуется переходом от старых флогистических идей к материалистическим представлениям о природе вещей.
Т.Е. Ловиц постепенно отказался от теории флогистона, рассматривая его на промежуточном этапе как материалистическую субстанцию с отрицательным весом.
Развенчанию теории флогистона, пришедшей с Запада, способствовали труды М.В. Ломоносова по закону сохранения материи, кинетической теории теплоты и др. направлениям.
Т.Е. Ловиц является одним из ярких представителей большой плеяды Европейских учёных, подготовивших развитие атомно-молекулярного учения в XIX столетии.
Товий Егорович Ловиц (Иоганн Тобиас Ловитц) родился 25 апреля 1757 г. в Геттингене в Германии. Его отец, Георг-Мориц Ловиц (1722-1774 г.г.), родившийся в Фюрте близ Нюрнберга, в молодости был рисовальщиком карт, а также занимался изготовлением астрономических приборов и инструментов, затем увлекся созданием глобусов. Он прославился предсказанием точной даты солнечного затмения (25 июля 1748 г.), после чего был приглашён на должность профессора математики и физики в Нюрнбергскую гимназию, получив в свое ведение обсерваторию. Затем последовало приглашение в Геттингенский университет на кафедру математики и астрономии.
С рождением сына Тобиаса Иоанна, Г.М. Ловиц оказался в затруднительном материальном положении, умерла мать ребёнка; он искал вакансии. По рекомендации знаменитого математика Леонарда Эйлера, жившего в России, с которым был знаком астроном Г.М. Ловиц, в 1767 г. его приглашают в Петербургскую академию. На следующий год он вместе с сыном переезжает в Россию.
В это время в Петербурге оживляется научная и экспедиционная деятельность. В частности готовится экспедиция для наблюдения за прохождением Венеры через диск Солнца.
Давыд Егорович, как стали в России называть Георга-Морица, берёт с собой 11-летнего сына Тобиаса, которого впоследствии называют Товием, в экспедицию в надежде, что длительное путешествие по бескрайним просторам России пойдёт на пользу слабому и болезненному от рождения мальчику, тем более в Петербурге его не на кого было оставить.
Петербургская академия наук разработала план предполагавшейся длительной экспедиции. Для наблюдения было намечено семь пунктов, три на Крайнем Севере, три – на европейском востоке и один – в Сибири. Общее руководство этой экспедицией было возложено на С.Я. Румовского (1734–1812), руководившего географическим департаментом Академии наук.
Оборудование для экспедиции было закуплено за границей, но часть инструментов изготовлялась и ремонтировалась в мастерских АН под руководством Кулибина Н.П. (1735–1818).
Кроме основной задачи наблюдения за путём прохождения Венеры через солнечный диск, было предписано составить план местности между Волгой и Доном с целью выяснения возможности строительства Волго-Донского канала, задуманного ещё Петром I.
Экспедиция продолжалась около 5 лет. В августе 1774 г. глава экспедиций Ловиц Д.Е. был захвачен одним из отрядов Пугачева, отступавшего под напором царских войск вдоль Волги, и казнён. Молодого Товия вместе с другими спасшимися участниками экспедиции привезли в Петербург.
Несмотря на то, что мальчик был лишён «счастья здоровья» во время экспедиции, он благодаря пятилетней близости с отцом, перенял его трудолюбие, жизнестойкость и владение многими ремёслами.
Оставшись сиротой, 17-летний юноша не без помощи товарищей отца был определён в Академическую гимназию на казённый счёт. В гимназии преподавали иностранные языки, включая латынь, французский, русский, немецкий; а также арифметику, геометрию, тригонометрию, механику, оптику, физику, географию, рисование и некоторые другие. Ловиц Т.Е. проявил особенный интерес к математике, преуспел в немецком. Плохо владея русским до поступления в гимназию, после двух лет обучения он не добился особенных успехов.
Гимназия того времени отличалась жёсткостью и грубостью нравов. Ловиц обучался в ней около двух лет. У него началась болезнь, называвшаяся «меланхолия», которая сопровождалась припадками типа эпилептических. По совету медиков в 1777 г. он уволился из гимназии в звании студента и поступает аптекарским учеником в Петербургскую Главную аптеку, при которой, как и во многих других аптеках того времени, работала химическая лаборатория.
Возглавлял аптеку видный аптекарь и химик того времени И.Г. Модель (1711–1775). В своё время М.В. Ломоносов (1711–1765) пользовался химикалиями и посудой этой аптеки. Традиционно специалисты Главной аптеки Петербурга поддерживали тесные связи с химиками Академии наук. По рекомендации Моделя в АН был приглашён немецкий аптекарь И.Г. Георги, который позднее работал в тесном контакте с Т.Е. Ловицем.
Увлечение математикой сменилось увлечением химией, Т.Е. Ловиц много читал и занимался «химическими экспериментами». Его успехи позволили ему в 1779 г. стать «аптекарским гезелем» (т.е. помощником или товарищем аптекаря).
Тем не менее, условия жизни молодого человека без семьи и родных способствовали развитию болезни. Потеряв надежду на выздоровление, в 1780 г. он едет в Геттинген к своему дяде, официально оформив поездку, как командировку «для приобретения познаний».
Живя на родине, Ловиц начал практиковать длительные прогулки, которые оказали благотворное влияние на его здоровье.
В связи с этим в 1782 г. он предпринимает большое пешеходное путешествие в 200 миль по Германии и Швейцарии.
Перед тем, как возвратиться в Россию к работе аптекаря, он отправляется в семимесячное путешествие по странам Европы для окончательного выздоровления.
В начале 1784 г. он снова приезжает в Петербург и устраивается в ту же Главную аптеку, обратившись окончательно к химии.
Не имея ни университетского диплома, ни диплома на звание лекаря или фармацевта, только прохождение 2-х курсов лекций в Геттингене, по существу будучи химиком – самоучкой, одарённым природной наблюдательностью, он с особо тщательностью осуществляет множество химических экспериментов, став при этом первооткрывателем многих химических явлений, будучи одновременно и прекрасным химиком – аналитиком.
В 1775 г. Т.Е. Ловиц случайно в процессе выполнения чисто фармацевтической препаративной задачи, а именно при очистке виннокаменной кислоты, сделал первое научное открытие, использовав уголь как средство очистки. Впоследствии он использовал уголь для очистки хлебного вина, мёда, селитры, фармацевтических препаратов и органических соединений. Открытие Ловица относится к числу выдающихся достижений науки конца XVIII в. До Т.Е. Ловица проводились отдельные опыты по адсорбции газов на угле [Дж. Пристли (1733–1804) и Гитон де Морво (1737–1816)], которые прекратились на десятилетия. Можно сказать, что Т.Е. Ловиц открыл первую страницу в теории адсорбции в жидкой фазе.
Эти работы имели большое практическое применение. Работая над очисткой калийной селитры, являющейся важнейшим компонентом единственного в то время взрывчатого вещества – черного пороха, он усовершенствовал метод очистки «угольями» добавлением малых количеств квасцов, оказывающих стабилизирующее действие на угольные суспензии. Пользуясь предварительной очисткой маточных растворов от органических примесей с помощью угля, Ловиц приготовил кристаллические чистые препараты лимонной, янтарной и бензойных кислот. Для приготовления ледяной уксусной кислоты он использовал как комбинированный способ с использованием угля в качестве адсорбента, так и химические приемы очистки и выделения кристаллического продукта (1789 г.).
В процессе работы над очисткой различных веществ он обнаружил разницу в кристаллизации при выпаривании растворов и их охлаждении, введя соответственно понятия принудительной и самопроизвольной кристаллизации. Им было установлено, что при кристаллизации охлаждением образуются кристаллогидраты соединений. Так были выделены дигидрат поваренной соли (NaCl.2H2O), а также гидраты щелочей (KOH.2H2O). Им же по заданию Вольного экономического общества (ВЭО) (1765 г.) уголь был использован для очистки загнившей и испортившейся воды.
Ему принадлежит также заслуга во введении понятий пересыщения и переохлаждения растворов. Попутно им найдены рецепты получения охлаждающих смесей, позволяющих получать температуру (-50 С). При этом Ловицем установлено влияние агрегатного состояния веществ на термохимию перехода из одного состояния в другое.
Ловицем обнаружено также влияние зародышей в инициировании процесса кристаллизации. Проводя эксперименты по кристаллизации, ему удавалось выращивать «красивейшие кристаллы» «необычайной величины» некоторых веществ, не выделенных ещё в кристаллической форме. Зародышевый метод кристаллизации был положен также в основу разделения смесей солей Им установлено, что соли легко разделяются, если значительно различаются по растворимости. Если же в растворе присутствуют соединения близкие по растворимости и по форме образующихся при охлаждении кристаллов, создаются «трудности для их определения». Замечание Ловица об однотипности кристаллов разных солей лежит в основе учения об изоморфизме кристаллов, которое не связывают с именем Ловица, а приписывают Э. Митгерлиху (1794–1883 гг.).
Изучая кристаллографические формы многих веществ, он пытался найти связь между кристаллической структурой и химическим составом. Он считал кристаллографическую форму вещества его важным «аналитическим признаком». Он изучил кристаллографические формы сотен разнообразных солей и соединений. Он сам кристаллизовал эти соли и вылепил модели их кристаллов из черного воска. В 1797 году в академических известиях напечатана заметка о подношении этой коллекции Академии. Ловиц изготовил еще две коллекции кристаллических моделей, подарив их Московскому университету. Следы этой коллекции затерялись.
Но трудности выращивания правильных кристаллов заставили искать другой способ идентификации солей. Он прибегнул к способу приготовления «соляных налётов» на стеклянных пластинках, при этом обнаружив, что эти налёты более единообразны и постоянны, а одинаковые по форме кристаллы дают различные налёты. Преимуществом была также возможность работать с малыми количествами вещества, независимо от их способностей растворяться. Т.Е. Ловиц предложил несколько способов получения «соляных налётов», что свидетельствует о кропотливости его работы.
Для помощи последующим исследованиям Ловиц сам изготавливает рисунки этих налётов.
В 1798 году на заседании академической конференции Ловиц продемонстрировал свои первые 85 препаратов, а также таблицы с изображением соляных налетов под микроскопом. Эта работа была опубликована на русском языке в 1804 году.
Микрокристаллоскопический анализ, используемый для предварительного анализа до сих пор, безусловно обязан трудам Т.Е. Ловица. Т.Е. Ловиц, работая над выделением ледяной уксусной кислоты, внёс определённый вклад в развитие титриметрии, используя растворы определённой концентрации (1791 г.)
Ловиц уделял большое внимание работе с минералами (собирал коллекцию минералов). Так, работая с «тяжёлым шпатом», содержащим барий, в 1792 г. он выделил новый элемент стронций, независимо от шотландского исследования Кроуфорда, работавшего с минералом стронцианитом (1790).
Почти одновременно с французским химиком Л. Вокеленом (1797 г.) им были выделены соединения хрома из минерала крокоита (1798 г.).
Ловица отличала большая скромность и требовательность к себе, он не торопился с публикацией своих результатов, и поэтому не считается первооткрывателем этих элементов.
Занимаясь анализом Уральской руды, похожей на титановую, он обнаружил амфотерные свойства титана. При этом им был впервые доказан факт наличия титановых руд в России.
Не прошло мимо внимания Т.Е. Ловица открытие бериллия (1797 г.). Уже в 1779 г. он сообщал Академическому собранию о наличии нового элемента в Сибирской руде.
Помимо вышеупомянутых анализов были сделаны анализы известных пород, глин, колчеданов, охры, природных квасцов и соды, графита, цеолитов, драгоценных минералов, а также горючих ископаемых, каменного угля, торфа, органических веществ и др.
Отчеты об этих анализах, заказываемых ВЭО, Медицинской коллегией, Академией наук носили обстоятельный характер, как правило, содержали рекомендации их использования на практике.
При этом Ловицем были предложены методы обработки минералов и важные реакции их обнаружения. Им был также разработан «мокрый» способ обработки труднорастворимых природных соединений, заключавшийся в растворении их в щелочи, применённый к природному кремнезёму. Впоследствии этот способ приобрёл широкое распространение в химии.
Заслугой Ловица является также введение понятия кислых и средних солей. Им осуществлено, в частности, конкретное отделение карбоната калия от бикарбоната и получение бикарбоната в чистом виде.
В конце XVIII в. органическая химия находилась в зачаточном состоянии. Поэтому работы Ловица в этой области представляют выдающееся явление.
Работая, как фармацевт со многими растворителями, он впервые выделил и получил в чистом состоянии ледяную уксусную кислоту, безводный этиловый (серный) эфир и этиловый спирт. Статья на латинском языке, посвященная получению безводного этилового спирта, привлекла внимание Д.И. Менделеева. Эта работа была отмечена в его докторской диссертации.
Т.Е. Ловиц, наряду с другими учёными того времени, принимал участие в получении сахара из «естественных домашних произведений». Так, используя уголь в качестве средства очистки, ему удалось получить кристаллический сахар из медовой воды. Им показана разница между медовым и тростниковым сахаром.
Им неоднократно докладывалось Академическому собранию об исследованиях по получению сахара и поисками наиболее дешевого способа его производства из отечественного растительного сырья, в частности моркови, сахарной свеклы.
Не имея стремления к быстрой публикации своих работ, Ловиц зачастую оказывался в тени других исследователей. Тем не менее, в 1785 г. он впервые получил возможность публично выступить с результатами своей работы. Т.Е. Ловиц представил доклад Медицинской коллегии (преобразованной в 1784 г. из Медицинской канцелярии, учреждённой Петром I в 1763 г.), а затем ВЭО. Был представлен также ряд докладов Академии наук, с которой он поддерживал связь.
В то время не члены АН и ВЭО испытывали затруднения с публикацией своих работ в изданиях этих учреждений. Поэтому в 1786 г. Ловиц использовал для публикации двух первых статей авторитетный журнал «Химические анналы Крелля» по представлению академика Георги И.И. Статьи были посвящены очистке виннокаменной кислоты.
По представлению Дашковой Е.Р. (директора АН) Ловиц Т.Е. (4 октября 1787г.) был избран корреспондентом АН, что давало ему возможность печататься в академических изданиях, но не давало права числиться в академических учреждениях. Тем не менее, ему была назначена поощрительная пенсия 100 руб. в год.
Одобрение открытий Ловица со стороны АН способствовало его продвижению по службе. В июле 1787 г. он был назначен провизором Главной аптеки, а в октябре того же года – аптекарем. В 1786 г. он также был принят в число членов ВЭО, в 1789 г. фигурировал как член президиума этого общества.
С начала вступления в ВЭО Ловиц стал активным его членом, проводил множество анализов и испытаний продуктов, присылаемых со всех концов страны.
Уже первые успехи Т.Е. Ловица сделали его имя широко известным. Нельзя сказать, чтобы работы Ловица были встречены единодушным одобрением. За границей появилось несколько «опровержений», ставящих под сомнение его приоритет в открытии явления адсорбции.
Однако, накопление подтверждающих открытие данных привело, в конце концов, к единодушной благожелательной оценке результатов его исследований. Хотя многие изобретатели, особенно за границей, путем незначительного изменения методов Ловица пытались приобрести себе известность.
В русском обществе отношение к трудам Ловица при его жизни исключительно хорошее. ВЭО часто награждало его медалями за отдельные работы.
АН в октябре 1790 г. назначила его адънктом и вдвое увеличила пенсию.
В мае 1793 г. Ловиц избирается ординарным академиком и профессором химии, несмотря на то, что место профессора химии в АН занимал И.И. Георги. В это же время в АН состояли академики – химики Н.П. Соколов и Э.Г. Лаксман.
В сентябре 1793 г. Ловиц назначается почётным членом Медицинской коллегии. Со многими из русских учёных он находился в дружеском общении и переписке, в частности с одним из видных химиков той эпохи А.А. Мусиным-Пушкиным, с Севергиным В.М. (адъюнктом минералогии) и др.
При избрании академиком Ловицу разрешено продолжить работу в лаборатории Главной аптеки, поскольку в АН не было пригодной для серьёзных экспериментальных исследований химической лаборатории.
Расширение фронта экспериментальных работ вынудило Ловица покинуть лабораторию Главной аптеки (из-за тесноты) и начать работать в качестве «лаборанта» в лаборатории при Главном запасном магазине аптекарских материалов в Аптекарском саду. Наконец, в 1797 г. АН предложила принять заведование академической лабораторией. Тем не менее, работать в этой лаборатории он не смог из-за полной её неприспособленности к исследованиям по кристаллизации.
Все работы последних лет жизни он выполнил в домашней лаборатории, где имелся обширный минералогический музей.
Научная деятельность Т.Е. Ловица продолжалась около 17 лет. Уже в 1802 году он снова заболел. Причинами болезни была не только неустанная деятельность в условиях, далеко не идеальных для здоровья, но и не сложившаяся личная жизнь.
Появились рецидивы болезни его молодости.
В то время в лабораториях не было вентиляции, часто химики прибегали к «органолептическим» методам анализа. Приходилось работать с сильно действующими веществами, хлором, цианистыми соединениями, едкими щелочами, что приводило к отравлениям, вызывало трудно заживающие химические ожоги.
К тому же в 1800 г. после ранения выпавшим из шкафа стеклом, когда были перерезаны сухожилия левой руки, рука перестала действовать.
Но Ловица интересовали и более широкие научные проблемы. В 1802 г. он решил провести полёт на воздушном шаре с целью изучения состава и свойств атмосферы в верхних её слоях. Одной из целей путешествия было: «может быть откроется закон, с большею точностию высоту атмосферы определяющий». Но состояние здоровья не позволило ему осуществить задуманное. АН поручила произвести намеченные наблюдения в полёте академику Я.Д. Захарову.
Его интересовал так же состав метеоритов. В архивных материалах найдены результаты анализов Харьковского и Дорошенского метеоритов, в которых Т.Е. Ловиц обнаружил хром.
В конце жизни Ловиц фактически был представлен самому себе. Погруженный в «меланхолию», он пытается безуспешно отвлечь себя научными занятиями. В ночь с 26-го на 27-е ноября 1804 г. Ловиц умер от апоплексического удара. Только через три дня экзекутор Ильинский донёс о его смерти в Комитет правления АН.
Смерть Товия Егоровича Ловица была большой потерей для АН, хотя официальные круги не проявили должного внимания к его трудам. Краткий некролог о Ловице появился только в 1809 г. Составителей некролога и всех его современников поражала его полная личных несчастий трудовая жизнь. О научных работах сказано только в общих чертах.
Вещественными следами деятельности Ловица являются 6 застеклённых коробок с моделями кристаллов, вылепленными самим Т.Е. Ловицем из чёрного воска и хранящихся в Минералогическом музее АН.
Памятник на могиле Ловица, похороненного в Петербурге на старом Волковом лютеранском кладбище, ныне уничтожен.
На нём после перечисления всех титулов Т.Е. Ловица была высечена надпись: «Себе самому – мало, всем нам – много». Надпись лаконична и скромна, как и сам Ловиц.
А.И. Шерер (1771–1824 гг.), химик–методист того времени, как видно из письма 1806 г., собирался писать биографию Ловица, для этой цели взял из Архива материалы, оставшиеся от Т.Е. Ловица, которые впоследствии были утеряны.
Работа над биографией растянулась надолго. Ни одного тома сочинений Ловица издано не было. Лишь 15 лет спустя после смерти Ловица Шерер выступил на конференции Фармацевтического общества с речью в его память. Эта речь была опубликована в 1820 г. на немецком языке и содержала краткие биографические сведения с почти полным отсутствием научной характеристики его работ.
После 1820 г. имя Ловица упоминается лишь эпизодически. В 1909 г. П. Вальден (1863–1957 гг.), профессор химии, с 1910 г. действительный член АН, уделявший внимание истории химии, опубликовал статью «Товий Ловиц – забытый физикохимик».
Список использованных источников о Ловице Т.Е.
1. Н.А. Фигуровский, Н.Н. Ушакова. Товий Егорович Ловиц (1757–1804) Москва, «Наука», 1988.
2. А.Н. Шамин, редакционная статья в книге (см. п.1) с. 5-11.
3. Н.А. Фигуровский. Жизнь и научная деятельность Т.Е. Ловица. В книге Т.Е. Ловиц «Избранные труды по химии и химической технологии» (Изд. АНСССР. М., 1955 с. 403-514.
4. Большая энциклопедия. Москва, «Терра», 2006.
5. Dictionary of Scientific Biography. Copyright 1973 American Council of Learned Societies. Prinston University v. V111, p. 519. Charles Sciribner’s sons. New York.
6. В.А. Волков, Е.В. Вонский, Т.И. Кузнецова. Выдающиеся химики мира. Биографический справочник под ред. Кузнецова В.И., М., «Высшая школа» ,1991, с. 271.
7. Great Chemists, ed. Eduard Farber. New York, London, 1961.
8. Г.Г. Леммлейн, Е.В. Цехновицер «К истории возникновения микрохимического анализа». // Архив истории науки и техники». Л., АНСССР, IV, 1934, стр. 365–369.
9. А. Ладенбург. Лекции по истории развития химии от Лавуазье до нашего времени с присоединением очерка истории химии въ России акад. П.И. Вальдена. // Изд-во Матезисъ, Одесса, 1917 г., стр. 390–394, 385, 387, 389, 396, 400, 405, 407, 411, 437, 464, 465, 481, 595, 600, 625, 640.
10. Dr. Wilh. Ost wald. Lehrbuch der Allgemeinen Chemie in zwei Banden //Bd. II, 2, Verwandtschaftslehre. //Leipzig, 1896 – 1902, s. 382, 705, 710.
11. H. Kopp. Geschichte der Chemie. Braunsehweig, v.IV, 1847, s.11, 47, 204, 277, 278, 304, 334, 405.
12. С.А. Балезин, С.Д. Бесков. Выдающиеся русские ученые химики. // Учпедгиз. 1953, с.46–51.
13. Сабадвари Ф., Робинсон А. История аналитической химии. // М., Мир, 1984, стр. 301.
14. Лукьянов П.М. История химических промыслов в России. // М., Изд. АНСССР, 1949, т. II, 480, 495, 548, 611, 614.
15. Рукописные материалы химиков второй половины XVIII в. в архиве АНСССР. // М., Л., Изд. АНСССР, 1957, стр. 38– 8, 164–179.
Труды Т.Е. Ловица, имеющиеся в фонде ЦБС БЕН РАН
1. Т.Е. Ловиц «Избранные труды по химии и химической технологии» (редакция, статьи и примечания Н.А. Фигуровского). // М., Изд. АНСССР, 1955. В переводе стр. 15–400.
2. Lowitz T. Inventa nova de vi dephlogisticante carbonum ejusque insigni usu in variis operationibus chemicis.// Nova Acta Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae, 1787. t. 5, Hist. 41-43.
3. Lowitz T. Methodus Facillima, Crematum Frumenti sine Rectificatione ab ingrato suo odore et sapore Liberandi. // Nova Acta Sci., 1787, t. 5., p. 54–58.
4. Lowitz T. Sur la depuration de l’Eau corrompue. //Annales de Chimie . 1793, t.1 8, p. 88–98.
5. Lowitz T.Inflammation spontanee d une composition metallique. // Nova Acta Sci., 1794 (1801).t. X11, p. 39.
6. Kraft, Lowitz T.,Matieresde dissoudre ou a delayer avec l eau pour eteindre
Promptement les incendies.//NovaActa Sci., 1794, t. X11, p. 46-47.
7. Lowitz T.Exposito novorum experimentorum circa frigus artificiale. // Nova Acta Sci., 1794. t. X11, p. 80.
8. Lowitz T.Hyacinthorum Sibericorum, a Celebr.Laxmano detectorum.Analysis chemical. // Nova Acta Sci., 1794, t. X11, p. 82-83.
9. Lowitz T. Silicis Topazii Sibirici examen chemicum. // Nova Acta Sci., 1795 , t. X111 ,p. 89.
10. Lowitz Т. Communiques al Academiae;+Su rune terre inconnue dans le Spath pesant “and”Sur la depuration de l ether sulfurique.”//Nova Acta Sci., 1795. t. X111 S. 29,30.
11. Lowitz T. Methodus nova potassinum carbonicum plene saturatum obtiendi,adjectis novis observationibus potassini acido carbonico imperfecte satiati naturam spectantibus. // Nova Acta Sci., 1797, t. X111, p. 257-274.
12. Lowitz T. Extraits des Registeres de l Academie:”Sur la Cogelation artificialle duMercure. // Nova Acta Sci., 1793, t. X1, p.1 5-16.
13. Lowitz Т. Analyse chymique de deux nouvelles especes de pierres. // Nova Acta Sci., 1793, t. X1, p. 19-21.
Среди преемников Михаила Васильевича Ломоносова по кафедре химии российской Академии наук наиболее выдающимся в XVIII в. был Товий Егорович Ловиц. Его работы заложили основы нескольких важных разделов физической химии, причем некоторые из них, подобно работам Ломоносова, намного опередили современную ему науку.
Как это не раз случалось с работами русских ученых, работы Ловица в течение многих десятилетий упорно замалчивались учеными Западной Европы, и ряд открытий, сделанных Ловицем, без достаточных к тому оснований приписывали другим. Исправляя историческую несправедливость, мы в настоящее время с полным основанием можем назвать Ловица одним из основоположников физической химии.
Придворный аптекарь
Отец химика, Георг Мориц Ловиц (1722-1774) начал свою карьеру с рисовальщика карт в Нюренберге. Заинтересовавшись после затмения 1748 г. астрономией, он целиком посвятил себя этой науке и уже в 1754 г. был помощником знаменитого геттингенского астронома То-биаса Мейера. В 1767 г. Ловиц переехал вместе с сыном, родившимся в 1757 г., в Петербург, куда он был приглашен профессором астрономии и членом российской Академии наук.
В Петербурге молодой Ловиц окончил гимназию при Академии наук. В 1769 г. он участвовал в возглавлявшейся его отцом астрономической экспедиции к Каспийскому морю. Во время путешествия члены экспедиции попали в 1774 г. в плен к одному из отрядов Пугачева. Отец Ловица, принятый, вероятно, за офицера правительственных войск, жестоко подавлявших в то время восстание, был повешен. Остальным членам экспедиции, в том числе и молодому Ловицу, удалось спастись бегством и в 1775 г. вернуться в Петербург.
В 1776 г. Ловиц поступил на работу в придворную «Главную императорскую аптеку», откуда, приобретя интерес к занятиям химией, отправился в 1780 г. для завершения образования в Геттингенский университет. Окончив его в 1783 г., Ловиц в следующем году возвратился в Россию, где опять поступил в придворную аптеку сначала на должность помощника, а затем аптекаря.
В лаборатории этой аптеки Ловиц уже через год сделал свое первое открытие, доставившее ему почетное место в истории химической науки. Он открыл в июне 1785 г. явление адсорбции растворенных веществ древесным углем.
Флогистон и адсорбция углем
Толчком к этому открытию послужила необходимость найти способ очистки виннокаменной кислоты, которую Ловицу приходилось в больших количествах получать в аптеке для медицинских целей. При выпаривании растворов кислоты почти всегда наблюдалось потемнение даже если выпаривание производилось со всеми предосторожностями, на медленном огне. «Это потемнение мне особенно неприятно,- писал Ловиц,- и я ничего так сильно не желаю, как найти средство избежать этого неприятного явления, являющегося следствием легкого разрушения этой кислоты». И Ловиц нашел такое средство, причем особенно интересным является тот факт, что свое открытие он совершил, исходя из теории флогистона.
Теория флогистона была основнымным фундаментом химии на протяжении второй половины XVII и всего XVIII вв. (до Лавуазье). По этой теории, разработанной, главным образом, Шталем (1660-1734), свойства веществ - горючесть или негорючесть, изменяемость при химических реакциях и т. д.- определяются наличием или отсутствием, большим или меньшим содержанием в них особого горючего начала, названного Шталем «флогистоном», или «горючим» (как называли его русские ученые XVIII в., в том числе и Ловиц). Всякое тело, способное гореть, - учила флогистонная теория, - содержит флогистон, который во время горения выделяется, причем остается зола, уже не обладающая свойством горючести. Чем больше в теле флогистона, тем большую способность к горению оно проявляет. С точки зрения этой теории металл представляет собой сложное тело, состоящее из металлической «извести» и флогистона; при сгорании флогистон улетучивается, и остается металлическая «известь», или окалина. Уголь также является сложным телом, распадающимся при горении на флогистон и золу, и т. д.
Теория флогистона, кажущаяся нам теперь нелепой и искусственной, в свое время сыграла большую положительную роль в развитии химии. Она впервые дала возможность истолковать все явления, известные в то время химикам, с единой точки зрения, охватить и систематизировать все открываемые факты. «Химия эмансипировалась от алхимии только благодаря теории флогистона» (Энгельс). На основе флогистонной теории был совершен ряд выдающихся открытий, которые в дальнейшем подготовили падение этой теории и замену ее более совершенной кислородной теорией горения, созданной Лавуазье.
На основе теории флогистона было сделано и открытие Ловица. Он рассуждал следующим образом.
Виннокаменная кислота, как всякое органическое вещество, способна гореть и, следовательно, содержит в себе флогистон. Но флогистон целиком выделяется из тела только при помощи сгорания, при легком же нагревании (как это имеет место в случае выпаривания раствора кислоты) выделяется лишь избыточная часть флогистона, наиболее слабо связанная с чистой кислотой. Этот-то выделившийся избыток флогистона и вызывает загрязнение раствора.
«Я пришел к заключению,- писал Ловиц,- что коричневый цвет нашей жидкости происходит от горючего (флогистона), образовавшегося вследствие легкого распада этой кислоты на ее составные части из освободившихся маслянистых частей и находящегося лишь в слабой связи с чистой кислотой, как излишнего по отношению к последним».
Избавить раствор от примеси флогистона можно добавлением веществ, которые способны жадно поглощать его. «Это горючее, - писал далее Ловиц,- как только встретило бы вещество, с которым могло бы вследствие большего сродства образовать более тесное соединение, очень легко совершенно отделилось бы от чистой кислоты». Какое же вещество обладает необходимым свойством? «Свойство угля не отдавать в закрытом доступу свободного воздуха сосуде своего горючего (флогистона) даже при самой высокой температуре заставило меня предположить, что столь сильно удерживая последнее, уголь мог бы быть в состоянии притягивать к себе еще большие количества горючего, с которым бы ему пришлось притти в соприкосновение». Поэтому, если в загрязненный раствор добавить уголь, последний извлечет избыточный флогистон, и тем самым раствор очистится. Ловиц произвел соответствующий опыт и открыл адсорбцию растворенных веществ древесным углем.
Явление адсорбции
Будучи настоящим ученым, Ловиц не успокоился, открыв единичный факт. Он сейчас же постарался обобщить свое открытие и произвел многочисленные опыты, подробно изучая различные случаи применения угля в качестве адсорбирующего агента. Прежде всего он исследовал действие угольного порошка на различные загрязненные жидкости. Он нашел, .что уголь очищает всевозможные грязные («коричневые») растворы солей, проясняет цвет меда, сиропа и других соков, обесцвечивает растворы красящих веществ. Далее Ловиц изучил действие угля на различные вещества, обладающие запахом. Оказалось, что уголь лишает простую водку. запаха и вкуса сивушного масла, очищает застоявшуюся («гнилую») дурно пахнущую воду, делая ее пригодной для питья. Ловиц испробовал действие угольного порошка на чеснок и даже на клопов, найдя, что уголь лишает их противного запаха.
Наконец, Ловиц открыл и антисептическое действие угля. Уголь предохраняет мясо от гниения, он может быть применен против «зубного мяса», а если натирать им зубы и затем полоскать их, то уничтожается скверный запах изо рта. Уголь обладает антисептическим действием и при приеме внутрь.
Вскоре открытие Ловица получило и практическое применение. В 1794 г. он сообщил об использовании угольного порошка в русском морском флоте для очистки испорченной воды во время морских походов. Этот способ был описан им еще в 1790 г. в работе «Указание нового способа сделать годной для питья воду во время морских путешествий». Кроме того, на русских водочных заводах был применен разработанный Ловицем метод очистки винного спирта-сырца. Открытие Ловица произвело большое впечатление на ученые круги. Многие крупные иностранные ученые повторяли его опыты и пытались объяснить адсорбирующее действие угля. Открытие Ловица имеет колоссальное значение и в наше время. Уголь, соответствующим образом обработанный (активированный), находит широкое промышленное и оборонное применение, а учение об адсорбции является большой и важной главой современной физической химии.
Явления кристаллизации
Научная и практическая деятельность Ловица не осталась незамеченной. В 1786 г. он был избран членом Вольного экономического общества, а в 1788 г. - членом-корреспондентом Академии наук, еще через два года - адъюнктом химии Академии наук и, наконец, в 1793 г. получил звание ординарного академика.
Уже через несколько лет после открытия явлений адсорбции Ловиц выступил в качестве пионера и в другой области - в области явлений кристаллизации. Разрабатывая способ получения чистой концентрированной уксусной кислоты и изучая ее свойства, он в 1788 г. открыл безводную кристаллическую уксусную кислоту, назвав ее «ледяной уксусной кислотой» (это название сохранилось и до сих пор). Подробно исследуя условия кристаллизации «ледяного уксуса», Ловиц обнаружил такие явления, как пересыщение и переохлаждение растворов, прививка и выращивание кристаллов и т. д.
Ловиц расширил свои исследования, перейдя от уксусной кислоты к другим объектам. В 1792 г., используя зимние морозы, он впервые получил поваренную соль с кристаллизационной водой (так называемый дигидрат NaCl + 2Н2O), кристаллические едкий натр и едкое кали и подробно изучил их свойства. Он определил зависимость между температурой и количеством связанной в кристаллах воды, а также между количеством воды и формой кристаллов.
Тогда же Ловиц высказал мысль о применении многократной кристаллизации для полной очистки веществ от примесей. В настоящее время этот способ широко применяется в научной и производственной практике.
Необходимо отметить, что замечательные открытия Ловица в области явлений кристаллизации, которая и до сих пор является предметом внимательного изучения, изложенные им еще в 1794 г. в статье «Заметки о кристаллизации солей и сообщение о надежном средстве получения правильных кристаллов», впоследствии приписывались различным иностранным ученым. Так, способ прививки кристаллов приписывался Леблану (1802), открытие пересыщенных растворов - Гей-Люссаку (1813), разработка метода медленной кристаллизации - Клеману и Дезорму (1814) и т. д.
Искусственный холод. Микрохимический анализ
Получив в 1792 г. кристаллы едкого кали, Ловиц заметил, что растворение их в воде «вызывает очень чувствительный холод». Он исследовал это явление и открыл искусственные охладительные смеси, широко применяемые теперь в лабораторной и заводской работе. Он же предложил и первые рецепты охладительных смесей, в основном сохранившиеся и до нашего времени. Так, он нашел, что смесь из 3 частей снега и 4 частей кристаллического хлористого кальция (CaCl2 + H2O) дает понижение температуры до -50°, а в 1878 г. - через 80 лет после Ловица - было определено, что смесь из 2,8 частей снега и 4 частей той же соли дает понижение температуры до -54,9° (почти полное совпадение). Однако и эти открытия, привлекшие в свое время большое внимание западноевропейских ученых, были в дальнейшем приписаны другим, а имя Ловица уже в 1852 г. не было упомянуто в немецких учебниках химии и физики.
Аналитическая химия, основы которой разрабатывались во времена Ловица, также обязана ему несколькими открытиями.
Ловиц нашел способ отделения бария от стронция и кальция (1795), способ растворения природных силикатов (разработанный им при изучении русских минералов и природных продуктов) и некоторые другие.
В 1798 г.. занимаясь изучением кристаллизации растворов солей, Ловиц применил микроскоп и пришел к выводу, что микроскопическое исследование формы кристаллов может быть использовано для быстрого и точного анализа солей. Тем самым он положил начало весьма ценному микрохимическому анализу, получившему широкое распространение лишь через 100 лет после Ловица.
Кроме упомянутых выше обширных исследований, Ловиц сделал ряд других открытий. Например, обнаруженное им свойство многоосновных кислот давать два ряда солей - кислые и нейтральные (1789) - всего через 4 года после его смерти было применено Волластоном для экспериментального подтверждения атомной теории (1808). Далее, впервые полученные в 1793 г. Ловицем действием хлора на уксусную кислоту хлоруксусные кислоты, в дальнейшем вторично «открытые» иностранными учеными Дюма (1830) и Лебланом (1844), впоследствии сыграли большую роль в разработке теории органической химии. Наконец, даже пути искусственного получения сахаристого вещества были намечены Ловицем примерно за 100 лет до практического осуществления этого синтеза.
За что бы ни брался этот блестящий экспериментатор и тонкий наблюдатель, он всюду умел находить самое важное и самое интересное. И всегда оказывался в состоянии должным образом оценить и изучить вновь открытое Им явление.
Товий Егорович Ловиц умер 26 ноября 1804 г. в Петербурге. Имя его навсегда сохранится в истории химической науки.
В 1768 г. немецкий астроном Георг Ловиц был приглашен в Петербург Академией наук. Ловица назначили руководителем Астраханской астрономической экспедицией для исследований на юго-востоке Европейской России. Экспедиция была рассчитана на несколько лет.
Единственный сын Ловица - Тобиас - не отличался здоровьем, и отец взял его с собой, надеясь, что путешествие пойдет мальчику на пользу. В июне 1774 г. по пути в Петербург произошло трагическое событие: экспедиция столкнулась с разгромленными отступавшими отрядами Емельяна Пугачева... А.С. Пушкин писал в «Истории Пугачёва»: «Пугачёв бежал по берегу Волги. Тут он встретил астронома Ловица и спросил, что за человек. Услышав, что Ловиц наблюдал течение светил небесных, он велел его повесить поближе к звёздам». Семнадцатилетний юноша чудом избежал гибели. Он испытал сильнейшее потрясение, от которого полностью не оправился.
В Петербурге Тобиас оказался совершенно одиноким. На казенный счет его определили в Академическую гимназию. Там ему была уготована нелегкая жизнь. Хорошо разбираясь в математике, физике и астрономии (благодаря отцу), он, по существу, не имел гуманитарного образования и плохо владел русским языком. В гимназии царили жестокие и грубые нравы. Время, проведенное в ней, стало для Тобиаса сплошным кошмаром. Из семи лет, отводившихся на обучение, он выдержал только два года.
Ему почти исполнилось двадцать, однако он с трудом представлял свое будущее. В точности неизвестно, дал ли кто добрый совет, или решение пришло к нему самостоятельно, но в феврале 1777 г. он поступает учеником в Главную Петербургскую аптеку. Она была оснащена лучше, чем химическая лаборатория Академии наук, которая после смерти М.В. Ломоносова постепенно приходила в упадок.
Так началось у Ловица увлечение химией. В аптечной библиотеке было много книг, содержавших различные химические сведения. Одержимость аптекарского ученика вызывала лишь удивление, а то и насмешки окружающих. В мае 1779 г. Тобиас становится помощником аптекаря, но это назначение лишь усилило травлю со стороны «сослуживцев».
Следствием стало тяжелое заболевание. Мало кто надеялся на благоприятный исход. Однако Тобиас выжил. Он признавался потом: «Я пришел в себя и обрел рассудок... но почувствовал лишь всю меру своего бедствия.» У него не было ни семьи, ни преданных друзей, ни элементарных жизненных удобств. Он понял, что может спасти жизнь, лишь круто изменив ее течение. И Ловиц решает вернуться на родину, в Гёттинген. Там у него проживал единственный близкий родственник - дядя по материнской линии. Да и те немногие люди, кто знал и помнил его отца.
Он поступает в Гёттингенский университет для изучения медицины - слишком дорогостоящего и длительного, чтобы его можно было довести до конца. Да и сам Тобиас понимает, что путь эскулапа - не его путь. Ему все чаще вспоминаются занятия в лаборатории Петербургской аптеки. Кроме того, отношения с дядей и его семьей не сложились.
Ловиц полюбил путешествия. Поначалу это были небольшие прогулки, затем он стал предпринимать длительные экскурсии. Резко пошло на поправку здоровье - физическое и духовное. В 1782 г. он проходит более 200 миль по Германии, Франции, Швейцарии и Италии. Предпринимает восхождение на Бернский ледник в Альпах. И поднимается на Монблан. «Мое страстное желание побывать на самой высокой точке Европы было так велико, что я взобрался с величайшим трудом и опасностью на наивысший пик этой замечательной горы...» - писал Тобиас одному из петербургских знакомых.
Всё более бесперспективным становилось дальнейшее пребывание в Гёттингене. Созревает решение возвратиться в Петербург. Он запрашивает руководство Академии и весной 1783 г. получает заверение, что может рассчитывать на прежнее место в аптеке.
Майским утром 1784 г. Товий Егорович Ловиц (так будут его именовать на русский лад) приплывает в Петербург. Теперь он навсегда останется в России, окажется частицей ее истории.
Злой рок продолжает витать над Ловицем. Удачно складывалась его семейная жизнь, но один за другим умирают четверо малолетних детей, а затем сходит в могилу и жена. Печальным был и его второй брак. В некрологе о Ловице напишут: «Его жизнь была омрачена тысячью печалей и дни его были сплетением страданий».Но там же содержались и такие слова: «Он не знал других радостей, кроме тех, которые доставляли ему его химические открытия».
В лице Товия Ловица отечественное естествознание обрело самого крупного химика XVIII в., разностороннего в интересах и преуспевшего в достижениях. Однако нет ли преувеличения в подобном утверждении? Ведь именно М.В. Ломоносова считают основателем российской химии. Именно он создал первую Химическую лабораторию в нашем государстве и проводил в ней обширные исследования. Слов нет: по «гамбургскому счету» фигуры Ломоносова и Ловица несопоставимы. Что означала деятельность великого ученого-энциклопедиста для России, не нуждается в комментариях. Но если быть беспристрастным, не так-то просто назвать конкретные химические открытия, сделанные Ломоносовым; открытия, которым в хронологической летописи развития химии непременно нашлось бы место. Достижения же Ловица в этой хронологии заняли бы несколько очевидных позиций. П.И. Вальден писал: «По оригинальности своих научных работ, по образцовому экспериментальному выполнению их и по научному значению добытых им новых данных Т. Ловиц должен быть признан наилучшим химиком-экспериментатором XVIII века в России. Его работы в равной мере касаются аналитической, физической и органической химии. «И, - добавит Валъден, - если бы России XVIII века суждено было иметь... лишь еще одного химика, который соединил бы дальновидные планы Ломоносова-философа с терпеливой изобретательностью Ловица - экспериментатора, то химическая наука в России поднялась бы на одинаковый уровень с западноевропейской наукой.» За все время работы в Петербурге у Ловица почти не было помощников и учеников. Кроме, пожалуй, К. С. Кирхгофа, открывшего в 1811 г. первую каталитическую химическую реакцию.
Достойно удивления, сколь много сделал Ловиц - неутомимый исследователь, в личной жизни которого одно трагическое событие следовало за другим, и все более заявляли о себе недомогания; поистине одержимый исследователь - блестящий химик-самоучка, по существу не получивший образования.
С точностью до дня (5 июня 1785 г.) датируется обнаружение им адсорбции (поглощения) из растворов веществ древесным углем. «Оно [это открытие] одно сделало бы Ловица бессмертным», - напишет потом его биограф А.И. Шерер. Это был первый шаг к созданию в будущем важнейшей научной дисциплины - физико-химии поверхностных явлений. Ловиц применял древесный уголь для очистки самых различных продуктов (лекарств, питьевой воды, хлебной водки, меда и других сахаристых веществ, селитры и т.п.). Практический эффект был настолько велик, что имя автора открытия стало широко известно за рубежом, а Петербургская академия наук в 1787 г. избрала Ловица членом-корреспондентом (действительным членом он стал в 1793 г.). Одним из первых в мире Ловиц стал систематически исследовать процессы кристаллизации; его можно считать основоположником изучения механизма образования кристаллов из растворов. Ввел в обиход понятия «пересыщение» и «переохлаждение». Выделил в кристаллическом виде едкие щелочи, приготовил ледяную уксусную кислоту и, подействовав на нее хлором, наблюдал образование хлоруксусных кислот; наконец, получил безводный спирт («чистейший алкоголь»). Первым в России заинтересовался химией сахаров и установил различие медового и тростникового сахара.
Как химик-аналитик Ловиц занимался анализом минералов и усовершенствовал методики качественного и количественного анализа (например, предложил способ качественного определения веществ по их кристаллической форме). Независимо от шотландских исследователей А. Кроуфорда и У. Крюикшенка открыл новый химический элемент стронций в тяжелом шпате. Ничего не зная об открытии французским аналитиком Л. Вокленом хрома, Ловиц почти одновременно с ним выделил этот элемент из минерала крокоита. Начал заниматься химией титана и ниобия. Пожалуй, ученого можно было бы назвать первым на Руси специалистом в области химии редких элементов... Кроме того, он разработал новый метод анализа природных силикатов и кремнезема. Он опубликовал более 170 работ на русском, немецком, французском и латинском языках. Превосходный стиль изложения свидетельствует, что русский язык стал для него родным.
Его творческая активность не ослабла и тогда, когда он в 1800 г. из-за серьезной травмы перестал владеть левой рукой. Ученый даже планировал осуществить подъем на воздушном шаре. Быть может и здесь одержимость позволила бы Ловицу достичь цели. Но 27 ноября 1804 г. он скончался от апоплексического удара. А было ему всего 47 лет.
К сожалению, Ловицу были уготованы долгие годы забвения. Академия поручила Шереру подготовить к изданию его научное наследие. Тот ограничился написанием небольшой статьи. По вине Шерера оказались утеряны ценнейшие архивные документы. Имя Ловица стало все реже встречаться в литературе - отечественной и зарубежной. Очень немногие химики отдавали должное его достижениям. Только в середине 1950-х гг. отечественный историк химии Н.А. Фигуровский впервые собрал и прокомментировал все опубликованные труды ученого.
Почему же вклад Ловица в химию не получил своевременной должной оценки?
Работы А. Лавуазье (кислородная теория горения) и Дж. Дальтона (создание основ химической атомистики) способствовали в начале XIX в. стремительному прогрессу химии. Одно за другим следовали выдающиеся открытия; целая когорта талантливых европейских ученых вершила подлинную химическую революцию. И на этом феерическом фоне затерялись достижения исследователя из далекой и для многих загадочной России.
В нашем же отечестве еще не сложились условия, чтобы значимость открытий Ловица могла быть должным образом понята и оценена. Профессионально занимались химией буквально единичные естество-испытатели; их имена теперь знакомы лишь дотошным историкам науки. По существу, систематические химические исследования начались в России в 1830-1840 гг., когда заявили о себе такие корифеи, как Г.И. Гесс, А.А. Воскресенский, Н.Н. Зинин. В начале же столетия у Ловица просто не нашлось продолжателей его дела.
На надгробном камне Ловица было высечено no-латыни: «Себе самому - мало, всем нам - много» (камень исчез куда-то уже в наши непутевые времена). Пожалуй, едва ли можно было подобрать более удачные слова памяти. Они словно эпиграф к бытию ученого, свидетельство того, что он достойно преодолел этот «миг, называемый жизнью».
Иоганн Тобиас (Товий Егорович) Ловиц (нем. Johann Tobias Lowitz; 25 апреля 1757 г. - 7 декабря 1804 г.) - выдающийся русский химик, академик Петербургской Академии наук (с 1793).
Биография
Отец Ловица Георг-Мориц Ловиц, немец по происхождению и астроном по профессии, был руководителем экспедиции Петербург ской академии наук по исследованию прохождения Венеры через солнечный диск. Во время путешествия к Каспийскому морю экспедиция натолкнулась на беспорядочное отступление войск Пугачева, расправлявшихся по дороге с чиновниками и со всеми, кто казался бунтовщикам богатым. Бежать от опасности Ловиц не мог, с ним была вся его семья (малолетняя дочь, сын и жена), другие члены экспедиции, а также дорогие измерительные инструменты. Ловиц рассчитывал найти защиту в немецкой колонии, но кто-то из колонистов выдал его. Пугачев потребовал привезти к себе и отца, и сына Ловицев.
По дороге конвойный казак пожалел мальчика и вытолкнул его из кибитки. Пережитое потрясение было столь сильным, что вызвало у Ловица-младшего эпилепсию. Припадки этой болезни мучили Товия Ловица почти всю жизнь.
Мачеха не приняла в свою семью спасшегося от казни Товия. Она отказалась даже от воспитания собственной дочери, считая, что заботу об осиротевших детях должна взять на себя Петербургская академия наук, направившая ее мужа в опасную экспедицию.
Товия Ловица и его маленькую сестру Софью приютила семья известного математика, академика Петербургской академии наук Леонарда Эйлера (1707-1783). Ловиц, не кончая гимназии, с 1777 г. стал работать сначала учеником, а затем и аптекарем в Главной петербургской аптеке, занимаясь приготовлением и очисткой множества фармацевтических препаратов.
Семья
Личная жизнь Ловица складывалась непросто. В 1784 г. он женился на дочери коммерсанта Кункеля. В этом браке родилось шестеро детей, пятерых из них Ловиц похоронил одного за другим еще в раннем детстве. Вскоре умерла и жена. В живых остался единственный сын. Вторично Ловиц женился на старшей сестре покойной жены, которая очень любила племянника. Через четыре года умерла и вторая жена Ловица, родившая ему трех дочерей, из которых в живых осталось две. Новая потеря столь сильно потрясла уже немолодого Ловица, что к нему вернулись тяжелые приступы эпилепсии. Кроме того, работая, он однажды порезал осколком стекла сухожилия левой руки, рука перестала действовать и «высохла». В 1802 г. Ловиц в третий раз связал себя брачными узами. Он хотел даже совершить полет на воздушном шаре в честь этого события, но из-за сильного приступа кровотечения из горла не смог осуществить свой план.
Т. Ловиц скончался в 1804 г. от апоплексии в возрасте 47 лет.
На памятнике ему высечена надпись: «Себе самому-мало, всем нам - много».
Лаборатория на кухне
Ловиц открыл явление адсорбции, разработал методы сорбционной и кристаллизационной очистки веществ, обнаружил хром в российских хромовых рудах, предложил «зародышевый» метод получения хорошо ограненных кристаллов, обнаружил свойство многоосновных кислот давать два ряда солей -кислые и средние, например NaHC03 и Na2C03. Многие идеи Ловица были вторично «открыты» французскими и немецкими химиками.
В 1787 г. по предложению президента Петербургской академии наук Е. Р. Дашковой Ловиц был избран корреспондентом академии, а с 1793 г. стал ее постоянным членом и получил академическую квартиру. Ловиц устроил в кухне своей квартиры домашнюю лабораторию, где проводил эксперименты до конца своих дней - так как химическая лаборатория академии, созданная М. В. Ломоносовым , к тому времени практически уже не существовала.
Ледяной уксус Ловица
В 1793 г. Ловиц получил первые в мире кристаллы уксусной кислоты CHjCOOH, названные им «ледяным уксусом», или «ледяной уксусной кислотой». Он описал запах и вкус этих кристаллов так: «Запах расплавленного ледяного уксуса резкий, невыносимый для носа. Вкус очень кислый. Одна капля этого уксуса на языке вызывает боль, ощутимую в течение двадцати часов...».
Во времена Ловица и Ломоносова химики кроме состава и описания внешнего вида вещества устанавливали его запах и вкус.
Неудивительно, что ожоги слизистой оболочки носа и ротовой полости, отравления и другие травмы постоянно сопровождали работу химиков и делали ее очень опасной. В 1800 г. Ловиц нечаянно пролил концентрированную уксусную кислоту на стол.
Собирая ее фильтровальной бумагой, Ловиц выжимал ее пальцами над стаканом. Вскоре он заметил, что пальцы потеряли чувствительность, побелели и распухли. Через несколько дней кожа на пальцах стала лопаться и отваливаться большими и толстыми кусками.
Полученная травма навела Ловица на мысль употребить концентрированную уксусную кислоту для выведения мозолей. Сейчас бы сказали, что Ловиц не соблюдал элементарной техники безопасности при проведении экспериментов и не только в случае с уксусной кислотой. Например, для получения низких температур он смешивал гидроксид натрия NaOH со снегом голыми руками (!), в результате чего пальцы рук были поражены нарывами, лишились ногтей и оказались частично отмороженными: температура смеси NaOH и снега достигала -50° С. После каждого такого эксперимента Ловиц по нескольку месяцев не мог работать.
