Bacillus anthracis, и изучает её биологический цикл развития. Кох установил эпидемиологические особенности болезни, показав, что одна палочка бактерии может образовать многомиллионную колонию. Эти исследования впервые доказали бактериальное происхождение заболевания. Кох был человеком скромным, работавшим в одиночку. Он не публиковал свои результаты, пока его не пригласили читать лекции в Университет Бреслау (сейчас это польский Вроцлав). После цикла лекций и опубликованных работ, описывающих причину развития сибирской язвы, Коху предложили работу в Берлине, на которую он быстро согласился — в лабораториях министерства здравоохранения можно было заниматься исследованиями, не отвлекаясь на приём пациентов.
Критическим элементом работы Коха и его сотрудников были методы выращивания микроорганизмов. Для этого он стал использовать мясной бульон, загущённый желатином или агар-агаром. Кох пытался держать небольшие порции питательной среды с бактериями на предметном стекле микроскопа или в стаканах, которые он прикрывал крышками для предотвращения загрязнения. Когда Петри подключился к работе Коха по изучению возбудителей туберкулеза, ему пришла в голову идея использовать для выращивания бактерий круглую чашку с плоским дном и невысокими стенками, которую можно было бы прикрывать таким же устройством с чуть большим радиусом. Новое устройство позволяло наблюдать за прежде скрытыми от глаз колониями бактерий, наблюдая их рост невооружённым глазом.
Принадлежала ли идея такой посуды Петри? Он опубликовал подходы к дизайну своего устройства только в 1887 году, причем в опубликованной статье было только текстовое описание чашки, а чертежи не приводились. Это привело к тому, что долгое время первенство Петри в создании чашки своего имени оспаривалось — в 1885 году два румынских микробиолога Андре Корнил и Виктор Бабеш издали учебник по бактериологии, в котором была описана сходная чашка для выращивания бактерий (как раз с изображением на развороте). Однако, в том же году свет увидело третье издание книги Эмануэля Кляйна «Микроорганизмы и болезни», где описывается чашка Петри, но под названием «метод пластин Коха». По мнению большинства историков науки, чашки Петри, как эффективные для культивирования микроорганизмов устройства, стали быстро использоваться по всей Европе задолго до публикации самого Петри.
В плане публикаций те времена были неспешные, до предложенного Хорхе Хиршем индекса оставался еще век с небольшим (впервые индекс Хирша как мера эффективности работы учёного появился в 2005 году). Соответственно наукометрии, хиршеметрии и современной концепции «публикуйся или умри» еще не было, и люди могли публиковать результаты своих исследований, когда заблагорассудится, а не когда их начальство требовало от них повышения эффективности и увеличения количества цитируемости. Как бы то ни было, после выхода в 1887 году статьи Петри производители лабораторного оборудования стали изготавливать устройство для выращивания бактерий именно под названием «чашка Петри».
Ко времени публикации дизайна своей чашки Ричард Юлиус Петри успел сменить несколько мест работы — он был директором санатория для больных туберкулезом в Гебесдорфе, директором Музея Гигиены в Берлине, потом стал одним из заместителей Коха в организованном тем Институте гигиены. Петри продолжил исследования, опубликовав за свою жизнь 150 статей и книг. Петри ушёл на пенсию в 1900 году и, по отзывам современников, до падения кайзеровской Германии по государственным праздникам не упускал случая облачиться в форму майора медицинской службы. Умер Петри уже во времена Веймарской республики — в 1921 году.
В наши дни чашки Петри есть практически в каждой лаборатории. Так, хотя моя исследовательская работа далека от микробиологии и выращивания бактериальных культур, сотрудники нашей лаборатории используют их для медленного самопроизвольного упаривания концентрированных растворов и кристаллизации продуктов реакции (при этом чашка с большим диаметром, как и у микробиологов, защищает вещество в маленькой чашке от загрязнений). Однако, чашка Петри — это не только посуда: как и коническая колба Эрленмейера, она давно стала символом, который используется в логотипах, презентациях и фильмах — везде, где дизайнеры или сценаристы хотят лишний раз обратить внимание зрителя на то, что речь идет о микробиологии. Проверьте сами — сколько картинок с композицией «рука, держащая чашку Петри с цветными колониями бактерий» выдаст вам google по запросу «чашка Петри» что на русском, что на английском языках?
1892. Печь Муассана
Общественное мнение, которое подпитывается многочисленными фильмами, сериалами и средствами массовой информации, как правило, рисует рабочее место химика среди постоянных взрывов, клубов дыма и языков пламени, вырывающихся из-под вытяжного шкафа. Конечно, это миф — если не брать специалистов, непосредственно занятых разработкой и испытаниями взрывчатых веществ или новых видов топлива, мы чаще видим пламя дома, когда ставим чайник на плиту, чем в своей лаборатории (в нашей лаборатории, к примеру, все нагревается электричеством).
«Горим» мы на работе только в переносном смысле, а если вдруг нелёгкая принесёт возгорание или, упаси Бог, пожар в лабораторию, то потом придется писать такое количество объяснительных и прочих сопроводительных бумаг, что лишний раз побоишься воду вскипятить на плитке с закрытой спиралью, не говоря уже про что-то огнеопасное. И вообще — главное свое рабочее устройство химик носит на плечах, а слишком большое внимание к «химическим спецэффектам» маскирует и отводит на второй план в общем-то главную — интеллектуальную — составляющую нашего ремесла, хотя общество, как и в средние века, ждет от нас превращения свинца в золото или камней в алмазы.
Анри Муассан родился в семье со скромными доходами на юге Франции. Когда Муассану было 12 лет, его семья переехала в город Мо, находящийся к северо-востоку от Парижа, где талантливый школьный учитель навсегда привил Муассану интерес к химии и энтузиазм. Полный этого энтузиазма, Муассан сначала решил быстрее начать работу в области практической химии — он не стал заканчивать «университетский класс» гимназии, необходимый для поступления в высшее учебное заведение, а устроился помощником фармацевта в аптеке. Поняв, что он перерос свою должность, а для занятий химией всё же нужен больший теоретический багаж, он продолжил обучение, со второго раза получил степень бакалавра, после чего работал в лабораториях, не получая жалования, а зарабатывая себе на жизнь репетиторством.
Более всего Муассана привлекала неорганическая химия, которая не была сильной стороной французской химической науки. В конце концов, Муассана взяли на низкооплачиваемую ставку младшего исследователя в Парижской Фармацевтической Школе. Чтобы получать дополнительный доход, он попытался использовать лабораторные площади не только для проведения экспериментов, но и для того, чтобы выполнять химические анализы по желанию заказчика. Эксперименты были удачными (определение формулы надхромовой кислоты, выделение кристаллов хромовой кислоты), а вот коммерческое предприятие развалилось, так и не начав работать.
Всё же финансовые дела Муассану удалось поправить — он женился на дочери того богатого фармацевта, в аптеке которого он начинал свою трудовую деятельность. Почувствовав себя увереннее в материальном плане, он сфокусировался на задаче, которую пока ещё ни один из химиков не смог решить — выделении фтора в виде простого вещества. В свое время и Хэмфри Дэви, и Андре-Мари Ампер предполагали существование неуловимого элемента, образующего соли-фториды и плавиковую кислоту, во многом аналогичную соляной (хлороводородной). Попытка Дэви получить фтор электролизом расплавленных фторидов привела к коррозионному повреждению оборудования из платины, после чего Дэви сделал вывод об исключительной реакционной способности фтора. Возможность вписать своё имя в историю химии, получив неуловимый элемент, привлекала химиков как пламя свечи ночных насекомых. Попытки получить фтор предпринимались десятками и, в подтверждение аналогии с мотыльками и свечой, несколько человек даже погибло.
Муассан также сначала попытался применить электролиз расплавов солей, но, как и у его предшественников, попытка не кончилась ничем, кроме порчи лабораторного оборудования из платины (что в целом было предсказуемо). Тогда Муассан предположил, что эксперимент удастся, если проводить его при низких температурах, при которых скорость химической реакции будет ниже, что если и не даст получить фтор, то хотя бы замедлит скорость коррозии. Муассан сконденсировал фтороводород при -50 °C в платиновой ампуле и подверг конденсат электролизу. Пробка, прикрывавшая прианодное пространство, быстро стала обугливаться, Муассан быстро заменил ее фторидом кальция и смог наблюдать выделение бледной желто-зеленой струи газа, который весьма зрелищно поддерживал горение кремния и бора. По существовавшим правилам для признания открытия Академия наук Франции прислала группу своих членов для проверки эксперимента, и тут Муассана чуть было не ждало фиаско. Первоначально выделение газа не наблюдалось. Оказалось, что, поддавшись волнению перед приходом высокой комиссии, Муассан еще раз подтвердил старую народную мудрость о том, что лучшее — враг хорошего, очистив жидкий фтороводород до такого состояния, что он просто потерял способность проводить электрический ток. К счастью, причину неудачи быстро удалось выявить, и введение в жидкий фтороводород (HF) фторида калия (KF) позволило получить раствор, проводящий электрический ток. Эксперимент закончился благополучно: электролиз начался, газообразный фтор начал выделяться, пальма первенства в открытии фтора была присуждена Анри Муассану.
Благодаря открытию для Муассана нашлась позиция профессора, хотя сам Анри не был рад этому. Единственная должность, которую ему могли предложить — профессор кафедры токсикологии. Хотя Муассан и пытался оправдать назначение на эту должность и даже написал несколько научных работ, посвященных алкалоидам, его сердце навеки принадлежало неорганической химии. Он быстро получил фториды различных элементов главных групп, и работы, связанные с синтезом фторида углерода, привели его к мысли, что фторид углерода позволит ему получить главный приз — алмазы.