Случайные открытия в химии (4 фото)

Некоторые открытия в химии были сделаны случайно или по ошибке. Рассмотрим самые значимые из случайных химических открытий - это когда теория, несмотря на свою ошибочность, давала науке серьезный толчок вперед.
XVII век

Один гамбургский купец по имени Бранд, бизнес которого шёл довольно вяло, мечтал разбогатеть с помощью алхимии. Это было модно, свинец в золото тогда не пытался превратить только ленивый, и каждый алхимик, как и Бранд, мечтал найти философский камень для превращения любых металлов в золото.
И, как у всякого амбициозного алхимика, у Бранда была своя теория. Он решил, что раз уж человеческий организм – самое совершенное из живых творений Господа нашего, то организм этот должен и содержать в себе небольшое количество искомого магестерия – философского камня. А это значит, что философский камень можно получить из человеческой мочи.
Первая проблема, которая встала перед Брандом — сырьё. Где, взять человеческую мочу? Пописать в реторту? Нет, это не наш масштаб.
Бранд пошёл к командиру городского гарнизона и тот согласился за пару монет обеспечить его химикатами, расставив в солдатском гальюне большие сосуды для сбора мочи.
Бранд принялся перегонять мочу, добавлять в сухой остаток песок и угли, накаливать всё это без доступа воздуха, перегонять и возгонять получившиеся компоненты. Вещества, входившие в состав мочи, распадались, новые соединения, в свою очередь, вступали в новые реакции и, наконец, в один прекрасный день Бранд обнаружил на дне реторты долгожданную волшебную субстанцию.
Да именно так, ни много ни мало — на дне реторны был философский камень! Что это именно магестериум, а не кусок хурмы, было понятно сразу, для этого не нужно было знаний алхимика – философский камень в новом веществе распознал бы любой деревенский скоморох. Ещё бы – воскоподобная бледно–жёлтая субстанция, издававшая слабый чесночный запах излучала в темноте волшебное зеленоватое свечение. Любой предмет, соприкоснувшийся с ней, тоже начинал светиться. Когда же Бранд кинул комочек вещества в кипящую воду, он увидел и вовсе волшебное зрелище – над кипящей водой всплывали магически светящиеся зелёные облачка.
Были, правда, у философского камня и недостатки. Например, он не превращал никакие металлы ни в серебро, ни в золото. Он вообще ничего ни во что не превращал.
Но Бранд не очень из–за этого огорчился. Само вещество стоило ГОРАЗДО дороже золота и его показывали за деньги (и немалые) даже спустя несколько десятилетий.
А назвал субстанцию Бранд довольно скромно, без пафоса – «светоносной». По–гречески это звучит примерно как «фос–фор».
Так неверная теория убила сразу двух зайцев несудьбы – обогатила лузера–негоцианта и дала науке вписать в таблицу не рожденного ещё Менделеева новый химический элемент.

XVIII век

В 18–м веке в России жил и трудился на благо российской науки учёный немец Ловиц, друг и соратник Ломоносова. В какой–то период своей жизни он занимался синтезом виннокаменной кислоты. Кислота у него получалась мутная, с потемнением из за продуктов распада, что весьма огорчало Ловица — ничего он не хотел так сильно, как получить чистый и прозрачный раствор.
Тогда он выдвинул теорию о том, что для очистки раствора нужно уменьшить в нём количество флогистона.
Про этот флогистон нужно сказать пару слов отдельно.
В 18–м веке учёные считали, что все горючие вещества состоят из смеси земли и флогистона – эдакого огня в свободной форме. При горении огонь (флогистон) высвобождается, и остаётся зола (земля). Позже заметили, что зола бывает тяжелее исходного вещества (например, оксид сгоревшего металла, тяжелее самого сжигаемого металла), но быстро нашли этому объяснение – флогистон обладает отрицательным весом (огонь ведь всегда рвётся вверх). И, когда открыли водород, это объяснение «блестяще» подтвердилось – водород делает легче наполненные им сосуды, а, сгорая, на первый взгляд, не оставляет после себя ничего, кроме тепла и света.
Сомневаться во флогистоне в те времена для учёного означало поставить на карьере крест. К тем, кто не верил во флогистон, относились так же, как в наше время к искателям вечных двигателей.
Так вот, Ловиц решил, что потемнение в растворе содержит большое количество флогистона, а если раскалить золу, оставшуюся после горения, то она впитает в себя часть флогистона из раствора.
Ловиц взял угли из камина, хорошенько прокалил их. Как все мы понимаем, он получил активированный уголь, с помощью которого и получил желанный кристально чистый раствор.
Открытие принесло России немалую прибыль. Активированный уголь делал гнилую воду пригодной для питья, полностью удалял из неё слизистые осадки, что значительно способствовало развитию молодого тогда русского флота. Пересыпая слои мяса толчёным углем, можно было долго предохранять его от гниения. Из водки уголь удаляет сивушные масла. И, разумеется, угольные пилюли спасли немало жизней при отравлении.
А началось всё с неверной теории о флогистоне.

XIX век

Англия.
Студент Уильям Перкин, вместо того, чтобы свалить на Рождественские каникулы куда подальше от Альма–Матер, (к тёще на блины, например), запирается в лаборатории и ставит химические опыты.
Цель – проверить теорию учителя. Учитель Уильяма (некто Гофман) считал, что, окисляя нафталин, можно получить хинин.
Современным химикам, а также зайцу несудьбы, хорошо известно, что это невозможно. Но Перкин с Гофманом этого не знали и вот результат — неугомонный ботаник корпит в лаборатории.
Немного о хинине.
В те давние времена, когда основным инструментом лечения болезней традиционной медицины было в гроб вгоняющее кровопускание, единственным средством от малярии был хинин – сухой остаток от выпаривания отвара коры хинного дерева.
Как мы понимаем, чтобы получить ложку хинина, надо было нехило потрахаться с кастрюлями при выпаривании (а сколько того сухого остатка? милиграммы), да и хинное дерево – это не кипарис, где попало не растёт. В общем, стоил хинин реально на вес золота или больше. Если больной малярией не получал его, то, как правило, отправлялся в Верхнюю Тундру, так что научиться синтезировать хинин, да ещё и из такого дерьма, как нафталин – задача воистину благородная. Жаль только невыполнимая.
Итак, наш студиозус вооружился бихроматом калия и стал что есть силы окислять нафталин.
Неудача.
Перкин начал перебирать другие соединения, химически близкие к нафталину. Тоже мимо.
Последним в этом списке шёл анилин. Но и из него никакого хинина у Уилли не получилось. Вместо желанного прозрачного раствора у него в колбе всё время оседал какой–то серо–буро–малиновый осадок.
В этот момент в голове Уильяма Перкина родилась примерно такая мысль: «Ну хорошо, это не хинин, но что же это у меня получилось, мать вашу растак?!»
Чтобы растворить осадок и исследовать его состав, он плеснул в колбу спирта и вместо отвратительной бурды увидел в колбе чистый раствор поразительно красивого и насыщенного фиолетового цвета.
Любой другой студент вылил бы этот раствор в унитаз (или куда там они гадили в 19–м веке), но Перкин, в числе прочего, был ещё и живописцем.
Оттенок так понравился ему, что он решил:
— Забить на опыты
— Оформить патент на открытый им краситель мовеин

Открытия новых красителей на основе анилина посыпались как из ведра – розанилин, красный краситель фуксин и проч…
Так неверная теория дала целую индустрию – производство анилиновых красителей.

XX век

Раз уж разговор зашёл о красителях, нельзя не упомянуть одну неверную теорию, давшую важное открытие в начале 20–го века.
В тот период начинала своё развитие молодая ещё автомобильная индустрия. И индустрия эта никак не могла выбраться из пелёнок из–за одного существенного недостатка двигателей внутреннего сгорания – детонации (преждевременной вспышки горючего в цилиндре). Из–за этих преждевременных воспламенений двигатели очень быстро выходили из строя, что сводило на нет все усилия инженеров по разработке новых движков.
В числе инженеров, пытавшихся решить эту проблему, был американец Чарльз Кеттеринг. У него родилась теория, гласившая, что для снижения вероятности детонации в бензин нужно добавить ярко окрашенную присадку.
Почему он решил, что яркий краситель изменит воспламеняемость бензина? Чарльз не оставил в своих дневниках никаких рассуждений на этот счёт, так что загадка эта вряд ли когда–нибудь будет разгадана.
Но так вышло, что единственным ярко окрашенным веществом под рукой у Кеттеринга был йод. Кеттеринг добавил йод в бензин и получил резкое снижение детонации. Окрылённый первым успехом, он перепробовал ярчайшие анилиновые красители, но все они либо никак не влияли, либо ухудшали свойства топлива.
Перебрав основной список яркоокрашенных веществ, инженер стал пробовать редко используемые красители, наделённые омерзительными запахами, и зачастую токсичные. Результат – тот же.
Наконец, остались только красители, которые очень трудно было ввести в бензин из за их плохой растворимости в углеводородах. Для решения этой проблемы Чарльзу порекомендовали новейший для того времени универсальный растворитель – оксихлорид селена.
Кеттеринга сразу смутили кислород и хлор — присутствие их соединений в бензине обычно только усугубляет проблему. Однако, опробовав смесь, он получил резкое снижение детонации.
К счастью, Чарльз быстро сообразил, что дело не в красителе, не в кислороде или хлоре. Дело в селене.
Вскоре ему в руки попалась недавно открытая периодическая таблица элементов Менделеева. Когда Кеттеринг понял, что положение элемента в таблице зависит от его химических свойств, он стал пробовать соединения элементов, находившихся в тех же группах, что селен и йод. Опробовав соединение теллура, он получил ещё лучший результат. После следующей серии опытов с разными элементами, он понял, что детонацию снижают металлы (йод – неметалл, но какой–то мере обладает свойствами металлов), причём, чем тяжелее металл, тем сильнее он снижает детонацию.
Поняв эту закономерность, Кеттеринг ввёл в бензин свинец. В вопросах растворимости чаще всего действует простое правило – подобное растворяется в подобном, И, для того, чтобы свинец растворился в бензине, Кеттеринг синтезировал соединение, в котором атом свинца соединён с 4–мя углеводородными группировками. Так появился тэтраэтилсвинец. Именно он делает выхлопы вредными для экологии, но он же делает возможной нормальную работу двигателей.
Не найди Кеттеринг это решение, двигатели внутреннего сгорания, скорее всего, так и остались бы интересной, но бесполезной технической причудой, найти широкое применение которой невозможно.