Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка — страница 35 из 77

Таланты Дэви не исчерпывались химией. Он обладал несомненным даром романтического поэта. Роберт Саути включил некоторые стихотворения Дэви в свою «Годичную антологию», с восхищением назвав Дэви «молодым химиком, молодым для всего». Дэви вовсе не считал, что его занятия наукой могут помешать занятиям поэзией, он органично сочетал изучение природы с любовью к прекрасному и возвышенному. Первая строфа стихотворения, которое он написал в это время, включает образы горючих металлов, таким впечатляющим способом получаемых из непокорных минералов:

Дух пламени на землю изливает

Поток огня от щедрой к нам Природы;

Прозрачную росу в цветок прекрасный превращает.

Бездушный прах вновь к жизни воскрешает.

Два других представителя химически весьма активной группы элементов, известных как щелочные металлы, в отличие от открытых Дэви натрия и калия, были обнаружены с помощью спектроскопической идентификации цветов их солей. В 1859 г. Роберт Бунзен и Густав Кирхгофф в Гейдельберге изготовили спектроскоп – разновидность сложной призмы, которая позволила ученым устанавливать присутствие тех или иных элементов с помощью выделения характерных цветов, возникающих в ходе горения, и представления их в виде особых последовательных линий, примерно как в штрих-коде. С помощью своего изобретения Бунзен и Кирхгофф систематически изучали химические вещества, растворенные в минеральной воде, в надежде отыскать среди них еще неизвестные элементы. Удалив химическим способом явные соли натрия и кальция и менее явные соли стронция и магния, ученые получали раствор более редких солей, из которого затем испаряли всю воду. Поместив плотный осадок данного раствора в пламя, Бунзен и Кирхгофф обнаружили новый, голубой, цвет, который свидетельствовал о присутствии какого-то неизвестного элемента. Они назвали его цезием от латинского слова caesius, означавшего цвет неба. Несколько месяцев спустя они проделали ту же процедуру с минеральным образцом, присланным из Саксонии, и увидели темно-красные линии еще одного нового элемента – рубидия.

Пятый щелочной металл, литий, был обнаружен за несколько лет до того более традиционными методами (и названный потому не в честь цвета своего пламени, а в честь земли, почвы – «лифос/литос» по-гречески – в которой он был найден). Благодаря спектроскопии ученые пришли к заключению, что эти металлы распространены повсеместно. Однажды утром Бунзен удивил своего коллегу восклицанием: «Представляешь, где я обнаружил литий? В табачном пепле!» До того времени считалось, что названный элемент относится к числу редких.

Элементы цезий, рубидий и литий, конечно, не назовешь повсеместно встречающимися, однако и редкими их назвать нельзя, просто их всегда оттесняла на задний план вездесущность натрия. Натрий – самый распространенный щелочной металл на земле, количественно он намного превосходит все остальные, и его ярко-желтый свет легко затмевает другие цвета в пламени. Когда астрономы жалуются на световое загрязнение, они часто имеют в виду именно натриевые уличные фонари. Эдвин Хаббл сбежал от слепящего света «Оранжевого округа» в высокогорную обсерваторию к северу от Пасадены, где ему удалось обнаружить особый характер движения галактик, что в дальнейшем привело к открытию факта расширения вселенной. Тем не менее отнюдь не натрий как-то раз стал причиной замешательства Хаббла. Калий при горении дает пламя розовато-лилового цвета, которое можно видеть при взрыве пороха или при зажигании спички. Однажды ночью Хаббл в ходе исследования галактик через самый мощный на тот момент телескоп с удивлением обнаружил появление спектра калия. Вскоре он понял, что что-то здесь не так. Через какое-то время выяснилось, что оборудование обсерватории зарегистрировало наличие калия в пламени спички, которую астроном зажигал, закуривая трубку.

* * *

Производители фейерверков и петард, в отличие от изготовителей красок или полуфабрикатов, не обязаны сообщать о химическом составе своей продукции. Однако людям с некоторыми познаниями в химии информация на упаковках многое говорит об их составе. Дешевенькая коробочка, предназначенная для празднования Дня Гая Фокса 5 ноября, на не совсем правильном английском обещала «серебряный блеск», «золотые слитки» и «фонтан из зеленых брильянтов». Наверное, там содержатся магний, медь и натрий, решил я. Но ваши догадки будут окончательно подтверждены (или опровергнуты), только когда небеса озарятся цветами спектра соответствующих элементов.

Различные оттенки желтого и оранжевого цветов создаются с помощью солей натрия, угольной пыли и порошкового железа. Для получения зеленого цвета традиционно используют соли меди, такие как ярь-медянка, например. Пиротехники стремились воспроизвести весь цветовой спектр задолго до того, как им стали доступны другие, более редкие элементы, способные удовлетворить их запросы. Китайцы в качестве фильтров использовали ленты цветной бумаги, которые окрашивали пороховой взрыв. Уже в середине XVIII столетия реклама фейерверков утверждала, что они способны воспроизводить все цвета радуги. Однако, по правде говоря, цвета выглядят ярче в описаниях, чем в реальном фейерверке. Преобладающими тонами всегда были и остаются золотой и серебряный, получаемые благодаря различным смесям порошкового железа и сульфида сурьмы, которые дают оранжевые и белые искры соответственно.

В 1749 г. король Георг II посетил одно из самых значительных представлений с фейерверками того времени в Грин-Парке; так отмечали подписание Второго Аахенского мира. Гендель написал «большую увертюру для военных инструментов», произведение, которое в настоящее время известно под названием «Музыка для королевского фейерверка». Тем не менее Гораций Уолпол с разочарованием заявил, что зрелище было «жалким и плохо организованным; смены цветов и форм у фейерверка практически не было… и вспыхивал он настолько медленно, что мы никак не могли дождаться его окончания». Но, даже если бы все прошло без особых накладок, кроме белого и желтого цветов, присутствующих в любом ярком пламени, зрители увидели бы еще только зеленый цвет меди.



Чарльз Диккенс в 1836 г. в «Очерках Боза» с восторгом описывал представление с «красными, голубыми и пестрыми огнями», а в «Пенденнисе» (1848) Уильяма Теккерея мы встречаем девушку по имени Фанни Болтон, пребывающую в восхищении от фейерверков «лазурного, изумрудного и ярко-красного цветов!». В обоих описаниях имеется в виду такая яркость цветов, которая в те времена была абсолютно недостижима и которая остается еще одним свидетельством буйной фантазии любителей фейерверков. Даже когда стало возможным использовать соли стронция и бария, красные и зеленые цвета, получаемые с их помощью, часто бывали недостаточно яркими из-за наличия примесей.

Первоначально фейерверки были довольно абстрактными зрелищами, но в викторианскую эпоху возникла мода на изображение с их помощью картин. Особенной популярностью пользовались шовинистические представления с воспроизведением битв Крымской войны и индийских кампаний. Когда славных побед поубавилось, предпочтения изменились в сторону демонстрации ничем не замутненного пиротехнического искусства. Тем не менее любовь публики к фейерверкам резко пошла на спад после того, как благодаря газовому освещению появилась возможность в дни праздников украшать наиболее значимые здания особой иллюминацией.

* * *

В наши дни фейерверки демонстрируются по телевидению; европий и цинк на фосфорном экране воспроизводят жалкое подобие натрия и бария на ночном небе. Среди зарослей кустарника в кембриджширской глуши я, открыв калитку без какой-либо таблички, оказываюсь в обители преподобного Рона Ланкастера, управляющего директора «Кимблтон файерворкс», последнего изготовителя фейерверков в Британии. Ланкастер вырос в Хаддерсфилде, историческом центре британской пиротехнической индустрии, и стал устраивать там собственные фейерверки уже в годы Второй мировой войны. (В те времена вы могли без труда приобрести селитру и приготовить свой порох.) Он сделался викарием, а позднее капелланом в Кимболтонской школе, где преподавал своеобразную смесь богословия и химии. Летние каникулы предоставляли Ланкастеру большие возможности для организации фейерверков. В 1964 г. он построил лабораторию для продолжения пиротехнических экспериментов и в конце концов основал компанию.

Для человека, призванного нести людям радость и спасение, преподобный Ланкастер находится в слишком мрачном расположении духа. Он опасается, что его ремесло долго не протянет. И начинает воспроизводить длинный список: «Пропаганда здорового и безопасного образа жизни, супермаркет BOGOF, китайский импорт, бюрократия…». Один из энтузиастов экологического движения написал Ланкастеру, не стыдно ли ему загрязнять атмосферу кадмием и ртутью? «Я ответил ему – взгляните на наши крематории, ртутные наполнители и кардиостимуляторы».

Очевидно, у Ланкастера действительно масса проблем. Вследствие череды «идиотских» несчастных случаев и активной кампании со стороны потребителей оптовые продавцы пиротехники сталкиваются со все возрастающими ограничениями: самые громкие «хлопушки» уже запрещены, ракеты и петарды с хаотической траекторией и другие разновидности «креативной» пиротехники пытаются «усмирить» и сделать более «спокойными» и предсказуемыми. Однако основной причиной ужесточения законодательства стали не опасности пиротехники самой по себе, а ее антиобщественное использование. Больше всего Ланкастер сожалеет о побочных эффектах всего этого, к которым относится тенденция превратить фейерверки из развлечения на заднем дворе своего дома в крупные муниципальные мероприятия, что неизбежно приводит к тому, что «контролировать подобные зрелища начинают люди, ненавидящие фейерверки».

И День Гая Фокса 5 ноября не спасает. «Ужасный день!» По мнению Ланкастера, лучше бы наш ежегодный предлог для запуска фейерверков не выпадал на такой сырой месяц. И все-таки какое-то пораженческое упрямство заставляет нас из года в год участвовать в развлечении, не получая от него реального удовольствия. «Свойственный нам флегматический подход к нему погубил празднество. Поезжайте в Испанию, и вы увидите, как фейерверки могут стать неотъемлемой частью любой фиесты в любом населенном пункте». Я выбираю нескольких друзей в США, Израиле, России, Италии, Испании, посылаю им письма с вопросом о фейерверках… и в ответ получаю перечисление массы знаменательных дат, на которые используется пиротехника.