Химия в древнем мире
Наука о веществах и их превращениях зародилась в Египте – технически наиболее передовой стране древнего мира. Египетские жрецы были первыми химиками. Они владели многими до сих пор неразгаданными химическими секретами. Например, приемами бальзамирования тел умерших фараонов и знати, а также получением некоторых красок.
Такие отрасли производства, как гончарное производство, стеклоделие, крашение, парфюмерия, достигли в Египте значительного развития еще задолго до нашей эры. Химия считалась «божественной» наукой, находилась целиком в руках жрецов и тщательно скрывалась ими от всех непосвященных. Однако, некоторые сведения все же проникали за пределы Египта.
Известно, что в библиотеке египетского города Александрии, одном из семи чудес света, хранились манускрипты с описанием процессов прокаливания, перегонки, фильтрования и т.п.
В истории химии древнее греческое государство также играет значительную роль. Греки многому научились у египтян, в тоже время, сами внесли значительный вклад в науку о веществах.
Химические знания, непрерывно накапливаемые людьми, постепенно отделялись от религии и переходили в самостоятельную область человеческой деятельности. Одним из первых основоположников восприятия мира через познание был известный философ Аристотель, который предполагал, что все существующие предметы и вещества состоят только из четырёх фундаментальных элементов – воды, огня, земли и воздуха. Каждый из этих элементов характеризует собственное свойство: вода – влажность, земля – холод, огонь – тепло, воздух – сухость. Древнегреческий философ Демокрит предполагал, что вся существующая и окружающая нас материя состоит из мельчайших неделимых частиц
Чрезвычайно продвинутыми в сфере науки и изобретательства были и древние китайцы, история Китая знает имена многих выдающихся учёных.
Одним из самых значительных ранних открытий в Китае можно считать изобретение фарфора. В начале II в. н.э. в Китае была изобретена бумага, которую изготавливали сначала из коры деревьев, пеньки, шелковой ваты и шелковых очесов, остававшихся от производства. Позднее на юге Китая для изготовления лучших сортов бумаги стали употреблять молодые побеги бамбука и тростника. Еще до нашей эры китайцы разработали способы получения сахара. Широкое распространение получили у них и красители, извлекаемые из растений. В Китае успешно развивалась лекарственная химия, были изобретены порох, тушь, лаки. Китайские земледельцы еще до нашей эры начали применять органические удобрения.
Химия в средние века
В течение тысячелетий происходило накопление химических знаний человека.
Примерно в VII в. н.э. арабы переняли достояние и приемы работы египетских жрецов и обогатили человечество новыми знаниями. Арабы добавили к слову хеми приставку ал, и лидерство в изучении веществ, которое стало называться алхимией, перешло к арабам.
Следует отметить, что на Руси алхимия распространения не имела, хотя труды алхимиков были известны, и даже переводились на церковнославянский язык.
Алхимия – это средневековое искусство получения и переработки различных веществ для практических нужд
В отличие от древнегреческих философов, которые лишь наблюдали мир, а объяснение строили на предположениях и размышлениях, алхимики действовали, экспериментировали, делая неожиданные открытия и совершенствуя методику эксперимента.
Алхимики считали, что металлы – это вещества, состоящие из трех основных элементов:
- соли – как символа твёрдости и способности к растворимости;
- серы – как вещества, способного нагреваться и гореть при высоких температурах;
- ртути – как вещества, способного к испарению и обладающего блеском.
В связи с этим предполагалось, что, например, золото, являвшееся драгоценным металлом, тоже обладает точно такими же элементами, а значит и получить его можно из любого металла! Считалось, что получение золота из любого другого металла связано с действием философского камня, которые безуспешно и пытались найти алхимики.
Кроме того, они верили, что если выпить эликсир, приготовленный из философского камня, то приобретешь вечную молодость! Но ни философского камня, ни золота из других металлов алхимикам найти и получить не удалось.
И, тем не менее, их деятельность дала положительные результаты: от них нам достался большой опыт работы со многими веществами, изобретенные приборы и оборудование, ими были открыты некоторые химические элементы и изучены их свойства.
В истории алхимии стоит назвать некоторые выдающиеся имена. Так, немецкий алхимик Хенниг Бранд, впервые получил фосфор, предположительно в 1669 году. Одержимый поисками философского камня и золота, он считал, что все вещества, окрашенные в золотистый цвет, содержат частицы золота. Для экспериментов Бранд воспользовался мочой. При ее выпаривании алхимик и получил белое вещество, похожее на воск, которое самовоспламенялось на воздухе – это был фосфор.
Французский алхимик Николас Фламель – личность весьма загадочная. По некоторым данным считается, что именно этому алхимику все же удалось получить философский камень и эликсир жизни. Сведения об этом человеке обрывочны, считается, что после получения философского камня алхимик скрылся. Сегодня известно, что старейшее здание в Париже, построенное еще в 1407 году, являлось когда-то домом Николаса Фламеля.
XV век – период в истории химии, ознаменованный применением алхимии для изготовления различных медицинских препаратов. Благодаря развитию точных наук, развитие химии всё более приобретало научный характер. Алхимия постепенно превращалась в химию. Химия постепенно отделялась от философии и уже, как наука, строилась на обобщениях и анализе отдельных наблюдаемых явлений.
Параце́льс (лат. Paracelsus, настоящее имя Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, 1493–1541) – знаменитый швейцарский алхимик, врач, философ, естествоиспытатель, натурфилософ эпохи Возрождения, один из основателей ятрохимии. Парацельс был великим реформатором медицинской науки и практики, он подверг критическому пересмотру идеи древней медицины, способствовал внедрению химических препаратов в медицину. Считается одним из основателей современной науки.
Можно полагать, что Парацельс погиб от систематического отравления ртутью. Он считал, что когда-то все металлы были ртутью, и провел сотни опытов, чтобы из ртути получить золото. В конце жизни он признал неудачу, сказав: «Из семени лука вырастет лук, а не роза, орех или салат».
По одной из легенд, Парацельс открыл секрет вечной молодости и не умер, а живет среди нас. Могила Парацельса на кладбище святого Себастьяна в Зальцбурге стала местом паломничества. Существует предание, что здесь в 1831 г. остановилось продвижение эпидемии холеры. Считают, что рассказы о Парацельсе легли в основу легенды о докторе Фаусте.
Постепенно уровень развития химии позволил создавать сообщества, которые имели научный подход к изучаемым явлениям, могли передавать и продолжать накапливать знания. Это были первые академии. Так, в 1560 году такая академия образовалась в Неаполе. Через 100 лет подобная академия появилась в Лондоне
Во второй половине XVII века ирландским учёным Робертом Бойлем предпринята попытка объяснения некоторых химических превращений на основании применения понятия «атом». Работы Бойля имели большое значение для становления химии как науки
В книге «Химик-скептик» он сформулировал основную задачу химии – исследование состава разных физических тел, поиск новых химических элементов. В книге содержалась обоснованная критика учения о трех началах (сере, ртути, соли) и четырех стихиях. Трактат был издан анонимно, но имя автора вскоре стало широко известно. Эта книга стала важным шагом на пути превращения алхимии в самостоятельную науку – химию.
Становление современной химии
Первым этапом существования химии как самостоятельной науки можно считать открытие закона сохранения массы (вторая половина XVIII века). Этот закон был впервые сформулирован французским химиком Антуаном Лораном Лавуазье (1743−1794), который в процессе свое научной деятельности положил основы исследования вещества уже с научной точки зрения. Автор кислородной теории горения, один из авторов новой химической номенклатуры, он предложил первый перечень химических элементов и написал первый учебник «Элементарный курс химии».
Первой (хотя и затем отвергнутой) теорией научной химии была предложенная Георгом Шталем теория флогистона (XVIII в.). Флогистонная теория была главным условием и движущей силой развития учения об элементах. Она способствовала полному освобождению химии от алхимии. Именно во время почти столетнего господства флогистонной теории завершилось начатое Бойлем превращение алхимии в химию.
К концу XVIII в. в химии был накоплен большой объем экспериментальных данных, которые необходимо было систематизировать в рамках единой теории. Создателями такой теории стали французский химик Антуан Лоран Лавуазье и русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов. Они применяли точные измерения при изучении химических реакций. Это позволило опровергнуть теорию флогистона, выявить суть процессов горения и дыхания, сформулировать закон сохранения массы.
Блестящие успехи количественных методов исследования веществ привели к фундаментальным изменениям в химии.
Английский химик Джон Дальтон (1766–1844) экспериментально подтвердил атомистическую теорию. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории) продолжался с 1789 по 1860 г.
С первой половины XIX в. химия начала свое стремительное и триумфальное развитие.
С увеличением объема знаний о веществах и их свойствах выделились ее отдельные области
Несомненно, самым значительным открытием химии стало открытие важнейшего закона природы – Периодического Закона. Периодический Закон был открыт в феврале 1869 года русским химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Сегодня Периодическая Система химических элементов Д.И. Менделеева висит на стене любого кабинета химии во всем мире! Именно Периодический Закон объединил химические знания в стройную и логическую систему. Д.И. Менделеев предсказал существование элементов, которые в то время были еще не открыты. Предсказанные Менделеевым элементы вскоре были открыты, что служило подтверждением великого открытия!
На современном этапе развития естественных наук (с XX в.) появились принципиально новые физические методы исследования. Это предоставило химикам невиданные прежде возможности для изучения веществ.
В нынешнем, XXI веке, триумфальное шествие химии продолжается. Ее наивысшая цель – удовлетворять потребности каждого человека и всего общества.
- Родиной химии считается древний Египет
- В древнем мире существенный вклад в развитие химии внесли Египет, Китай, Греция
- До III в. н.э. длился доалхимический этап развития химии. Теоретические и практические знания о веществах развивались относительно независимо друг от друга. В течение алхимического периода (III – XVI вв.) зародилась экспериментальная химия, накопились знания о веществах
- Алхимия – средневековое искусство, основной целью которого была получение философского камня
- С XVII в. началось становление химии как науки. Современный этап развития химии берет начало в XX в. и длится до наших дней
- Сегодняшние успехи прикладной химии основаны на достижениях химической науки. Поэтому фундаментальные исследования – «знания ради знаний» – особо ценны для человечества
