Ф.А.Брокгауз, И.А.Ефрон
Энциклопедический словарь

 А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Э
Ю
Я
 
Металлы и металлоиды (хим.). - М. называется группа простых тел, обладающих известными характерными свойствами, которые в типичных представителях резко отличают М. от других химических элементов. В физическом отношении это по большей части тела твердые при обыкновенной температуре, непрозрачные (в толстом слое), обладающие известным блеском, ковкие, тягучие, хорошие проводники тепла и электричества и пр.; в химич. отношении для них является характерной способностью образовывать с кислородом основные окислы, которые, соединяясь с кислотами, дают соли. Знакомство человека с М. началось с золота, серебра и меди, т. е. с М., встречающимися в свободном состоянии на земной поверхности; впоследствии к ним присоединились М., значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: олово, свинец, железо и ртуть. Эти семь М. были знакомы человечеству в глубокой древности. Между египетскими редкостями встречаются золотые и медные изделия, которые, по некоторым данным, относятся к эпохе удаленной на 3000 - 4000 лет от Р. Хр. К этим семи М. уже только в средние века прибавились цинк, висмут, сурьма и в начале XVIII ст. мышьяк. С половины XVIII ст. число М. быстро возрастает и в настоящее время доходит до 65. Ни одно из химических производств не способствовало столько развитию химических знаний, как процессы, связанные с получением и обработкой М.; с историей их связаны важнейшие моменты истории химии. Свойства М. так характерны, что уже в самую раннюю эпоху золото, серебро, медь, свинец, олово, железо и ртуть составляли одну естественную группу однородных веществ, и понятие о М. относится к древнейшим химическим понятиям. Однако, воззрения на их натуру в более или менее определенной форме являются только в средние века у алхимиков. Правда, идеи Аристотеля о природе, об образовании всего существующего из 4 элементов (огня, земли, воды и воздуха) уже тем самым указывали на сложность М.; но эти идеи были так туманны, так абстрактны и имели так мало реального в основе! У алхимиков понятие о сложности М. и, как результат этого, вера в возможность превращать одни М. в другие, создавать их искусственно, является основным понятием их миросозерцания. Это понятие есть естественный вывод из той массы фактов, относящихся до химических превращений М., которые накопились к тому времени. В самом деле, превращение М. в совершенно непохожую на них окись простым прокаливанием на воздухе и обратное получение М. из окиси, выделение одних М. из других, образование сплавов, обладающих другими свойствами, чем первоначально взятые М. и пр., все это, как будто, должно было указывать на сложность их натуры. Что касается собственно до превращения М. в золото, то вера в возможность этого была основана на многих видимых фактах. В первое время образование сплавов, цветом похожих на золото, напр., из меди и цинка, в глазах алхимиков уже было превращение их в золото. Им казалось, что нужно изменить только цвет и свойства М. будут другие. В особенности много способствовали этой вере плохо поставленные опыты, когда для превращения неблагородного М. в золото брались вещества, содержавшие примесь этого золота. Напр., уже в конце XVIII ст. один копенгагенский аптекарь уверял, что химически чистое серебро при сплавлении с мышьяком отчасти превращается в золото. Этот факт был подтвержден изв. химиком Гитоном де Морво (Guyton de Morveau) и наделал много шума. В скорости потом было показано, что мышьяк, служивший для опыта, содержал следы серебра с золотом! Так как из семи известных тогда М. одни легче подвергались превращениям, другие труднее, то алхимики делили их на благородные, совершенные, и неблагородные, несовершенные. К первым принадлежали золото и серебро, ко вторым медь, олово, свинец, железо и ртуть. Последняя, обладая свойствами благородных М., но в то же время резко отличаясь от всех металлов своим жидким состоянием и летучестью, чрезвычайно занимала тогдашних ученых, и некоторые выделяли ее в особую группу; внимание, привлекавшееся ею, было так велико, что, как увидим далее, ртуть стали считать в числе элементов, из которых образованы М., и в ней именно видели носителя металлических свойств. Принимая существование в природе перехода одних М. в другие, несовершенных в совершенные, алхимики предполагали, что в обычных условиях это превращение идет чрезвычайно медленно, целыми веками, и, может быть, не без таинственного участия небесных светил, которым в то время приписывали такую большую роль и в судьбе человека. По странному совпадению, М. было числом семь, как и известных тогда планет, а это еще более указывало на таинственную связь между ними. У алхимиков М. часто носят название планет; золото наз. Солнцем, серебро - Луной, медь - Венерой, олово - Юпитером, свинец - Сатурном, железо - Марсом и ртуть - Меркурием. Когда были открыты цинк, висмут, сурьма и мышьяк, тела во всех отношениях схожи с М., но у которых одно из характернейших свойств металла, ковкость, развито в слабой степени, то они были выделены в особую группу - полуметаллов. Деление М. на собственно металлы и полуметаллы существовало еще в половине ХVIII ст. Если М. тела сложные, то что же входит в их состав? В первое время алхимики считали, что они образованы из двух элементов - ртути и серы. Как сложилось это воззрение - сказать трудно, но его мы находим уже в VIII ст. По Geber'y доказательством присутствия ртути в М. служит то, что она их растворяет, и в этих растворах индивидуальность их исчезает, поглощается ртутью, чего не случилось бы, если бы в них не было одного общего с ртутью начала. Кроме того ртуть со свинцом давала нечто похожее на олово. Что касается серы, то, может быть, она взята потому, что были известны сернистые соединения, по внешнему виду схожие с М. В дальнейшем эти простые представления, вероятно, вследствие безуспешных попыток приготовления М. искусственно, крайне усложняются, запутываются. В понятиях алхимиков, напр. Х - XIII ст., ртуть и сера, из которых образованы М. не были та ртуть и та сера, которые имели в руках алхимики. Это было только нечто схожее с ними, обладающее особыми свойствами; нечто такое, которое в обыкновенной сере и ртути существовало реально, было выражено в них в большей степени, чем в других телах. Под ртутью, входящей в состав М., представляли нечто, обусловливающее неизменяемость их, металлический блеск, тягучесть, одним словом, носителя металлического вида; под серой подразумевали носителя изменяемости, разлагаемости, горючести М. Эти два элемента находились в М. в различном количестве и, как тогда говорили, различным образом фиксированные; кроме того, они могли быть различной степени чистоты. По Геберу, напр., золото состояло из большого количества ртути и небольшого количества серы высшей степени чистоты и наиболее фиксированных; в олове, напротив, предполагали много серы и мало ртути, которые были не чисты, плохо фиксированы и пр. Всем этим, конечно, хотели выразить различное отношение М. к единственному в тогдашнее время могущественному химическому агенту - огню. При дальнейшем развитии этих воззрений, двух элементов - ртути и серы, - для объяснения состава М. алхимикам показалось недостаточно; к ним присоединили соль, а некоторые мышьяк. Этим хотели указать, что при всех превращениях М. остается нечто нелетучее, постоянное. Если в природе превращение неблагородных М. в благородные совершается веками, то алхимики стремились создать такие условия, в которых этот процесс совершенствования, созревания шел бы скоро и легко. Вследствие тесной связи химии с тогдашней медициной и тогдашней биологией идея о превращении М. естественным образом отождествлялась с идеей о росте и развитии организованных тел: переход, напр., свинца в золото, образование растений из зерна, брошенного в землю и как бы разложившегося, брожение, исцеление больного органа у человека, все это были частные явления одного общего таинственного жизненного процесса, совершенствования, и вызывались одними стимулами. Отсюда само собой понятно, что таинственное начало, дающее возможность получить золото, должно было исцелять болезни, превращать старое человеческое тело в молодое и пр. Так сложилось понятие о чудесном философском камне. Что касается роли философского камня в превращении неблагородных М. в благородные, то больше всего существует указаний относительно перехода их в золото, о получении серебра говорится мало. По одним авторам, один и тот же философский камень превращает М. в серебро и золото; по другим - существуют два рода этого вещества: одно совершенное, другое менее совершенное, и это последнее и служит для получения серебра. Относительно количества философского камня, требующегося для превращения, указания тоже разные. По одним, 1 ч. его способна превратить в золото 10000000 ч. М., по другим 100 ч. и даже только 2 ч. Для получения золота плавили какой-нибудь неблагородный М. или брали ртуть и бросали туда философский камень; одни уверяли, что превращение происходит мгновенно, Другие же - мало помалу и пр. Эти взгляды на природу М. и на способность их к превращениям держатся в общем в течении многих веков до XVII ст., когда начинают резко отрицать все это, тем более, что эти взгляды вызвали появление многих шарлатанов, эксплуатировавших надежду легковерных получить золото. С идеями алхимиков в особенности боролся Бойль. "Я бы хотел знать - говорит он в одном месте, - как можно разложить золото на ртуть, серу и соль; я готов уплатить издержки по этому опыту; что касается меня, то я никогда не мог этого достигнуть". После вековых бесплодных попыток искусственного получения М. и при том количестве фактов, которые накопились к XVII ст., напр. о роли воздуха при горении, увеличении веса М. при окислении, что, впрочем, знал еще Гебер, в VIII ст., вопрос об элементарности состава М. казалось был совсем близок к окончанию; но в химии появилось новое течение, результатом которого явилась флогистонная теория, и решение этого вопроса было еще отсрочено на продолжительное время. Ученых того времени сильно занимали явления горения. Исходя из основной идеи философии того времени, что сходство в свойствах тел должно происходить от одинаковости начал, элементов, входящих в их состав, принимали, что тела горючие заключают общий элемент. Акт горения считался актом разложения, распадения на элементы; при этом элемент горючести выделялся в виде пламени, а другие оставались. Признавая взгляд алхимиков на образование М. из 3-х элементов, ртути, серы и соли, и принимая их реальное существование в М. горючим началом в них нужно было признать серу. Тогда другой составной частью М. нужно было, очевидно, признать остаток от прокаливания М. - их землю, как тогда говорили; следовательно, ртуть тут не причем. С другой стороны, сера сгорает в серную кислоту, которую многие, в силу сказанного, считали более простым телом, чем сера, и включили в число элементарных тел. Выходила путаница и противоречие. Бехер, чтобы согласовать старые понятия с новыми, принимал существование в М. земли трех сортов: собственно землю, землю горючую и землю ртутную. В этих то условиях Сталь предложил свою теорию. По его мнению, началом горючести служит не сера и не какое-либо другое известное вещество, а нечто неизвестное, названное им флогистон. М. образованы из флогистона и земли; прокаливание М. на воздухе сопровождается выделением флогистона; обратное получение М. из его земли с помощью угля - вещества богатого флогистоном - есть акт соединения флогистона с землей. Хотя М. было несколько и каждый из них при прокаливании давал свою землю, последняя, как элемент, была одна, так что и эта составная часть М. была такого же гипотетического характера, как и флогистон; впрочем, последователи Сталя иногда принимали столько элементарных земель, сколько было М. Когда Кавендиш при растворении М. в кислотах получил водород и исследовал его свойства (неспособность поддерживать горение, его взрывчатость в смеси с воздухом и пр.), он признал в нем флогистон Сталя; М. по его понятиям, состоят из водорода и земли. Этот взгляд принимался многими последователями флогистонной теории. Несмотря на видимую стройность теории флогистона, существовали крупные факты, которые никак нельзя было связать с нею. Еще Геберу было известно, что М. при обжигании увеличиваются в весе; между тем, по Сталю, они должны терять флогистон: при обратном присоединении флогистона к земле вес полученного М. меньше веса земли. Таким образом выходило, что флогистон должен обладать какимто особенным свойством - отрицательным тяготением. Несмотря на все остроумные гипотезы, высказанные для объяснения этого явления, оно было непонятно и вызывало недоумение. Когда Лавуазье выяснил роль воздуха при горении и показал, что прибыль в весе М. при обжигании происходит от присоединения к М. кислорода воздуха, и таким образом установил, что акт горения М. есть не распадение на элементы, а, напротив, акт соединения, вопрос о сложности М. был решен отрицательно. М. были отнесены к простым телам, в силу основной идеи Лавуазье, что простые тела суть те, из которых не удалось выделить других тел. Этого взгляда химия держится поныне.
 
Главная страница