Кожен науковий напрям вивчення оточуючого світу має свою історію та
багаторічний досвід, який використовується для розвитку суспільства. Зародження
будь-якої природничої науки починалося із спостереження за оточуючим світом, а в
подальшому, виконання над об’єктами спостереження експериментальних операцій.
Хімія – також наука експериментальна, тому для вивчення основних хімічних
властивостей, понять і закономірностей необхідно мати відомості про вже отримані
результати досліджень попередників. Лише спираючись на багаторічний досвід
хіміків-дослідників, розуміючи першопричину виконання ними досліджень, умови
проведення експериментів, отримані результати та інтерпретацію цих відомостей,
можна усвідомити сформовані сучасні хімічні поняття, закони, залежності,
закономірності.
В різні часи вчені – хіміки мали свої передумови формування уявлень про
оточуючий світ та значення хімічної науки для людства. Були часи, коли хіміки лише
описували спостереження і починали проводити дослідження; коли узагальнювали
знання і в умовах жорстокої боротьби доводили свою правоту, сперечались між собою
і викристалізовували цінні висновки та закони. Ставлення до хіміків в різні часи також
було різним: в одних випадках заганяло науку в глухий кут, а в інших – дозволяло
використовувати великий арсенал можливостей, матеріалів, обладнання. Результати
тривалих пошуків зараз людство використовує повсякчас, навіть не замислюючись,
що могло бути інакше, якби не стійкість духу, наполегливість, допитливість,
винахідливість та надзвичайний інтелектуальний потенціал тогочасних дослідників.
Пропонуємо Вашій увазі навчальний посібник з Історії хімії, який допоможе
розібратись в тонкощах історичних передумов формування наукових уявлень хіміків,
розвитку їх теорій, і нарешті, формулювання законів, якими кожен з нас користується
щоденно. Посібник містить відомості про історичні часи життя і творчості видатних
науковців, що зробили неоціненний вклад в розвиток хімії. Також, відображено цікаві
події, експериментальні невдачі, перемоги, курйози, боротьбу поглядів на шляху
зародження, становлення чи занепаду різних хімічних теорій, формулювання понять,
законів. В навчальному посібнику запропоновано відповісти на ряд питань, які
сприяють кращому засвоєнню матеріалу; розв’язати низку оригінальних задач, що
пропонуються майже в кожному розділі.
Мета курсу. Латинське прислів’я говорить: “Historia est magistra vitae” – “історія
– учитель життя”. Виходячи з цього, перед курсом ”Історія хімії”, ставиться
щонайменше дві мети:
− з одного боку, курс допомагає вихованню хіміків на прикладі самовідданої
праці багатьох поколінь хіміків та їх попередників – алхіміків і єгипетських жерців,
боротьби їх інтересів з оглядом на те, що ними рухало: ідея, фанатизм, самолюбство,
безмежна цікавість, любов до своєї праці чи користь;
− з іншого боку, курс буде сприяти поглибленому розумінню проблем хімії, які
сформувались в історичному плані, розумінню напрямків їх розв’язання зараз і хоча б
у недалекому майбутньому, і тим самим дає можливість передбачити шляхи
подальшого розвитку цієї науки.
Відомі різні способи періодизації історії хімії. В одних випадках вона будувалась
за принципом панування тих чи інших теорій (період учення про флогістон,
антифлогістонний період, період створення та становлення атомно-молекулярної
теорії і таке інше), в інших випадках виходили з особливостей методів дослідження
(аналітичний період, синтетичний період і т.п.), ще в інших − на основі зрілості науки
(емпіричний етап, теоретичний і т.п.). Рідше в основі періодизації історії хімії клали
календарні термін − століття чи десятиліття.
Хоч ці періодизації вносять деяке упорядкування хіміко-історичного матеріалу,
проте залишають поза увагою суттєві питання соціальної зумовленості розвитку хімії і
5
таять певні суперечності. Зокрема, вони, як правило, не узгоджуються з розвитком
виробництва та економічного базису. В рамках цих періодизацій практично завжди
відбувається накладення одного періоду на інший, оскільки панівні на даному етапі
теорії та методи виявляються ще дійовими і на інших етапах. Розбіжність у виборі
періодизації призводить до надмірних умовностей.
Одначе принаймні головні з цих недоліків можна б усунути, якщо розглядати
хімію не тільки як сукупність знань, але й як предметно-практичну діяльність людини,
тобто як частину виробництва матеріальних та духовних цінностей. Історія хімії
свідчить про нерозривну єдність теоретичного знання та матеріального виробництва.
Хімія протягом усієї своєї історії вирішувала одну, і тільки одну, двоєдину задачу
– отримання матеріалів із заданими властивостями (кераміки, пороху, ліків, металів,
барвників, пластмас, волокон, каучуку), на досягнення чого спрямовувалась
виробнича діяльність людини, та пошук засобів управління властивостями речовин, на
реалізацію чого націлювалась теоретико-пізнавальна діяльність. Іншими словами,
розв’язання теоретичної проблеми походження властивостей речовини та управління
цими властивостями слугувало ключем до виконання виробничого завдання
отримувати матеріали із заданими властивостями.
Походження хімії. Хімія, як мистецтво перетворення речовин, починається з відкриття людиною здатності вогню змінювати природні матеріали. Процес накопичення практичних хімічних знань розпочався в глибокій давнині і проходив повільно. Важкі життєві умови первісних людей не сприяли розвитку продуктивних сил, накопичення знань було випадковим. В доісторичні часи первісна людина познайомилась з кухонною сіллю, із її консервуючими властивостями. Потреба в одежі навчила наших далеких предків примітивних засобів обробки шкір тварин. Приблизно 100 тисяч років тому людина оволоділа вогнем, що ознаменувало нову еру в історії культури. Вогнище стало своєрідною лабораторією, де людина спочатку випадково спостерігала деякі хімічні перетворення, а потім цілеспрямовано їх використовувала. Те ж саме вогнище – результат хімічного перетворення – горіння. На вогнищі стали готувати їжу (це одне хімічне перетворення), на вогнищі можна було обробити глину, внаслідок чого виникло гончарне ремесло. Випадково у вогнище чи у вогонь підчас лісної пожежі попав синій камінь (мідна руда – азурит) і перетворився в блискучі мідні кульки, внаслідок чого людина поступово навчилася виплавляти мідь. А ще раніше людина навчилася використовувати самородну мідь, як і самородне золото, для виготовлення прикрас. З цього моменту кам’яний вік змінився мідним (близько 4000 р. до н.е.). Можливо, мідь вперше навчилися виплавляти на Синайському півострові чи в гірських областях Шумера (територія сучасного Іраку). До 3000 р. до н.е. стали виплавляти бронзу – міцніший від міді метал. Спочатку це відбулося випадково, наприклад, у плавильну піч для отримання міді випадково разом із мідною рудою попала олов’яна. Сам термін «Хімія» вперше (бл. 400 р. н.е.) згадується у трактаті Зосимуса Панополітанського (бл.350 – 410 р.р. н.е.), який був або єгиптянином, або греком з міста Панополіса, - нині місто Акхмім, Єгипет. Дехто з вчених вважає, що Зосимус походив з александрійських халдеїв, тобто був євреєм. На це вказує той факт, що вчений хоча й писав всі твори давньогрецькою, проте, демонстрував вміння писати єврейською та досить добре для свого часу розбирався в іудейно – християнській символіці. До наших днів твір Зосима, який складався із 28 книжок, дійшов не повністю. У цих творах Зосимус розповідає, що «хімії» або «священного таємного мистецтва» людей навчили падші з небес янголи, які стали демонами, і саме таким способом вони нагороджували «дочок людських» за любов і близькі стосунки. Першу книжку – чорну магію, згідно з Зосимою, де описувалися прийоми «таємного мистецтва», викрав у праотця Ноя проклятий ним син Хам і продав її єгипетським жерцям, тому нібито хімія й бере свій початок з так званого «хамового ремесла». 7 Зосим першим описав прийоми затвердіння речовин, створення імітацій золота та срібла, утворення ацетату свинцю та його солодкий смак (назва «свинцевий цукор» використовується й досі). Він перший висунув ідею створення філософського каменю – субстанції, яка здатна перетворювати неблагородні метали на золото. Твори Зосима мали велику популярність серед александрійських та європейських алхіміків. Слово «Хімія» має декілька походжень: з давньоєгипетської дане слово означає долину річки Нілу Хем – провінції Єгипетської імперії чорноземів або «хюм», що означає «земля» (порівняйте з латинським словом «хумус», яке означає грунт), а з давньогрецької «χυμο′ζ.» («сік») перекладається як мистецтво виготовлення рідин та мистецтво виплавляння металів. Існує також версія походження цього слова з давньокитайської «ким», що означає «золото». Сучасна назва «хімія» походить від пізньолатинського слова «Chimia» і на даний час є інтернаціональним словом: німецьке Chemie, французьке Сhimie, англійське Сhemistry тощо. Практично до середини XIX століття до хімії і хіміків ставилися з презирством та зневагою. В XVI ст. письменник Лео Африканус (1494 – 1554) писав: «Хіміки – то є найбридкіша категорія людей; вони вічно порпаються в сірці та іншому смороді». Одна з історій, що сталася з Д.І. Менделєєвим ще в кін. XIX ст. також підтверджує дане твердження. Якось він проїздив вулицею і звернув увагу на натовп людей, які вели до поліцейського відділку кількох злодіїв. «Хіміків повели, - пояснив професору візник, - багато їх зараз розвелося, усяких хіміків – шахраїв.» Стародавні єгипетські вчення. Колискою хімії став Древній Єгипет. Таємницею «священного мистецтва» володіла каста жерців. Вони були настільки всесильними, що їх побоювались навіть фараони. У храмах єгипетські жерці займалися різними науками– астрономією, математикою, медициною. Вони з великою точністю передбачали сонячні затемнення, зміну погоди, проводили складні розрахунки пірамід і інших споруд. Винайдений жерцями спосіб бальзамування трупів досі дивує сучасних вчених. Однією з найвідоміших мумій, які збереглися до сьогоднішнього часу, є мумія 18 – річного фараона Тутанхамона. За 2000 р. до н.е. жерці Древнього Єгипту під час богослужінь викликали несподіване спалахування вогнів в храмах, що призводило в містичний жах віруючих єгиптян. Віряни вірили, що сам бог Амон входить в храм і запалює вогні; жерці вміли виготовляти як ліки, так і отрути, а також викликати «змій, що раптово оживали». Рецепт однієї із таких «змій» дійшла до наших днів під назою «Фараонова змія» - термічний розклад роданіду ртуті: 2Hg(SCN)2 = 2HgS + C3N4 + CS2 Жерці вміли також викликати блискавку і грім в храмах, створювати «штучну кров» за подібною реакцією: FeCl3 + 3NH4SCN = Fe(SCN)3 + 3 NH4Cl; вони знали оцтову кислоту, вміли добувати аміак та ртуть; виготовляти підробки золота і срібла, виплавляти бронзу, свинець, олово, а пізніше (за 1000 років до н.е.) залізо; виготовляти різнокольорові фарби та емалі для кераміки і, навіть виплавляти кольорове скло. Рис.1. Бальзамування тіл у Древньому Єгипті Рис.2. Єгипетські жерці 8 Одна з біблійних легенд стверджує, що пророк Моісей (Ісход, XIV), намагаючись звільнити свій єврейський народ з єгипетського рабства демонстрував різні чудеса перед фараоном та жерцями, як йому наказував Бог: кроваві ріки, перетворення посоху на змію тощо. Батьківщиною косметики є Древній Єгипет. В цій країні мистецтво прикрашання обличчя та тіла досягнуло найвищого розквіту. Любов єгиптян до косметики була настільки великою, що, навіть священним тваринам (кобрам, крокодилам, кішкам, бикам) в храмах малювали навколо очей кола із фосфоресцентних фарб, а статуям яскраво вимальовували очі, заповнюючи райдужну оболонку кварцитом, а замість зіниць вставляли краплинку кришталю, внаслідок чого око починало набувати гіпнотичних властивостей. Довгий час косметику та прикраси мали право носити в Єгипті тільки чоловіки, жерці та фараон. Виплавка металів з руд, виробництво барвників, виготовлення скла та кераміки, гончарне виробництво та медицина — все це було добре розвинуто в Древньому Єгипті. Самі древні скляні бусини були зроблені в Древньому Єгипті близько 2500 р. до н.е. Одним із перших металів, що були відомі людині, було метеоритне залізо. Давні Греки та Египтяни називали його «небесним металом», а його назва перекладається як «зірковий» (з давньогрецької) або «той, що капає з неба». Вироби із «земного» заліза (виплавленого із руди) з’явились лише в XII ст. до н.е. в Малій Азії, Египті та Месопотамії. Першу зброю було виготовлено в кін. V – на поч. IV тис. до н.е. із природного золота, що містило до 20 % домішок інших металів. Лише в ІІІ тис. до н.е. для виготовлення металічних виробів використали мідь (мідний вік), а в ІІ тис. до н.е. – бронзу (бронзовий вік). Один із древніх рукописів Єгипту “Папірус Еберса” (XVI ст. до н.е.) містить рецепти виготовлення фармацевтичних засобів. Грецькі елементи-стихії. На 600 р. до н.е. Греки, чия природничо-наукова думка випередила багато пізніших наукових відкриттів, звернули свою увагу на природу та структуру речовин, що її складають. Грецьких філософів (любителів мудрості) не цікавили способи отримання речовин та їх практичне застосування, їх цікавила тільки суть речей та процесів, тобто вони шукали відповідь на питання “Чому?”. Вони першими зацікавились причинно-наслідковими зв’язками, тобто тим, що сьогодні називають теорією. Ця теорія започаткована Фалесом з Мілета (це в Іонії – на західному узбережжі Малої Азії, тобто в теперішній Туреччині). Фалес за першооснову всього сущого приймав воду, бо вода, випаровуючись, перетворюється в “повітря”, а після випаровування (морської води) залишається “земля”. Анаксимен із того ж Мілета (595 – 525 р. до н.е.) основою всього вважав повітря, Геракліт (540 – 475 р. до н.е.) – вогонь, бо все у світі змінне та рухливе, як вогонь. Потім Емпідокл з Агрегента (490 – 430 р. до н.е.), підводячи підсумок учень своїх попередників, визнавав існування чотирьох основ речей: вогню, повітря, води та землі. Ці основи за Емпідоклом, є матеріальними та наділеними властивостями любові й ненависті, внаслідок чого вони Рис. 3. Давньоєгипетські хімічні ремесла та виробництво 9 або з’єднуються, або відштовхуються чи взаємно знищують одна одну (вогонь та вода). І, нарешті, Аристотель із Стагіри (384 – 322 р. до н.е.) створив своє вчення про елементи – стихії. Це той самий Аристотель, учень Платона, який заснував свою школу в ліцеї в Афінах. Аристотель – великий грецький філософ, енциклопедист, що залишив багато творів із природознавства та філософії, зокрема, із логіки та діалектики. Йому довелося народитися в сім'ї людей, що мають благородне походження. Батько Аристотеля був спадковим лікарем, служив при царському дворі лікарем, і саме від нього син дізнавався ази філософії і мистецтва лікування. Дитячі роки Аристотеля проходили при дворі, він був добре знайомий зі своїм ровесником, сином царя Амінти III - Філіпом, який через роки сам став правителем і батьком Олександра Македонського. В 369 році до н. е. Аристотель став круглим сиротою. Турботу про підлітка взяв на себе його родич Проксен. Опікун заохочував допитливість вихованця, сприяв його утворенню, не шкодував грошей на придбання книг, які на той час були дуже дорогим задоволенням. Розум юнака полонили місцеві розповіді про мудреців Платона та Сократа і юний Аристотель старанно займався, щоб, потрапивши в Афіни, не уславитися неуком. В 367 чи 366 році до н.е. Аристотель прибув до Афін, але, до свого великого розчарування, не застав там Платона: той на три роки відбув на Сицилію. Молодий філософ даром часу не втрачав, а поринув у вивчення праць Платона, попутно знайомлячись іншими напрямками. Можливо, саме ця обставина вплинула на формування поглядів, відмінних від поглядів наставника. Перебування в Академії Платона тривало майже два десятка років. Аристотель виявився учнем на рідкість талановитим, наставник високо цінував його розумові здібності, хоча репутація його підопічного була неоднозначною і не зовсім відповідала поглядам афінян про справжніх філософів. Молодий Аристотель не позбавляв себе земних задоволень, не терпів обмежень, любив випити і погуляти, на що Платон казав, що його необхідно «тримати в узді». Аристотель був для нього одним з улюблених учнів, з тих, в кого вкладають душу; між ними існували дружні стосунки. На адресу Аристотеля звучало безліч звинувачень в чорній невдячності. Однак, полемізуючи з другом-наставником, він завжди висловлювався про Платона виключно шанобливо. Про глибоку повагу може свідчити і той факт, що, маючи сформовану, цілісну систему поглядів, а значить, і передумови для відкриття власної школи, Аристотель не зробив цього за життя Платона, обмежуючись викладанням риторики. Та все ж, однак, Арістотель якось сказав: «Істина і Платон мені дорогі, проте істина – дорожча!». Приблизно в 347 р. до н.е. великий наставник помер, і місце глави Академії зайняв його племінник, спадкоємець майна Спевсіп. Опинившись в числі незадоволених, Аристотель залишив Афіни і відправився в Малу Азію, місто Ассос: його запросив туди погостювати тиран Гермій, також учень Платонівської Академії. В 345 р. до н.е. Гермій, активно виступав проти перського ярма, за що був убитий, і Арістотелю довелося спішно покинути Ассос. Разом з ним рятувалася і молоденька родичка Гермія - Піфіада, на якій філософ незабаром одружився. Прихисток вони знайшли на острові Лесбос, в місті Митилена. Саме там Аристотеля застала подія, з якої в його біографії почався новий етап – македонський цар Філіпп запропонував вченому стати наставником і вихователем сина Олександра, тоді 13-річного підлітка. Аристотель виконував цю місію приблизно в період з 343 - 340 р. до н.е. і його вплив на формування думок, характер людини, яка прославилась на весь світ, був величезним. Рис.4. Арістотель 10 Олександру Македонському приписують таке висловлювання: «Я шаную Аристотеля нарівні зі своїм батьком, тому що якщо батьку я зобов'язаний життям, то Арістотелю - тим, що дає йому ціну». Після того як молодий цар вступив на престол, його колишній наставник пробув поруч з ним ще кілька років. Є версії, що філософ був його супутником в перших далеких походах. В 335 р. до н.е. 50-річний Аристотель, залишивши з Олександром Каллісфена – свого племінника і філософа, відправився до Афін, де заснував Лікей - власну школу, але в 323 р. до н.е., після смерті Олександра Македонського, по країні прокотилася хвиля антимакедонських репресій, і над філософом згустилися хмари, а тому Аристотель в 322 р. до н.е. залишає Лікей і відбуває з групою учнів в Халкіду, що на острові Евбей. Острів Евбей стає його останнім притулком: спадкова хвороба шлунка перервала життя 62-річного філософа. Кожен з елементів-стихій Аристотеля – носії таких якостей: вогонь – гарячий та сухий, земля – суха та холодна, вода – холодна та волога, повітря – гаряче та вологе. Аристотель пішов ще далі – кожен елемент він характеризує певним природнім набором властивостей. Так вогню притаманне підніматися, землі – падати. Проте властивості небесних тіл відрізнялись від властивостей будь-якої речовини на землі. Ще в часи Фалеса землю уявляли як плоский диск, покритий напівсферичним куполом неба, який пливе в безкінечному океані води. В часи Аристотеля астрономи уявляли небо, як сферу, в центрі якої знаходиться кругла земля. Не падаючи і не піднімаючись, небесні тіла, здавалося, постійно оберталися навколо землі. За думкою Аристотеля це відбувається тому, що небеса складаються з п’ятого загального принципу, латиною quinta essentia (п’ятий елемент), тому ці принципи-стихії можна називати елементами. Саме слово “елемент” – латинське і з’явилось в часи Римської імперії. Звідси ж з’явилось і слово квінтесенція, яким позначають найчистішу та найбільш концентровану форму будьчого. Що ж стосується Аристотеля, то він цю п’яту суть називав усія (суть) та ефіром (від грецького слова “сяяти”, адже характерною властивістю небесних тіл є сяйво). Окрім ефіру в Аристотеля заслуговує уваги ще оди факт – висновок, що випливає з уявлення філософа про стихії-якості. Це і є ідея трансмутації (тобто перетворення) неблагородних металів у благородні, що виникла пізніше в алхімічний період. Грецька атомістика. Питання про ділимість матерії було ще одним важливим питанням, яке цікавило грецьких філософів. Камінь, розпиляний навпіл чи розтертий на порох, залишався тим же каменем, кожну крупинку якого можна було розділити на ще менші частки. До якої межі можна ділити і чи існує така межа взагалі? Іонієць Левкіпп (500-444 р.р. до н.е.) вважав, що за таким дробінням можна отримати настільки малу частку, що подальше дробіння не можливе. Учень Левкіппа, Демокріт з Абдері (470-360 р. до н.е.) назвав ці частки “атомос”, тобто “неділимий”, і цей термін ми й успадкували. Учення про те, що матерія складається з атомів, отримала назву атомістичної теорії. Демокріт вважав, що атоми кожного елемента мають особливі розміри та форму і саме цим пояснюються різні властивості елементів. Різні речовини, які ми бачимо й відчуваємо, є сполуками атомів різних елементів. Змінивши природу цієї сполуки, можна одну речовину перетворити в іншу. Усе це звучить надзвичайно сучасно. Але Демокріт не підкріпив свою теорію експериментами, бо давньогрецькі філософи і не ставили експериментів, вони шукали Рис.5. Елементи –стихії Арістотеля 11 істину в суперечці. Більшість філософів, особливо Аристотель, уявлення про атоми вважали парадоксом, тому ніхто з них не міг їх сприймати. Атомістична теорія протягом двох тисячоліть після Демокріта залишалась не популярною і про неї майже ніхто не згадував. І все ж таки атомістична концепція не щезла. Давньогрецький філософ Епікур (342 – 270 р.р. до н.е.) використав атомізм у своєму вченні, а епікурійці мали немало прибічників і в наступні століття. Одним із них був давньоримський поет Тит Лукрецій Кар (біля 95 – 55 р.р. до н.е.). Лукрецій виклав атомістичні погляди Демокріта та Епікура в поемі “Про природу речей” (De Rerum Natura). За думкою багатьох вчених, це найкраща з будь-коли написаних дидактичних (навчальних) поем. В усякому разі, праці греків пропали, а поема Лукреція збереглась й донесла атомістичне вчення до тих часів, коли в боротьбу вступили нові наукові методи, які й привели атомізм до цілковитої перемоги. Цікаві факти з Давньої Греції. Древні гречанки в якості пудри для обличчя використовували ферум (ІІІ) оксид. Він слугував і румянами, а з додаванням оливкового масла навіть губною помадою. Наприклад, серед гречанок вищого кола навпаки популярним був світлий тон шкіри – для чого старалися не виходити з дому на сонце або використовували звичайну крейду. Миюча дія золи дерев (через поташ, який міститься в золі) була відома грекам ще в 2000 р. до н.е. В 1300 - 1000 р.р. до н.е. в Древній Греції були вже відомі мідь, залізо, олово, свинець, закалка та виготовлення сталі; а також використання гною в якості добрив. А квасці використовували для дублення шкіри та фарбування шерсті. Архелай, один із полководців царя, бл. 100 р. до н.е. виявив, що при обробці деревини квасцями, вона стає вогнетривкою. А чи знаєте ви, що у людської сечі в давнину було багато застосувань. Стародавні Греки, зауваживши, що сеча володіє яскраво вираженими антисептичними властивостями, промивали нею рани і навіть використовували як ополіскувач для рота. У Стародавніх Римлян зібрану сечу продавали в майстерні з пошиття одягу, де її використовували для очищення вовни від бруду, а іноді і вимочували тканини перед фарбуванням. В IV ст. до н. е. війська Олександра Македонського вторглися до Індії. На берегах річки Інд у війську вибухнула епідемія шлунково – кишкових захворювань, яка як не дивно, не торкнулася жодного воєначальника. Виявилося, що прості воїни користувалися олов’яним посудом, а їх командири — срібним. Тоді й згадали, що перський цар Кір II Великий під час військових походів наказував зберігати питну воду в срібних посудинах. Набагато пізніше римські легіонери стали носити панцири, наколінники і поножі зі срібла. Срібло має бактерицидні властивості, а також сприяє швидкому загоєнню ран. В Древній Греції були закладені основи практично всіх наук. Першою наукою була математика. В VI ст. до н.е. Піфагор склав таблицю множення. Евклід заклав основи геометрії, Архімед — основи механіки та фізики, а Гіппократ — основи медицини. Знання древніх грецьких вчених і досі не втратили своєї актуальності в сучасному світі. Рис. 6. Виробництво парфумерних композицій в Древній Греції 12 Стародавні китайські, індійські та месопотамські вчення. Хімічні пізнання індусів були вагомими. Знаменитий барвник індиго слугував їм для живопису та фарбування тканин. Індуси навіть друкували малюнки на тканинах, хоча в Європі цього навчились лише в XV ст. Мідь, бронза та залізо були відомі індійцям в ІІІ тис. до н.е. - з них виготовляли зброю. В ІІ – І ст. до н.е. індійці пізнали олово, свинець, срібло, золото, ртуть, сурму, квасці, нашатир тощо. В священних книгах – Ведах згадується про добрива та виготовлення ліків. Для виготовлення ліків широко використовували нітратну, сульфатну, хлоридну кислоти. Розвинутою була і металургійна промисловість. Всім, хто зараз приїжджає до столиці Індії – Делі, показують знамениту металеву колонну IV ст. н.е., яка не змінилась протягом століть в умовах вологого і жаркого клімату. Вона складається з практично чистого заліза (99,72 % Fe), яке не зазнає корозії. В 2500 - 2000 р.р. до н.е. Давньому Вавилоні були винайдені терези – прилад, що використовувався для виміру кількості золота та інших матеріалів. В якості ідеї для їх сворення слугувало коромисло вантажника. Великих успіхів у розвитку практичної хімії було досягнуто в Древньому Китаї. Китайські металурги першими навчилися виплавляти цинк («китайське залізо»), коли в Європі його вперше добув саксонський металург І. Генкель лише в XVIII ст. Китайці перші також винайшли компас. Китайський імператор Цин Шихуанді (249 – 206 р.р. до н.е.), під час правління якого було збудовано Велику китайську стіну, використовував для написання на папері таємні чорнила, які готувались із густого рисового відвару, завдяки чому написані ієрогліфи були невидимі. Щоб їх проявити, імператор використовував бурий відвар морських водоростей, який містив йод, - при дії відвару написане на папері проявлялось синім кольором. На гробниці китайського полководця Чжао Чжу, похованого в 316 році, є металевий орнамент. Коли сучасні хіміки зробили аналіз металічного орнаменту з гробниці, то виявилось, що він містить 5 % магнію, 10 % міді і 85 % алюмінію. Як ми знаємо, алюміній зараз добувають тільки за допомогою потужного постійного електричного струму за високих (понад 2000 °С) температур. Значним відкриттям у Древньому Китаї потрібно вважати винахід фарфору (XVIII – XII ст. до н.е.). В Європі фарфор був винайденим тільки в XVII ст. Ще одне беззаперечне відкриття китайців – чорний порох, відкритий в IX ст. н.е. В ІІ ст. н.е. в Китаї був винайдений папір, який виготовляли з деревини та ганчір’я. Його винахідником вважають китайського чиновника Чай Луня. В Європу папір потрапив лише в XII – XIII ст. Ще до нашої ери китайці вміли добувати цукор із рослин. Китайський алхімік Вей По – Ян, що проживав в ІІ ст. н.е. виготовив, як він вважав, таблетки безсмертя (китайською «ху – ша» і «тан – ша»), які складались із сульфіду ртуті HgS. В легенді говориться, що ці чарівні таблетки Вей По – Ян споживав сам і давав їх своїм учням, і навіть улюбленій собаці. Найблищим часом всі вони померли, але потім, ніби – то, воскресли із мертвих та жили вічно. Однак, його прикладу так чомусь більше ніхто і не наслідував. Рис. 8. Піч для виплавки заліза в Давній Месопотамії Рис. 7. Виробництво паперу в Давньому Китаї 13 Який алкогольний напій вважається найдавнішим? Неймовірно, але пиво з'явилося в далекі часи одночасно з появою колеса. Археологи стверджують, що пиво було відомо в Стародавньому Вавилоні, тобто вже 8000 років тому. За іншою версією, вік пива - 9000 років. Вона заснована на знахідці рецепта пива, висіченого в камені в межиріччі Тигру і Євфрату Древніми Шумерами. У той час технології варіння ще не було, а тому готувався напій шляхом розтирання ячменю і полби (предок пшениці). Злаки заливали водою, додавали запашні трави і отримували через кілька днів напій, який своїм смаком нагадував сучасне пиво. Пили його через очеретяну соломинку, так що, можна сказати, пиво - це предок коктейлю. Ледь у людства з'явилася писемність, одним з перших слів, написаних клинописом було «пиво». Поступово з'явилися необхідні ємності для приготування сусла, ємності для зерна та попередньої підготовки інгредієнтів і інші необхідні елементи пивної справи. У Месопотамії пиво варили також на продаж. Археологи знайшли на території сучасного Іраку глиняні дощечки, на яких були зображені дві людини за роботою у пивоварного чана. Вік дощечок - 6000 років. Тисячею років пізніше на Шумерських дощечках з'являється детальний, покроковий рецепт приготування пива. Тоді ж знайдені дощечки з приказкою «не пити пива - не знати радості». Хміль в ті часи ще не знали, а якщо і знали, то не застосовували в пивоварінні, звідси можна зробити висновок, що пиво в той час було солодкуватим, без знайомої хмільної гіркоти в смаку. Варили пиво спочатку жінки. Це було відзначено малюнками і іншими документами давнини. Але незабаром популярність напою стала рости і він неминуче став предметом торгівлі, яка традиційно була в чоловічих руках. Так і пивоваріння перекочувало в сильні чоловічі руки. Пиво набуло гіркоти за рахунок хмелю, а торгівля напоєм приносила значний прибуток. Численні археологічні дослідження подарували сучасному світу знання про те, як поводилися з пивом стародавні жителі Персії. У будинках заможних городян або просто багатих жителів під підлогою в землі вкопувалася велика ємність, яка накривалася глиняною кришкою з діркою посередині. Імовірно, пиво пили через цей отвір за допомогою тростинок або вичерпували його. Будинки персів ділилися на жіночу і чоловічу частини. У чоловічій кімнаті в багатьох будинках в підлозі була така посудина. Скоріш за все, чоловіки збиралися за бесідою або з інших приводів і пили пиво, не встаючи з місця, просто зануривши тростинку в посудину. Вино, як найдавніший алкогольний напій, згадується в Старому Завіті і археологічні розкопки показують, що його вживали в Індії, Єгипті, Персії, Стародавній Греції, Італії та в Південній Америці задовго до нашої ери. За давньогрецькою легендою, своїм щастям людство зобов'язане якомусь пастуху на ім'я Естафілос, який, відправившись на пошуки зниклої вівці, виявив її, як ту, що поїдає виноградне листя. Пастух зібрав з лози кілька досі невідомих плодів і відніс їх своєму господареві Ойнос, який вичавив з дивовижних ягід сік. Сік з часом ставав все ароматнішим і так, якщо вірити Древнім Грекам, вийшло перше в світі вино. Хоча створення вина приписували собі майже всі древні народи. Вино Слов'яни в основному не виготовляли до XVI століття, тому його почали завозити з ХIV століття з Греції та інших країн. Можна сказати, що наші предки до XIV століття взагалі не вживали п'янких напоїв. Потрібно відзначити, що такі напої як: мед (медовуха), напій п'янкий, березовиця спочатку не були п'янкими, тільки з XIV століття почали проводити над ними різні експерименти пов'язані з бродінням. Горілка, що вважається традиційно російським алкогольним напоєм, такою, по суті не є. У нинішньому вигляді і в нинішній формі (40°) вона з'явилася лише в другій половині XIX століття. А до цього справжнім господарем столу в Російській імперії вважався полугар. 14 Полугар (хлібне вино) - це міцний 38-градусний напій, отриманий під час бродіння хлібного сусла за допомогою солоду і хлібного борошна. Він був відомий на Русі, починаючи з XV століття. Але в кінці XIX – початку XX ст. полугар був повністю витіснений з ринку горілкою. Полугар відрізняється від горілки не тільки вмістом спирту та міцності, але також способом дистиляції, смаком, заснованим на вихідній сировині, наявністю домішок, характерних для коньяку і віскі тощо. Парадоксально, проте для відновлення забутого всього близько сотні років тому алкогольного напою, вітчизняним фахівцям довелося працювати не один рік. На зорі розвитку людства алкоголь в основному вживався як засіб, який допомагав людині справлятися з несвідомими страхами перед силами природи. Історичні дані свідчать, що цілеспрямовано алкоголь почали отримувати близько 6 тис. років тому. У Древніх Єгипетських манускриптах, свитках Месопотамії, Китаю, Греції, в Біблійних джерелах ми знаходимо підтвердження його існування, вживання і зловживання. Тоді ж було помічено шкідливий вплив, який чинить надмірне вживання алкоголю на організм людини. Підводячи підсумки, слід сказати, що хімія як самостійна наука у Стародавньому світі, як і більшість наук, не існувала. Проте були відомі способи добування деяких металів та сплавів, добування окремих речовин та їх застосування для виготовлення ліків, барвників тощо. Даний період історії хімії проіснував до VІ – VІІ ст. н.е.
Походження хімії. Хімія, як мистецтво перетворення речовин, починається з відкриття людиною здатності вогню змінювати природні матеріали. Процес накопичення практичних хімічних знань розпочався в глибокій давнині і проходив повільно. Важкі життєві умови первісних людей не сприяли розвитку продуктивних сил, накопичення знань було випадковим. В доісторичні часи первісна людина познайомилась з кухонною сіллю, із її консервуючими властивостями. Потреба в одежі навчила наших далеких предків примітивних засобів обробки шкір тварин. Приблизно 100 тисяч років тому людина оволоділа вогнем, що ознаменувало нову еру в історії культури. Вогнище стало своєрідною лабораторією, де людина спочатку випадково спостерігала деякі хімічні перетворення, а потім цілеспрямовано їх використовувала. Те ж саме вогнище – результат хімічного перетворення – горіння. На вогнищі стали готувати їжу (це одне хімічне перетворення), на вогнищі можна було обробити глину, внаслідок чого виникло гончарне ремесло. Випадково у вогнище чи у вогонь підчас лісної пожежі попав синій камінь (мідна руда – азурит) і перетворився в блискучі мідні кульки, внаслідок чого людина поступово навчилася виплавляти мідь. А ще раніше людина навчилася використовувати самородну мідь, як і самородне золото, для виготовлення прикрас. З цього моменту кам’яний вік змінився мідним (близько 4000 р. до н.е.). Можливо, мідь вперше навчилися виплавляти на Синайському півострові чи в гірських областях Шумера (територія сучасного Іраку). До 3000 р. до н.е. стали виплавляти бронзу – міцніший від міді метал. Спочатку це відбулося випадково, наприклад, у плавильну піч для отримання міді випадково разом із мідною рудою попала олов’яна. Сам термін «Хімія» вперше (бл. 400 р. н.е.) згадується у трактаті Зосимуса Панополітанського (бл.350 – 410 р.р. н.е.), який був або єгиптянином, або греком з міста Панополіса, - нині місто Акхмім, Єгипет. Дехто з вчених вважає, що Зосимус походив з александрійських халдеїв, тобто був євреєм. На це вказує той факт, що вчений хоча й писав всі твори давньогрецькою, проте, демонстрував вміння писати єврейською та досить добре для свого часу розбирався в іудейно – християнській символіці. До наших днів твір Зосима, який складався із 28 книжок, дійшов не повністю. У цих творах Зосимус розповідає, що «хімії» або «священного таємного мистецтва» людей навчили падші з небес янголи, які стали демонами, і саме таким способом вони нагороджували «дочок людських» за любов і близькі стосунки. Першу книжку – чорну магію, згідно з Зосимою, де описувалися прийоми «таємного мистецтва», викрав у праотця Ноя проклятий ним син Хам і продав її єгипетським жерцям, тому нібито хімія й бере свій початок з так званого «хамового ремесла». 7 Зосим першим описав прийоми затвердіння речовин, створення імітацій золота та срібла, утворення ацетату свинцю та його солодкий смак (назва «свинцевий цукор» використовується й досі). Він перший висунув ідею створення філософського каменю – субстанції, яка здатна перетворювати неблагородні метали на золото. Твори Зосима мали велику популярність серед александрійських та європейських алхіміків. Слово «Хімія» має декілька походжень: з давньоєгипетської дане слово означає долину річки Нілу Хем – провінції Єгипетської імперії чорноземів або «хюм», що означає «земля» (порівняйте з латинським словом «хумус», яке означає грунт), а з давньогрецької «χυμο′ζ.» («сік») перекладається як мистецтво виготовлення рідин та мистецтво виплавляння металів. Існує також версія походження цього слова з давньокитайської «ким», що означає «золото». Сучасна назва «хімія» походить від пізньолатинського слова «Chimia» і на даний час є інтернаціональним словом: німецьке Chemie, французьке Сhimie, англійське Сhemistry тощо. Практично до середини XIX століття до хімії і хіміків ставилися з презирством та зневагою. В XVI ст. письменник Лео Африканус (1494 – 1554) писав: «Хіміки – то є найбридкіша категорія людей; вони вічно порпаються в сірці та іншому смороді». Одна з історій, що сталася з Д.І. Менделєєвим ще в кін. XIX ст. також підтверджує дане твердження. Якось він проїздив вулицею і звернув увагу на натовп людей, які вели до поліцейського відділку кількох злодіїв. «Хіміків повели, - пояснив професору візник, - багато їх зараз розвелося, усяких хіміків – шахраїв.» Стародавні єгипетські вчення. Колискою хімії став Древній Єгипет. Таємницею «священного мистецтва» володіла каста жерців. Вони були настільки всесильними, що їх побоювались навіть фараони. У храмах єгипетські жерці займалися різними науками– астрономією, математикою, медициною. Вони з великою точністю передбачали сонячні затемнення, зміну погоди, проводили складні розрахунки пірамід і інших споруд. Винайдений жерцями спосіб бальзамування трупів досі дивує сучасних вчених. Однією з найвідоміших мумій, які збереглися до сьогоднішнього часу, є мумія 18 – річного фараона Тутанхамона. За 2000 р. до н.е. жерці Древнього Єгипту під час богослужінь викликали несподіване спалахування вогнів в храмах, що призводило в містичний жах віруючих єгиптян. Віряни вірили, що сам бог Амон входить в храм і запалює вогні; жерці вміли виготовляти як ліки, так і отрути, а також викликати «змій, що раптово оживали». Рецепт однієї із таких «змій» дійшла до наших днів під назою «Фараонова змія» - термічний розклад роданіду ртуті: 2Hg(SCN)2 = 2HgS + C3N4 + CS2 Жерці вміли також викликати блискавку і грім в храмах, створювати «штучну кров» за подібною реакцією: FeCl3 + 3NH4SCN = Fe(SCN)3 + 3 NH4Cl; вони знали оцтову кислоту, вміли добувати аміак та ртуть; виготовляти підробки золота і срібла, виплавляти бронзу, свинець, олово, а пізніше (за 1000 років до н.е.) залізо; виготовляти різнокольорові фарби та емалі для кераміки і, навіть виплавляти кольорове скло. Рис.1. Бальзамування тіл у Древньому Єгипті Рис.2. Єгипетські жерці 8 Одна з біблійних легенд стверджує, що пророк Моісей (Ісход, XIV), намагаючись звільнити свій єврейський народ з єгипетського рабства демонстрував різні чудеса перед фараоном та жерцями, як йому наказував Бог: кроваві ріки, перетворення посоху на змію тощо. Батьківщиною косметики є Древній Єгипет. В цій країні мистецтво прикрашання обличчя та тіла досягнуло найвищого розквіту. Любов єгиптян до косметики була настільки великою, що, навіть священним тваринам (кобрам, крокодилам, кішкам, бикам) в храмах малювали навколо очей кола із фосфоресцентних фарб, а статуям яскраво вимальовували очі, заповнюючи райдужну оболонку кварцитом, а замість зіниць вставляли краплинку кришталю, внаслідок чого око починало набувати гіпнотичних властивостей. Довгий час косметику та прикраси мали право носити в Єгипті тільки чоловіки, жерці та фараон. Виплавка металів з руд, виробництво барвників, виготовлення скла та кераміки, гончарне виробництво та медицина — все це було добре розвинуто в Древньому Єгипті. Самі древні скляні бусини були зроблені в Древньому Єгипті близько 2500 р. до н.е. Одним із перших металів, що були відомі людині, було метеоритне залізо. Давні Греки та Египтяни називали його «небесним металом», а його назва перекладається як «зірковий» (з давньогрецької) або «той, що капає з неба». Вироби із «земного» заліза (виплавленого із руди) з’явились лише в XII ст. до н.е. в Малій Азії, Египті та Месопотамії. Першу зброю було виготовлено в кін. V – на поч. IV тис. до н.е. із природного золота, що містило до 20 % домішок інших металів. Лише в ІІІ тис. до н.е. для виготовлення металічних виробів використали мідь (мідний вік), а в ІІ тис. до н.е. – бронзу (бронзовий вік). Один із древніх рукописів Єгипту “Папірус Еберса” (XVI ст. до н.е.) містить рецепти виготовлення фармацевтичних засобів. Грецькі елементи-стихії. На 600 р. до н.е. Греки, чия природничо-наукова думка випередила багато пізніших наукових відкриттів, звернули свою увагу на природу та структуру речовин, що її складають. Грецьких філософів (любителів мудрості) не цікавили способи отримання речовин та їх практичне застосування, їх цікавила тільки суть речей та процесів, тобто вони шукали відповідь на питання “Чому?”. Вони першими зацікавились причинно-наслідковими зв’язками, тобто тим, що сьогодні називають теорією. Ця теорія започаткована Фалесом з Мілета (це в Іонії – на західному узбережжі Малої Азії, тобто в теперішній Туреччині). Фалес за першооснову всього сущого приймав воду, бо вода, випаровуючись, перетворюється в “повітря”, а після випаровування (морської води) залишається “земля”. Анаксимен із того ж Мілета (595 – 525 р. до н.е.) основою всього вважав повітря, Геракліт (540 – 475 р. до н.е.) – вогонь, бо все у світі змінне та рухливе, як вогонь. Потім Емпідокл з Агрегента (490 – 430 р. до н.е.), підводячи підсумок учень своїх попередників, визнавав існування чотирьох основ речей: вогню, повітря, води та землі. Ці основи за Емпідоклом, є матеріальними та наділеними властивостями любові й ненависті, внаслідок чого вони Рис. 3. Давньоєгипетські хімічні ремесла та виробництво 9 або з’єднуються, або відштовхуються чи взаємно знищують одна одну (вогонь та вода). І, нарешті, Аристотель із Стагіри (384 – 322 р. до н.е.) створив своє вчення про елементи – стихії. Це той самий Аристотель, учень Платона, який заснував свою школу в ліцеї в Афінах. Аристотель – великий грецький філософ, енциклопедист, що залишив багато творів із природознавства та філософії, зокрема, із логіки та діалектики. Йому довелося народитися в сім'ї людей, що мають благородне походження. Батько Аристотеля був спадковим лікарем, служив при царському дворі лікарем, і саме від нього син дізнавався ази філософії і мистецтва лікування. Дитячі роки Аристотеля проходили при дворі, він був добре знайомий зі своїм ровесником, сином царя Амінти III - Філіпом, який через роки сам став правителем і батьком Олександра Македонського. В 369 році до н. е. Аристотель став круглим сиротою. Турботу про підлітка взяв на себе його родич Проксен. Опікун заохочував допитливість вихованця, сприяв його утворенню, не шкодував грошей на придбання книг, які на той час були дуже дорогим задоволенням. Розум юнака полонили місцеві розповіді про мудреців Платона та Сократа і юний Аристотель старанно займався, щоб, потрапивши в Афіни, не уславитися неуком. В 367 чи 366 році до н.е. Аристотель прибув до Афін, але, до свого великого розчарування, не застав там Платона: той на три роки відбув на Сицилію. Молодий філософ даром часу не втрачав, а поринув у вивчення праць Платона, попутно знайомлячись іншими напрямками. Можливо, саме ця обставина вплинула на формування поглядів, відмінних від поглядів наставника. Перебування в Академії Платона тривало майже два десятка років. Аристотель виявився учнем на рідкість талановитим, наставник високо цінував його розумові здібності, хоча репутація його підопічного була неоднозначною і не зовсім відповідала поглядам афінян про справжніх філософів. Молодий Аристотель не позбавляв себе земних задоволень, не терпів обмежень, любив випити і погуляти, на що Платон казав, що його необхідно «тримати в узді». Аристотель був для нього одним з улюблених учнів, з тих, в кого вкладають душу; між ними існували дружні стосунки. На адресу Аристотеля звучало безліч звинувачень в чорній невдячності. Однак, полемізуючи з другом-наставником, він завжди висловлювався про Платона виключно шанобливо. Про глибоку повагу може свідчити і той факт, що, маючи сформовану, цілісну систему поглядів, а значить, і передумови для відкриття власної школи, Аристотель не зробив цього за життя Платона, обмежуючись викладанням риторики. Та все ж, однак, Арістотель якось сказав: «Істина і Платон мені дорогі, проте істина – дорожча!». Приблизно в 347 р. до н.е. великий наставник помер, і місце глави Академії зайняв його племінник, спадкоємець майна Спевсіп. Опинившись в числі незадоволених, Аристотель залишив Афіни і відправився в Малу Азію, місто Ассос: його запросив туди погостювати тиран Гермій, також учень Платонівської Академії. В 345 р. до н.е. Гермій, активно виступав проти перського ярма, за що був убитий, і Арістотелю довелося спішно покинути Ассос. Разом з ним рятувалася і молоденька родичка Гермія - Піфіада, на якій філософ незабаром одружився. Прихисток вони знайшли на острові Лесбос, в місті Митилена. Саме там Аристотеля застала подія, з якої в його біографії почався новий етап – македонський цар Філіпп запропонував вченому стати наставником і вихователем сина Олександра, тоді 13-річного підлітка. Аристотель виконував цю місію приблизно в період з 343 - 340 р. до н.е. і його вплив на формування думок, характер людини, яка прославилась на весь світ, був величезним. Рис.4. Арістотель 10 Олександру Македонському приписують таке висловлювання: «Я шаную Аристотеля нарівні зі своїм батьком, тому що якщо батьку я зобов'язаний життям, то Арістотелю - тим, що дає йому ціну». Після того як молодий цар вступив на престол, його колишній наставник пробув поруч з ним ще кілька років. Є версії, що філософ був його супутником в перших далеких походах. В 335 р. до н.е. 50-річний Аристотель, залишивши з Олександром Каллісфена – свого племінника і філософа, відправився до Афін, де заснував Лікей - власну школу, але в 323 р. до н.е., після смерті Олександра Македонського, по країні прокотилася хвиля антимакедонських репресій, і над філософом згустилися хмари, а тому Аристотель в 322 р. до н.е. залишає Лікей і відбуває з групою учнів в Халкіду, що на острові Евбей. Острів Евбей стає його останнім притулком: спадкова хвороба шлунка перервала життя 62-річного філософа. Кожен з елементів-стихій Аристотеля – носії таких якостей: вогонь – гарячий та сухий, земля – суха та холодна, вода – холодна та волога, повітря – гаряче та вологе. Аристотель пішов ще далі – кожен елемент він характеризує певним природнім набором властивостей. Так вогню притаманне підніматися, землі – падати. Проте властивості небесних тіл відрізнялись від властивостей будь-якої речовини на землі. Ще в часи Фалеса землю уявляли як плоский диск, покритий напівсферичним куполом неба, який пливе в безкінечному океані води. В часи Аристотеля астрономи уявляли небо, як сферу, в центрі якої знаходиться кругла земля. Не падаючи і не піднімаючись, небесні тіла, здавалося, постійно оберталися навколо землі. За думкою Аристотеля це відбувається тому, що небеса складаються з п’ятого загального принципу, латиною quinta essentia (п’ятий елемент), тому ці принципи-стихії можна називати елементами. Саме слово “елемент” – латинське і з’явилось в часи Римської імперії. Звідси ж з’явилось і слово квінтесенція, яким позначають найчистішу та найбільш концентровану форму будьчого. Що ж стосується Аристотеля, то він цю п’яту суть називав усія (суть) та ефіром (від грецького слова “сяяти”, адже характерною властивістю небесних тіл є сяйво). Окрім ефіру в Аристотеля заслуговує уваги ще оди факт – висновок, що випливає з уявлення філософа про стихії-якості. Це і є ідея трансмутації (тобто перетворення) неблагородних металів у благородні, що виникла пізніше в алхімічний період. Грецька атомістика. Питання про ділимість матерії було ще одним важливим питанням, яке цікавило грецьких філософів. Камінь, розпиляний навпіл чи розтертий на порох, залишався тим же каменем, кожну крупинку якого можна було розділити на ще менші частки. До якої межі можна ділити і чи існує така межа взагалі? Іонієць Левкіпп (500-444 р.р. до н.е.) вважав, що за таким дробінням можна отримати настільки малу частку, що подальше дробіння не можливе. Учень Левкіппа, Демокріт з Абдері (470-360 р. до н.е.) назвав ці частки “атомос”, тобто “неділимий”, і цей термін ми й успадкували. Учення про те, що матерія складається з атомів, отримала назву атомістичної теорії. Демокріт вважав, що атоми кожного елемента мають особливі розміри та форму і саме цим пояснюються різні властивості елементів. Різні речовини, які ми бачимо й відчуваємо, є сполуками атомів різних елементів. Змінивши природу цієї сполуки, можна одну речовину перетворити в іншу. Усе це звучить надзвичайно сучасно. Але Демокріт не підкріпив свою теорію експериментами, бо давньогрецькі філософи і не ставили експериментів, вони шукали Рис.5. Елементи –стихії Арістотеля 11 істину в суперечці. Більшість філософів, особливо Аристотель, уявлення про атоми вважали парадоксом, тому ніхто з них не міг їх сприймати. Атомістична теорія протягом двох тисячоліть після Демокріта залишалась не популярною і про неї майже ніхто не згадував. І все ж таки атомістична концепція не щезла. Давньогрецький філософ Епікур (342 – 270 р.р. до н.е.) використав атомізм у своєму вченні, а епікурійці мали немало прибічників і в наступні століття. Одним із них був давньоримський поет Тит Лукрецій Кар (біля 95 – 55 р.р. до н.е.). Лукрецій виклав атомістичні погляди Демокріта та Епікура в поемі “Про природу речей” (De Rerum Natura). За думкою багатьох вчених, це найкраща з будь-коли написаних дидактичних (навчальних) поем. В усякому разі, праці греків пропали, а поема Лукреція збереглась й донесла атомістичне вчення до тих часів, коли в боротьбу вступили нові наукові методи, які й привели атомізм до цілковитої перемоги. Цікаві факти з Давньої Греції. Древні гречанки в якості пудри для обличчя використовували ферум (ІІІ) оксид. Він слугував і румянами, а з додаванням оливкового масла навіть губною помадою. Наприклад, серед гречанок вищого кола навпаки популярним був світлий тон шкіри – для чого старалися не виходити з дому на сонце або використовували звичайну крейду. Миюча дія золи дерев (через поташ, який міститься в золі) була відома грекам ще в 2000 р. до н.е. В 1300 - 1000 р.р. до н.е. в Древній Греції були вже відомі мідь, залізо, олово, свинець, закалка та виготовлення сталі; а також використання гною в якості добрив. А квасці використовували для дублення шкіри та фарбування шерсті. Архелай, один із полководців царя, бл. 100 р. до н.е. виявив, що при обробці деревини квасцями, вона стає вогнетривкою. А чи знаєте ви, що у людської сечі в давнину було багато застосувань. Стародавні Греки, зауваживши, що сеча володіє яскраво вираженими антисептичними властивостями, промивали нею рани і навіть використовували як ополіскувач для рота. У Стародавніх Римлян зібрану сечу продавали в майстерні з пошиття одягу, де її використовували для очищення вовни від бруду, а іноді і вимочували тканини перед фарбуванням. В IV ст. до н. е. війська Олександра Македонського вторглися до Індії. На берегах річки Інд у війську вибухнула епідемія шлунково – кишкових захворювань, яка як не дивно, не торкнулася жодного воєначальника. Виявилося, що прості воїни користувалися олов’яним посудом, а їх командири — срібним. Тоді й згадали, що перський цар Кір II Великий під час військових походів наказував зберігати питну воду в срібних посудинах. Набагато пізніше римські легіонери стали носити панцири, наколінники і поножі зі срібла. Срібло має бактерицидні властивості, а також сприяє швидкому загоєнню ран. В Древній Греції були закладені основи практично всіх наук. Першою наукою була математика. В VI ст. до н.е. Піфагор склав таблицю множення. Евклід заклав основи геометрії, Архімед — основи механіки та фізики, а Гіппократ — основи медицини. Знання древніх грецьких вчених і досі не втратили своєї актуальності в сучасному світі. Рис. 6. Виробництво парфумерних композицій в Древній Греції 12 Стародавні китайські, індійські та месопотамські вчення. Хімічні пізнання індусів були вагомими. Знаменитий барвник індиго слугував їм для живопису та фарбування тканин. Індуси навіть друкували малюнки на тканинах, хоча в Європі цього навчились лише в XV ст. Мідь, бронза та залізо були відомі індійцям в ІІІ тис. до н.е. - з них виготовляли зброю. В ІІ – І ст. до н.е. індійці пізнали олово, свинець, срібло, золото, ртуть, сурму, квасці, нашатир тощо. В священних книгах – Ведах згадується про добрива та виготовлення ліків. Для виготовлення ліків широко використовували нітратну, сульфатну, хлоридну кислоти. Розвинутою була і металургійна промисловість. Всім, хто зараз приїжджає до столиці Індії – Делі, показують знамениту металеву колонну IV ст. н.е., яка не змінилась протягом століть в умовах вологого і жаркого клімату. Вона складається з практично чистого заліза (99,72 % Fe), яке не зазнає корозії. В 2500 - 2000 р.р. до н.е. Давньому Вавилоні були винайдені терези – прилад, що використовувався для виміру кількості золота та інших матеріалів. В якості ідеї для їх сворення слугувало коромисло вантажника. Великих успіхів у розвитку практичної хімії було досягнуто в Древньому Китаї. Китайські металурги першими навчилися виплавляти цинк («китайське залізо»), коли в Європі його вперше добув саксонський металург І. Генкель лише в XVIII ст. Китайці перші також винайшли компас. Китайський імператор Цин Шихуанді (249 – 206 р.р. до н.е.), під час правління якого було збудовано Велику китайську стіну, використовував для написання на папері таємні чорнила, які готувались із густого рисового відвару, завдяки чому написані ієрогліфи були невидимі. Щоб їх проявити, імператор використовував бурий відвар морських водоростей, який містив йод, - при дії відвару написане на папері проявлялось синім кольором. На гробниці китайського полководця Чжао Чжу, похованого в 316 році, є металевий орнамент. Коли сучасні хіміки зробили аналіз металічного орнаменту з гробниці, то виявилось, що він містить 5 % магнію, 10 % міді і 85 % алюмінію. Як ми знаємо, алюміній зараз добувають тільки за допомогою потужного постійного електричного струму за високих (понад 2000 °С) температур. Значним відкриттям у Древньому Китаї потрібно вважати винахід фарфору (XVIII – XII ст. до н.е.). В Європі фарфор був винайденим тільки в XVII ст. Ще одне беззаперечне відкриття китайців – чорний порох, відкритий в IX ст. н.е. В ІІ ст. н.е. в Китаї був винайдений папір, який виготовляли з деревини та ганчір’я. Його винахідником вважають китайського чиновника Чай Луня. В Європу папір потрапив лише в XII – XIII ст. Ще до нашої ери китайці вміли добувати цукор із рослин. Китайський алхімік Вей По – Ян, що проживав в ІІ ст. н.е. виготовив, як він вважав, таблетки безсмертя (китайською «ху – ша» і «тан – ша»), які складались із сульфіду ртуті HgS. В легенді говориться, що ці чарівні таблетки Вей По – Ян споживав сам і давав їх своїм учням, і навіть улюбленій собаці. Найблищим часом всі вони померли, але потім, ніби – то, воскресли із мертвих та жили вічно. Однак, його прикладу так чомусь більше ніхто і не наслідував. Рис. 8. Піч для виплавки заліза в Давній Месопотамії Рис. 7. Виробництво паперу в Давньому Китаї 13 Який алкогольний напій вважається найдавнішим? Неймовірно, але пиво з'явилося в далекі часи одночасно з появою колеса. Археологи стверджують, що пиво було відомо в Стародавньому Вавилоні, тобто вже 8000 років тому. За іншою версією, вік пива - 9000 років. Вона заснована на знахідці рецепта пива, висіченого в камені в межиріччі Тигру і Євфрату Древніми Шумерами. У той час технології варіння ще не було, а тому готувався напій шляхом розтирання ячменю і полби (предок пшениці). Злаки заливали водою, додавали запашні трави і отримували через кілька днів напій, який своїм смаком нагадував сучасне пиво. Пили його через очеретяну соломинку, так що, можна сказати, пиво - це предок коктейлю. Ледь у людства з'явилася писемність, одним з перших слів, написаних клинописом було «пиво». Поступово з'явилися необхідні ємності для приготування сусла, ємності для зерна та попередньої підготовки інгредієнтів і інші необхідні елементи пивної справи. У Месопотамії пиво варили також на продаж. Археологи знайшли на території сучасного Іраку глиняні дощечки, на яких були зображені дві людини за роботою у пивоварного чана. Вік дощечок - 6000 років. Тисячею років пізніше на Шумерських дощечках з'являється детальний, покроковий рецепт приготування пива. Тоді ж знайдені дощечки з приказкою «не пити пива - не знати радості». Хміль в ті часи ще не знали, а якщо і знали, то не застосовували в пивоварінні, звідси можна зробити висновок, що пиво в той час було солодкуватим, без знайомої хмільної гіркоти в смаку. Варили пиво спочатку жінки. Це було відзначено малюнками і іншими документами давнини. Але незабаром популярність напою стала рости і він неминуче став предметом торгівлі, яка традиційно була в чоловічих руках. Так і пивоваріння перекочувало в сильні чоловічі руки. Пиво набуло гіркоти за рахунок хмелю, а торгівля напоєм приносила значний прибуток. Численні археологічні дослідження подарували сучасному світу знання про те, як поводилися з пивом стародавні жителі Персії. У будинках заможних городян або просто багатих жителів під підлогою в землі вкопувалася велика ємність, яка накривалася глиняною кришкою з діркою посередині. Імовірно, пиво пили через цей отвір за допомогою тростинок або вичерпували його. Будинки персів ділилися на жіночу і чоловічу частини. У чоловічій кімнаті в багатьох будинках в підлозі була така посудина. Скоріш за все, чоловіки збиралися за бесідою або з інших приводів і пили пиво, не встаючи з місця, просто зануривши тростинку в посудину. Вино, як найдавніший алкогольний напій, згадується в Старому Завіті і археологічні розкопки показують, що його вживали в Індії, Єгипті, Персії, Стародавній Греції, Італії та в Південній Америці задовго до нашої ери. За давньогрецькою легендою, своїм щастям людство зобов'язане якомусь пастуху на ім'я Естафілос, який, відправившись на пошуки зниклої вівці, виявив її, як ту, що поїдає виноградне листя. Пастух зібрав з лози кілька досі невідомих плодів і відніс їх своєму господареві Ойнос, який вичавив з дивовижних ягід сік. Сік з часом ставав все ароматнішим і так, якщо вірити Древнім Грекам, вийшло перше в світі вино. Хоча створення вина приписували собі майже всі древні народи. Вино Слов'яни в основному не виготовляли до XVI століття, тому його почали завозити з ХIV століття з Греції та інших країн. Можна сказати, що наші предки до XIV століття взагалі не вживали п'янких напоїв. Потрібно відзначити, що такі напої як: мед (медовуха), напій п'янкий, березовиця спочатку не були п'янкими, тільки з XIV століття почали проводити над ними різні експерименти пов'язані з бродінням. Горілка, що вважається традиційно російським алкогольним напоєм, такою, по суті не є. У нинішньому вигляді і в нинішній формі (40°) вона з'явилася лише в другій половині XIX століття. А до цього справжнім господарем столу в Російській імперії вважався полугар. 14 Полугар (хлібне вино) - це міцний 38-градусний напій, отриманий під час бродіння хлібного сусла за допомогою солоду і хлібного борошна. Він був відомий на Русі, починаючи з XV століття. Але в кінці XIX – початку XX ст. полугар був повністю витіснений з ринку горілкою. Полугар відрізняється від горілки не тільки вмістом спирту та міцності, але також способом дистиляції, смаком, заснованим на вихідній сировині, наявністю домішок, характерних для коньяку і віскі тощо. Парадоксально, проте для відновлення забутого всього близько сотні років тому алкогольного напою, вітчизняним фахівцям довелося працювати не один рік. На зорі розвитку людства алкоголь в основному вживався як засіб, який допомагав людині справлятися з несвідомими страхами перед силами природи. Історичні дані свідчать, що цілеспрямовано алкоголь почали отримувати близько 6 тис. років тому. У Древніх Єгипетських манускриптах, свитках Месопотамії, Китаю, Греції, в Біблійних джерелах ми знаходимо підтвердження його існування, вживання і зловживання. Тоді ж було помічено шкідливий вплив, який чинить надмірне вживання алкоголю на організм людини. Підводячи підсумки, слід сказати, що хімія як самостійна наука у Стародавньому світі, як і більшість наук, не існувала. Проте були відомі способи добування деяких металів та сплавів, добування окремих речовин та їх застосування для виготовлення ліків, барвників тощо. Даний період історії хімії проіснував до VІ – VІІ ст. н.е.
Немає коментарів:
Дописати коментар