Случайная встреча серной и азотной кислот с целлюлозой привела к открытию

Курьезы науки: взрывной фартук фрау Шенбейн

Зачастую научные открытия и гениальные изобретения делаются совершенно случайно. Хорошей иллюстрацией этого правила служит история, приключившаяся с почтенным профессором Базельского университета Христианом Фридрихом Шенбейном, который считается первооткрывателем взрывчатого вещества пироксилина. Ему помогла неаккуратность и… фартук супруги.

Фото:

Путь Шенбейна в науку был весьма тернист. Будущий гений органического синтеза родился в бедной семье и был лишен возможности получить нормальное образование. Что бы хоть как-то прокормить себя и свою семью, юный Христиан устроился подмастерьем на химическую фабрику в родном Метцингене. А в свободное от работы время он прилежно штудировал учебники по химии и физике.

Вскоре счастье улыбнулось прилежному и талантливому самоучке, и он получил место управляющего на другом химическом заводике недалеко от университетского города Эрлангена (близ Нюрнберга). Так у Шенбейна появилась возможность совмешать работу с учебой. Окончив университет, молодой специалист стажировался в университетах Англии и Франции (кстати, в последнем учебном заведении он посещал лекции самих Ампера и Гей-Люссака). Все это дало замечательный результат — в 1829 году 30-летний химик защитил докторскую диссертацию в Базельском университете, а вскоре получил там же кафедру физики и химии вместе с профессорским званием.

Казалось бы, теперь бывший подмастерье мог с чистой совестью забыть о годах лишений — однако это оказалось не так-то просто. У почтенного герра Шенбейна сохранилось две весьма странные привычки. Во-первых, он почему-то предпочитал проводить химические опыты не в университетских лабораториях, а у себя дома на кухне. Возможно, эта привычка сформировалась у него в ранней юности, когда молодому самоучке негде было выполнять практические задания из учебников.

Другая привычка была не менее интересной — Христиан Шенбейн никогда не пользовался руководствами, где были указаны дозы реактивов, и мерными приборами. Все вещества для опытов он отмерял на глаз. Скорее всего, в этом случае давала о себе знать та пора, когда Шенбейн работал на химической фабрике — по его словам, так поступали все мастера в этом учреждении.

Несложно догадаться, что при такой постановке экспериментов они были весьма небезопасны. Каждый день на кухне дома Шенбейнов что-то взрывалось, загоралось или источало отвратительные фимиамы. В итоге фрау Шенбейн, замученная жалобами прислуги, начала со своим мужем настоящую войну, причем не на жизнь, а на смерть. Профессор пообещал своей супруге больше не использовать кухню в качестве химической лаборатории. Но, увы, слово свое так и не сдержал.

И вот, летом 1845 года профессор Шенбейн, пользуясь отсутствием жены, проводил на кухне опыт, в котором использовалась смесь из азотной и серной кислот. Ученый весьма торопился — фрау Шенбейн должна была вот-вот вернуться. В спешке Христиан пролил немного едкой смеси на кухонный стол. Понимая, что результатом этой оплошности может быть несводимое пятно, исследователь схватил первую попавшуюся тряпку и стер кислотную лужицу со стола.

Вроде бы скрыть следы удалось, однако, когда Христиан взглянул на "тряпочку", то чуть не лишился дара речи. То, чем он ликвидировал химический "потоп", оказалось любимым хлопчатобумажным фартуком его супруги! Уж теперь-то, понял Шенбейн, она точно обо всем догадается. Однако ученый не растерялся, сообразив, что если просушить фартук у печки, то пятна на нем будут не особенно заметны (и совсем не идентифицируемы). Поэтому он повесил его на просушку и начал наводить порядок на кухне.

Однако судьбе было неугодно, что бы все испытания профессора в этот день закончились.Только геррШенбейнзакончилуборку,какнакухнераздалсявзрыв,в результате которого фартук просто... разлетелся на кусочки. Еще хорошо, что этот взрыв был несильный и ученый не пострадал. В противном случае мир так и не узнал бы о его гениальном открытии.

Получив заслуженный нагоняй от возмущенный фрау Шенбейн, которая, увидев мужа, собирающего остатки фартука, сразу поняла, что тот не сдержал своего слова, профессор принялся изучать причину столь бурной реакции фартука на нагревание. На это у него ушло несколько месяцев. Однако к началу 1846 года ученый понял, в чем тут было дело. Азотная кислота, прореагировав с целлюлозой из волокон фартука, дала любопытное вещество, которое и обладало столь взрывным "характером". Шенбейн понял, что ему удалось получить тринитрат целлюлозы, который впервые синтезировал А. Браконно в 1832 году. Однако первооткрыватель ничего не говорил о странном свойстве нитроцеллюлозы, поэтому можно считать, что именно Шенбейн его и открыл.

Кстати, сам профессор назвал полученное им вещество Schiebaumwolle, что в переводе означает "стрелятельный хлопок". Позже же за ним утвердилось название "пироксилин". О своем открытии Шенбейн доложил в 1846 году на конференции в Базельском университете. И оно принесло ученому широкую известность — несколько академий выбрали его в свои члены, шведское правительство по протекции выдающегося химика Берцелиуса наградило Шенбейна орденом Полярной звезды, а общество естествоиспытателей присвоило ему почетное прозвище "Бертольд Шварц" (напомню, что так звали легендарного монаха, которому приписывалось изобретение пороха).

Следует заметить, что неряшливость в экспериментах позже принесла герру Шенбейну не только славу, но и богатство: пироксилином сразу же заинтересовались военные. В то время в артиллерии использовали черный порох, сажа от которого так пачкала орудия, что в перерывах между выстрелами их приходилось чистить, а уже после первых залпов поднималась такая завеса дыма, что сражаться приходилось чуть ли не вслепую. Поэтому использование взрывчатого вещества, дающего значительно меньше дыма, да к тому же еще и более сильного, чем черный порох, представлялось весьма и весьма перспективным.

Так что профессор продал рецепт производства нового взрывчатого вещества правительствам сразу нескольких государств, а часть вырученных денег истратил на покупку новых нарядов для фрау Шенбейн — это была хорошая компенсация за испорченный фартук. Однако позже выяснилось, что от этого изобретения выгадал лишь ученый — его способ производства оказался весьма опасным. Заводы по производству пироксилина постоянно взрывались, и из-за этого к 60-м годам XIX века от использования вещества отказались практически все европейские государства. Кроме Российской империи, где интерес к открытию Шенбейна вовсе не угасал.

Отечественные химики около 40-ка лет пытались разработать более безопасный способ получения пироксилина и в 1890 году Дмитрию Ивановичу Менделееву это наконец-то удалось. Так открытие Шенбейна получило пропуск в военную сферу. Однако сам первооткрыватель нитроцеллюлозы, весьма опечаленный тем, что его детище не смогли использовать из-за его слишком "взрывного" характера, увы, об этом так и не узнал.

Почтенный профессор скончался в 1868 году, на два года пережив свою супругу, фартук и тяжелый нрав которой и привел к курьезу, обернувшемуся гениальным открытием. Однако нужно было обладать умом и опытом герра Шенбейна для того, что бы сразу оценить значение случившегося. Ну и, конечно же, его странными привычками…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"