Открытия академика Ловица

Среди преемников М.В.Ломоносова из химиков выделялся Товий Егорович Ловиц. Его работы заложили основы нескольких важных разделов физической химии, причем некоторые из них, подобно работам Ломоносова, намного опередили современную ему науку.

Т.Е.Ловиц (1757–1804)

Как это не раз случалось с работами русских ученых, труды Ловица в течение многих десятилетий упорно замалчивали ученые Западной Европы, и ряд открытий, сделанных им, без достаточных к тому оснований приписывали другим. Исправляя историческую несправедливость, мы в настоящее время с полным основанием можем назвать Ловица одним из основоположников физической химии.

Отец химика, Георг Мориц Ловиц, переехал вместе с сыном, родившимся в 1757 г., в Петербург, куда он был приглашен профессором астрономии и членом Российской академии наук. В Петербурге молодой Ловиц окончил гимназию при Академии наук.

В 1769 г. он участвовал в возглавлявшейся его отцом астрономической экспедиции к Каспийскому морю. В 1774 г. во время путешествия члены экспедиции попали в плен к одному из отрядов Пугачева. Отец Ловица, принятый, вероятно, за офицера правительственных войск, был повешен. Остальным членам экспедиции, в том числе и молодому Ловицу, удалось спастись бегством и в 1775 г. вернуться в Петербург.

В 1776 г. Ловиц поступил на работу в придворную «Главную императорскую аптеку», откуда, приобретя интерес к занятиям химией, в 1780 г. отправился для завершения образования в Геттингенский университет. Окончив его в 1783 г., он в следующем году возвратился в Россию, где опять поступил в придворную аптеку сначала на должность помощника, а затем аптекаря.

В лаборатории этой аптеки Ловиц уже через год сделал свое первое открытие, предоставившее ему почетное место в истории химической науки. Он в июне 1785 г. открыл адсорбцию растворенных веществ древесным углем.

Толчком к этому открытию послужила необходимость найти способ очистки винно-каменной кислоты, которую Ловиц получал в больших количествах в аптеке для медицинских целей. При выпаривании растворов кислоты почти всегда наблюдалось потемнение, даже если выпаривание производилось со всеми предосторожностями, на медленном огне. «Это потемнение мне особенно неприятно,– писал Ловиц,– и я ничего так сильно не желаю, как найти средство избежать этого неприятного явления, являющегося следствием легкого разрушения этой кислоты». И Ловиц нашел такое средство. Произведя соответствующий опыт, он открыл адсорбцию растворенных веществ древесным углем.

Будучи настоящим ученым, он не успокоился, открыв единичный факт, а сейчас же постарался обобщить свое открытие и произвел многочисленные опыты, подробно изучая различные случаи применения угля в качестве адсорбирующего агента. Прежде всего Ловиц исследовал действие угольного порошка на различные загрязненные жидкости и пришел к выводу, что уголь очищает всевозможные грязные («коричневые») растворы солей, проясняет цвет меда, сиропа и других соков, обесцвечивает растворы красящих веществ.

Далее Ловиц изучил действие угля на различные пахучие вещества. Оказалось, что уголь лишает простую водку запаха и вкуса сивушного масла, очищает застоявшуюся («гнилую»), дурно пахнущую воду, делая ее пригодной для питья. Ловиц испробовал действие угольного порошка на чеснок и даже на клопов, найдя, что уголь лишает их противного запаха.

Он открыл и антисептическое действие угля. Уголь предохраняет мясо от гниения, может быть применен против «зубного мяса», а если натирать им зубы и затем полоскать их, то уничтожается скверный запах изо рта. Уголь обладает антисептическим действием и при приеме внутрь.

Вскоре открытие Ловица получило практическое применение. В 1794 г. он сообщил об использовании угольного порошка в русском морском флоте для очистки испорченной воды во время морских походов. Этот способ был описан им еще в 1790 г. в работе «Указание нового способа сделать годной для питья воду во время морских путешествий». Кроме того, на русских водочных заводах был применен разработанный Ловицем метод очистки винного спирта-сырца.

Открытие Ловица произвело большое впечатление на ученые круги. Многие крупные иностранные ученые повторяли его опыты и пытались объяснить адсорбирующее действие угля. Открытие ученого имеет колоссальное значение и в наше время. Уголь, соответствующим образом обработанный (активированный), находит широкое промышленное и оборонное применение, а учение об адсорбции является большой и важной главой современной физической химии.

Научная и практическая деятельность Ловица не осталась незамеченной. В 1786 г. он был избран членом Вольного экономического общества, а в 1788 г. – членом-корреспондентом Академии наук, еще через два года – адъюнктом химии Академии наук и, наконец, в 1793 г. получил звание ординарного академика.

Через несколько лет после открытия адсорбции Ловиц стал пионером и в области изучения явлений кристаллизации. Разрабатывая способ получения чистой концентрированной уксусной кислоты, изучая ее свойства, он в 1788 г. открыл безводную кристаллическую уксусную кислоту, назвав ее «ледяной уксусной кислотой» (это название сохранилось и до сих пор). Подробно исследуя условия кристаллизации «ледяного уксуса», Ловиц обнаружил такие явления, как пересыщение и переохлаждение растворов, прививка и выращивание кристаллов и т.д.

Тогда же он высказал мысль о применении многократной кристаллизации для полной очистки веществ от примесей. В настоящее время этот способ широко применяется в научной и производственной практике.

Необходимо отметить, что замечательные открытия Ловица в области процессов кристаллизации, которая до сих пор является предметом внимательного изучения, изложенные им еще в 1794 г. в статье «Заметки о кристаллизации солей и сообщение о надежном средстве получения правильных кристаллов», впоследствии приписывались различным иностранным ученым. Так, способ прививки кристаллов приписывался Н.Леблану (1802), открытие пересыщенных растворов – Ж.Л.Гей-Люссаку (1813), разработка метода медленной кристаллизации – Н.Клеману и Ш.Б.Дезорму (1814) и т.д.

Получив в 1792 г. кристаллы едкого кали, Ловиц заметил, что их смешение со снегом «вызывает очень чувствительный холод». Он исследовал это явление и открыл искусственные смеси, широко применяемые теперь в лабораторной и заводской работе. Он же предложил и первые рецепты охладительных смесей, в основном сохранившиеся и до нашего времени. Так, он обнаружил, что смесь из 3 частей снега и 4 частей кристаллического хлорида кальция понижает температуру до –50 °C, а в 1878 г. – через 80 лет после открытия Ловица – было определено, что смесь из 2,8 части снега и 4 частей той же соли понижает температуру до –54,9 °С (почти полное совпадение).

Однако и эти открытия, привлекшие в свое время большое внимание западноевропейских ученых, были в дальнейшем приписаны другим, а имя Ловица уже в 1852 г. не упоминалось в немецких учебниках по химии и физике.

Аналитическая химия, основы которой разрабатывались во времена Ловица, также обязана ему несколькими открытиями. Ученый в 1795 г. нашел способы отделения бария от стронция и кальция, растворения природных силикатов (разработаны им при изучении русских минералов и природных продуктов) и некоторые другие.

В 1798 г., занимаясь изучением кристаллизации растворов солей, Ловиц применил микроскоп и пришел к выводу, что микроскопическое исследование формы кристаллов может быть использовано для быстрого анализа солей. Тем самым он положил начало весьма ценному микрохимическому анализу, получившему широкое распространение лишь через 100 лет после Ловица.

Кроме упомянутых выше обширных исследований он сделал ряд других открытий. Например, обнаруженное им в 1789 г. свойство многоосновных кислот давать два ряда солей (кислые и средние) всего через четыре года после его смерти было применено У.Х.Волластоном для экспериментального подтверждения атомной теории. Далее, впервые полученные в 1793 г. Ловицем действием хлора на уксусную кислоту хлоруксусные кислоты в дальнейшем были вторично «открыты» французами Ж.Б.А.Дюма (1830) и Н.Лебланом (1844) и впоследствии сыграли большую роль в разработке теории органической химии. Наконец, даже пути искусственного получения сахаристого вещества были намечены Ловицем примерно за 100 лет до практического осуществления этого синтеза.

За что бы ни брался этот блестящий экспериментатор и тонкий наблюдатель, он всюду умел находить самое интересное и всегда оказывался в состоянии должным образом оценить и изучить открытое им явление.

Товий Егорович Ловиц умер в 1804 г. в Петербурге. Имя его навсегда сохранится в истории химической науки.

Материал подготовил П.А.КОШЕЛЬ