О чем мог прочитать Петрушка в учебнике химии

Те, кто читал «Мертвые души» Н. В. Гоголя (а таковых среди читателей журнала большинство), вероятно, запомнили слугу Чичикова Петрушку — персонажа, по выражению автора, «второстепенного или даже третьестепенного». Вот как описывает его Гоголь в начале второй главы первого тома: «Характера он был больше молчаливого, чем разговорчивого; имел даже благородное побуждение к просвещению, то есть чтению книг, содержанием которых не затруднялся: ему было совершенно все равно, похождение ли влюбленного героя, просто букварь или молитвенник, — он все читал с равным вниманием; если бы ему подвернули химию, он и от нее бы не отказался. Ему нравилось не то, о чем читал он, но больше самое чтение, или, лучше сказать, процесс самого чтения, что вот-де из букв вечно выходит какое-нибудь слово, которое иной раз черт знает что и значит».

Любого химика это описание должно чрезвычайно заинтересовать. Иностранных языков Петрушка, конечно, не знал. Значит, учебник химии некий доброжелатель ему мог «подвернуть» только на русском языке. Николай Васильевич начал работу над своим главным трудом в 1835 году. Были ли в то время русскоязычные учебники химии?

Учил ли Гоголь химию?

В 1748 году М. В. Ломоносов организовал при Петербургской академии наук первую в России химическую лабораторию. В те времена немногочисленные российские химики учились по иностранным учебникам, а курс химии для студентов читался только на медицинском отделении Московского университета, основанном в 1755 году им же. Ординарным профессором химии и минералогии (а по совместительству — врачом университетской больницы) был приглашенный из Лейпцига доктор медицины Иоганн Христиан Керштенс (1713–1802). В 1760 году он начал преподавать в университете курс общей химии. При этом пользовался, в частности, большим двухтомным трактатом «Основания химии» (Elementa Chemiae) лейденского профессора медицины, ботаники и химии Германа Бургаве (1686–1738), написанном на латыни.

В конце XVIII века в России были открыты специальные высшие учебные заведения: Медико-хирургическая академия, Горное училище и другие. В 1802–1805 годах учреждены Дерптский (ныне Тартуский), Харьковский и Казанский университеты, в 1816-м — Варшавский, в 1819-м — Санкт-Петербургский. Возникла потребность в химических учебниках. В 1774–1781 годах делаются переводы руководств по химии французских и немецких химиков, поскольку именно эти страны в течение многих десятилетий были «законодателями моды» в химии. Среди переведенных книг — «Основания теоретической химии» французского химика Пьера Жозефа Макёра (1718–1784); «Начальные основания химии» профессора Геттингенского университета Иоганна Христиана Поликарпа Эркслебена (1744–1777), а также «Бургавову химию».

Однако к началу XIX века переведенные учебники перестали удовлетворять возросшим требованиям к преподаванию химии — бурно развивающейся науки, открытия в которой следовали чуть ли не ежегодно. О том, насколько трудно было писать учебники, свидетельствует высказывание крупнейшего европейского химика первой половины XIX века Йёнса Якоба Берцелиуса: «Пусть дьявол пишет учебники по химии, ибо все меняется через короткий срок». Лауреат Нобелевской премии по химии Вильгельм Оствальд считал, что хороший учебник химии должен не только излагать основы науки, но также указывать на возможные направления будущего ее развития. Учебники химии, имевшиеся к концу XVIII века, основывались на господствовавшей в те времена теории флогистона, и потому к концу века, после работ Лавуазье, безнадежно устарели. Так, учебник Макёра, активного сторонника теории флогистона, был впервые издан в 1749 году, учебник Эркслебена — в 1775-м, Бургаве — в 1732-м. Назрела необходимость в современном учебнике, написанном на русском языке, следовательно — отечественным химиком. Как справедливо утверждал крупнейший отечественный историк химии Д. Н. Трифонов, «полнота и качество химического образования в значительной степени связаны с наличием соответствующих учебных руководств».

Первый такой учебник был издан профессором Медико-хирургической академии и Главного педагогического института (с 1819 года — Петербургского университета) Александром Ивановичем Шерером (1772–1824). В своем «Руководстве к преподаванию химии», опубликованном в 1808 году, автор пропагандирует кислородную теорию Лавуазье. Позднее Шерер предложил буквенную символику для химических элементов на основе их немецких названий.

В 1813–1817 годах в Харькове был публикован учебник химии в пяти частях Федора Ивановича Гизе (1781–1821). При крещении (Гизе родился в Шаумбурге, Нижняя Саксония) он получил имя Иоганн Эммануэль Фердинанд и был «переименован», как и многие другие обрусевшие немецкие ученые, после приглашения в 1804 году на должность адъюнкта химии в Харьковский университет. Любопытно название его учебника: «Всеобщая химия для учащих и учащихся». В 1830 году вышли в свет «Начальные основания химии» профессора физики при Санкт-Петербургском университете Николая Прокофьевича Щеглова (1794–1831).

Г. И. Гесс.

Но самый удачный отечественный учебник под названием «Основания чистой химии», выдержавший с 1831 по 1849 год семь изданий, написал ученик Гизе, Герман Иванович Гесс. Именно он служил основным учебником химии для всех высших учебных заведений России в течение нескольких десятилетий, вплоть до 60-х годов. По учебнику Гесса училось целое поколение отечественных химиков, в том числе Д. И. Менделеев и А. М. Бутлеров, им пользовались также Н. Н. Зинин и А. А. Воскресенский. А после появления «Введения к полному изучению органической химии» А. М. Бутлерова (1864) и «Основ химии» Д. И. Менделеева (1861) уже отечественные учебники стали переводить с русского языка на иностранные, в том числе и на немецкий.

Гесс написал действительно современный учебник. А на его основе в 1834 году издал и первый отечественный школьный учебник химии (второе издание — 1835). Его объем по сравнению с учебником для студентов автор уменьшил почти в 2,5 раза. Однако при жизни Гесса химия так и не стала обязательным учебным предметом в гимназиях.

Трудно сказать, какой именно учебник могли «подвернуть» Петрушке, но, скорее всего, это мог быть именно учебник Гесса, наиболее распространенный в то время; напомним, что Гоголь начал работать над своей поэмой в 1835 году, а впервые она была опубликована в 1842 году. Сам Гоголь изучал в гимназии химию — об этом свидетельствует «Список воспитанников, окончивших в 1828 году полный курс учения в гимназии высших наук с показанием поведения и успехов, по которым выданы им аттестаты». В соответствии с этим списком у Гоголя были «хорошие показания» по физике и химии, по «военным наукам» — «очень хорошие», по «чистой математике» — «средственные».

Русский химик Жермен Анри Гесс

Прежде чем перейти, вслед за Петрушкой, к непосредственному чтению учебника Гесса «Оснований чистой химии», следует кратко рассказать об его авторе. Гесс (1802–1850) родился в многоязычной Швейцарии. Соответственно по-французски его имя звучало как Жермен Анри (German Henri), a по-немецки — Герман Генрих (Hermann Heinrich). Если бы Гесс жил в наше время, то его фамилия (Hess) в соответствии с правилами транскрипции звучала бы как «Хесс». Ребенком Гесс был привезен в Россию, где его отец преподавал живопись, стал известен при императорском дворе. В 1805 году в гостеприимный для иностранцев Петербург переехала и мать Гесса. На новой родине имя Гесса постепенно русифицировалось — сначала он стал Германом Германовичем, наконец, Германом Ивановичем. По совету матери Гесс поступил в 1822 году в Дерптский университет, на медицинский факультет. После его окончания он получил золотую медаль за диссертацию на степень доктора медицины «Изучение химического состава и лечебного действия минеральных вод России» (написана и издана на латыни в 1825 году). Затем недолго стажировался в аналитической химии в Стокгольме, у самого Берцелиуса.

Службу молодой врач проходил в Иркутске, где успешно боролся с заразной глазной болезнью, принявшей форму эпидемии. Гесс тщательно проанализировал добывавшуюся в Иркутской губернии поваренную соль и показал, что ее низкое качество вызвано присутствием посторонних солей кальция, магния и алюминия. А за присланное в Академию наук исследование местных минеральных вод Гесс в 1828 году получает звание адъюнкта академии. Как было записано в академическом Уставе 1747 года, «всяк академик иметь должен при себе адъюнкта, который должность имеет помощника академику, а притом стараться должен как академик об адъюнкте, так и адъюнкт сам о себе, чтобы ему со временем заступить академика своего, по отбытии его, место». Адъюнкты имели право участвовать в собраниях академии и подавать свои голоса. Прослуживший шесть лет «с отличным усердием» адъюнкт имел право требовать перевода в должность экстраординарного академика. Таким образом, адъюнкт примерно соответствовал современному члену-корреспонденту. Действительно, в августе 1830 года Гесса избрали в академики — «экстраординарные» (до 1912 года это было «промежуточное» звание между адъюнктом и действительным членом). В этом звании Гесс разработал курс практической и теоретической химии для Технологического института, в котором он занял кафедру химии. Он преподавал химию и в других петербургских учебных заведениях. В мае 1834 года Гесс был избран на высшую академическую должность — стал ординарным академиком.

И еще один необычный факт биографии: в конце 1820 — начале 1830-х годов Гесс учил химии цесаревича Александра, будущего императора Александра II. Уж не знание ли основ устройства материи помогли Александру стать настоящим реформатором? Гесс дослужился до высокого чина статского советника, в мае 1834 года стал действительным членом Академии наук. Незадолго до конца жизни Гесс принял русское подданство.

Что же помогло Гессу написать столь востребованный учебник? Еще в 20-х годах он проштудировал многотомный «Учебник химии» Берцелиуса, который представлял собой фактически энциклопедию химических знаний того времени. Начитанность и собственный экспериментальный опыт сделали Гесса самым эрудированным химиком в России. Широкой публике, в том числе и школьникам, Гесс известен как один из основоположников термохимии и автор носящего его имя закона. К сожалению, термохимические работы Гесса были по-настоящему оценены значительно позже, когда Вильгельм Оствальд перепечатал их в своей серии монографий «Классики науки» (см. «Химию и жизнь», 2009, № 6).

Среди работ Гесса — открытие ряда новых минералов и определение их состава. Среди них были такие сложные, как гидроборацит СаМgВ₆O₈(ОН)₆·2Н₂O, уваровит Ca₃Cr₂(SiO₄)₃ и фольбортит Cu₃V₂O₇(OH)₂·2Н₂O (понятно, что об определении строения этих минералов в те времена не могло быть и речи). А один редкий минерал, найденный впервые в 1843 году в Казахстане, был назван в честь Гесса; гессит — это теллурид серебра Аg₂Te.

Химия глазами гоголевского Петрушки

Что же мог вычитать Петрушка в учебнике Гесса? А главное, что он мог в нем понять? Казалось бы, для человека, едва умеющего читать, химия сродни китайской грамоте. Это действительно так — но только если судить по современным учебникам, даже школьным. Учебник Гесса написан совершенно иначе. Конечно, Гесс рассчитывал не на Петрушек, а на людей, имеющих начальные естественно-научные познания. «Я предполагаю у своих читателей или слушателей первоначальные познания в физике и сразу вступаю в область химии, — пишет он в письме Берцелиусу. — Я начинаю с того, что даю им представление о химическом соединении, говорю о химическом сродстве, о кратных отношениях, о знаках и формулах. Я всегда начинаю с опыта и вывожу из него заключения». В учебнике Гесса мы находим высказывание, которое следует иметь в виду всем современным авторам пособий по химии: «Кто у нас берется писать руководства по химии? Лица, только читающие, но отнюдь не занимающиеся опытами и исследованиями, люди, которые нашлись бы в затруднении составить самый краткий прибор».

Здесь и далее будет цитироваться учебник «Основания чистой химии, изложенные Г. Гессом», издание шестое, печатано с разрешения Императорской Академии наук марта 30-го дня 1845 года. Том довольно объемистый — 616 страниц текста, не считая оглавления. Правда, это не оглавление в современном понимании, а подробный предметный указатель. И еще одна странность для современного читателя: в учебнике нет озаглавленных разделов, глав и параграфов, весь текст разделен на пронумерованные пункты, идущие один за другим.

Несмотря на внушительный объем учебника, в его предисловии Гесс пишет, что начальный курс должен быть по возможности кратким. Поэтому учебник содержит, как пишет автор, «немного предметов, которых бы не надлежало знать всякому, кто хочет учиться Химии». Как видим, к любому предмету у Гесса особое уважение. И далее следует интересное замечание: «Я старался описывать избранные предметы так, чтобы учащиеся могли понимать их без помощи преподавателя. Неорганическую Химию я старался сделать сколько возможно полною не относительно отдельных фактов, но относительно основных понятий в науке. Что же касается до Органической Химии, то теперь все в том согласны, что она в настоящем состоянии науки, несмотря на быстрые ее успехи, не может быть изложена удовлетворительным образом. Поэтому я извлек из этой части науки только то, что с некоторою достоверностью известно. Если кому из читателей изложение это покажется слишком коротким, но предмет любопытным, то я достиг своей цели».

В учебнике очень мало химических формул. Правда, те, которые есть, весьма непривычны для современного читателя. Книга написана простым языком, почти не отличающимся от современного; исключение представляют только старые формы творительного падежа. Учебник не перегружен терминами и понятен новичку. Откроем его.

«Простое наблюдение над телами, нас окружающими, показывает, что они весьма различны между собою. Некоторые из них одарены жизнию, другие, напротив того, безжизненны. Одаренные жизнью называются телами орудными, или органическими, прочие же — телами безорудными, или неорганическими». Причем к первым Гесс относит тела как растительные, так и животные. Далее автор обращает внимание читателя на внешние различия неорганических тел. «Некоторые тела с первого взгляда оказываются сложными: например, гранит, в котором мы без труда познаем три вещества, совершенно различные. Другие, напротив, кажутся однородными, например, мел. Если раздробить кусок мела, то в таком случае все части, как бы они малы ни были, не изменятся в свойствах, а будут отличаться одна от другой только своей величиною». Действительно, если Петрушка видел обломки гранита или отполированный камень, он легко мог различить в нем блестки слюды и другие вкрапления.

Далее Гесс объясняет очень важную вещь — чем физические явления отличаются от химических. «Ежели тот же мел подвергнуть действию сильного жара, в таком случае он ощутительно изменится в своих свойствах, потеряет 43,5 из 100 по весу, и превратится в то тело, известное под названием негашеной извести. Мел, действием жара, разделится на две части: на жженую известь и на отделяющееся газообразное вещество». Здесь Петрушка, вероятно, впервые узнает для себя нечто новое.

Далее Гесс таким же простым и образным языком описывает разложение при нагревании «красной ртутной окиси», которая при этом превращается в черное тело и выделяет (из трубки под водой) пузырьки газа. (И если Петрушка никогда не слышал раньше слова «газ», он из этого описание поймет, что речь идет о чем-то похожем на воздух.) А из черного порошка будут получаться (возгоняться) блестящие капельки ртути. «Итак, — делает заключение Гесс, — действием жара порошок разложится на два вещества, вовсе одно от другого различные: на жидкий металл — ртуть и на газ. Правильность сего заключения доказывается еще тем, что вес обоих отделившихся тел равен весу употребляемого порошка, и тем, что из ртути и газа (подобному полученному) можно опять составить красный порошок.

Показанное разложение нельзя, подобно механическому разделению тела, продолжать по произволу. Ртуть уже никаким способом не разложится опять на два тела. Такие тела, которые не могут быть разлагаемы, называются простыми телами. Газ, отделившийся при сем опыте, есть также простое вещество».

Итак, в первых четырех пунктах своего труда (а всего их в учебнике 1791!) изложены самые основы химии, понятные даже младшему школьнику. Так что большой объем учебника, очень подробное описание, не мешает, а скорее помогает усвоению материала.

И на закуску...

Некоторые читатели любят поскорее заглянуть в самый конец книги. Что же найдет Петрушка в последних четырех пунктах учебника, с 1788-й по 1791-й? Оказывается, также совершенно понятные умеющему читать обывателю сведения. Процитируем их. «Многие способы употребляются для сохранения яств, как-то: сушение, соление, квашение. Они отчасти не требуют объяснения, отчасти еще не могут быть удовлетворительно объяснены. Я сообщу здесь только один способ, который менее употребляется, нежели сколько он того заслуживает. Если вскипятить молоко, налить его потом в жестянку и запаять ее совершенно, так, чтобы воздух не мог в нее проникать, то через это молоко не сохранится еще от порчи. Но если запаянную жестянку погрузить в кипячую (так у автора. — И.Л.) воду и продержать ее в кипятке в продолжение 20 минут, то молоко может сохраниться в ней неопределенное время, 20 и более лет, не подвергаясь ни малейшей порче, лишь бы только наружный воздух не проник в нее. Причина этого явления еще не известна, но факт не подлежит сомнению. По опытам г-на Шванна, мясо, находящееся в воде и прокипяченное, не гниет, если к нему пропускать только предварительно прокаленный воздух. Эти опыты делают вероятным, что гниение происходит единственно от органических зародышей, находящихся в воздухе.

Подобно молоку, можно сохранять мясо, овощи и все, не очень кислые яства, которые могут быть варены; готовые супы, соусы и пр. сохраняют в полной мере даже весь аромат положенных в них кореньев. Этот способ сохранения, которым мы обязаны Апперту, дает возможность иметь, например, на кораблях, в течение самого долговременного мореплавания, совершенно свежие припасы. В Англии их приготавливают в большом количестве. Жестянки, для лучшего их сбережения, окрашивают снаружи масляною краскою, чтобы предохранить их от ржавчины. Когда хотят открыть жестянку, то, чтобы ее не испортить, обводят по краям крышки раскаленным паялом: крышка отстает, и жестянка снова может быть употребляема по-прежнему».

Заметим, что Луи Пастер опубликовал основные положения теории брожения, решающую роль в которой он отвел живым организмам, лишь в 1876 году, через 26 лет после смерти Гесса. А кто такой Апперт (Аппер)? В России его имя практически неизвестно, в отличие от Франции, где его именем в разных городах названы десятки улиц, а в родном городе Шапоне находится посвященный ему музей. В 1795 году командующий Парижским гарнизоном генерал Наполеон объявил о присуждении награды за способ сохранности продуктов для находящейся в походе армии. За дело взялся кондитер Николя Франсуа Аппер и в 1809 году, после 14 лет опытов, предложил правительству свой способ. За это открытие он был удостоен почетного звания «Благодетель человечества», награжден золотой медалью, а огромную премию — 12 тысяч золотых франков ему выплатил помнивший свое обещание французский император Наполеон. На полученную премию Аппер открыл фабрику консервов. Ему же мы обязаны также изобретением бульонных кубиков. О качестве продукции Аппера говорит такой факт: на Лондонской выставке в 1857 году были вскрыли консервы, сделанные в 1813 году, и они были вполне пригодны для еды. К этому можно добавить, что упомянутый Гессом «г-н Шванн» — выдающийся немецкий анатом, физиолог и гистолог Теодор Шванн (1810–1882), открывший пепсин и создавший клеточную теорию строения живых организмов. Все свои основные исследования Шванн провел в 1834–1839 годах, а это значит, что при написании учебника Гесс был в курсе самых современных достижений науки.

Консервные банки после использования чаще всего выбрасывают. А делают их из белой (луженой жести). Если бы Петрушка заинтересовался этим производством, он с интересом прочитал бы о нем в пункте 796. «Делание жести основано на свойстве олова соединяться удобно с железом. Производство это состоит преимущественно в следующем: листовое железо очищают слабою кислотою от покрывающего его слоя окиси, сушат и прокатывают между твердыми цилиндрами, чтобы образовать сколько возможно гладкую поверхность. Листы вторично очищают слабою кислотою и кладут их потом в чистую воду. В воде их очищают еще пенькою с песком. Совершенно очищенные листы погружают на час времени в расплавленное сало; потом на 1¹/₂ часа в расплавленное (не совершенно чистое) олово. Вынув их из расплавленного металла, ставят на (особенного устройства) сковороду, чтобы излишнее олово могло стекать с поверхности; наконец погружают еще раз на короткое время в расплавленное сколь возможно чистейшее олово. Через это листы покрываются тонким слоем чистого олова. Лучшую жесть полируют».

Последние пункты учебника выглядят просто и бесхитростно. А никакого специального Заключения или чего-либо подобного просто нет. И никакой неловкости от этого не происходит...

Автор благодарит И. И. Гольдфаина, подсказавшего тему этой статьи.