Реферат: Химик Томас Грем
Уникальное открытие. Надо немедленно все проверить.
Но у нас нет аппаратуры Девилля.
А мы поступим по-иному. Когда-то, лет сорок назад, я начал изучать диффузию газов и для этой цели мне служила одна-единственная стеклянная трубка. Теперь мы возьмем платиновую трубку. Плотно закупорив ее с одного конца, выкачаем из нее воздух и поместим в атмосферу водорода; если то, о чем пишет Девилль, верно, через некоторое время внутри трубки должен накопиться водород.
Остин приготовил необходимые детали прибора, и они начали эксперимент. Тонкие стенки платиновой трубки оказались полностью непроницаемыми для водорода не только при комнатной температуре, но и при 200, 300 и даже 500°С. Однако, когда температура платиновой трубки повысилась настолько, что металл раскалился докрасна и начал светиться, как разгоревшийся уголь, в ней начал быстро накапливаться водород. Гае свободно проходил сквозь нагретую металлическую стенку трубки.
Девилль совершенно прав. Надо проверить, проявляет ли платина это свойство только по отношению к водороду или по отношению к другим газам также, – возбужденно сказал Грэм.
С чего начнем?
Вначале с чистых газов – азота и кислорода, а потом поставим опыты со смесями.
Новое свойство платины так увлекло двух неутомимых экспериментаторов, что они временно забросили все другие проблемы. Через некоторое время ими было показано, что проникновение через платину является характерным свойством только водорода. Если платиновую трубку, нагретую докрасна, вводили в сосуд, заполненный светильным газом, то в трубку проходил только водород, а метан и другие газы, входившие в состав светильного газа, оставались в сосуде. В то время как в течение получаса в трубке накапливалось до ста кубиков водорода, объем проникших метана, азота, этилена, окиси и двуокиси углерода едва достигал одной десятой доли кубического сантиметра.
– Полная аналогия с каучуковыми мембранами, – сказал Грэм. – Когда я был молод и только начинал работать, я наблюдал подобное явление на каучуковых мембранах. Если наполнить резиновый шарик воздухом, через некоторое время он сжимается, потому что часть заключенного в нем газа выходит через тонкие стенки. Подумайте, анализ оставшегося газа показал, что это дочти чистый азот. Каучуковая мембрана проницаема только для кислорода.
– Тогда можно предположить, что и другие вещества будут проявлять это удивительное свойство.
– Может быть. Через несколько дней у нас будут трубки, сделанные из железа, серебра, золота, палладия и никеля.
Новые, неожиданные результаты они получили только при работе с палладиевой трубкой. Водород проникал внутрь нее даже при комнатной температуре. Для объяснения перемещения воды сквозь полупроницаемую перегородку при осмотических явлениях Грэм предполагал, что она связывается с веществом мембраны и потом освобождается с другой стороны. Аналогия явлений навела его на мысль о том, что водород связывается с платиной и палладием, а на другой стороне металлической стенки освобождается.
– Мы могли бы попытаться получить соединение палладия с водородом и определить его свойства, – сказал Грэм.
– При какой температуре будем проводить опыт? Количество поглощенного водорода сильно зависит от температуры. Может быть, не постоянен состав соединения?
– Попробуем и при низких, и при высоких температурах.
Опыты с палладиевой пластинкой выдвинули новые проблемы. Нагретая и помещенная в атмосферу водорода, пластинка поглощала от 800 до 950 объемов водорода, который вновь выделялся при ее нагревании в вакууме.
– Надо попробовать, получить соединение и другими методами. Так поступал еще Пруст. Если состав второго соединения идентичен с составом первого, тогда мы можем быть уверенными,, что получили соединение, а не смесь. – Грэм задумался. – Для этой цели мы подвергнем электролизу подкисленную воду, а в качестве катода возьмем палладиевую пластинку. Кроме того, можно попробовать еще один вариант. Остин, залейте немного цинкового порошка серной кислотой и погрузите в раствор палладиевую пластинку. Она взвешена?
– Да. Мы взвесили ее еще после вчерашнего эксперимента.
И в новых опытах оказалось, что пластинка поглощала от 800 до 950 объемов водорода. Она сохраняла свои металлические свойства, хотя количество поглощенного водорода изменилось. Однако говорить об определенном соединении, было бы еще слишком смело.
Скорее, здесь происходит поглощение газа металлом. Образовавшийся продукт можно назвать сплавом, а не соединением, – сказал Грэм.
Но сплавы получаются при растворении одного металла в другом, – сказал Остин. – В нашем же случае это газ. Разве можно говорить о водороде как о металле?
Почему бы и нет? Палладиевая пластинка, которая поглощает водород, хорошо проводит электрический ток, сохраняет ковкость и металлический блеск. Если бы водород не обладал свойствами, характерными для металлов, то свойства металлической пластинки должны были бы резко измениться. Впрочем, можно поискать и новые доказательства, исследуя магнитные свойства пластинки.
Тонкая палладиевая пластинка, укрепленная на острие иголки, отклонялась под действием земного магнетизма на 10 градусов. После того как Остин обработал ее водородом и поглощение составило около 600 объемов Газа, ее отклонение возросло до 48 градусов.
Сомнений быть не может! Водород обладает сильно
выраженными магнитными свойствами, – сказал Остин. – Выходит, ваша теория верна. Водород надо рассматривать как металл.
Да. Белый блестящий металл, – сказал Грэм.
– И все-таки этот металл никто не видел: ведь водород – газ, – возразил Остин.
– Парадоксально, но для меня это факт. Явление, названное «окклюзией», т. е. поглощение водорода палладием, платиной и другими металлами, является достаточным доказательством этому.
Это были одни из последних экспериментов ученого. И сентября 1869 года смерть положила конец его исследованиям, которые он проводил в течение 40 лет.
Научная общественность отдала последнюю дань выдающемуся исследователю, воздвигнув памятник в его родном городе Глазго. Запечатленные в бронзе глаза Томаса Грэма и сегодня смотрят на чудесный мир неизведанного, мир непрерывных исканий взаимосвязей в природе, мир, которому он посвятил свою жизнь.
Выводы.