В аптеке Шеренберга Карл нашел прекрасные условия для работы. Выполняя обязанности аптекаря, он приступил к исследованиям различных природных веществ. Поначалу его внимание привлек винный камень. На стенках бочек с вином, привезенных из солнечной Италии, образовывалась толстая красная корка. Шееле заставил рабочих соскоблить этот удивительный налет и принялся тщательно его изучать. Он заметил, что винный камень при нагревании с серной кислотой растворяется, а после охлаждения в чашке образуются красивые прозрачные кристаллы. Они были кислыми на вкус, растворялись в воде и по всем признакам походили на кислоту. Шееле назвал их винной кислотой.
Еще более загадочным показался ему прозрачный кристалл, который называли плавиковым пшатом. При действии на него серной кислоты выделялся удушливый газ, а стенки сосуда, в котором Шееле проводил опыт, теряли прозрачность — образовавшиеся газы неизвестного состава разъедали стекло. Шееле начал кропотливо изучать эти новые вещества.
В Королевской библиотеке Шееле познакомился с Торберном Бергманом[159] — известным химиком, работавшим в Упсале. Карл пригласил его в лабораторию, чтобы показать и обсудить результаты своих исследований.
— В этом сосуде из воска я собрал немного удивительной кислоты. Она разъедает даже стекло, и поэтому ее нельзя хранить в стеклянном сосуде.
— Вы говорите, что получили ее из плавикового шпата?
— Да, наверное, это плавиковая кислота. Она растворяет песок и образует фтористый кремний[160].
— Ваши исследования интересны, господин Шееле. Почему вы не переедете работать в Упсалу?
— Но я доволен работой у господина Шеренберга.
— Он, безусловно, прекрасный человек, но химические лаборатории в Упсале лучше лабораторий Стокгольма. Они существуют уже несколько веков.
— Я подумаю над вашим предложением, господин Бергман.
— В Упсале тоже есть большая аптека. Если вы согласитесь, я могу посодействовать вашему переходу.
Прошло немного времени, и Шееле переехал в Упсалу. Он еще больше сблизился с Бергманом. Ученые доверяли друг другу свои идеи, советовались, размышляли. Постепенно имя Шееле-ученого стало известно не только в Упсале, но и в Стокгольме. Многие из своих открытий он описал в статьях, публиковавшихся в изданиях Стокгольмской Академии наук.
В 1774 году принц Прусский посетил Швецию. Он считал своим долгом интересоваться наукой и даже почтил своим присутствием Университет в Упсале. В актовом зале по этому торжественному случаю собралось много ученых. Именитый гость произнес:
— Я удовлетворен тем, что увидел здесь. Ваша библиотека поистине одна из самых больших в Европе. Но я хотел бы просить вас продемонстрировать мне некоторые химические эксперименты. Могу ли я рассчитывать на это?
— Попытаемся, ваше высочество, — сказал Бергман, склонившись в почтительном поклоне. — Надеюсь, господин Шееле удовлетворит вашу просьбу.
Шееле, стоявший в глубине зала, побледнел. Демонстрировать опыты перед такой аудиторией! Принц смотрел на Шееле в ожидании. Карл вышел вперед и поклонился.
— Ваше желание вполне выполнимо, однако мы для этого не совсем готовы. Если ваше высочество сможет подождать с полчаса, думаю, я сумею подготовиться к проведению опыта.
— Тем лучше, господин Шееле. Я хочу взглянуть и на приготовления. Не возражаете?
Какая наглость! Эти высокопоставленные особы не знают меры. Шееле поджал губы и сухо ответил:
— К вашим услугам, ваше высочество. Все направились в лабораторию.
Шееле показал принцу интересные опыты, и тот засыпал его вопросами. Шееле спокойно давал объяснения, не подавая вида, что понял по вопросам высокого гостя его невежество. К вечеру, когда последние гости покинули лабораторию, Шееле устало опустился в кресло.
— Бергман, как ты мог устроить мне такую пустую затею?
— Не сердись, дружище! Никто другой не смог бы справиться с этой задачей. Своими знаниями ты превосходишь всех профессоров и академиков, вместе взятых.
— Весьма польщен. Хотел сообщить тебе кое-что интересное, но сейчас так зол на тебя, что и говорить не хочется.
— Ты просто устал, Шееле. Опять какое-нибудь новое открытие?
— Пожалуй, да. Я ведь давно занимаюсь этим, но теперь точно установил, что называемая нами «магнезия нигра»[161] — на самом деле не магнезия. Это флогистированный неизвестный еще металл. Вот, посмотри на фиолетовый раствор. Он получается растворением сплава черной магнезии с поташом и селитрой.
Бергман смотрел на приятеля с восхищением. Да, это действительно открытие. Из черной двуокиси марганца, которую тогда все еще называли «магнезией нигра», Шееле получил соединение неизвестного металла марганца — перманганат.
Эксперименты, описанные Шееле (Scheele, Chemical Observations and Experiments of Air and Fire, 1780) Дж. Мэйов[162]
Совмещая работу в аптеке, Шееле продолжал изучать «этот черный порошок». Он заметил, что, когда к этому веществу добавляют муриевую[163] (соляную) кислоту и нагревают, в колбе образуется зеленоватый едкий газ, вызывающий кашель. Очевидно, этот газ был очень активным, потому что, спустя короткое время после образования, он снова исчезал. Шееле решил собрать газ в пузырь, поглощая его водой. У местного мясника он взял несколько свиных пузырей. Теперь предстояла новая работа. Ученый вставлял в отверстие пузыря трубку для отвода газов и нагревал колбу с «магнезией нигра» и муриевой кислотой. Полученный газ, наполняя пузырь, постепенно раздувал «го. В это время черная магнезия превращалась в белую марганцовую золу (окись марганца). Такое превращение Шееле наблюдал и при нагревании черного порошка с серной кислотой, но тогда из смеси выделялся бесцветный газ — «жизненный воздух». Он назвал его огненным воздухом[164], потому что вещества в нем сгорали очень бурно. Когда Шееле заменил серную кислоту муриевой, «жизненный воздух» не выделялся. Это показывало, что его поглотила муриевая кислота. Но когда вещества поглощают «жизненный воздух», они теряют содержащийся в них флогистон.
Следовательно, этот зеленоватый газ должно назвать дефлогистированной муриевой кислотой. Теперь мы знаем, что это был хлор.
А «огненный воздух», который выделялся из черной магнезии при действии на нее серной кислоты, Шееле мог получить и другими методами. Нагревая нитрат магния, карбонат серебра или карбонат ртути, он тоже выделял газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. Вещества же сгорали в нем более бурно, чем в воздухе[165]. Длительные наблюдения показали, что и в воздухе содержится тот же газ, но смешанный с каким-то другим газом — «негорючим воздухом»[166]. Шееле попытался разделить эти два газа, входящие в состав воздуха, попробовал даже оценить их объем, но результаты были не очень надежными. «Огненный воздух» приковал к себе внимание ученого. Он получил его и при нагревании ртутной золы (окиси ртути).
