Возникновение химии. С древнейших времен и до нашего времени

Химия-одна из наидревнейших наук, изучающая вещества и их превращения. Колыбелью химии принято считать Александрийскую академию. В 332 г до н.э. Александр Македонский основал новую столицу Египта–Александрию, которая быстро стала крупнейшим торговым и культурным центром античного Средиземноморья. Соратник Александра, Птолемей Сотер, который после смерти последнего (323 до н.э.) стал царём Египта, основал Александрийскую академию и Александрийскую библиотеку-крупнейшее хранилищем античных рукописей, насчитывающее около 700 000 экземпляров и просуществовавшей около тысячи лет (до VII в. н.э.). Выдающиеся мыслители античности такие как Евклид, Архимед, Птолемей были связаны с Академией.

Греки принесли в Египет свою натурфилософию, учения Платона и Аристотеля. В самом Египте имелась высокоразвитая ремесленная химия, существенно отличавшаяся от греческой сосредоточением ремёсел вокруг храмов. В греческих храмах рецептуры и технологические процессы тщательно записывались, сохранялись и оберегались от непосвящённых; в то же время они тесно связывались с астрологией и магическими обрядами. В отличие от Греции, практическими знаниями в Египте обладали не только жрецы–достаточно образованные люди, занимающие высокое социальное положение, но и простые ремесленники (рабы и представители низших классов свободных людей) которые красили ткани, выплавляли металл, изготавливали стекло…

Именно в Александрийской академии произошло слияние греческих и египетских учений - теории (античной натурфилософии) и практических знаний о веществах, их свойствах и превращениях, откуда и зародилась новая наука – khemeia. Само название химии считается происходящим от древнего названия Египта – Кем или Хем – и, по-видимому, имеет значение вроде "египетское искусство". Впервые слово "химия" встречается в книге сицилийского астронома и математика Юлиуса Матерна Фирмика в 336 г. н. э.

В результате объединения практических знаний египетских жрецов и греческой натурфилософии произошли 2 процесса:

1.Эллинизация "священного тайного искусства" египетских жрецов.

Платоновско-аристотелевское учение о четырёх элементах-стихиях стало "теоретической базой" для практических знаний египтян.

2. Мистификация натурфилософии.

Алхимия, родилась тоже в Александрии, (хотя само слово "алхимия" появилось позднее) сразу же обзавелась небесным покровителем, которым стал египетский бог Тот (Дхути). Это аналог греко-римского Гермеса-Меркурия, вестник богов, бог торговли, обмана и т.д. Он отождествляется с легендарным основателем алхимии Гермесом Трисмегистом (Трижды Величайшим). По мнению алхимиков, ему люди обязаны существованием письменности, календаря, астрономии и т.д. На протяжении всего своего существования алхимия оставалась наукой герметической – закрытой для непосвящённых.

Основными объектами изучения александрийской алхимии являлись металлы. Именно в александрийской алхимии сформировалась традиционная металлопланетная символика алхимии - каждому из семи известных тогда металлов сопоставлялась соответствующая планета и день недели. Впрочем, в европейской алхимической традиции ртуть зачастую металлом не считалась, поскольку в Библии она не упомянута.

Важнейшие алхимические знаки

– серебро, Луна, понедельник–огонь (элемент)

– ртуть, Меркурий, среда,   философская Ртуть– воздух (элемент)

– медь, Венера, пятница– вода (элемент)

– золото, Солнце, воскресенье – земля (элемент)

– железо, Марс, вторник – сера, философская Сера

– олово, Юпитер, четверг – соль, философская Соль

– свинец, Сатурн, суббота – эликсир (философский камень)

– Великое делание (трансмутация) – завершение Великого делания

К числу несомненных практических достижений алхимиков того времени следует отнести открытие явления амальгамирования металлов. Его описал Диоскорид в I веке н.э. Александрийскими алхимиками был усовершенствован способ извлечения золота и серебра из руд, для чего широко применялась ртуть, получаемая из киновари или каломели. Амальгаму золота начали применять для позолоты. Алхимиками был разработан также способ очистки золота купелированием – нагреванием руды со свинцом и селитрой.

Применение ртути имело огромное практическое и теоретическое значения: уникальная способность ртути образовывать амальгаму привела к появлению представления о ртути, как об особом, "первичном" металле. Были открыты ее необычные свойства соединения с серой – киновари. В зависимости от условий получения получалась различная окраска – от красной до синей.

Первым значительным представителем александрийской алхимии, имя которого дошло до наших дней, являлся Болос Демокритос из Менде (ок. 200 до н.э.). Болос написал книгу "Физика и мистика", которая состояла из четырёх частей, каждая из частей была посвящёна золоту, серебру, драгоценным камням и пурпуру. У Болоса впервые сформулирована идея трансмутации металлов, т.е. превращения одного металла (неблагородного металла – свинца или железа) в другой (золото), что и стало основной задачей всего алхимического периода.

Возможность трансмутации обосновывалась алхимиками на основе теории четырёх элементов-стихий. Эти элементы способны превращаться друг в друга. Все вещества образованы их сочетанием. Поэтому превращение одного металла, составленного из этих элементов, в другой металл, составленный их тех же элементов в другом сочетании, считалось лишь вопросом искусства. Практической предпосылкой возникновения идеи трансмутации могло быть известное с древности резкое изменение окраски и свойств металла при введении некоторых добавок (например, цвет мышьяковистой меди, известной с IV тысячелетия до н.э., меди изменяющийся от белого до красноватых и золотистых оттенков).

Основной задачей алхимии на протяжении всего ее существования и было осуществление трансмутации металлов.

В работе Болоса уже имелись первые описания способов изготовления сплавов, подобных благородным металлам. Там описывалось приготовление латуни – жёлтого сплава меди с цинком. По мнению Болоса, полученный сплав и являлся золотом.

Александрийский алхимик Зосим Панополит около 300 г написал энциклопедию. В эту книгу, представляющую собой производственные рецептуры, обильно сдобренные мистикой, были сведены все знания по khemeia, собранные за предыдущие пять или шесть веков. Зосим определял khemeia как искусство делания золота и серебра и особо указывал на запрет разглашения тайн этого искусства.

Также осталось не мало герметических текстов, представляющих собой попытку философско-мистического объяснения превращений веществ. К их числу относится и знаменитая "Изумрудная скрижаль" ("Tabula smaragdina") Гермеса Трисмегиста.

В общем об александрийском этапе алхимии известно очень мало. Причиной этого является, прежде всего, практически полное уничтожение Александрийской библиотеки. Кроме того, римский император Диоклетиан (243-315), чтобы исключить возможность получения дешёвого золота, что подорвало бы и без того шаткую экономику разваливающейся империи, запретил занятия химией и приказал уничтожить все труды по алхимии.

Утверждение христианства в качестве государственной религии Римской империи при императоре Константине (285-337) привело к ещё большим гонениям на алхимию, пронизанную языческой мистикой и в силу этого являющуюся ересью. Александрийская академия являлась сосредоточением естествознания и античной философии и неоднократно подвергались разгромам фанатиками-христианами. В 385-415 гг. были разрушены многие здания Александрийской академии, в т.ч. и храм Сераписа. В 529 г. римский папа Григорий I запретил чтение древних книг и занятие математикой и философией - христианская Европа погрузилась во мрак раннего средневековья. Формально Александрийская академия прекратила свое существование после завоевания Египта арабами  в 640 г. Однако научные и культурные традиции греческой школы сохранялись какое-то время, а затем они были приняты арабским миром.

Во времена существования Александрийской Академии появились определённые приёмы и рецепты, но химия еще не была наукой. Не стала ею и средневековая алхимия. Целью алхимиков был поиск «философского камня» и превращение в золото любого камня с его помощью. Конечно, усилия алхимиков остались бесплодными. Но производя различные опыты, им удалось сделать несколько важных практических изобретений. Стали использоваться печи, колбы, аппараты для перегонки жидкостей. Алхимики приготовили важнейшие кислоты, соли и оксиды, описали способы разложения руд и минералов.

Шли годы….

В начале XVI века в химии начинается новая эпоха. Она связана с учениями Парацельса (1493 - 1541) и Агриколы (1494 - 1555). По утверждению Парацельса основной задачей химии является изготовление лекарств, а не золота. Парацельс имел большой успех, предложив лечить некоторые болезни, используя простые неорганические соединения вместо органических экстрактов. Видя результаты, многие врачи примкнули к его школе и заинтересовались химией. Это и стало мощным толчком для ее развития. Агрикола изучал горное дело и металлургию. Его труд "О металлах" более 200 лет являлся учебником по горному делу.

В XVII веке теория алхимии уже не отвечала требованиям практики. В 1661 г. ирландский химик Роберт Бойль (1627-1691) выступил против господствующих в химии представлений и подверг жесточайшей критике теорию алхимиков.

Считается, что привычная для нас наука химия имеет свой конкретный год рождения — 1661. Именно в том году Бойль сформулировал предмет химии своей в книге «Химик-скептик». По его определению, химия — это исследование состава разных веществ и поиск новых химических элементов.

Бойль считал, что элемент – это конечный предел разложения вещества на составные части. Было сделано много важных наблюдений, открыты новые элементы и соединения.  Химики стали изучать, что из чего состоит.

В 1700 году Шталем была развита флогистонная теория. Согласно этой теории тела, способные гореть и окисляться, содержат в себе вещество флогистон. Сущностью данных процессов являлось то, что при горении или окислении флогистон покидал тело. За время почти столетнего господства теории флогистона были открыты многие газы, изучены различные металлы, оксиды, соли. Но существовало и много противоречий этой теории, что тормозило дальнейшее развитие химии.

В 1772 - 1777 годах французский химик, член Академии Наук Антуан Лоран Лавуазье, в результате многочисленных проведенных экспериментов, доказал, что процесс горения является реакцией соединения кислорода воздуха и горящего вещества. Теория флогистона была опровергнута.

В XVIII веке химия начинает развиваться как точная наука. В начале XIX в. англичанин Джон Дальтон – выдающийся химик и физик того времени ввёл понятие атомного веса, первым определил атомные веса (массы) ряда элементов. Химические элементы получили свою важнейшую характеристику. Атомно-молекулярное учение стало основой теоретической химии. Далее благодаря Атомно-молекулярному учению Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон, названный его именем, и составил всем известную периодическую таблицу элементов.

В XIX в. чётко определились два основных раздела химии: органическая и неорганическая. В конце XIX в самостоятельную отрасль выделилась физическая химия. Результаты химических исследований всё шире стали использоваться на практике, что влекло за собой развитие химических технологий.