бесплатно рефераты

бесплатно рефераты

 
 
бесплатно рефераты бесплатно рефераты

Меню

Возникновение и развитие науки химии бесплатно рефераты

Возникновение и развитие науки химии

Начало

С незапамятных времён человек,сталкиваясь с различными явлениями

природы,накапливая сведения о нихи об окружающих его предметах,всё чаще

использовал их себе на благо.Человек заметил,что под действием огня одни

вещества (и сам жизнь) исчезают,а другие изменяют свои

свойства.Например,обожжёная сырая глина приобретает прочность.Человек

применил это в своей практике,и родилось гончарное дело.Из руд научились

выплавлять металлы,а сплавляя металлы-получать различные сплавы;так

появилась металлургия.

Используя свои наблюдения и знания, человек научился создавать, и,

создавая, познавал. Науки рождались и развивались параллельно с ремёслами и

производствами.

Превращения веществ под действием огня были первыми химическими

реакциями,осуществлёнными человеком.По образному выражению советского

историка Н.А.Фигуровского,костёр был своеобразной химической лабораторией.

Химические элементы древности

Некоторые металлы-золото, свинец, медь, железо-были известны людям

ещё при первобытно-общинном строе. Вначале эти металлы шли на

изготовление украшений, и только позднее, примерно в конце каменного

века (4-5 тыс. лет до н. э.), из металлов стали делать орудия труда и

оружие. Постепенно из различных ремёсел стали возникать производства.

Так уже во времена рабовладельческого строя (4 тыс. лет до н. э.-V в.

н. э.) cуществовали металлургия, крашение, изготовлялась керамика и

т.д. С развитием этих производств значительно обоготились знания о

веществах, их свойствах и превращениях.

Уже за несколько тысяч лет до нашей эры в Древнем Египте умели

выплавлять и использовать золото, медь, серебро, олово, свинец и ртуть.

В стране священного Нила развивалось производство керамики и глазурей,

стекла и фаянса. Использовали древние египтяне и различные краски:

минеральные (охра, сурик, белила) и органические (индиго, пурпур,

ализарин). Недаром знаменитый французский химик Мю Бертло считал, что

само название науки химия произошло от древнеегипетского слова хемы:

так называли людей, населяющих “чёрные земли” (Египет), где были

развиты ремёсла. Однако гречекий алхимик Зосима(III-IV вв. н.э.)

объяснил происхождения этого слова иначе:он считал химией искусство

делть серебро и золото (химиа-искусство плаки металлов).Изестны и

другие толкования. До сих пор у учёных нет единого мнения на этот счёт.

Химические ремёсла были развиты в 4-2 тысячелетии до н. э. И в

странах Междуречья на Ближнем Востоке (долины рек Тигра и Евфрата). В

те времена народы, населывшие Междуречье, знали металлы (из

свинца,например, отливали статуэтки, культовые фигурки), широко

использовали минеральные и органические красители, умели изготовлять

глазури, фаянс и т.д.

Учёные-философы Древней Греции (VII-V вв. до н. э.) пытались

объяснить, каким образом осуществляются различные превращения, из чего

и как произошли все вещества. Так возникло учение о началах, стихиях

(от стехейя-основа), или элементах (от латинского elementum-

первооснова, первоначало), как их стали называть позже.

Фалес Милетский считал,что мир - это единое целое, а всё , что

происходит в природе, есть результат уплотнения или разряжения единой

первоматерии, единого первоночала - воды. Анаксимен Милетский признавал

первичной материей воздух, при охолждении и сгущении которого

образуется вода, а из неё затем при последующем уплотнении и

охолождении возникает земля. Философ Ксенофан учил, что первичными

началами являются вода и земля; материя не уничтожается и не возникает,

мир существует вечно.

В 544-483 гг. до н. э. В городе Эфесе жил знаменитый философ

Гераклит, который считал, что все «телам» природы присуще вечное

движение. Естественно, что первоматерией при этом он признавал самое

подвижное и зменчивое начало - огонь. Мир, по мнению Гераклита, не

создан ни богами, ни людьми, «был, есть и будет вечно живым огнём»,

который закономерно воспламеняется и так же закономерно угасает.

Другой древнегреческий философ, Эмпедокл, наблюдая горение дерева,

отмечал, что сначала образуется дым (воздух затем пламя (огонь) и в

конце концов остаётся зола (земля). Если около пламени будет находится

холодная поверхность, то на ней осаждаются пары воды. Таким образом,

горение есть разложение горящего вещества на четыре элемента: воздух,

огонь, воду и землю. На основании такого вывода Эмпедокл первый создал

учение о четырёх началах («корнях») природы: «Сначала выслушай, что

четыре корн всего), существующего – Огонь, и Вода, и Земля, и

безграничная высь Эфира... Из них всё, что было, и всё то, что будет».

Эти «начала» вечны и неизмены.

Анаксагор из города Клазомена в Малой Азии первым высказал

предположение, что все вещества состоят из бесчисленного количества

первичных начал материи - «семян вещей». Материи свойственны

противоположные качества : свет и тьма, теплота и холод, сухость и

влажность. Только совокупность этих качеств, взятая в различных

соотношениях, обуславливает образования таких начал, как земля и эфир.

Здесь необходимо отметить, что тогда же, наряду с учением о

«стихиях», развивались и другии представления о строении материи-

атомистические. Ярчайшей фигурой древней Греции и всего античного мира

был Аристотель (384-322 гг. до н.э.). Он как и Эпмпедокл, признавал,

что в мире существуют четыре основных «начала» - «стихии» (они же

«элементы», иногда «принципы» или «первичная материя»). Под стихиями

Аристотель понимал «пределные части»,на которые разлагаются все тела.

Эти части не делятся дальше и отличаются друг от друга «по виду». К

стихиям он относил воду, землю, огонь и воздух; каждая из стихий бала

носителем двух свойств из четырёх – влажности и сухости, тепла и

холода: воздух тёплый и влажный, огонь сухой и тёплый, земля сухая и

холодная, вода холодная и влажная.

Помимо этих четырёх элементов Аристотель ввёл пятый, который

назвал «сущность». В средние века алхимики стали именовать этот

элемент «квинтэссенцией»(от латинского quinta essentia- пятая

сущность), «философским камнем», «элексиром жизни», «великим

магистерием», «красной тинктурой», «универсалом», «медикаментом».

Таинственному пятому элументу приписывали свверхъестественные свойства.

Учения Аристотеля о взаимном превращении элементов и о пятой сущности

легло впоследствии в основу представлений о трансмутации, в том числе и

о получении золота из неблагородных металлов. И первыми стали применять

учение аристотеля алхимики.

Тайны «трансмутации»

В 321 г. До н.э. в дельте Нила был заложен новый город -

Александрия, названный так в честь завоевателя Александра

Макендонского. Имея выгодное географическое положение, город стал одним

из крупнейших торговых и ремесленных центров. Там была основана первая

в истории академия- специальное учреждение, где занимались различными

исследованиями и обучали известным в то время наукам.

До завоевние Египта жрецы, знавшие химические операции (получение

сплавов, амальгамирование, имитация драгоценных металлов, выделение

красок и т.д.), держали их в глубочайшей тайне и передавали только

избранным ученикам, а сами операции проводили в храмах, сопровждая их

пышными местическими церемониями. После покарения этой страны многие

тайны жрецов стали известны древнегреческим учёным, которые считали,

что имитация драгоценных металлов есть настоящее «превращение» одних

веществ в другие, соответствующее законам природы. Словом, в

эллинистическом Египте произошло соединение представлений античных

философов и традиционной обрядности жрецов - то, что впоследствии было

названо алхимией.

Около 640 г. н. э. Египет захватили арабы, а уже в начале VIII в.

их власть установилась на огромной территории – от Гибралтара до Индии.

Научно-практические знания и культура, усвоенные арабами в покорённых

странах (и особенно в Египте), к XII в. достигли Европы. В этом большую

роль сыграла торговля между государствами арабского Востока и

европейскими странами. Химические знания, пришедшие в Европу от арабов,

стали называть арабским словом «алхимия».

Что же это были за знания? Зачатки алхимических взглядов

встречались у многих народов.В I в.н. э.древнеримский врач и

естествоиспытатель Диоскорид написал первую химическую энциклопедию, в

которой были изложены способы приготовления известковой воды,медного

купороса, белил и некоторых других веществ. В Китае алхими Вей Поян (II

в.) описывает рецепт получения “пилюль бессмертия”. Ко Хун (281- 361)

также даёт рецепты изготовления “пилюль долголетя” и искусственного

золота. Поиски таких рецептов были распространены в эллинистическом

Египте. От тех времён сохранилось два папируса, относящихся к III веку,

- «Лейденский папирус X» и «Стокгольмский папирус». В первом содержится

около ста рецептов имитации золота, а во втором, кроме того,

описывается подделка жемчуга и крашение пурпуром.

Греческий алхимик Зосима – автор многих научных сочинений, в том

числе и алхимических («Имут», где говорится о происхождении алхимии;» О

хорошем качестве и составе вод», где описывается получение живительной

воды). Его считают одним из основателей алхимии.

Среди арабских алхимиков одним из виднейших был принц Калида ибн

Казид (ок. 660-704), проведший большую часть жизни в Египте. Он

приказал перевести на арабский язык все известные алхимические

сочинения.

Но истиным «царём науки» арабы называли великого учёного Джабира

ибн Гайяна (ок. 721-815), известного в Европе под именем Гебер.Знакомый

с учениями древних, он стал последователем Аристотеля, взгляды которого

на элементы-качества были переосмыслены арабами.

Гайян считал,что металлы состоят из двух основных частей

(элементов) : серы, являющейся носителем горючести и изменчивости, и

ртути – «души» металлов, носителя металличности (блеска, твёрдости,

плавкости), а основными химическими процессами являются горение и

плавление. Самыми благородными металлами являются золото и серебро, в

состав которы входят сера и ртуть в наичистейшим виде и в самой

оптимальной пропорции. Разнообразие последних зависит от количесвенного

соотношения серы и ртути и от примесей. Но в природе этот процесс

соединения идёт очень медленно, и, чтобы ускорить его, надо добавить

«медикамент» (особый препарат), тогда превращение займёт около 40 дней;

если же использовать «элексир», то весь процесс получения золота займёт

всего 1 час!

Изучал Гайян и свойства, а также способы приготовления многих солей

: купоросов, квасцов, селитры и др.; знал получение кислот: азотной,

серной, уксусной; при проведении опытов прибегал к перегонке, обжигу,

возгонке,кристаллизации. Он считал, что практика и опыты для алхимиков

имеют первоступенную важность, без них успех невозможен. Труды Гайяна

(«Книга семидесяти», «Книга ядов», «сумма совершенств», «Книга о

печах») изучалось много веков.

Учеником прославленного Гебера считал себя крупнейщий арабский

алхимик Абу Бакр Мухаммед ибн Закарийа ар-Рази (865-925), автор «Книги

тайн» и «Книги тайны тайн». Он первый провёл классификацию известных в

то время веществ, разделив их на три класса: землистые (минеральные),

растительные и животные.

Ар-Рази признавал трансмутацию неблагородных металлов в

благородные, признавал элементы металлов – серу и ртуть, но, не

ограничеваясь этим, ввёл дополнительный третий – элемент «соляной

природы», являющийся носителем твёрдости и растворимости. Это учение о

трёх элементах (сера, ртуть, соль) широко распространилось среди

европейских алхимиков.

Восприняв представление античных атомистов ар-Рази применил их к

учению Аристотеля, считая, что вещества состоят из неделимых элементов-

частиц (атомов, по-современному) и пустоту ; сами элементы вечны ,

неделимы и имеют определённые размер. Свойства же вещесвт зависят от

размеров атомов и расстояний между ними (пустот). Так, земля и вода

состоят из атомов больших размеров,а пустоты в них меньше, и поэтому

они движутся вниз; огонь и воздух, наоборот, движутся вверх, так как их

атомы меньше,а пустоты в них больше.

Как и Гайян, ар-Рази считал, что целью алхимии должно быть познание

свойств веществ, освоение всевозможных операций над ними, изготовление

различных аппаратов для осуществления этих операций. В этой

практической, а не отвлеченно-мистической направленности как раз и

выразилась специфика учения арабских алхимиков.

Идея превращения неблагородных металлов в благородные нашла много

приверженцев в Заподной Европе. И вот за толстыми стенами, в сырых

подвалах, в уединённых кельях пытаются ускорить процесс

«совершенствования» металлов. Неблагородные металлы расплавляют,

смешивают друг с другом, окрашивают, закапывают в землю, но тщетно!

Почему же не получается золото?

Возможно, этот процесс сверхъестественный? Над металлами

произносятся заклинания ; на полу, на стенах изображаются магические

формулы... и опять неудача.

А может быть, вся суть заключается в пятом элемнте –«квинта

эссенции», получившем множество различных возвышенных и таинственных

имён? Только он один мог превратить любой металл в золото, дать чловеку

вечную жизнь и молодость. Теперь усилия алхимиков сосредотачиваются на

получении философского камня. Были созданы сотни зашифрованных

рецептов,большинство из которых до сих пор не удалось разгадать, не

говоря уже об эксперементальной проверке.

Шли годы... Алхимики продолжали свои поиски.Крупнейшим алхимиком

средневековья можно назвать Альберта фон Больштедта (1193-1280).

Обладая поразительной работоспособностью, жаждой знаний и будучи

прекрасным оратором, он стал знаменитым среди своих современников,

которые называли его «универсальным доктором», Альбертом Великим.

Отказавшись в 1265 г. от епископства, фон Больштедт удалился в

монастырь и посвятил оставшиеся годы жизни науке. Им было написано

огромное число трактатов по различным отраслям знаниий, в том числе и

по алхимии-«Пять книг о металлах и менералах», «Книга об алхимии».

Альберт Великий полагал, что трансмутация металлов заключается в

происходит вида и плотности. Изменение же свойств металлов происходит

под действием мышьяка (окрашивает металлы в жёлтый цвет) и воды

(сжимаясь и уплотняясь, она увеличивает плотностьплотность металлов).

Описывая проведение алхимических операций, он приводит ряд правил,

которым надо следовать в работе: хранить молчание, скрываться от глаз

людских, соблюдать время и т.д.

В XVI в. особой популярностью пользовались сочинения Василия

Валентина («могущественный царь»): «О тайной философии», «О великом

камне древних мудрецов», «Триумфальная колесница антимония». Правда,

все попытки установить подлинное имя автора не удались; видимо, под

этим псевдонимом писал неизвестный алхимик, возможно, не один.

Страницы: 1, 2