Юстус либих что изобрел
Юстус либих что изобрел
ЛИБИХ (von Liebig), Иоганн Юстус фон
12 мая 1803 г. – 18 апреля 1873 г.
Немецкий химик Иоганн Юстус фон Либих родился в Дармштадте. Учился в Боннском (1820), Эрлангенском (1821) университетах, в 1822–1824 гг. работал у Ж. Гей-Люссака в Париже. Вернувшись в Эрланген, защитил докторскую диссертацию. В 1824 г. по рекомендации А. Гумбольдта получил место профессора химии Гисенского университета. С 1852 г. до конца жизни Либих был профессором Мюнхенского университета; в 1860 г. он стал президентом Баварской академии наук.
Важнейшие исследования Либиха относятся к области органической химии. Либиху принадлежит заслуга открытия важных органических соединений, разработка новых методов анализа органических веществ и синтеза новых групп соединений, создание теоретических основ органической химии. В 1823 г. он нашёл, что гремучекислое серебро AgONC тождественно по составу с циановокислым серебром, что стало первым примером изомерии. В 1832 г. Либих совместно с Ф. Вёлером показал, что в ряду превращений бензойная кислота – бензальдегид – бензоилхлорид – бензоилсульфид группа C6H5СО, названная впоследствии бензоилом, переходит без изменений из одного соединения в другое. Аналогичным образом, группа этилрадикал сохраняется в ряду спирт – эфир – этилхлорид – эфир азотной кислоты – эфир бензойной кислоты. Эти работы заложили основы теории сложных радикалов. Либих впервые (одновременно с французским химиком Э. Субейраном и независимо от него) получил хлороформ (1831) и уксусный альдегид (1835), открыл гиппуровую, молочную и др. карбоновые кислоты. Он также усовершенствовал методику определения углерода и водорода в органических соединениях (1831–1833). Вместе с Ж. Дюма Либих исследовал многоосновные органические кислоты, предложил классификацию кислот по их основности.
Либих многое сделал и в других областях химии. Он изучал галогены, получил бром (правда, ошибочно счёл его хлористым иодом). Исследовал активирующее действие платины, серебра, свинца, марганца, т.е. создал предпосылки для зарождения области, называемой ныне неорганическим катализом. Либих разработал ряд методов аналитической химии: метод отделения кобальта от никеля, определение синильной кислоты в лекарственных веществах, определение кислорода и т.д.
Либих считается одним из основоположников агрохимии и биохимии. Он обосновал теорию минерального питания растений и создал научные основы повышения плодородия почвы, исследовал роль углекислого газа и связанного азота в физиологии растений. Либих изучал также проблемы питания, предложил делить пищевые продукты на жиры, белки и углеводы, установил, что жиры и углеводы служат для организма своего рода топливом; разработал некоторые виды детского питания.
Либих коренным образом перестроил существовавшую до него систему преподавания химии, введя в широком масштабе лабораторные занятия и самостоятельные исследования студентов. Его система распространилась за Германии и до сих пор является общепринятой во многих странах. В 1824 г. Либих создал в Гисене первую в Германии учебную лабораторию по химии, которая более четверти столетия привлекала учёных всех стран. Из научной школы Либиха вышли А. Кекуле, А. Вюрц, А. В. Гофман, Н. Н. Зинин, А. А. Воскресенский и другие известные химики.
В 1832 г. Либих основал «Анналы фармации» («Annalen der Pharmacie»), старейший химический журнал, который в год кончины ученого был переименован в «Либиховские анналы химии и фармации» («Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie»), вместе с Ф. Вёлером и И. Поггендорфом издавал «Словарь-справочник чистой и прикладной химии» (1837–1856). Среди основных трудов Либиха – «Органическая химия в ее приложениях к физиологии и патологии» (1842), «Руководство по органическому анализу» (1837) и «Естественные законы земледелия» (1865).
1. Биографии великих химиков. Перевод с нем. под ред. Быкова Г.В. – М.: Мир, 1981. 320 с.
2. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. – М.: ВШ, 1991. 656 с.
Юстус фон Либих
Шел обычный урок в Дармштадтской гимназии. В классе стояла тишина. И вдруг над партой, за которой сидел Юстус Либих, взметнулось пламя. Можно представить, какая возникла паника! Виновнику такого «опыта» пришлось в скором времени покинуть гимназию. Отец отдал его в обучение к аптекарю. Но и на новом месте юный химик не прекращал экспериментов со взрывчатыми веществами: во время одного из них даже сорвало крышу с мансарды.
Либиха интересовали не только эксперименты: он с увлечением читал сочинения великих химиков и физиков прошлого — Василия Валентина, Г. Шталя, П. Макёра, Г. Кавендиша и других.
Краткая биография Юстуса фон Либиха
Родился Либих в 1803 г. в Дармштадте в семье аптекаря. Учился в Боннском и Эрлангенском университетах, затем уехал в Париж, где работал у прославленных химиков Л. Тенара и Ж. Гей-Люссака. В Германию Либих вернулся известным химиком. В 21 год он стал профессором Гиссенского университета. С 1860 г. Либих — президент Баварской Академии наук.
Творческая деятельность
Либих был отличным популяризатором науки, свидетельство тому — его «Письма о химии» (1844). Он создал журнал «Анналы фармации» (1832), переименованный в 1839 г. в «Анналы химии и фармации», а после смерти ученого — в «Либиховские анналы химии». Печататься в этом журнале считается большой честью.
Творческая деятельность Либиха чрезвычайно многогранна (это открытие и синтезы новых веществ, усовершенствование методики органического анализа, организация производства жидкого стекла; он по праву считается основоположником агрохимии…). Мы остановимся лишь на созданной Либихом теории радикалов, сыгравшей важную роль в развитии органической химии.
Теория этерина
Первой общей теорией органической химии стала, по существу, теория этерина, выдвинутая в конце 20-х годов французами Ж. Дюма и П. Булеем (этерином в то время называли этилен, иначе — «двууглеродистый водород», «маслородный газ»). Они полагали, что этилен является общей составной частью спирта и эфира и в этом отношении напоминает аммиак в солях аммония.
Таким образом, теория этерина позволяла рассматривать с единой точки зрения различные органические вещества (эфиры и спирты). Кроме того, она показывала, что состав органических соединений, как и неорганических, тоже подчиняется определенным закономерностям.
Теория этерина не получила экспериментального подтверждения и просуществовала недолго. Уже в 1832 г. была опубликована статья Ю. Либиха и Ф. Вёлера «Исследования радикала бензойной кислоты», которая положила начало новой теории — теории радикалов.
Теория радикалов
Понятие о радикале как о группе атомов ввел в химию Лавуазье. Применительно к органической химии этим понятием пользовались (и углубили его) Берцелиус и особенно Либих и Вёлер.
Изучая «горькоминдальное масло» (как тогда называли бензальдегид С6Н5СНО), немецкие химики установили, что в присутствии водного раствора щелочи это соединение переходит в бензойную кислоту, а при действии на него галогенами (хлором или бромом) получается хлористый или бромистый бензоил. При этом было обнаружено, что во всех реакциях группа С7Н50 переходит из одного вещества в другое без изменения:
Берцелиус считал, что открытие немецких химиков «можно рассматривать как начало новой эпохи в растительной химии».
Открытый радикал-группу атомов, остающуюся при реакциях неизменной, Либих и Вёлер назвали бензоилом. Тогда же Берцелиус предположил, что основой этилового спирта должен быть радикал С2Н6, а основой эфира — радикал С4Н10.
Через два года Либих выступил со статьей «О строении эфира и его соединений». В ней он распространил теорию радикалов и на эфиры. «Этот взгляд не является лишь мнением,— писал Либих в заключении статьи, — это неопровержимый факт, и нельзя остановиться на другой теории без того, чтобы не впасть в ошибки и в ложные выводы».
В 1835 г. Ж. Дюма и Е. Пелиго установили, что в состав метилового и этилового спиртов и их эфиров входит группа СН2. Общую для всех этих соединений группу они предложили назвать метилен.
Результаты этой работы, казалось, укладывались в рамки теории радикалов.
Что же понимали в то время под радикалом? Вот как пояснял это сам Либих на примере радикала циана:
«…он является неизменяющейся составной частью в ряде соединений; … замещается другими простыми телами; …в его соединениях с простым телом последнее может быть выделено и замещено эквивалентами других простых тел…».
Вместе с тем уже были известны факты, опровергавшие представление о радикалах как о группах, переходящих без изменения из одного соединения в другое. В 1821 г. М. Фарадей, действуя на хлористый этилен (дихлорэтан С2Н4Cl2) хлором, получил гексахлорэтан (С2Cl6)-соединение, в котором все атомы водорода были замещены хлором, т. е. равные объемы водорода уступили место равным объемам хлора. Еще раньше Ж. Гей-Люссак обнаружил, что водород в синильной кислоте полностью вытесняется хлором; при этом образуется хлористый циан (CNCl). В 1822 г. французский химик Г. Серюллас получил йодоформ (CHI3)-производное метана, в котором водород почти полностью замещен йодом. Теория радикалов не объясняла и того факта, что 1 объем хлора замещает 1 объем водорода в бензальдегиде, как это наблюдали Либих и Вёлер (1832).
Все эти факты, противоречащие теории радикалов, не были объяснены пока ими не занялся Жан Батист Дюма.
Юстус фон Либих — выдающийся немецкий химик и педагог
Юстус Либих родился в 1803-м году в семье немецкого аптекаря в г. Дармштадте Гессенского герцогства. Семья жила трудно, отцу нужно было прокормить восьмерых детей. Юный Юстас с детства любил помогать отцу готовить лекарства, разыскивал и уточнял в книгах нужные рецептуры, с увлечением изучал книги по химии, которые находил в библиотеке Великого Герцога. Он родился в то время, когда химия считалась скорее колдовством и шарлатанством, чем наукой. Тем не менее, именно химию он мечтал сделать делом своей жизни, а вот другими науками не интересовался и учился в гимназии слабо.
Так и не закончив гимназию, Либих какое-то время подрабатывал помощником аптекаря, а потом отец нашел способ отправить сына в университет Бонна. В 1822-м году Либих убедил Великого Герцога послать его на обучение в Париж, где «действительно учили химии». В Париже он прослушал хорошо систематизированный курс лекций, познакомился с выдающимися учеными того времени А.Гумбольтом и Гей-Люссаком, получил возможность проводить эксперименты в лаборатории Гей-Люссака.
В 1824-м году Либих вернулся в родной город и по рекомендации А.Гумбольта и Гей-Люссака получил пост экстраординарного профессора химии Гессенского университета, хотя ему был всего 21 год. Через два года он стал ординарным профессором. В том же 1826-м году Либих женился; брак был счастливым, в семье родилось пятеро детей.
Заняв место профессора в университете, Либих решил полностью обновить систему обучения студентов, взяв за основу французскую, но усовершенствовав ее по своему вкусу. Либих считал очень важной частью практическую работу студентов в лабораториях, где они смогут не только выполнять определенные работы, но и проводить собственные эксперименты и исследования. Для этого он добился строительства учебной химической лаборатории, оснащенной всем необходимым. В дальнейшем, методика Либиха была распространена по всей Германии, а потом и за рубежом. Учиться у Либиха приезжали из многих стран. В числе его учеников были и российские химики Воскресенкий, Зинин, Шишков.
Параллельно с преподавательской деятельностью Либих занимался научными изысканиями — в первую очередь синтезом органических веществ. Химики того времени уже хорошо умели анализировать неорганические вещества, а вот с органическими были проблемы. Различать и определять состав сложных веществ, состоящих, большей частью, из одних и тех же элементов: кислорода, углерода и водорода ученые еще не научились. Именно эту задачу и решил Либих, модифицировав лабораторные приборы и методики. Например, именно он сконструировал простой и эффективный холодильник Либиха, который применяется для перегонки и фракционного разделения до сих пор. Ученому удалось добиться потрясающих результатов: анализ, на который у других ученых уходило по два месяца, он делал за один день.
Изучая превращения бензальдегида, Либих пришел к выводу, что радикалы (неизменяемые при превращениях одних соединений в другие группы атомов), обнаруженные Гей-Люссаком, характерны для многих неорганических соединений. Таким образом, он был одним из тех, кто способствовал развитию теории сложных радикалов.
Либих исследовал практически все важные органические кислоты, доказал, что они бывают многоосновными и предложил классифицировать их по количеству основ. Ученый открыл такие вещества как хлороформ, хлораль, ацеталь, уксусный альдегид, карбоновые кислоты, в том числе молочную и гиппуровую, бром. Он ввел в химический анализ новые методики, с помощью которых определяли количество углерода и водорода в органических веществах; соли и мочевину в моче, синильную кислоту в лекарственных средствах; кислород воздуха; он разработал способы отделения никеля от кобальта. Заложил основы будущей науки о катализаторах, указав, что некоторые вещества могут активировать химические реакции.
Либих, по-существу, создал такие науки как агрохимия и биохимия. Он изучал способы увеличения плодородия почв. В то время единственным способом повышения урожайности культур было внесение в почву навоза, но этот метод себя уже исчерпал и не всегда давал результаты. Либих выяснил, что растениям нужны для развития многие минеральные вещества, особенно калий, азот, фосфор. Он предложил вносить в почву минеральные удобрения в растворимой форме. Его книга «Химия в приложении к земледелию» имела оглушительный успех, ее мгновенно раскупили, и в дальнейшем она переиздавалась каждый год. Несмотря на продолжающиеся споры среди агрономов, химиков и других ученых, многие землевладельцы начали применять теории Либиха на практике, и добились выдающихся результатов. В промышленности же обозначилась новая отрасль — производство минеральных удобрений. За работы по земледелию Либих получил в Германии титул барона и стал именоваться фон Либих. В России ему были вручены два ордена Святой Анны за вклад в повышение эффективности земледелия.
Либих стоял у истоков химии пищевых продуктов. Он предложил оценивать качество продуктов по содержанию жиров, белков и углеводов. Установил, что жиры и углеводы играют в организме роль топлива. Разработал рецепт мясного концентрата, который дожил до наших времен в виде бульонных кубиков.
Из важных исследований Либиха следует отметить также: изучение цианистого калия, желтой кровяной соли, альдегидов, продуктов окисления спирта; работы по гальванопластике и серебрению стекол для изготовления зеркал.
Либих открыл один из основных законов экологии — Закон ограничивающего фактора. Этот закон применяют на практике, например, в земледелии. Он гласит, что выживание организма зависит от фактора, который менее всего соответствует оптимуму. Например, если в почве всего 25% нужного фосфора, а других элементов больше, то недостаток фосфора станет ограничивающим фактором, поэтому в первую очередь нужно вносить фосфорные удобрения.
В 1852-м году Либих принял предложение стать профессором и руководителем кафедры в университете Мюнхена. В 1860-м году был избран президентом Баварской Академии наук. В дальнейшем стал почетным членом академий наук и университетов многих стран, в том числе и в России.
В 1873-м году Либих простудился, заболел воспалением легких и умер.
После его смерти старейший химический журнал, основанный Либихом в 1832-м году «Анналы химии и фармацевтики», стал называться «Либиховские анналы химии и фармацевтики». Либих оставил после себя богатое научное наследие, которое служило учебниками многим поколениям химиков.
Юстус фон Либих биография и материалы
Юстус фон Либих (Дармштадт, 12 мая 1803 года, Мюнхен, 18 апреля 1873 года) был немецкий химик, признанный одним из самых важных в девятнадцатом веке. Он также известен как пионер органической химии, поскольку его исследования произвели революцию в основах этой науки..
Это также было приписано как часть его наследия, улучшение удобрений для сельского хозяйства, а также улучшение научного образования в Европе.
Его способность разрабатывать лучшее лабораторное оборудование также исторически подчеркивалась, так как это облегчало проведение химических анализов до сих пор..
биография
Ранние годы: происхождение их профессии
Его матерью была Мария Кэролайн Мозер и его отец Иоганн Джордж Либиг, который работал в аптеке с небольшой лабораторией. Этот бизнес отвечал за пробуждение его интереса к химии.
В детстве Юстус фон Либих помогал в мастерской своего отца. Он в основном занимался экспериментами с химическими препаратами, предлагаемыми в научных книгах, которые он позаимствовал в Дармштадтской библиотеке..
В 16 лет Либиг стал учеником аптекаря Готфрида Пирша в Хеппенхайме, но из-за несанкционированного взрыва он не смог продолжить эту фармацевтическую карьеру..
Это не помешало убедить его отца и продолжить его работу, только на этот раз, полностью посвященную химии.
По этой причине он начал свое обучение в Боннском университете в качестве помощника Карла Вильгельма Кастнера, делового партнера его отца. Именно в это время он быстро осознал отсутствие необходимого оборудования для химических лабораторий..
Либиг оставался под опекой Кастнера до Университета Эрлангена в Баварии, где он получил докторскую степень в 1822 году..
Его работа: Посвящение в учебе и преподавании
Благодаря своей изобретательности и ответственности он получил стипендию от великого князя Гессен-Дармштадтского для обучения в Париже. Именно в те годы он развивал навыки, которые имели первостепенное значение, чтобы подчеркнуть его профессиональную карьеру. Среди них, посещение различных классов, преподаваемых такими персонажами, как Пьер-Луи Дюлонг и Джозеф Гей-Люссак.
В результате этого открытия оба построили нерушимую дружбу, которая стала рабочим сотрудничеством, способным улучшить профессию обоих.
В 1824 году, всего за 21 год, благодаря рекомендации Александра фон Гумбольдта Либих стал уважаемым профессором химии в университете Гиссена. Он принял философию, которая оказала влияние на многих его учеников в долгосрочной перспективе.
Он использовал этот талант, чтобы сосредоточиться со своими учениками, проанализировать органические соединения и заложить основы современной органической химии..
Последние годы
В 1845 году Либих получил звание барона от герцога Гессен-Дармштадтского. Он посвятил себя работе учителем в Гиссене в течение 28 лет, пока в 1852 году он не решил уйти в отставку, утверждая, что он очень устал от преподавания.
В тот год он перешел в Мюнхенский университет и сосредоточился в основном на чтении и написании своей карьеры..
Именно там он провел остаток своей жизни до своей смерти 18 апреля 1873 года, хотя не с той популярностью, которую он имел в первые годы. Несмотря на это, его наследие остается нетронутым, и даже Университет Гиссена изменил свое имя на Юстус-Либих-Университет Гиссена в его честь.
взносы
К образованию и органической химии
Либиг добился независимости от образования по химии в европейских системах образования, учитывая, что в то время этот предмет был только дополнительной темой для фармацевтов и физиков, но никто не изучал его как карьеру.
Таким образом, стало возможным расширить методологию уроков в лабораториях, в дополнение к более детальному анализу соединений в органической химии..
Благодаря харизме и техническому таланту Либиха, химия превратилась из неточной науки, основанной на личных мнениях, в важную область, которая до сегодняшнего дня считается элементарной для научных достижений в обществе..
Ключ к его успеху был основан на экспериментах, которые он проводил в лабораториях. Среди них, чтобы сжечь органические соединения с оксидом меди, чтобы идентифицировать окисление некоторых продуктов только взвешивать их.
Благодаря этой процедуре был проведен анализ химического окисления, позволяющий проводить до 7 анализов в день, а не один в неделю, как это было сделано тогда.
Kaliapparat
Либих был изобретателем символического устройства не только в 1830-х годах, но и в истории науки: Калиаппарат. Он состоит из системы из пяти ламп, предназначенных для анализа количества углерода в органических соединениях, и до сих пор считается эффективным для выполнения этих процессов..
Сельское хозяйство и питание
Либих был одним из пионеров в изучении фотосинтеза. Он обнаружил, что растения питались азотными соединениями и углекислым газом, а также минеральными веществами в почве, поэтому ему удалось опровергнуть теорию «гумуса» в питании растений.
Эта теория гарантировала, что растения ели только соединения, похожие на них.
Одним из его самых выдающихся достижений в области сельского хозяйства было изобретение удобрения, которое было сделано с азотом, которое улучшило производительность растений на полях..
Хотя изначально он не был успешным, со временем он улучшил формулу для проверки эффективности продукта, и это стало важным шагом для замены химических удобрений на натуральные.
Либих также проявлял постоянный интерес к химии пищи, особенно мяса. Его исследования были направлены на улучшение способа приготовления мяса, чтобы сохранить все его питательные вещества.
Ему также удалось улучшить коммерческие смеси для искусственного молока для детей и даже улучшить формулу для приготовления хлеба из непросеянной муки..
Юстус Либих – один из основателей современной химии
Путь химии от таинственного пробирного искусства до точной науки был длинным и трудным. Если в древности и в средние века были известны уже многие исследователи, внёсшие большие вклады в математику и физику (достаточно назвать хотя бы имена Архимеда, Герона, Галилея, Кеплера, Ньютона и Коперника), то область химии разрабатывалась в древности лишь жрецами в качестве тайной науки.
В средние века (если оставить в стороне некоторые исключения), ею злоупотребляли мошенники и фантазёры для изготовления «камня мудрецов». Окончательный отход от алхимии произошел лишь в начале XVIII века, когда целый ряд превосходных учёных, как Ломоносов, Лавуазье, Пристли, Кавендиш, Шееле и Бергман, обосновали научную химию.
XIX век прошел под знаком бурного развития химии, которая, освободившись от всего лишнего и тормозившего её развитее балласта, сумела собрать за эти сто лет гораздо больше знаний относительно природы вещей и их превращений, чем за все предыдущие столетия. Благодаря этому одновременно были созданы основы для развития химической промышленности, без которой в настоящее время уже невозможно себе мыслить хозяйственную жизнь страны.
Как раз к этому столетию относится и жизнь Юстуса Либиха. Его творчество, а также его новые и смелые идеи и учения внесли существенный вклад в быстрое развитие химии.
Детство
Юстус Либих родился 12 мая 1803 года в Дармштадте. Его отец был владельцем аптекарского магазина и, как это было обычно для того времени, приготовлял часть своих товаров в примитивной лаборатории, находившейся в одном из предместий города. Поэтому юному Либиху пришлось уже рано соприкоснуться с химией. Здесь, в мастерской своего отца, он изучил первые приёмы и проделал громадное число опытов, о которых он вычитывал в книгах, любезно предоставлявшихся ему дружески расположенным к нему библиотекарем. Здесь он почерпнул любовь и воодушевление к химии, которая держала его в плену в течение всей его жизни и впоследствии не раз доставляла ему силы для преодоления препятствий и трудностей.
Гимназия с её преимущественным вниманием к гуманитарным наукам не могла соответствовать способностям и интересам Либиха. Древние языки, изящная литература и история играли в её учебном плане столь преобладающую роль, что естественнонаучные, или «реальные», предметы, как их тогда называли, могли быть лишь слегка затронуты в этом плане.
Интересный эпизод относительно пребывания Либиха в школе:
Как-то раз оба самых неуспевающих ученика в классе, а именно — товарищ Либиха Рейтлинг и он сам, снова подали самые худшие латинские работы. Директор школы в отчаянии спросил их, что же они предполагают делать в жизни после того, как их ученье потерпит решительную неудачу. «Я буду химиком», — таков был ответ Либиха. Даже сам строгий господин директор разразился громким смехом, который подобострастно был подхвачен классом: «Слыхано ли что-либо подобное! Либих, оказывается, хочет стать химиком. Да разве вообще существует такая специальность? Я слыхал, что таким термином обыкновенно обозначают обманщиков, мошенников и изобретателей изготовления золота?»
Однако директор, который вообще был неглупым человеком, на этот раз ошибся. Либих позднее стал одним из ведущих химиков своего времени, а Рейтлинг сделался придворным капельмейстером в Вене и заслужил высокое уважение в обществе.
Юношество
Путь к изучению химии в те времена нередко шел через аптекарское ученичество. Либих не оказался в этом отношении исключением. Отец послал его в качестве аптекарского ученика к одному из родственников, который в соседнем местечке Теппенхейме владел аптекой. Здесь Либиху сначала очень понравилось. Целые дни он возился с тиглями и ретортами, и это было как раз то, чего он всегда желал. Однако скоро ему уже нечему было учиться у аптекаря Пирха. Страсть Либиха к собственному экспериментированию, которое он тайно продолжал по ночам в своей спальной каморке, и здесь привела его к беде. И когда однажды при одном из взрывов все оборудование комнаты оказалось разрушенным и оконная рама была выбита, аптекарь был рад избавиться от своего неспокойного помощника, вероятно, опасаясь, как бы тот не заставил взлететь на воздух и весь дом.
Снова Либих оказался дома. Наконец, осенью 1820 года исполнилось его сокровенное желание. Ему было разрешено изучать химию в Бонне!
«В Эрлангене в течение некоторого времени я интересовался лекциями Шеллинга, однако у Шеллинга не было основательных знаний по наукам о природе, а приукрашивание явлений природы аналогиями и образами, которые он называл объяснением, для меня не имело никакой цены», — так однажды высказался по этому поводу Либих. Та оценка, которую позднее он дал своему учителю Кастнеру, по-видимому, была слишком односторонней и преувеличенной, однако она была показателем того безнадежного положения химии в Германии, которое было характерным для того времени.
«Лекции Кастнера, считавшегося самым знаменитым химиком, были беспорядочны, нелогичны. Он выкладывал разнообразные сведения, которыми мне приходилось пичкать свою голову. Связь, которую он устанавливал между разными явлениями, можно охарактеризовать следующими примерами. Влияние луны на дожди видно из того, что когда луна светит ярко, гроза прекращается; или влияние солнечных лучей на воду доказывается тем, что в середине лета вода поднимается в шахтах и во многих из них не могут уже после этого проводиться работы. О том, что луна ясно светит тогда, когда тучи очистили небо, и что вода в шахтах стоит высоко благодаря тому, что летом пересыхают ручьи, приводящие в движение насосы, — это для глубокомысленного лектора было бы слишком примитивным объяснением».
Однако Кастнер оценивал своего ученика иначе, и по его представлению Либиху была присуждена стипендия, которая дала ему возможность продолжать своё образование в Париже.
Париж был в то время наряду со Стокгольмом центром химического исследования и науки. Здесь раздавались голоса таких крупных величин в химии, как Гей-Люссак, Дюлонг и Тенар, которые продолжали в науке тенденции Лавуазье. Здесь химики не полагались на пустые слова и понятия, но опирались на факты и опыты, которые при их правильном сочетании удавалось связывать в одно логическое целое. Для Либиха эта система изучения была чем-то новым.
«Во французских лекциях на меня производили наибольшее впечатление их внутренняя правда и добросовестное стремление избегать всего искусственного при объяснении явлений. Всё это составляло полную противоположность немецким лекциям, в которых благодаря преобладанию дедуктивного метода вся научная теория утрачивала своё прочное построение».
Несомненно, Либих именно здесь получил свои наиболее сильные импульсы.
«Я узнал, или вернее, во мне проснулось сознание, что не только между двумя или тремя, но между всеми химическими явлениями в царстве минералов, растений и животных существует закономерная зависимость, что ни одно из этих явлений не остаётся одиноким и независимым, но всегда связано с другим, а это последнее с третьим и так далее со всеми остальными явлениями природы, и что возникновение и прекращение вещей представляет собой как бы волнообразное движение в круговороте событий».
В 21 год — профессор
С громадным усердием и искусством Либих посвятил себя изучению химии под руководством Гей-Люссака. Снова появилась гремучая кислота и е` соли, которым он уделял особое внимание. Он получил удовлетворение, ибо его работы в этой области были доложены его руководителем Французской Академии наук и встретили с её стороны общее признание.
В связи с одним докладом в Академии наук Либих имел случай познакомиться с Александром Гумбольдтом, стоявшим в то время на вершине своей славы. Гумбольдту очень понравился живой и энергичный молодой человек, и он не преминул обратить внимание великого герцога Гессенского на этого незаурядного и талантливого молодого человека. Герцог не оставил без внимания эту рекомендацию и предложил Либиху занять профессорскую кафедру в Гисенском университете. 24 мая 1824 года Либих, который как раз перед этим достиг 21 года, был назначен профессором химии в Гисене.
Преподавание химии в то время заключалось главным образом в чтении лекций. Обширные практические занятия, без которых в настоящее время нельзя себе и мыслить преподавания химии, были в то время совершенно неизвестным атрибутом преподавания или в лучшем случае играли совершенно подчинённую роль. Профессора имели право подыскивать себе несколько студентов, которым они предоставляли возможность поработать под руководством профессора в обычно небольших и скромно оборудованных лабораториях.
Либих познал по собственному опыту в Париже, какое важное значение имеет основательное практическое обучение для растущего химика. Поэтому он уделял и в гисенской лаборатории практическим занятиям всё большее и большее место в обучении студентов. Объявление, сделанное им в 1827 году, гласило:
«Трёхлетний опыт научил меня тому, что обучение в области практической и аналитической химии, которое до сего времени практикуется в химико-фармацевтических институтах, далеко не достаточно для того, чтобы молодой человек приобрёл хоть в какой-нибудь степени способность и умение производить аналитические работы. Слушатели института ныне будут посещать в течение летнего семестра лекции по подготовительным курсам химии, ботаники, минералогии; весь зимний семестр посвящён практическим занятиям в химической лаборатории университета, где они с утра и до вечера должны заниматься аналитической работой всякого рода…»
Изменения в системе обучения
В то время как начинающие работали под руководством ассистента, более опытные студенты привлекались всё в большей и большей степени к самостоятельным работам, причем сам Либих оказывал им советом и показом содействие.
Эта система обучения сохраняется в принципе и по настоящее время. В те же времена этот метод представлял собой нечто совершенно новое. Однако успех очень скоро подтвердил его правильность. Уже через несколько лет скромные лабораторные помещения оказались недостаточными для того, чтобы в них могли разместиться многие студенты, которые из разных стран стекались к Либиху поучиться у него химии. Однако не только студенты, но и сами университетские профессора не упускали случая принять участие в практическом курсе химии. Уже через несколько лет учебная лаборатория Либиха стала знаменитой далеко за пределами Германии. В течение своей 28-летней деятельности в Гисене Либих обучил в своей лаборатории значительное число студентов, которые сделались известными промышленными химиками и профессорами высших школ. Они несли учение и методы Либиха во все страны мира. Назовем хотя бы только некоторые имена учеников Либиха: Бухнер, А.В. Гофман, Кекуле, Мерк, Петтенкофер, Копп, Эрленмейер, Вюртц, Муспратт, Глэдстон и Зинин.
В настоящее время нам может показаться необыкновенным, что на строительство и содержание химических институтов предоставляются миллионные ассигнования, если мы подумаем о том, чего мы никоим образом не должны забывать: с какими невероятными финансовыми и материальными трудностями и с какими глупыми предрассудками и затруднениями приходилось бороться Либиху. Только его необузданной энергией можно объяснить, что он сумел с успехом довести эту борьбу до конца.
В двух статьях «Состояние химии в Австрии» и «Состояние химии в Пруссии» Либих вскрыл в резких выражениях упадок химии в этих государствах. Возлагая вину за это в Австрии на местных профессоров химии («я повторяю, во всём этом повинны преподаватели химии, которые вовсе не являются химиками»»), в Пруссии он возлагал вину за не менее низкую подготовку химиков на прусское правительство, указывая, «что в этой стране само правительство повинно в том, что оно не имеет ни малейшего представления о значении химии. Все старания преподавателей разбиваются о несознательность именно тех, которые должны были бы считать своим долгом способствовать успехам науки и получать действительно благие результаты, проистекающие из роста сознательности народа».
Ценность науки не может, по мнению Либиха, определяться её материальной пользой, но государство должно сильнее способствовать той науке, которая благоприятствует росту материального благополучия народа. Однако вследствие того, что в Пруссии понятие «образование» распространяется лишь на знакомство с классическими языками, историей и литературой, было не удивительно, что в этом государстве не существовало ни одной химической учебной лаборатории, если не считать некоторых частных учреждений. В школе обязательно должен произойти отход от преувеличенного гуманитарного направления.
«В наших естественнонаучных школах, назовем ли мы их промышленными или реальными школами, воспитывается новое здоровое поколение, которое будет сильнее умом и духом и способнее на свершение всего, что является подлинно великим и плодотворным».
Реакция на эти статьи была неодинаковой. В то время как в Австрии ответом послужило приглашение Либиха в Вену, в Пруссии, наоборот, статья Либиха была воспринята как личное оскорбление, ответом на которое должны были последовать репрессии, например запрещение в течение некоторого времени ученикам Либиха занимать должности на государственной службе, что, между прочим, оказалось далеко не в интересах Пруссии.
Научные достижения Либиха
Работы Либиха, выполненные в первые гисенские годы, относятся прежде всего к области молодой в то время органической химии. Нас завело бы слишком далеко желание перечислить в отдельности эти работы и воздать им должное в соответствии с их значением. Назовем хотя бы некоторые важнейшие из них.
При изучении влияния хлора на спирт Либих открыл хлороформ и хлораль. Значение этих препаратов для медицины выяснилось лишь впоследствии. Частью самостоятельно, частью в совместной работе с его близким другом Фридрихом Вёлером были выполнены Либихом работы по гиппуровой кислоте, пикриновой кислоте, меллитовой кислоте, мочевой кислоте и алкалоидам. Большое значение для познания структуры органических соединений представляли его работы относительно строения органических кислот. Ввиду того что значительное число органических соединений построено лишь из немногих элементов, главным образом из углерода, водорода, кислорода, азота, серы и галогенов, для их исследования требуется производить количественный анализ.
«В неорганической химии анализ составляет последнюю цель, результат исследования; в органической же химии анализ является единственным надёжным реактивом, он является средством исследования. Голое описание тех изменений, которые претерпевает органическое вещество под влиянием других реагентов, воистину безнадежно, ибо оно ничего не объясняет в тех случаях, когда его состав нам неизвестен. Если же нам известен состав этого соединения, а также состав одного, двух или трёх его производных, то объяснение приходит само собой».
Методы этого органического количественного анализа, так называемого элементарного анализа, существовали уже с довольно раннего времени, и они давали очень точные результаты. Но проведение такого анализа было весьма затруднительным и требовало значительного времени. Так, например, Берцелиусу для анализа семи органических кислот потребовалось затратить восемнадцать месяцев! Либих понял, что развитие органической химии зависит не в последнюю очередь от простого и быстро выполняемого элементарного анализа, и принялся за разрешение этой задачи. Разработанный им метод определения углерода и водорода удовлетворял этим требованиям в превосходнейшей степени и в принципе применяется и до нашего времени.
Рождение агрохимии
В 1840 году появилось в свет самое значительное из сочинений Либиха: «Органическая химия и её применение в земледелии и физиологии». В этой книге, изданию которой предшествовали обширные экспериментальные исследования и изучение литературы, Либих делает обобщающий обзор развития и современного ему состояния сельского хозяйства. Однако он не останавливается на этом, но указывает путём исследования законов роста растений и противоречий между изъятием из почвы и обратным возвращением в неё питательных веществ методы повышения плодородия почвы. Таким образом, Либих становится основоположником агрохимической науки. Начиная с его работ в сельском хозяйстве наступила новая эпоха развития, которая в сравнительно короткое время привела это хозяйство к неожиданному подъёму.
Пусть даже некоторые из теорий Либиха и являются слишком односторонними и чрезмерно подчёркивают химическую точку зрения, пусть некоторые из них впоследствии даже были отвергнуты и признаны ошибочными, но всё же они обусловили развитие сельского хозяйства в чрезвычайном темпе и обратили на себя серьёзное внимание общественности. Редко научное сочинение находило столь широкий отклик, как это случилось с агрохимией Либиха.
После двадцатипятилетней борьбы, которая сопровождалась часто многими контратаками и разочарованиями, Либих мог с удовлетворением констатировать, что большая часть его теорий получила всеобщее признание в сельском хозяйстве.
Обмен веществ в организме
Вполне понятно, что Либих в развитие своих работ по агрохимии занялся и тем, чтобы применить законы химии также и к изучению жизни и процессов, протекающих в организмах животных. Уже в 1824 году появилось его сочинение «Органическая химия и ее применение в физиологии и патологии». На материале обширных экспериментальных работ Либих пытался дать истолкование проблем обмена веществ в животном организме. Он уже охватил наиболее существенное, относящееся к процессам дыхания и питания. Поглощенная пища сгорает в организме, благодаря чему выделяется необходимая для жизни энергия. Продукты окисления и «шлаки» удаляются из организма органами выделения в форме двуокиси углерода, воды, пота, мочи и кала. Если Либиху и не удалось подойти к вполне удовлетворительному разрешению этих вопросов, — громадность этой задачи превышала сведения, имевшиеся по этому поводу в те времена, — то всё же ход идей Либиха был правильным и эти идеи указывали тот путь, по которому должна была пойти физиология.
Диетология и кулинария
Дальнейшие работы Либиха относятся к мясу, белкам, жирам, к желчи, моче и другим пищевым веществам, выделяемым организмами. Во время своих исследований по поводу жидкостей мяса он подходит к изучению мясного экстракта, который ввиду его возбуждающих и укрепляющих составных частей скоро стал изготовляться в больших промышленных масштабах и поступил в продажу под названием «мясной экстракт Либиха». Описание приготовления пекарского порошка (до того времени при хлебопечении пользовались исключительно только дрожжами или кислым тестом) или супа для грудных детей показывает, что всемирно известный химик не считал ниже своего достоинства заниматься подобными, на первый взгляд банальными вещами.
Все эти многочисленные работы, к которым можно еще с 1831 года добавить редактирование журнала «Анналы химии и фармации», а также обширные работы по составлению «Справочника по химии», не могли не отразиться на состоянии здоровья Либиха. Его пребывание в узких заставленных реактивами и приборами лабораторных помещениях и напряженные занятия с практикантами сильно расстроили его здоровье. За неделями работы без отдыха последовали трудные дни полного физического и душевного истощения, «…я отработался и устал как собака…», «…страдаю от глупейшего ревматизма и головной боли» — всё чаще попадаются такие фразы в его письмах к Вёлеру. Этим же, а также его живым темпераментом, раздражительностью и чрезмерной возбудимостью объясняются и его реакции на критические замечания по поводу его работ и личности.
Благодаря его ответам, которые часто бывали поспешными и облечёнными в очень острую и субъективную форму и по поводу которых он часто испытывал раскаяние, но уже тогда, когда они были отправлены, он приобрёл себе больше врагов, чем это было неизбежно. Правда, он умел отличать обоснованную критику от простых враждебных выпадов и насмешек. В большинстве случаев именно эти резкие ответы вызывали злобные нападки на него, в особенности в тех случаях, когда он осмеливался в качестве «неспециалиста» вторгаться в область агрономии или физиологии (причем следует заметить, — с большим успехом). Это некоторыми агрономами и физиологами рассматривалось как бесстыдство. Проявляя в частной жизни очаровательную любезность и доброту, Либих умел выступать с величайшим упорством и решительностью, когда речь шла об отстаивании интересов истины и справедливости.
Популяризация химии
Двадцать восемь лет Либих оставался верен своему небольшому Гисенскому университету и отклонял почётные приглашения в Вену, Петербург и Гейдельберг. Наконец, в 1852 году он отозвался на приглашение перебраться в Мюнхен, главным образом потому, что его там согласились освободить от практической преподавательской деятельности, которая в последние годы очень его тяготила. Здесь он в основном продолжал начатые им ещё в Гисене работы. Дальнейшую задачу он видел в том, чтобы позаботиться о популяризации химии. В своих вечерних лекциях он попытался познакомить широкие круги населения с задачами и проблемами химии. Эти популярные научные лекции скоро вызвали величайший интерес. В своих увлекательно написанных и стилистически выдающихся «Химических письмах» Либих преследовал ту же самую цель с неменьшим успехом.
* * *
Весной 1873 года Либих стал в усиленной степени страдать от болезней и ослабления сил. 18 апреля 1873 года Юстус Либих скончался.
Он был пионером гуманности. В борьбе против реакции и невежества он обогатил науку новыми данными. Целью его деятельности было создание для человечества лучшего будущего.
Литература:
З. Шпаусус. Путешествие в мир химии. М.: Государственное учебно-педагогическое издание министерства просвещения РСФСР, 1959