Юстус Либих (1803-1873)

Я могу только мечтать  о таком счастье, – сказал Либих.

По просьбе Гумбольдта Гей-Люссак принял Либиха в свою лабораторию  в качестве ассистента и предоставил  ему возможность полностью закончить  начатое исследование. Это короткое – в течение одной зимы –  сотрудничество позволило установить окончательную формулу гремучей кислоты, а молодому начинающему  исследователю Либиху дало богатый  опыт и знания.

Весной 1824 года Либих  возвратился в Дармштадт и  представил правительству рекомендации Гей-Люссака и Александра Гумбольдта. Положительные отзывы ученых о работе Либиха возымели силу, и тисенское руководство назначило 21-летнего Либиха экстраординарным профессором химии, не запрашивая мнения Академического совета университета в Гиссене.

Наступил новый  период в жизни Юстуса Либиха. Его мечта осуществилась. Он стал химиком. Теперь он должен помочь своими лекциями и другим молодым людям освоить науку. Однако каким образом становятся химиками? Для этого еще не выработаны правила. Идти извилистым, тернистым путем, каким он сам прошел за эти годы? Нет, необходимо создать новую систему – разумную, дающую возможность студентам-химикам приобрести необходимые знания.

Либих намеревался  взять за образец курсы лекций, которые он слушал в Париже, но они  не вполне удовлетворили его. Кроме  того, химик становится химиком только в лаборатории. Там он делает свои открытия...

Программа, составленная Либихом, положила начало современной, не знакомой до той поры системе  обучения.

Назначенный профессором  без согласия Академического совета, Юстус Либих не рассчитывал на его поддержку: доклады, посланные правительству, по прежнему оставались без ответа.

Видимо, придется начать строительство лаборатории своими силами, – оказал Либих.

Достойное похвалы  решение, коллега, но по карману ли вам  это? – заметил Циммерман, ординарный профессор химии в университете Гиссена.

Думаю, что правительство  рано или поздно поддержит мое  предложение. Если уж мы взялись учить  студентов, нужно создать для  этого хотя бы элементарные условия.

Либих начал строительство  лаборатории, потратив на это 800 гульденов  своих сбережений. Вскоре правительство  отпустило дополнительные средства, и темп строительства ускорился. Наступили дни, полные радости и  дерзаний. Наконец-то его мечты сбылись!

Счастье молодого ученого  разделяла и Генриетта Мольденхауэр. Ей нравились галантные манеры молодого, черноволосого профессора Либиха, его веселый характер и целеустремленная натура. С нескрываемой радостью согласилась она вскоре стать его женой. Свадьбу решили сыграть в мае 1826 года.

Обаятельность Либиха помогла ему снискать симпатии университетской  профессуры, они поддержали его предложения  по усовершенствованию системы образования.

Заняв на кафедре  место умершего Циммермана, Либих стал ординарным профессором. А вскоре друзья отпраздновали его свадьбу с Генриеттой. Осенью ему предстояло торжественно открыть для студентов двери новой учебной лаборатории.

Впервые студенты должны были систематически проводить занятия  в лаборатории. Усвоив сначала качественный и количественный анализ, они затем  занимались неорганическим синтезом, извлечением веществ из природных  продуктов и заканчивали занятия  по химии самостоятельным исследованием.

Очень скоро новая  система обучения принесла свои плоды: под руководством Либиха в лаборатории  выросли прославленные впоследствии химики – Эдуард Франкланд, Герман Фединг, Карл Фрезениус, Шарль Жерар, Август Гофман, Август Кекуле, Якоб Фольгард, Адольф Вюрц и многие другие.

Организовав лабораторию, Либих принялся за решение еще  одной задачи, имеющей важное значение для его научной деятельности. Это были вопросы, связанные с анализами органических соединений. В то время как анализ минеральных веществ достиг высокой степени совершенства благодаря работам Берцелиуса, анализ органических веществ представлял все еще одну из самых трудных областей даже для опытных химиков, в распоряжении которых были современные лаборатории. Как можно было изучить множество разнообразных веществ, которые состоят главным образам из углерода, водорода, кислорода (иногда дополнительно из азота, серы и других элементов), если невозможно даже определить их состав?

Либих решил эту  задачу, использовав методы Лавуазье, Гей-Люссака и Берцелиуса. Он изменил форму приборов и модифицировал методики, и результаты оказались ошеломляющими. В то время как Берцелиус получал надежные данные анализа какого-нибудь вещества в течение двух с половиной месяцев, в лаборатории Либиха это осуществлялось за один день! Усовершенствование количественного органического анализа дало в руки ученых ключ к просторам органической химии. И это был большой успех.

В один из декабрьских  вечеров 1828 года Либих познакомился с Вёлером. Через несколько часов после беседы они уже были настоящими друзьями и коллегами. Начав работу с циановой и фульминовой кислот, они скоро расширили область своих совместных исследований и на другие соединения.

Несмотря на то что ученых разделяли сотни километров — они жили в разных городах, — это не помешало их дружеским отношениям: они отправляли друг другу вещества для работы и вели (постоянную переписку. Особенно плодотворными оказались их исследования бензальдегида, который тогда называли горьким миндальным маслом. Исследователи установили, что продукт, образующийся при стоянии миндального масла (желтой маслянистой жидкости) на воздухе, является бензойной кислотой. И действительно, капля бензальдегида на воздухе за несколько минут превращается: в кристаллики бензойной кислоты. Пытаясь синтезировать хлорное производное этого вещества, ученые получили жидкость с острым, неприятным запахом. Анализ показал, что новое вещество отличается от бензальдёгида только тем, что вместо одного атома водорода содержит один атом хлора.

В лаборатории Либиха в Гиссене

Параллельно с исследованиями, которые он проводил совместно с  Вёллером, Либих работал и над рядом других проблем. В его лаборатории всегда было шумно и оживленно. Обычно там размещалось человек десять – пятнадцать. В глубине стояли два больших стеклянных шкафа. Два грубых деревянных стола занимали среднюю часть лаборатории – от каминов до противоположной стены, а еще два стола, такие же большие, стояли у стены с узкими высокими окнами. Студенты выполняли здесь исследования, предложенные им Либихом. В этой же лаборатории его ассистенты проводили анализы органических веществ.

Изучая действие хлора на этиловый спирт, Либих полудил  две совершенно различные жидкости, одна из которых образовывалась при взаимодействии этилового спирта с сухим хлором и обладала острым, неприятным запахом. Это был хлораль. Другая получалась при – взаимодействии гипохлорита калия с этиловым спиртом и обладала сладковатым, приятным запахом, вызывая головокружение при продолжительном вдыхании ее паров. Новое соединение назвали хлороформом.

Несколько лет спустя, окисляя этиловый спирт, Либих получил  другую, быстро улетучивающуюся жидкость с отвратительным удушливым запахом  – ацетальдегид.

Параллельно с работой  в лаборатории Либих должен был  уделять значительную часть своего времени редактированию «Летописей». В 1831 году, осознав острую необходимость в научном журнале, Либих организовал такое издание. Предполагалось, что журнал будет знакомить мировую научную общественность с достижениями немецких исследователей в области химии. По примеру Берцелиуса, Либих добавлял свою короткую критическую оценку к каждой публикуемой статье.

В некоторых случаях, чтобы суметь правильно оценить  работу, ему приходилось проводить  экспериментальную проверку. Результаты проведенных наспех опытов не всегда отличались точностью. Обычно проверку проводили его ассистенты, порой  поверхностно и в короткий срок, так, как статью нужно было быстро передавать в печать. Это нелегкое дело, которое Либих сам взвалил  на себя, было не по силам даже и десятку  ученых. Многие оценки Либиха оказались  неправильными или неточными. Это  обострило его отношения с  учеными: у него появилось много  противников, вступавших с ним в  опоры на страницах журналов и  искавших способ отомстить ему.

Либиха, однако, это  мало волновало. Для него существовала только одна истина – научная.

Интерес к неорганическим соединениям заставил ученого обратить внимание на некоторые природные  продукты. Одним из них был амигдалин, который содержится в зернах горького миндаля. Либих проводил его исследование совместно с Вёлером.

Казалось, что огромная работа в лаборатории, редактирование «Летописей», издание ряда других книг вовсе, не утомляли ученого. Либих стал только еще более сосредоточенным, еще более строго и непреклонно  относился к своим обязанностям. Строг он был и в обращении  с детьми. Их у него было пятеро. Выросший в эпоху, когда безропотное подчинение родителям считалось примерным  воспитанием, Либих, несмотря на свою любовь к жене и детям, редко позволял себе шутить с ними.

Значительную часть  своего времени Либих посвятил агрохимии. В то время все еще не было единого  мнения относительно питания и развития растений. Каким способом восстановить плодородие почвы? Как увеличить  урожай? Достигнуть этого, только удобряя  почву навозом, оказалось невозможным, необходимо было искать более эффективные  методы, а это требовало углубленных  систематических исследований.

Первые опыты  Либих провел на бесплодной почве  в Фихтентале – песчаной долине вблизи Гиссена, где росли кусты можжевельника и сосны. Он нанял рабочих, чтобы очистить и распахать почву, и посеял разные виды растений – злаки, бобовые, овощи. Прежде всего, надо было исследовать влияние минеральных солей на развитие растений.

Либих, естественно, был знаком с существовавшими  до него теориями о питании растений – и гумусовой, и водной. Однако у него были собственные представления  об этом, и надо было проверить их на практике.

Уже первые результаты показали, что калийные и фосфатные  соли имели исключительно важное значение для развития растений. Почва теряла свое плодородие потому, что запасы этих солей в ней постепенно истощались. Блестяще сделанные выводы Либиха, изложенные им с большим мастерством и убедительностью, вызвали огромный интерес. Особенно заинтересовались исследованиями Либиха английские ученые. Английская ассоциация пригласила его посетить Англию, и он уехал туда зимой 1837 года. Когда Либих вернулся домой, его ожидал еще один приятный сюрприз – в Гиссен приехал Вёлер для проведения некоторых совместных исследований.

Либиха переполняли  впечатления от поездки в Англию, и он мечтал поделиться ими с Вёлером.

Обычно анализы  проводили в лаборатории Либиха, а сложные реакции кислоты  с некоторыми веществами изучал Вёлер. Одаренный экспериментатор, Вёлер проводил даже самые сложные опыты с завидной точностью. Окислив мочевую кислоту перманганатом калия, он получил бесцветное порошкообразное вещество и послал его в Гиссен для анализа. Либих вскрыл ампулу и, высыпав ее содержимое и внимательно посмотрев, определил:

—      Аллантоин. Это то же соединение, что и присланное нам для анализа Леопольдам Гмелиным семь лет назад.

Ассистент Либиха, Дитцль Либерман, удивленно посмотрел на него. Он знал, что у профессора фантастическая способность определять вещества с первого взгляда, но утверждать, что это, то, же самое вещество, которое он увидел семь лет назад, просто невероятно! Белый порошок на стекле, казалось, ничем не отличался от сотен подобных веществ, находящихся в склянках или ампулах в лаборатории. Но Либих, тем не менее, установил, что это был аллантоин.

На следующий  день Либерман принес результаты. Либих бросил на них беглый взгляд и удивленно поднял брови.

Вы провели контрольный  анализ?

Да. Оба дали совершенно одинаковые результаты.

Но они отличаются от результатов, полученных при анализе  вещества, которое прислал Гмелин.

Наверняка вещества близкие, но не идентичные, — робко  сказал Либерман.

Вещества одинаковые, Либерман. Это аллантоин. Немедленно разыщите ампулу Гмелина и проведите анализ вновь!

Сотрудники лаборатории  растерялись. Найти ампулу, полученную семь лет назад, дело не легкое. Ассистенты прервали работу, принесли ящики, в  которых хранили все вещества, и стали просматривать их содержимое, внимательно изучая надписи на маленьких  склянках. На этот раз Либих хватил через край, думали они во время  поисков, пустая трата времени, только и всего.

Ампулу Гмелина тем не менее нашли; вещество, содержащееся в ней, проанализировали еще раз и установили, что оно идентично новому, высланному Вёлером. Ошибочным оказался старый анализ из-за какого-то загрязнения, случайно попавшего в пробу во время работы. Определение Либиха подтвердилось.

Исследование мочевой  кислоты и продуктов ее взаимодействия с другими веществами давало все  более интересные результаты. Свойства этой кислоты и продуктов ее распада  служили подтверждением идеи, которая  уже давно занимала Либиха.

Английский ученый Грэм высказал предположение, что некоторые неорганические кислоты содержат несколько атомов водорода, которые могут замещаться металлом. Раньше ученые принимали, что в состав всех кислот может входить только один атом водорода, способный замещаться на металл. Предположение Грэма о многоооновности неорганических кислот значительно изменило взгляды химиков относительно процессов нейтрализации. Результаты исследований органических кислот можно было правильно истолковать лишь в том случае, если принять возможность существования многоосновных органических кислот. Теория о многоосновности некоторых органических кислот дала возможность правильно написать их формулы, объяснять образование кислых солей. В связи с этим двадцатый годами позже Август Кекуле писал: «Современные взгляды, на кислоты – это не что иное, как расширенная и углубленная теория Либиха о многоосновных кислотах».