В 1880 году Фрэнк Уиглсуорт Кларк, главный химик Геологического комитета США, опубликовал результаты своих долголетних исследований состава земной коры. С тех пор подобные исследования, каждый раз все более точные, проводились неоднократно. Числа, выражающие процентное содержание элементов в коре, стали называть кларками. Вот кларки двадцати элементов, оказавшихся наиболее распространенными (% по массе):

1) кислород — 49,50

2) кремний — 25,80

3) алюминий — 7,57

4) железо — 4,70

5) кальций — 3,38

6) натрий — 2,63

7) калий — 2,41

8) магний — 1,95

9) водород — 0,88

10) титан — 0,41

11) хлор — 0,19

12) фосфор — 0,09

13) углерод — 0,087

14) марганец — 0,085

15) сера — 0,048

16) азот — 0,030

17) рубидий — 0,029

18) фтор — 0,028.

19) барий — 0,026

20) цирконий — 0,021

Еще до знакомства с металлами человек научился распознавать некоторые минералы, особенно по внешним признакам и прежде всего по привлекающим цветам, — ярко-красным, зеленым, синеватым. Он использовал серпентин, бирюзу, малахит, азурит, гематит, реальгар, аурипигмент, галенит и т. д. Это можно утверждать уверенно, поскольку изделия из этих минералов обнаруживаются в древнейших человеческих захоронениях. Известно также, что некоторые минералы красных цветов, как, например, ярко-красный реальгар (As4S4), наделялись магическими свойствами.

 

Углерод = С

Несмотря на полное отсутствие конкретных сведений о том, кто, где и когда открыл простые вещества, относительно одного из них можно утверждать, что именно оно было обнаружено и использовано первым. Русское слово уголь и латинское карбо образованы от древнейшего корня кар, которым обозначалось горение. Только у славян этот кар превратился в жар, гол (уголь) и гор (горение).

Огонь первобытных людей оставил после себя вещественный след в виде слоев окаменевшей золы и окаменевшего пепла. В карстовой пещере в окрестностях Пекина толщина такого слоя достигала нескольких метров.

Сначала жгли дерево, затем обнаружили, что если из дерева выжечь все лишнее, кроме того, что мы нынче называем углем, получится топливо, дающее значительно больше тепла, и в обращении более удобного, чем дрова. Технология производства угля изложена в «Естественной истории» Плиния Старшего, и она ничем не отличается от той, какой углежоги пользуются и по сей день: дрова складывают неплотной кучей, как для костра, затем засыпают землей, оставляя отверстия, достаточные, чтобы шло обугливание, но недостаточные для полного сгорания углерода.

Почему именно углерод — в виде угля — оказался первым элементом, который удалось найти и использовать? Не мог ли в принципе опередить его какой-нибудь другой элемент? Дело в том, что углерод повсеместно имеется в виде угля. Было бы просто невероятно, чтобы люди уже на заре цивилизации не встречались с ним чуть ли не на каждом шагу, как встречаются, кстати, до сих пор.

 

Сера = S

Слово сера лингвисты производят от цира, санскритского слова, означающего светло-желтый цвет. Однако, судя по тому, что серой называют и другие горючие вещества, например смолу, главной особенностью серы очень давно стала для человека ее горючесть и способность образовывать при горении сильно пахнущий дым.

Не существует каких-либо сведений о том, когда именно люди начали использовать серу. Но можно предположить, что это произошло еще до ознакомления с металлами. Во всяком случае, ничто не мешало человеку сделать это еще тогда, когда он вел пещерный образ жизни. Случайно попав в очаг, светло-желтый камешек загорался и наполнял пещеру удушливым дымом, вынуждая ее обитателей бежать прочь. А когда через некоторое время дым рассеивался, они, вернувшись, бывали приятно поражены исчезновением всех насекомых. Вероятно, такое случалось не раз, пока люди не распознали, в чем тут дело, и не стали разыскивать и сжигать серу специально, развешивая над очагом одежду. При этих процедурах могли обнаружить и отбеливающее действие сернистого газа на ткани.

В древности люди использовали в основном самородную серу. Народы Средиземноморья получали ее из Сицилии; «рудником» служил кратер вулкана Этна.

Получали серу и из руд. У Агриколы так написано про этот процесс:

«Если руда очень богата серой, ее зажигают на широком железном листе с множеством отверстий, через которые сера вытекает в горшки, наполненные доверху водой».

 

Медь и ее сплавы = Cu

Открытие металла произошло во времена каменного века. Занимаясь поиском подходящих пород камней, а затем наблюдая за изменением формы самородков под ударами твердых камней, люди пришли к мысли использовать их для изготовления мелких украшений путем холодной ковки. Позже начали ковать самородки меди с предварительным отжигом. Поэтому общепринято мнение, что с древности и до начала широкого использования железа наибольшее значение в материальной культуре человечества играли медь и ее сплавы с другими цветными металлами.

Но холодной ковкой можно было придать форму лишь малым по величине предметам — шилам, булавкам, проволоке, крючкам, наконечникам стрел, ножам, требовавшим лишь небольшой ковки и шлифовки. Получение же листов из самородной меди таким способом невозможно, она просто растрескивается. Нам здесь важно, что в древнейших слоях, где были найдены первые медные предметы, не оказалось никаких гончарных черепков. Следовательно, хорошими печами тогда еще не располагали, плавить и тем более выплавлять медь из руды не могли. Легко сделать вывод, что медные орудия и украшения были изготовлены из найденных самородков.

Большинство имевшихся на поверхности земли медных самородков было превращено в изделия за тысячи лет до нас, однако и в новые времена попадались многотонные самородки меди.

Одним из ранних названий металла было эс — слово, родственное индийскому айас, что означало руду. Между прочим, и теперь по-немецки руда обозначается сходным словом эрц. Поскольку первые рудники нашли на Кипре, и оттуда развозили готовый продукт в разные страны, медь стали называть эс киприум, металл с Кипра. Потом слово киприум в произношении заменилось на купрум, потом отбросили эс, и стали всякую медь называть просто купрум. Очевидно, что эти наименования-переименования произошли тогда, когда было уже не просто мореплавание, а торговое мореплавание.

Следующим этапом освоения металлов стал отжиг меди, а позже — восстановление ее из руд. Первым металлургическим горном мог быть костер, но температура древесного огня около 700°C, а для восстановления меди из карбонатной руды — малахита, требуется температура не ниже 700–800°C. А при отжиге меди плавление происходит при температуре не ниже 1084°C.

Таким образом, гипотеза открытия металлургии меди в результате случайного попадания кусков руды в костер не верна. Для любой, пусть самой примитивной металлургии нужна печь с искусственным дутьем. А первые такие печи были созданы для гончарного производства. И вот, не найдено ни одного культурного слоя — ни в Африке, ни в Азии, ни в Европе, ни в Америке, — где были бы остатки металлургического производства в виде шлаков, но не было черепков. Напротив, есть множество находок керамики, датируемых более ранними веками, где нет и следов металлургии.

Мы уже говорили, что путь узнавания нового сложен и случаен. Ну, не было у людей знаний! Какие же случайности встречаются в гончарном производстве, использующем печь, настолько часто, что это могло привести к обнаружению плавки металла? Это — восстановление металла из веществ, нанесенных на стенки гончарного изделия для их раскраски. Мы знаем, что это за вещества. Прежде всего, основные карбонаты меди — малахит и лазурит, а также сульфид ртути, киноварь. Все это яркие минеральные краски: зеленая, синяя, красная. А нанесение цветных узоров на изделия из керамики — один из древнейших видов искусства.

Случайно обнаружив кусочки металла, получившиеся на стенках горшков после их обжига, люди начали плавить их специально.

Плавку производили в печах примитивного типа: глиняный тигель с рудой и углем помещался в неглубокую ямку с насыпанным поверх слоем древесного угля. В этих случаях могла быть достигнута температура, необходимая как для восстановительной плавки руды, так и для получения расплава меди, то есть не ниже 1084°C.

В опытных плавках, проведенных по восстановлению меди при более низкой температуре, не выше 700–800°C, она получалась лишь в губчатой форме, непригодной для непосредственного использования; полученный продукт необходимо было подвергать дополнительному нагреву в отдельном тигле для плавки. А малахит, основная руда для получения меди, при такой температуре лишь кальцинировался, превращаясь в окись меди.

В Египте первые предметы из меди датируют IV тысячелетием до н. э., хотя вблизи Каира найден кусок медной руды, который, по всем данным, был обработан даже в V тысячелетии до н. э. и относится к меднорудному месторождению на Синайском полуострове. В погребениях этого времени были найдены несколько бусин из свернутой узкой медной полоски и иглы для закрепления погребальных ковриков.

Египтолог А. Лукас считает, что самые древние образцы медных изделий в Египте изготовлены не из самородной меди, а из меди, полученной восстановительной плавкой малахита. О применении же минерала малахита в Египте еще до начала использования самородного металла свидетельствуют обнаруженные там древнейшие малахитовые изделия. Кроме того, древнее население Египта использовало косметическую малахитовую пасту как краску для век; малахитом же окрашивали стены жилищ.

Новейшими исследованиями установлено, что многие древние медные и бронзовые предметы, найденные в различных регионах Старого света — в Германии, Испании, Португалии, изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов, причем в тех областях, где не было месторождений оловянных руд, мышьяковистую медь производили в большом количестве достаточно долго. Но среди древнейших предметов, найденных в Юго-Восточной Азии, пока нет ни одного предмета, который был бы изготовлен из медно-мышьяковых сплавов. Факты, подобранные и проанализированные И. Р. Селимхановым, свидетельствуют о преднамеренном введении мышьяка в медный сплав, а не о случайном его попадании туда.

Присутствие в меди 0,5–8 % мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки в рельефных литейных формах. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре 1084°C, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре. К тому же изделия из мышьяковистой меди по твердости мало уступают оловянистой бронзе. Только при содержании мышьяка выше 8 % пластичность сплава ухудшается, и он становится хрупким.

Первоначально мышьяковые минералы — золотистый аурипигмент и ярко-красный реальгар, могли привлечь внимание человека как магические средства, в частности потому, что красные минералы с древнейших времен наделялись волшебными свойствами. Причем предположение о применении древними плавильщиками реальгара и аурипигмента было подтверждено многочисленными опытными лабораторными плавками.

Да и скажем прямо, плавильщик не мог не заметить, что присадка этих минералов дает сплав лучшего качества, и что при изменении доли добавляемых минералов получаются сплавы различных цветов. В дальнейшем такое резкое изменение окраски и свойств металла при введении малых добавок стало, несомненно, одним из источников, питавших алхимические представления о трансмутации металлов и о «философском камне», малое количество которого «совершенствует» большое количество металла.

Два слова о латуни. Латунь (желтая медь) — представляет один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов. Главные составные ее части — медь и цинк — обыкновенно находятся в отношении около 2 частей меди и 1 часть цинка.

Но цинк был открыт только в XVI столетии, а латунь изготавливали много раньше. Готовилась она с помощью восстановительной плавки меди с галмеем, который, как полагали, обладал свойством окрашивать медь в желтый цвет. Этот способ практиковался также и в Средние века и удержался вплоть начала ХХ века.

Латунь тверже, чем медь и, следовательно, труднее изнашивается; она очень ковка и вязка и потому легко прокатывается в тонкие листы, плющится под ударом молотка, вытягивается в проволоку или выштамповывается в самые разнообразные формы; она сравнительно легко плавится и отливается при температурах ниже точки плавления меди. Наконец, она имеет красивый желтый цвет и отлично полируется. Некоторые считают, что ее использовали для имитации золота. Одна беда: она со временем чернеет.

Впервые латунь могла быть получена случайно при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.

Бесспорные письменные свидетельства о латуни и латунных изделиях в Египте цитирует Лукас. Считается, что в Древнем Риме при Августе из латуни чеканили монету.

 

Золото = Au

По своей распространенности самородная медь далеко превосходит все другие металлы, встречающиеся в самородном виде: золото — в сто раз, серебро в пятьсот раз, об остальных и говорить не приходится. Вот и познакомились люди сначала с медью, потом с золотом, и лишь много позже с серебром.

И все же золото было одним из первых металлов, использованных человеком в быту наряду с медью.

В древности его добывали обычно из аллювиальных песков и гравия, представляющих собой продукты разрушения золотоносных пород, которые в течение длительного времени дробились речными потоками. Позже его добывали также из жил, пронизывающих кварцевые породы; такое золото называется «жильным».

Добыча жильного золота в Египте описана греком Агатархидом, которого традиционная история относит ко II веку до н. э., но оригинал его труда не дошел до наших дней.

Агатархид, посетивший золотые рудники в Египте, видел, как добывают золото. Сначала раскалывали скалу, в которой находились жилы, затем обломки породы нагревали огнем, резко охлаждали водой и дробили кирками и молотами непосредственно в шахтах. Раздробленную породу извлекали из шахты, толкли в больших каменных ступках «до величины гороха», а потом мололи в ручных мельницах до мелкого порошка. Для отделения золота полученный порошок промывали водой на наклонной плоскости, и, наконец, отмытое золото сплавляли в небольшие слитки.

Совсем недавно на местах древних рудников добычи золота обнаружены мельницы, дробилки и остатки каменных столов для обработки измельченной золотоносной породы, а вообще на территории Египта найдено около ста древних разработок золота в кварцевой породе. По-видимому, для извлечения золота использовались породы, содержащие не менее десятых долей процента золота. Во времена Агриколы, в XVI веке, низший предел содержания золота в породе для рентабельной его добычи составлял 0,188 %, а сейчас с успехом используются породы, содержащие даже 0,0001 % золота.

Золото, широко встречающееся в природе в самородном состоянии, редко бывает химически чистым. Основные примеси в больших концентрациях — серебро и медь, в небольших — другие металлы, в том числе и железо. Как показали современные анализы, основной примесью в природном египетском золоте было серебро, содержание которого в добываемом золоте составляло в среднем 15–18 %. Иногда на поверхности египетских золотых предметов можно заметить включения серебра в виде разбросанных светлых пятен.

Результаты химического анализа некоторых древних египетских золотых изделий свидетельствуют, что золото не подвергалось рафинированию, то есть специальной очистке. Но в более поздние времена очистка золота уже, безусловно, производилась. Согласно Агатархиду, в Древнем Египте процесс рафинирования проводили нагреванием золота со свинцом, оловом, солью и ячменными отрубями. Видимо, при этом процессе полностью удалялось серебро, о выделении которого не сообщается.

Процесс извлечения золота с помощью ртути сообщает Плиний Старший. Согласно его описанию, руду, содержащую золото, дробили и смешивали с ртутью, затем породу отделяли от ртутно-золотой смеси фильтрацией через кожаный (замшевый) фильтр, а золото получали из получившейся амальгамы, выпаривая ртуть. Правда, в нашей версии хронологии Плиний Старший — автор Средневековья, а впрочем, и описанный им метод получения золота широко применялся в Средние века. Даже более того: считается, что золочение с помощью ртутного амальгамирования было освоено достаточно поздно, а именно в раннем Средневековье.

Цвет золота зависел от содержания естественных (природных) или искусственно введенных примесей: меди, серебра, мышьяка, олова, железа. Древние ремесленники принимали все эти сплавы золота за разновидности самого золота.

В древности изделия из золота изготовляли путем ковки или литья, что было легче, чем литье меди, температура плавления которой на 20° выше, чем золота.

Широко применялось, особенно в Египте, листовое золото — фольга, которой покрывали самые различные предметы, как металлические, так и деревянные. Например, фольгу накладывали (и укрепляли с помощью пайки) на медь, бронзу, серебро; покрытие золотом изделий из меди спасало их от коррозии. Золотой фольгой покрывали деревянную мебель. Уже в античности (то есть раньше XIV века) листовое золото шло на изготовление зубных коронок.

В Египте широко применялись изделия из природного сплава золота с серебром, который египтяне называли азем, греки — электрон, а римляне — электрум. Полагали, что он назван так из-за своего светло-желтого цвета, напоминающего янтарь, который греки также называли электроном. Причем А. Лукас полагает, что сплав электрон был известен ранее янтаря, который получил свое название благодаря цветовому сходству с этим сплавом.

Светло-желтый цвет золото приобретает, если содержание в нем серебра достигает 20 % и более. А в Египте были месторождения золота с содержанием серебра даже более 30 %. Поэтому древнейший электрон был природным. Широкое его распространение в Древнем мире, особенно в Египте, объясняется его лучшими механическими свойствами по сравнению с чистым золотом: он тверже, прочнее и меньше подвергается износу, особенно при трении.

 

Серебро = Ag

О давнем знакомстве человека с серебром свидетельствует само его название, сходное во многих языках: русское серебро, немецкое зильбер, английское сильвер… То есть название металлу было дано еще до разделения диалектов единого праиндоевропейского языка.

Хотя кларк у серебра в 15 раз больше, чем у золота, в виде самородков оно встречается гораздо реже. Это, а также менее заметный цвет — самородки серебра обычно покрыты черным налетом сульфида, — обусловило более позднее открытие его человеком. По этой же причине серебро было более редким и поначалу более ценным, чем золото. А кстати, мы можем предположить относительную молодость латинского названия серебра — аргентум, что означает белое; это слово очевидно было приложено к уже хорошо известному белому металлу.

Итак, сначала в руки людей попадал только самородный металл, он был крайне редок и дорог. Но затем положение изменилось, и самым радикальным образом. Что произошло? Второе открытие серебра в прямой связи с добычей свинца из соединений, где свинец и серебро встречались вместе; археологические находки двух этих металлов синхронны. Вероятно, это второе открытие было двухступенчатым.

Первая ступень. Проводя очистку золота расплавленным свинцом (подробнее об этом расскажем в главе о свинце), в некоторых случаях вместо более яркого, чем природное, золота получали металл более тусклый. Но зато его было больше, чем исходного металла, который хотели очистить. Это и был электрон греков.

Вторая ступень. Обнаружив такое приятное «прибавление» золота, древние металлурги попытались выделить золото непосредственно из тех свинцовых руд, которые давали прибавку. Каким образом могли они это сделать? Да тем же самым, каким они выделяли очищаемое золото из сплава со свинцом. Сначала свинцовый блеск (природный сульфид свинца) обжигали; получался окисел, который в присутствии угля восстанавливался до металла. Расплавленный свинец продолжали нагревать, одновременно продувая над ним воздух. Свинец окислялся, на поверхности расплава образовывалась желтая пленка глета, ее удаляли и снова продолжали процесс. Постепенно весь свинец превращался в глет. (Потом свинец восстанавливали из полученного глета обычным путем, так же как из свинцовой руды, — прокаливанием с углем.) Кстати, и все прочие сопутствующие свинцу неблагородные металлы окислялись и уходили в ту же пленку. А когда пленка уже не образовывалась, мастера переставали раздувать мехи и жечь уголь.

Расплав постепенно остывал и оказывался не свинцом, не золотом, а еще более драгоценным в те времена металлом — чистым серебром. Вероятно, открытие было многократно повторено. И серебра сразу стало намного больше, чем золота. Ведь свинцовых руд сравнительно много, и нередко свинцовый блеск содержал значительные — до 5 и более процентов — примеси сульфида серебра. В более позднее время этот процесс мог служить одним из истоков алхимических представлений о «совершенствовании» металлов.

В течение длительного времени из серебра изготовлялись различные предметы украшения, ювелирные изделия — бусы, кольца, перстни, в том числе перстни-печати, вазы, сосуды, фурнитура для одежды и даже для дверей. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра сохранились на одеяниях царя и царицы, изображенных на троне Тутанхамона, а также на полозьях ларца и ковчегов в гробнице.

Позднее серебро широко использовалось для чеканки монет.

Для коммерческих и торговых целей серебро применялось в различных видах: массивные кольца, бруски, слитки, крупные куски металла, плитки, проволока, небольшие обрубки различной формы. Серебром иногда спаивали медные изделия.

В быту серебро почти повсюду появилось позднее меди и золота, а в некоторых регионах — незадолго до появления железа. Лукас считает, что впервые серебро попало в руки человека в виде самородных золото-серебряных сплавов с содержанием золота менее 50 %. Он подтверждает это анализами древнеегипетских серебряных изделий, которые все содержат золото, иногда до 38 %.

 

Свинец = Pb

Научившись плавить медь и золото, древние металлурги стали предпринимать попытки расплавить и некоторые другие тяжелые минералы, обладавшие металлическим блеском. Делалось это в горне, топливом служил древесный уголь, а при его избытке окись углерода создавала восстановительную атмосферу. Последнее обстоятельство было исключительно важным.

Извлечение свинца из руд путем восстановительной плавки является простейшей из всех металлургических операций, требующей одного лишь восстановительного прокаливания. Выплавка свинца производилась на костре в неглубокой яме, на дно которой стекал расплавленный металл.

Самородки свинца в природе весьма редки и притом очень малы. Поэтому с самого начала металлический свинец мог получаться лишь восстановительной плавкой галенита, иначе называемого свинцовый блеск.

Надо полагать, что люди, «расплавившие» свинцовый блеск, неоднократно пытались затем плавить свинец вместе с золотом. Хотя бы потому, что могли путать вначале эти металлы. Иной цвет свинцового расплава не должен был чрезмерно смущать первых металлургов — в тех случаях, когда в золоте бывало много примесей, оно тоже было не таким уж золотым. А при совместной плавке свинец окислялся кислородом воздуха и превращался в глет. Так, вероятнее всего, был открыт первый процесс очистки золота от всех металлических примесей, кроме серебра, — купелирование.

Затем было обнаружено, что расплавленный свинец можно использовать не только для очистки золота, но и для извлечения драгоценного металла из такой золотоносной руды, в которой он находится в виде мельчайшей пыли. Этот способ извлечения золота из руд был открыт в Египте. Во всяком случае, он был одним из самых главных секретов египетских жрецов.

В силу своей пластичности свинец не мог найти самостоятельное широкое применение; это подтверждают и результаты археологических раскопок. Из свинца и его сплавов с оловом или же сурьмой отливали культовые фигурки, грузила для рыболовных сетей, кольца, бусы, различные предметы украшения, пробки, хозяйственные сосуды, модели тарелок, подносов, изготовляли водопроводные трубы, саркофаги. Для повышения прочности изделия к свинцу иногда приплавляли немного олова. Свинцом заполняли полости бронзовых статуэток и гирь для весов. Главное применение свинца в древности — для закупоривания сосудов.

Свинцовый блеск, растертый в пудру, широко применялся на Ближнем Востоке в качестве краски для подведения глаз, а в Египте соединения свинца применялись для окрашивания матовых стекол в желтый цвет различных оттенков.

В древней металлургии свинец использовался в основном для легирования меди вместо дорогого олова. Иногда его приплавляли к меди вместе с оловом. Анализ показал, что свинец присутствует также и в некоторых медных сплавах. Видимо, он прибавлялся для повышения жидкотекучести сплава в процессе отливки из него профилированных предметов, например статуэток и различных фигурок. Приплав мог осуществляться либо непосредственным внесением металлического свинца в расплавленную медь, либо совместной восстановительной плавкой медных и свинцовых руд. Выплавка медно-свинцовых сплавов требовала высокого мастерства плавильщиков из-за ликвации (расслоения) металлов в процессе плавки вследствие большой разницы в удельных весах.

В античном мире получали сплавы на основе меди и свинца, из которых изготовлялись различные предметы: орудия труда и быта, а также боевое оружие.

В Древнем Египте не различали свинец, олово или сурьму. Такая неясность объясняется прежде всего некоторым подобием физических свойств этих элементов. Их воспринимали как различные разновидности именно свинца, который стал известен человечеству раньше, чем олово и сурьма. А вот римлянин Плиний Старший различает свинец и олово, используя названия plumbum nigrum (черный свинец) и plumbum album (белый свинец), и здесь интересно, что даже в XVI веке Г. Агрикола применяет аналогичную терминологию: у него plumbum nigrum — свинец, plumbum candidum — олово, a plumbum cinereum — висмут.

 

Сурьма = Sb

Стиби — греки называли этот минерал стимми, арабы — исмид и атемид, — был известен древним народам очень хорошо; порошком из этого минерала тогдашние модницы чернили брови. Греческое стимми означало метку, что как раз свидетельствует об использовании вещества как краски. Химическое название стибиум происходит от первоначального названия минерала стиби. Известное обозначение некоторых соединений антимонид происходит от средневекового европейского слова антимоний, что есть испорченное арабское атемид; русское сурьма — от тюркского сюрьме (сурьмить, краситься). Так что названия, как и данные археологии, говорят, что сурьма, подобно цинку, пришла в Европу с Востока.

Возможно, металлическая сурьма как самостоятельный элемент не была известна в Египте.

Самородная сурьма встречается в природе очень редко, и следует считать, что металлическую сурьму стали использовать лишь после того, как научились получать металл в процессе плавки из сурьмяных руд. В Египте использовались сурьмяные бронзы. Но так как там отсутствуют месторождения сурьмяных руд, предполагается, что материал привозили с Кавказа. Хрупкость металлической сурьмы не позволяла широко использовать сам металл для изготовления из него предметов.

Получить металл из стиби было немногим сложнее, чем из свинцового блеска (галенита). В обоих случаях требовался лишь окислительный обжиг сульфида, а затем восстановительная плавка окиси, нагревание с углем. Правда, для получения сурьмы нужна несколько более высокая температура, чем для получения свинца, но она не выходит за пределы того, что можно дает гончарный горн.

Поскольку стиби использовали как краску, вполне вероятно, что металл из нее получили впервые при обжиге окрашенных сосудов. Однако вполне вероятна и другая возможность — сурьмяный блеск путали со свинцовым блеском и получили случайно, перепутав руду. А вот в средние века хорошо отличали сурьму от прочих металлов; этому способствовало главным образом развитие медицины.

Подробный анализ разнообразных сообщений о находках изделий или покрытий из металлической сурьмы в Древнем Египте показывает, что эти сообщения почти все ошибочны. Лукас считает, что во всем Древнем мире не умели выделять металлическую сурьму из руды, и что этот процесс стал доступным лишь в XV веке. А в литературе первое упоминание о сурьме как об особом металле содержится в одном из сочинений Агриколы, XVI век. Он писал:

«Стибиум, расплавленный в тигле и очищенный, есть много оснований считать подходящим металлом для сопровождения свинца, потребного писателям. Если к этому сплаву добавить некоторое количество олова, то получается типографский сплав, из которого делают шрифт, которым печатают на бумаге книги».

Алхимики называли сурьму «красный лев» и «волк», за ее свойство, будучи расплавленной, растворять другие металлы. Это свойство — жадно соединяться — могло выглядеть и как своего рода отвращение к одиночеству.

 

Ртуть = Hg

Документальные сведения о знакомстве древних с ртутью относятся ко времени возникновения Византии. В Лейденском и Стокгольмском папирусах описано применение ртути в различных целях, в частности, для изготовления амальгам, подцвечивания металлов, ртутного золочения.

Почему же ртуть была открыта позже свинца и олова? Дело в том, что в обычных условиях ртуть — жидкость, а человеку прежде всего нужны были твердые металлы, из которых можно сделать какую-нибудь полезную вещь. Кроме того, в отличие от свинца и олова, точки кипения которых соответственно 1740 и 2270°C, ртуть кипит уже при 357°C. Следовательно, при случайном восстановлении из природных соединений она чаще всего незаметно улетучивалась. А в самородном виде ртуть встречается чрезвычайно редко.

А как она могла быть открыта? Сульфид ртути — киноварь, всем хорошо известной красная краска. В Египте и Греции ее называли хюдор скифакон — скифская вода. По аналогии с ал купрумом, металлом с Кипра, скифская вода — это вода из Скифии. Конечно, скифы привозили не жидкую ртуть, а только киноварь. А брали они ее в одном из крупнейших в Европе месторождений, оно известно сейчас как Никитовское и находится около Артемовска в Донбассе. На глубине 20 метров от поверхности там найдены ходы, проделанные людьми, единственным орудием производства которых были молоты из камня, и такие молоты обнаружены в древних забоях. Так что добыча киновари была актуальной уже в каменном веке.

Получение ртути из киновари описано Теофрастом, как полагают, в IV веке до н. э.: оказывается, ртуть можно получить, растирая киноварь с уксусом медным пестом в медной ступе.

Превращению эпизодических встреч с ртутью в постоянное знакомство с ней способствовало широкое распространение купелирования. Зная, что расплавленным свинцом можно извлекать и концентрировать золото, как было не испробовать, не обладает ли таким же свойством жидкий металл из киновари? Оказалось — обладает. Впрочем, в силу редкости киновари, а значит и ртути, ртутное амальгамирование золота сначала использовали лишь для повторного извлечения металла.

 

Олово и оловянная бронза = Sn

Оловянная бронза, то есть медь, в которой основным легирующим элементом было олово, постепенно стала вытеснять медно-мышьяковые сплавы. Появление оловянной бронзы ознаменовало начало новой эпохи в истории человечества, которая определена как бронзовый век. Медно-оловянные предметы находят в памятниках бронзового века на огромном пространстве всего Старого света.

Присадка олова к меди, начиная с минимальных долей процента, улучшает ее литейные качества, но изменяет пластичность сплава. Бронзы, содержащие до 5 % олова, допускают ковку и волочение вхолодную, при большем же содержании олова такая обработка возможна только вгорячую. С повышением содержания олова хрупкость бронзы увеличивается; бронзы, содержащие до 30 % олова, дробятся под молотком.

Небольшая добавка олова к меди незначительно понижает ее точку плавления, например, медь с 5 % олова плавится при 1050°C, с 10 % — при 1005°C, с 15 % — при 960°C. В древности из-за дороговизны олова, которое в большинстве стран было привозным и доставлялось нерегулярно, плавильщики заменяли его полностью или частично другими легирующими металлами: мышьяком, сурьмой, свинцом, никелем, а позднее и цинком. Поэтому состав древних оловянных бронз разнороден. Повышенные примеси металлов, кроме олова, объясняются также химическим составом медных руд, использованных плавильщиками, и в некоторых случаях переплавкой с медью лома бронзовых изделий.

Однако распространение оловянной бронзы ставит немало проблем. Неизвестно происхождение олова — как входившего в состав древней бронзы, так и использовавшегося самостоятельно. Последовательность открытия оловянной бронзы и олова также остается пока невыясненной. Можно было бы предположить, что до получения оловянной бронзы человек научился выплавлять олово из его руды, касситерита (SnO2), тем более, что процесс выплавки не представлял трудностей, ведь температура плавления олова лишь 232°C. Однако повсюду оловянные предметы появились либо одновременно с бронзовыми, либо позднее их.

В Европе медного века фактически не было, — изделия из меди встречаются редко, — однако изделия из бронзы появляются здесь внезапно и распространяются повсеместно. Это необъяснимо, как и то, что даже первые бронзовые изделия показывают высокое мастерство их создателей, возникшее без предварительных этапов. И в Юго-Восточной Азии искусство отливки появляется внезапно, словно занесенное извне.

Не говорят ли эти сообщения о том, что люди не всегда учились искусству выплавки и обработки металлов, а получали его в готовом виде? Так, искусство бронзы могло быть отработано в Египте, и отсюда попасть к народам всего мира. Точно так же произошло и с железом, но в этом случае, наоборот, оно было «занесено» в Египет.

Это подтверждает и поразительное сходство различных предметов, оружия из бронзы, обнаруженных археологами на территории всей Европы. Изделия до такой степени похожи друг друга, что возможен вывод: все они изготовлены в одной мастерской.

Сама выплавка олова из его природной двуокиси (касситерита) с древесным углем довольно проста, и выплавленный металл может быть добавлен к меди для получения бронзы. Другой вариант возможного получения бронзы — совместная плавка медных руд, предварительно смешанных с касситеритом (чистый касситерит содержит почти 80 % Sn). Следует, однако, учитывать, что совместная выплавка меди и олова в больших масштабах требовала доставки оловянных руд к местам, где находились источники меди. То есть это стало возможным только после развития средств передвижения.

Многие соображения относительно возможных источников олова в древности зачастую исходят из ошибочных и путаных сведений об олове в трудах древних и средневековых авторов. Месторождения олова по сравнению с другими металлами очень редки. Хоть и предполагалось, что установление источников олова в регионах, где расцветала металлургия, не представит затруднений, на самом деле эта проблема остается нерешенной до сих пор.

Источники олова искали в тех районах, где обнаружено много древних медно-оловянных предметов, например в Иране и на Кавказе. Однако, судя по современным геологическим исследованиям, в Иране месторождения оловянных руд отсутствуют. Металлогеническими и геохимическими методами была также установлена невероятность залегания в пределах Кавказа промышленных оловянных руд, как по запасам, так и по содержанию олова. На письменные сообщения разных авторов рассчитывать нельзя, так как свинец и олово не различали до позднего Средневековья.

Большинство известных в мире месторождений касситерита находится в Малайзии, Индонезии, Китае, Боливии, на Британских островах (на Корнуэлле), Саксонии, Богемии, Нигерии. При этом довольно часто отмечается Богемия как один из центров снабжения оловом бронзовой металлургии. Но месторождения олова там слишком глубоко залегают в гранитах, вряд ли они были доступны древнему рудокопу.

Есть еще одна загадка. Во многих европейских языках нет различия между свинцом и оловом. По-польски олув — это свинец. И по-литовски, и на языке пруссов свинец тоже называли оловом — алвас, алвис. Вся средневековая Европа путала свинец и олово, вернее, и то и другое считали свинцом, только олово — белым свинцом (плюмбум альбум), а свинец — черным свинцом (плюмбум нигрум). Но для изготовления оловянной бронзы надо уметь их различать. Это еще одно указание на привнесенность бронзы в Европу.

 

Железо = Fe

Золото, серебро, медь удавалось расплавить уже в первых гончарных горнах, а железо — нет: температура его плавления 1539°C, а горн с мехами давал не более 1100°C. Возможность же расплавить металл означала замену тяжелой и трудоемкой ковки гораздо более производительным литьем, позволяла легко и быстро изготовлять инструменты и оружие любой формы.

Как и в отношении ряда других металлов, освоение человечеством железа могло идти (и шло) двумя путями: использование природного металлического железа и химическое превращение железной руды. Природное металлическое железо встречается на поверхности Земли как самородное и как метеоритное. Самородное можно найти в виде мелких листочков и чешуек, вкрапленных в горные породы, в частности в базальты. Нередко оно образует также кусочки, а иногда и сплошные массы довольно значительных размеров. В частности, описаны железо-базальтовые монолиты в сотни тонн.

Самородное железо всегда содержит заметные количества никеля. Различают два типа такого железа: аварит (содержание никеля до 2,8 %) и джозефинит (50 % и более никеля). Самородное железо ковко и тягуче, так что в принципе оно могло бы быть использовано человеком, если бы не исключительно редкие находки его масс, доступных механическому ручному переделу.

Значительно более доступно природное металлическое железо неземного происхождения — метеоритное, но оно очень сложно для обработки. Здесь интересно, что египтяне называли железо бенипет, что означало «небесный металл», а греки — сидерос, «звездный».

Другой путь получения железа — путь химического превращения железной руды, требовал освоения достаточно высоких температур. Вообще говоря, для восстановления железа из его окислов окисью углерода, что и происходит в обычном металлургическом процессе, достаточна температура лишь несколько выше 700°C. Однако железо, получающееся таким путем, представляет собой спеченную массу, состоящую из металла, его карбидов, окислов и силикатов; при ковке оно рассыпается.

Первоначальные опыты ранних гончаров с окислами железа были связаны, скорее всего, с ролью последних как красящего вещества, от примеси которого зависит цвет глины (в частности, бурый) и цвет керамики (красный при окислении железа, темно-серый или черный при восстановлении железа из окислов). Максимальный красящий эффект достигался при температуре около 900°C с добавление флюса, в том числе 7 % костной смеси (CaО, P2О5), но в этом случае получаются также и железные крицы, пригодные для ковки. А без флюса получается губчатое железо, для ковки не пригодное.

При температурах 1075°C и выше уже даже без добавки костной смеси образовывались такие железные крицы, которые можно ковать. Как известно, медь плавится при 1083°C, и получается, что металлургия чистой меди к железа могли возникнуть одновременно.

Но для получения железа путем прямого восстановления его окислов сыродутным методом нужна температура выше 1400°C, а более определенно она зависит от сырья. Так, для восстановления FeО достаточно 1420°C, для Fe3O4 — 1538°C, а для Fe2O3 — 1565°C. Попутно отметим, что температура от 1400 до 1540°C требуется и для производства стекла. Так что производство железа сыродутным способом, как и производство стекла, стало следствием температурного потенциала, достигнутого цивилизацией.

Казалось бы, относительная простота технологии получения железа, сравнительно с технологией выплавки бронзы, и значительно большая доступность сырья должны были бы способствовать быстрому вытеснению бронзы железом. Но железные руды менее ярки, а потому менее заметны, чем медные, так что, несмотря на распространенность, их поиск на первых порах был более сложным. Кроме того, из бронзы без труда можно делать отливки, тогда как плавка железа сразу требовала весьма высоких температур и особой техники. Для первобытных металлургов был важен и результат их тяжелых усилий, они знали, что железо, полученное в их примитивных горнах, чересчур мягкое. Оно не сразу смогло соперничать с бронзой в качестве материала для изготовления орудий труда и оружия.

Производство железа сыродутным способом существовало у ряда африканских племен еще в конце XIX века. Сыродутный горн сооружался из глины или из камней, обмазанных глиной. В стенах оставлялись отверстия для дутья, обычно два на противоположных сторонах. В эти отверстия вставлялись глиняные трубки (сопла), на которые надевали кожаные мехи, приводившиеся в движение, как правило, рычагами. Горн засыпался древесным углем и железной рудой. Частицы железа при сыродутном способе свариваются в крицу, комок железа, представляющий собой, после проковки его молотом, предварительный материал для кузнечной работы.

В Западной Европе для плавки железа использовали простейшие ямы диаметром около 1,5–1,6 и глубиной 0,6–1 метров. Ямы были обмазаны двумя слоями глины толщиной 16 и 8 сантиметров. Сохранились следы глиняных сопел для принудительного дутья. В более ранних типах европейских железоделательных сооружений для дутья использовали естественный ветер (в частности, горный). При слабом ветре приходилось создавать движение воздуха, размахивая веером из ветвей деревьев.

Хорошо изучена славянская домница VIII–IX веков в Желеховицах (Чехия), включавшая целую систему сыродутных горнов. Процесс плавки в домнице шел на основе руды магнетита (Fе3О4) и гематита (Fе2О3) с использованием древесного угля, полученного из ясеня, клена и липы. К предварительно нагретым горнам доставляли раздробленную на мелкие части руду. В горнах зажигали древесный уголь, в разгоравшийся огонь бросали руду и производили принудительное дутье из меха, расположенного за горном, вместе с тем пользовались и природным ветром. Частицы железа сплавлялись при 1300–1400°C в железные крицы. Жидкий шлак предохранял образовавшееся железо от нового окисления.

Предполагается, что первым значимым использованием железа было изготовление оружия, что, кстати, привело к перевороту в военном деле. Но чтобы перейти от изготовления из железа ювелирных драгоценных изделий к использованию его в массовом изготовлении разных видов оружия, а затем и орудий труда, потребовались и технический прогресс, и скачок в ценностной ориентации. В этом по существу и состоял переход к так называемому железному веку.

 

Цинк = Zn

Выше мы говорили, что, зная латунь, металлурги той эпохи не имели никакого понятия о металлическом цинке. В отличие от бронзы, латунь получали, бросая после меди в огонь серый камень, именуемый кадмией. Согласно легенде, название свое кадмия получила по имени финикийца Кадма, открывшего свойство этого камня делать красную медь желтой, подобной по цвету золоту.

Известно, что элементы разных подгрупп во второй группе Периодической таблицы элементов гораздо ближе по своим свойствам, чем, скажем, в первой группе. Цинк, например, во многом похож на магний. А кадмия — карбонат цинка — весьма сходна с доломитом, двойным карбонатом магния и кальция. По-видимому, это и помогло открыть ее удивительное свойство облагораживать медь.

Дело в том, что доломит использовался в качестве флюса при выплавке меди из окисных и обожженных сульфидных руд. Достаточно было по ошибке взять вместо доломита кадмию, и вместо красной меди в горнах появилось «золото». И хотя это золото оказалось отнюдь не таким благородным, как настоящее, у него были по сравнению с медью значительные достоинства. И не только цвет: латунь тверже меди, а плавится при более низкой температуре.

Что же касается самого цинка, то древним металлургам получить его было очень трудно. Карбонат цинка уже при 300°C разлагается на окись цинка и углекислый газ. Для восстановления окиси цинка углем нужна температура уже около 1000–1100°C, но кипит цинк при 906°C, и поэтому он сразу получается в виде пара, который на воздухе воспламеняется, опять превращаясь в белые хлопья окиси. Медь способна удержать часть цинкового пара и образовать латунь.

А вот для того, чтобы превратить этот пар в металлический цинк, требуется немалое искусство. В Трансильвании, на территории нынешней Румынии, был найден дакский идол, отлитый из сплава, содержащего 87 % цинка; по тому времени это был практически чистый металл.

Португальские купцы, привозившие цинк в Европу в XV и XVI веках, называли его индийским оловом. А в Европе секрет его производства был раскрыт в середине XVI века силезскими металлургами, чему, конечно, способствовало их знакомство с индийским цинком: сделать уже известную вещь легче, чем неизвестную.

Как получали цинк индийцы, никто не знает. А вот как его получали в Европе, известно, об этом рассказал Георгий Агрикола. Цинк, заключенный в руде, отделяется во время плавки от всех других металлических веществ по той причине, что от жара он становится летучим и превращается в пар. Этот пар оседает в специальном приемнике, сделанном в стене над желобом, по которому стекает расплавленный свинец. Приемник изнутри закрыт большим плоским камнем с щелями для входа паров цинка, а снаружи — другим камнем на глиняной замазке, который в течение всей плавки поливают холодной водой, чтобы охладить и осадить пар. Каждую плавку начинают в десять часов утра и ведут двадцать часов, до шести часов следующего утра.

Когда плавка закончена, рабочий железным ломом открывает приемник, удаляет снизу немного замазки, и собравшийся в течение плавки цинк вытекает оттуда, подобно ртути. Затем цинк переплавляют в железном горшке и отливают в полусферические формы.

Из кадмии, переименованной арабами в каламин, а европейскими алхимиками в галмей, цинк был получен в 1721 году. Тайну галмея удалось раскрыть фрейбергскому профессору Иоганну Фридриху Генкелю (кстати говоря, учителю Михаила Васильевича Ломоносова во время его пребывания во Фрейберге). Генкель так обрадовался, что ему удалось «сжечь» галмей, а потом из его «золы» получить блестящий металл, что в своем сочинении он уподобил цинк древнеегипетскому символу бессмертия — птице Феникс, восстающей из пепла. Так состоялось окончательное открытие цинка.

Но и во второй половине XVIII века этот металл все еще оставался редкостью. Мало кто, даже из весьма образованных людей, мог похвастать тем, что имел счастье подержать его в руках. И даже в первой половине XIX века интерес к цинку был так велик, что известный русский скульптор Иван Петрович Витали отлил из этого металла восемнадцать витых, украшенных скульптурами колонн для Георгиевского зала Большого Кремлевского дворца в Москве.

Вот так необычна история открытия этого металла, первые статуи из которого делали, говорят, еще древние обитатели Румынии.

 

Мышьяк = As

Итак, сначала людьми были открыты уголь, сера, медь, золото, серебро, железо в самородках. Затем свинец, олово, те же серебро, медь и железо в рудах. Затем — жидкая ртуть. Затем — цинк, восстанавливающийся из своего окисла в виде пара.

Сначала твердые тела, после этого жидкость и пар. Такой ход исторических событий совершенно естествен: легче всего обращаться с твердыми телами, труднее уловить жидкие, еще труднее — газообразные.

После цинка вторым элементом, уловленным из пара, стал мышьяк, который в условиях нормального атмосферного давления при 663°C возгоняется, не плавясь. Если бы не эта технологическая трудность, то ничто не помешало бы мышьяку быть открытым еще в то время, когда изготавливали медные украшения и инструменты со значительным, в 2–3 %, содержанием мышьяка. Так же, как цинк и олово, мышьяк придает меди твердость. Не исключено, что именно по этой причине сульфиды мышьяка могли получить свое название: ведь наиболее давнее из дошедших до нас древнегреческое арсеникос означает «сильный». Аналогия с названием олова — станнум (стойкий) — напрашивается сама собой.

В отличие от цинка, каких-либо упоминаний о металлическом мышьяке в древних рукописях не найдено, хотя он не так уж редко встречается даже в самородном виде. Отсутствие упоминаний связано, вероятно, с отсутствием возможности хоть как-то использовать мышьяк. Случайно наткнувшись среди серебряных, свинцовых или медных минералов на сероватый хрупкий камень, или случайно получив мышьяк при выплавке серебра либо свинца, древние металлурги не знали, на что его употребить. Даже в наше время металлический мышьяк почти не используется, — разве что в производстве свинцовой дроби.

Что же касается его сульфидов, то они издавна находили широкое применение. Например, As4S4 — реальгар, природный красный пигмент, несколько похожий на киноварь, с которой его нередко путали. Один средневековый алхимический рецепт начинался словами: «Сгусти меркурий, полученный из арсеника…» Не исключено, что металлический мышьяк неоднократно получали именно вследствие этой ошибки, намереваясь получить ртуть из реальгара, принятого за киноварь.

Другой сульфид, As2S3, во времена Плиния называли аурипигментум, то есть «золотая краска». В наши дни эту яркую лимонно-желтую краску называют «королевская желтая». Однако основное применение сульфидов мышьяка уже в самые давние времена было весьма далеко от живописи. Русское слово мышьяк означает «мышиный яд», узбекское маргумуш — «мышиная смерть», сербскохорватское мишомор — то же самое.

И в наше время борьба с мышами — дело нужное, хоть и не первостепенной важности. Для древних же и средневековых земледельцев мыши были грозной опасностью. Важнейшей гарантией выживания были запасы зерна. Но мало создать запасы, надо их еще сохранить! В конкуренции с мышами в поедании запасов зерна победа оказалась на стороне людей только благодаря тому, что они сумели приручить кошку. Недаром в Древнем Египте кошку считали священным животным и мумифицировали, тысячи этих мумий сохранились до нашего времени. Священными считались и другие истребители мышей — змеи, мангусты. Это было оружие номер один. Оружием номер два стали сульфиды мышьяка и хорошо растворимый белый арсеник — трехокись мышьяка.

А первое описание металлического мышьяка и способа его получения нагреванием смеси белого арсеника As3О3 с мылом содержится в сочинениях Альберта Великого XIII века.

 

Висмут = Bi

Существует предположение, что немецкое слово висмут произошло от арабского би исмид, что означало «подобный сурьме». И действительно, этот металл по многим своим свойствам — легкоплавкости, хрупкости, химическим особенностям — напоминает сурьму, расположенную в Периодической таблице элементов как раз над висмутом.

Парацельс, — он же Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493–1541), основатель ятрохимии (или иатрохимии, — медицинской, лечебной химии), в своих сочинениях описывал два вида сурьмы: черную (ту, что и мы считаем сурьмой) и белую, о которой он сообщал, что ее также называют магнезией и висмутом. Это очень похоже на то, как свинец называли черным свинцом, а олово — белым свинцом.

Когда впервые люди столкнулись с металлическим висмутом, сказать невозможно — иногда он встречается даже в самородном виде. Куски белого с красноватым отливом металла могли попадаться горнякам и в глубокой древности. Но, видимо, это были редкие и случайные находки.

Даже в «Алхимическом словаре» Руланда, выпущенном в 1612 году, бизематум (висмут) объясняется как «всякий легчайший, бледнейший и дешевейший свинец». И это несмотря на то, что уже в 1450 году был получен первый типографский сплав на основе висмута. В 1480 году немецкие краснодеревщики уже отделывали шкатулки, а также небольшие сундуки и комоды металлическим висмутом — они и сейчас хранятся в одном из Нюрнбергских музеев.

И хотя еще Георгий Агрикола, в середине XVI столетия описавший получение висмута из руд, указывал, что висмут — это не свинец и не олово, эти его слова воспринимались лишь как практический совет использовать висмут для иных целей.

Алхимики затвердили, что существует соответствие между числом планет, — Солнце, Луна, Венера, Юпитер, Сатурн, Марс, Меркурий, — и числом известных (в то время) металлов, — золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. Постепенно традиция называть металлы именем небесных тел превратилась в стройную систему. Для средневекового алхимика золото было в определенном смысле Солнцем, серебро — Луной, железо — Марсом (уже не по цвету планеты, а по воинской профессии бога Марса, что, впрочем, тоже вначале восходило к «кровавому» цвету планеты), медь — Венерой, ртуть — Меркурием, олово — Юпитером, свинец — Сатурном. Вплоть до конца XVIII столетия эти металлы обозначались соответствующими астрономическими символами.

Естественно, что появление в практике новых металлов означало нарушение традиционных воззрений, иначе говоря, парадигмы. Согласиться с этим было чрезвычайно трудно. Гораздо проще было считать новый, ранее не известный металл разновидностью старого. Вот и стал цинк индийским оловом, сурьма — свинцом, висмут — тоже оловом, только серым, или свинцом, только «бледнейшим».

Остроумный выход из создавшегося положения предложил испанский металлург падре Альваро Алонсо Барба. В сочинении «Искусство металлургии» (1610) он писал:

«Недавно в горах Богемии нашли висмут. Это металл, промежуточный между оловом и свинцом, отличающийся от них обоих и мало известный. И если бы даже хотели приписать какую-то тайную силу воображаемой связи между планетами и металлами, то сегодня совершенно не достоверно, что планет семь. Благодаря телескопу обнаружены и другие. В «Трактате о спутниках Юпитера» знаменитого Галилея можно найти удивительные наблюдения, касающиеся числа и движения этих новых планет».

В общем, для новых металлов можно было бы при желании подобрать новые планеты. Так новейшие открытия могут быть использованы для латания дыр в самых старых догмах.

 

Платина = Pt

Третий из металлов, считающихся в наше время драгоценными, был открыт на несколько тысяч лет позже золота и серебра. Платина, то есть серебришко, — так пренебрежительно назвали испанские конкистадоры белый, тяжелый, нержавеющий металл. Напоминая серебро своим видом и благородной способностью не ржаветь, платина никак не желала поддаваться ни огню, ни молоту.

Первое упоминание о платине в литературе принадлежит итальянскому ученому Юлию Цезарю Скалигеру. В 1557 году другой итальянец, Гиролами Кардано, определил всякий металл как «вещество, которое плавится и, остывая, твердеет». Полемизируя с ним, Скалигер указал, что под это определение не подходят два металла, а именно ртуть и еще один, который находят в Южной Америке и который «ни огнем, ни каким-либо иным испанским искусством никто не в состоянии сделать жидким». Температура плавления платины 1769°C, достичь ее не могли очень долго.

 

Фосфор = P

В 1669 году гамбургский алхимик Геннинг Бранд, пытаясь получить философский камень, случайно открыл фосфор. А в Парижской библиотеке есть сборник алхимических манускриптов, из которого следует, что в XII веке арабский алхимик Алхид Бехиль, перегоняя мочу с глиной и известью, получил некое вещество, которое назвал карбункулом. Карбункулус по-латыни означает «уголек». Вполне вероятно, что «уголек» Алхида Бехиля тоже был фосфором.

Первая стадия процесса изготовления золота из других металлов алхимикам была (в принципе) известна: надо было найти Философский камень. Бранд разумно рассудил, что раз Философский камень и эликсир долголетия — одно и то же, то он должен постепенно покидать человеческий организм. Собрав бочку собственной мочи и дав ей постоять месяца два, Бранд принялся упаривать ее до густоты сиропа. Остаток смешал с песком и, поместив смесь в реторту, начал нагревать сосуд, постепенно усиливая огонь. Сперва отгонялась вода, но когда реторта раскалилась добела, Бранд заметил голубоватый свет, испускаемый веществом, собравшимся в приемнике.

Философский камень, Господи, помилуй!

Пока Бранд обогащался, торгуя Философским камнем, лучшие химики Европы пытались разгадать его секрет. Первыми добились успеха саксонский алхимик Иоганн Кункель и великий английский естествоиспытатель Роберт Бойль. Кункелю удалось, приехав в Гамбург, выведать, что фосфор получается из мочи, но он сохранил секрет. Что же касается Бойля, то Бранд, демонстрируя ему «холодный огонь», не удержался и тонко намекнул, что, мол, такое блестящее вещество получается из весьма низкого и пренебрегаемого. Искуснейшему Бойлю потребовалось совсем немного времени, и образец «холодного огня» вместе с секретным пакетом, содержавшим описание процесса получения фосфора из урины, был направлен в Королевское общество.

Ни Бойль, ни Кункель торговать холодным огнем не стали. Больше всего денег заработал на нем один из ассистентов Бойля, Амбруаз Ханкевиц. После смерти патрона он построил фабрику и на протяжении пятидесяти лет сбывал свой фосфор по цене 3 фунта стерлингов за унцию (31,1 грамма). Вот кто спокойно обошелся без Философского камня.

 

Кобальт = Co

В 1738 году был открыт кобальт. Если не считать фосфора, который вполне мог оставаться неоткрытым до середины XVIII века, кабы не погоня Бранда за Философским камнем, то предыдущий элемент висмут был открыт за триста лет до кобальта. А дальше начинается лавина, шквал открытий: никель, водород, азот, кислород, марганец, хлор, барий (последние четыре элемента были открыты в течение одного года!), молибден, теллур, вольфрам, уран, титан, хром, иттрий — и это все до наступления XIX столетия.

Лавина хлынула благодаря радикальному изменению, происшедшему в науке о веществе: из алхимии «ушла» химия. Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм объявил:

«Настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств».

Его последователь Иоганн Баптист Ван Гельмонт, тоже называвший себя ятрохимиком (медико-химиком), продолжил освобождать химию от алхимии. Завершил этот процесс Роберт Бойль. Так алхимия пошла по двум дорогам. По одной — химия, освободившаяся от мистики и магии. По другой — алхимия со всей мистикой, но без рациональных методов, ушедших с химией.

 

Алюминий = Al

До последнего времени началом эпохи электричества было принято считать 1786 год, когда Луиджи Гальвани произвел свои знаменитые опыты. Некоторые археологические открытия заставляют, однако, усомниться в этом. Во время раскопок у берегов Тигра, в развалинах античного города Селевкия, археологи обнаружили небольшие глазурованные глиняные сосуды высотой около 10 см. В них находились железные стержни и запаянные медные цилиндры, судя по внешнему виду, разъеденные кислотой. И это не первая подобная находка! Было высказано предположение, что эти сосуды — своего рода гальванические элементы. Когда после тщательного исследования их восстановили в первоначальном виде, они дали электрический ток.

А в Китае есть гробница известного полководца Чжоу-Чжу (265–316). Когда был проведен спектральный анализ некоторых элементов орнамента этой гробницы, то выяснилось, что он состоит из сплава, 10 % которого составляет медь, 5 % — магний и 85 % — алюминий. Однако первый алюминий, как известно, был получен только в 1808 году, когда для этого был применен электролиз, который и до сих пор остается основным способом получения алюминия. Значит, — даже отвлекаясь от достоверности или недостоверности китайской хронологии, — мы должны предположить одно из двух. Или задолго до XIX века был известен другой способ получения алюминия, о котором ныне никто ничего не знает, и над которым безуспешно бьется современная наука, или в то время какая-то ограниченная группа ученых знала о явлении электролиза.

 

Знакомясь с углем, серой, медью, золотом, серебром, железом, свинцом, оловом, ртутью, цинком, сурьмой, мышьяком, висмутом, платиной, люди не имели ни малейшего представления о том, что они открывают химические элементы. Понятие «химический элемент» возникло лишь в XVII веке, сформировалось окончательно в XVIII, а реальные объекты, отвечающие этому понятию, удалось познать только в XX столетии.

Химическое «производство» каменного века

Научившись обжигать глину в огне костров, первобытные исследователи не остановились на этом. Дальше одновременно с химическими экспериментами по выплавке металла шли керамические, а затем и ранние опыты стекольного производства. Этот естественно и последовательно протекавший процесс можно представить как историю борьбы за получение все более и более высоких температур. В ходе этой истории были получены существенные успехи и в подборе топлива, и в конструировании печей, — в частности печей для выплавки металлов с искусственным дутьем.

Однако остается открытым вопрос: каковыми в ходе научно-технической эволюции были познания об элементах, как о веществе? Существующие источники ничего прямо не говорят об этом.

 

От опыта к теории

В древних языках отсутствует термин «металл» в современном смысле слова. Слова, которые переводятся ныне как металл, означали, например, в древнеегипетском языке руда, камень. Для удобства все металлы различали по цветам, что отражено в языках, и это даже сейчас можно проследить.

Т. В. Гамкрелидзе и Вяч. Вс. Иванов пишут в своем капитальном труде «Индоевропейский язык и индоевропейцы»:

«Анализ названий металлов в индоевропейском позволяет сделать вывод о тесной связи их с названиями цветовых признаков. Каждый металл называется по его характерному цвету… Анализ названий металлов в индоевропейском дает возможность установить некоторую систему цветовых противопоставлений, соотнесенных с металлами: *rеud[h]- 'красный', 'темно-красный' ~ 'медь'; *Наrk'- 'блестящий', 'белый' ~ 'серебро'; *g[h]el — 'желтый', 'желто-зеленый' ~ 'золото'».

В самом деле, сравните ряд слов: готское gulp, английское gold, немецкое Gold, латышское zelts, восточно-литовское ћeltas, старославянское zlato, все это на русском языке — золото. И тот же первичный слог в корне слова желтый.

То же самое можно сказать и о других металлах, известных древним. Например, олово и свинец во многих языках созвучны со словами темный, синеватый, синевато-серый.

Гамкрелидзе и Иванов пишут:

«Связь названия металла и соответствующего цветового признака особенно ясно видна в индоевропейской форме *r(е)ud[h] в значениях 'красный металл', 'медь' и 'красный (цвет) ».

И как вещество, металл выделялся из других классов веществ не по своим физическим свойствам, а по способу получения. Таким образом, понятие возникало не из теоретического осмысления вещества, а из его внешнего вида и практических действий над ним.

Овладение процессом выплавки металлов из руд и выработка методов получения из металлов различных сплавов привели в конце концов к постановке научных вопросов о природе горения, о сущности процессов восстановления и окисления. Значит, ремесло давало не только средства и методы удовлетворения жизненных потребностей человека. Оно порождало совершенно новый образ мысли. Первое завоевание на этом пути — желание понять скрытую природу вещей, обусловливающую их цвет, запах, горючесть, ядовитость и другие качества.

Проблема была в том, что соединение двух элементов давало новое вещество, которое не обладало рядом свойств исходных, но приобретало такие, которых не было у исходных. Это были качественные переходы, ведь при образовании химического соединения его свойства не есть сумма свойств составляющих его компонентов.

Так возникло глубокое противоречие: образование химического соединения требовало утраты индивидуальности исходных материалов, и это не могло не вызывать удивления и восхищения. Людям, которые впервые столкнулись с этим, было ясно, что такое не могло происходить без некоторого магического вмешательства. Тем более что нужный результат получался не всегда. Вот что тормозило развитие знания, приводило к разобщению теории и практики.

С нашими сегодняшними знаниями можно посмеяться над многими наивными теоретическими построениями. Но для своего времени они были более чем полезны. Анализ алхимических источников убедительно показывает историческую обязательность эпохи, которую называют ныне эпохой «заблуждений и обмана».

К тому же в истории науки с алхимией связана не только загадка ее исторического места и исторической роли, но и загадка происхождения. Но начнем по порядку.

Начало химических технологий можно отнести ко времени создания первых масляных светильников, обработки шкур, добычи первых красителей, готовки на костре пищи и т. д. Затем стали осваиваться и другие химические технологии, дающие начало развития ремесел. Освоение высокотемпературных процессов дало керамику, начатки металлургии и стеклоделия. Появляются фармация и парфюмерия. Получение красителей развивает технику крашения. Сюда же следует добавить использование биохимических процессов, в частности брожения, для переработки органических веществ. Эти важнейшие области практической и ремесленной химии получили свое начальное развитие еще в первобытную эпоху, но особенно бурно дело пошло с возникновением государств.

В отличие от первобытного общества, в котором отсутствовала какая-либо специализация производства, а все операции производственного цикла выполнялись одним человеком, в рабовладельческом обществе можно уже видеть специализацию ремесленников, а также разделение труда, придавшее производству коллективный характер. Это способствовало и быстрому совершенствованию производственных приемов, и возникновению новых производств.

 

Краски и техника крашения

С древнейших времен люди применяли некоторые минеральные, растительные, животные и неорганические краски. Для наскальной и стенной живописи в Египте применялись земляные краски, а также искусственно полученные окрашенные окислы и другие соединения металлов. Особенно часто применяли охру, сурик, белила, сажу, растертый медный блеск, окислы железа и меди, кобальт и свинцовую глазурь. Так, египетская лазурь, изготовление которой описано Витрувием, состояла из песка, прокаленного в смеси с содой и медными опилками в глиняном горшке.

Наряду с минеральными красками в Египте даже в глубокой древности население использовало растворимые природные красители. Имеются циновки, окрашенные в красный цвет. В это время были известны способы не только прямого, но и протравного крашения. В качестве источников красителей использовали растения: алканну, вайду, куркуму, марену, сафлор, а также и некоторые животные организмы.

Алканна — род многолетних растений семейства Asperifoliaceae, близких к известной у нас медунице. Наиболее интересна A. tinctoria, фиолетово-красный корень которой содержит смолистое красящее вещество, растворяющееся, например, в маслах, с образованием раствора яркого красно-малинового цвета. Краситель, растворенный в водном растворе соды, окрашивает его в голубой цвет, но при подкислении он выпадает в виде красного осадка. Дает окраску красивую, но весьма непрочную.

Вайда (синильник) — один из видов растений рода Isatis, к которому принадлежит также и знаменитая индигофера. Образует синюю краску. Как выяснилось уже в конце XIX века, в состав лучшего индийского «индиго», полученного из индигоферы, входит не только синий краситель — индиготин, но и красный — индигорубин. В видах рода Isatis количество индигорубина различно, и из растений, где его мало или вовсе нет, выделяется синий краситель унылого цвета, именно поэтому ярко окрашивающее индиго из Индии ценилось особенно дорого, но доставка его была нелегка. Согласно Геродоту, на территории Палестины имелись значительные плантации вайды. Ею окрашена туника Тутанхамона.

Куркума — многолетнее травянистое растение семейства имбирных. Для крашения использовали желтый корень С. longa. Краситель легко экстрагируется содой с образованием красно-бурого раствора; окрашивает в желтый цвет без протравы и растительные волокна, и шерсть. Легко изменяет цвет при малейшем изменении кислотности, бурея от щелочей, даже от мыла, но так же легко восстанавливает яркий желтый цвет в кислоте. Нестоек на свету.

Марена красильная — хорошо известное растение, толченый корень которой носил название крапп. Содержащийся в краппе ализарин давал с железной протравой фиолетовые и черные выкраски, с алюминиевой — ярко-красные и розовые, а с оловянной — огненно-красные. В Египте этот краситель был в большом ходу.

Сафлор — однолетнее травянистое растение с яркими оранжевыми цветками, из лепестков которых изготовляли краски — желтую и красную, легко отделяемые друг от друга с помощью уксуснокислого свинца. Несмотря на относительную нестойкость к свету и мылу, сафлор использовали для прямого, без протравы, окрашивания хлопка в желтый или оранжевый цвет.

Кермес — этот краситель получали из особого насекомого — дубового червеца, паразитирующего на разновидности дуба, произрастающей в Средиземноморье. Для приготовления красителя самок насекомых в определенное время собирали (в Испании, например, это делали в июне), умерщвляли уксусом, выдерживали на солнечном свету и высушивали. Красящее начало растворимо в воде, от кислоты желтеет, а от щелочи приобретает фиолетовый цвет. С алюминиевой протравой дает кроваво-красный цвет, с железной — фиолетово-серый, с медной и винным камнем — оливково-зеленый, с оловянной и винным камнем — канареечно-желтый. С железным купоросом дает черный цвет. Согласно Плинию, половина податей, выплачиваемых Испанией Риму, погашалась поставками кермеса.

Пурпур — самая знаменитая краска древности. Источником ее служил напоминающий мидию двустворчатый моллюск рода мурекс, обитавший на отмелях острова Кипр и у финикийского побережья. Образующее краску вещество находится в маленькой железе в виде мешочка, из которого выдавливали студенистую бесцветную массу с сильным чесночным запахом. При нанесении на ткань и высушивании на свету вещество начинало менять окраску, последовательно становясь зеленым, красным и, наконец, пурпурно-красным. После простирывания с мылом окраска становилась ярко-малиновой. Из 12 000 моллюсков получали 1,5 г сухого красителя.

Техника крашения достигла высокого уровня в Сирии. Египтяне для получения пурпурной окраски наносили красную краску на синюю ткань, а для зеленой окраски — синюю на желтую. В качестве протрав употребляли вначале алюминиевые квасцы и соли железа, главным образом сульфат, но затем и ацетат. Медные, свинцовые и оловянные протравы вошли в практику достаточно давно.

Алюминиевые квасцы добывали в Египте в пустыне, к западу от Нила. По утверждению Геродота, в VI веке до н. э. из Египта в Дельфы было направлено 1000 талантов (более 36 тонн) «вяжущей земли», то есть квасцов. Считается, что греки использовали квасцы для крашения мареной. А вещество, пригодное для протравы, можно выделять из лишайников. Теперь мы знаем, что это сульфат и тартрат алюминия. О пользе квасцов для дубления кож и в медицине было также достаточно давно известно. В качестве протравы другого типа употребляли танниды из галловых орешков, из плодов, древесины и корня гранатового дерева, из древесины и плодов акации (катехины), из сумаха и др.

 

Стекло

Стекло было получено достаточно рано. К сожалению, одно и то же слово, применяемое и для древнего, и для современного изделия — стекло, затемняет суть. То, что получали в древности, представляло собой плохо сплавленную смесь песка, поваренной соли и окиси свинца — фритту. Ни материал, ни техника античности не позволяли изготавливать из стекла крупные предметы.

Стекольное производство в Египте давало декоративный и поделочный материал, так что изготовители стремились получать окрашенное, а не прозрачное стекло. В качестве исходных материалов использовали природную соду, а не зольный щелок, что следует из весьма низкого содержания в стекле калия, и местный песок, содержащий некоторое количество карбоната кальция.

Низкое содержание кремнезема и кальция и высокое содержание натрия облегчало плавку стекла, поскольку снижалась температура плавления, но это же обстоятельство уменьшало прочность, увеличивало растворимость и снижало атмосферостойкость материала.

При производстве стекла различные компоненты смешивались в глиняных тиглях и сильно нагревались в специальной печи, сложенной из огнеупорного кирпича, до получения однородной и светлой массы. Готовность стекла опытный мастер определял на глаз. По окончании плавки стекло разливали в формы или отливали небольшими порциями. Часто стеклянной массе давали остыть в тигле, который затем обламывали. Полученное таким образом стекло переплавляли и по мере надобности пускали в производство.

Раньше всего стекло употреблялось для бисерных украшений. Бусы изготовлялись вручную, поштучно. Тонкую стеклянную нить обвивали вокруг медной проволоки, обламывая нить после каждой готовой бусины. Позднее для изготовления бисера вытягивали стеклянную трубку нужного диаметра и затем разрезали ее на бусины.

Вазы формовали на шишке из глины, обернутой тканью и насаженной на медный прут, как рукоятку. Для более равномерного распределения стеклянной массы ее несколько раз быстро поворачивали. С этой же целью вазу прокатывали по каменной плите. После этого прут и шишку вытаскивали из изделия, и давали ему остыть.

Окраска стекла зависела от введенных добавок. Аметистового цвета стекло окрашено добавкой соединений марганца. Черный цвет получали добавкой меди, марганца или большого количества железа. Значительная часть синих стекол окрашена медью, хотя образец синего стекла из гробницы Тутанхамона содержал кобальт. Более поздние исследования показали наличие кобальта еще в ряде стеклянных изделий. Это обстоятельство особенно интересно потому, что в Египте кобальт не встречается вовсе, а кроме того, кобальтовые руды в отличие от медных не имеют характерного цвета, и их применение требует определенного опыта. Так что они не могут быть раннего происхождения.

Зеленое египетское стекло окрашено не железом, а медью. Желтое стекло окрашено свинцом и сурьмой. Образцы красного стекла обусловлены содержанием окиси меди. В гробнице Тутанхамона обнаружено молочное (глушеное) стекло, содержащее олово, а также кусочек окиси олова, по-видимому, специально приготовленной. Там же обнаружены изделия из прозрачного стекла.

 

Керамика

Уже в глубокой древности появились глазурованные глиняные изделия. Наиболее древние глазури представляли собой ту же глину, которая шла на производство гончарных изделий, но тщательно растертую, видимо, с поваренной солью. В более позднее время состав глазурей был значительно усовершенствован, в них включили соду и окрашивающие добавки окислов металлов. Рано появились и раскрашенные, но не глазурованные керамические изделия.

Постройки месопотамских городов украшены орнаментированными плитками, которые делали следующим образом: на кирпич после легкого обжига наносился контур рисунка расплавленной стеклянной черной нитью. Затем окаймленные нитью площадки заполнялись сухой глазурью, и кирпичи подвергались вторичному обжигу. При этом глазурная масса остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь — в сущности, род эмали, — обладала большой долговечностью.

Образец такой глазурованной различными цветами керамики хранится в Берлинском музее «Пергамон» и содержит изображения львов, драконов, быков, воинов. Изображения, выполненные в ярких синих, желтых, зеленых и других тонах, превосходно сохранились. По-видимому, этот же способ лег в основу покрытия разноцветной эмалью металлических изделий (выемочная, или перегородочная, эмаль). Единственная с ним проблема — неизвестно, к какому времени относятся изделия.

Производство облицованных разноцветной глазурью керамических изделий было известно и среднеазиатской архитектуре.

В Китае относят к древним временам производство фарфора и фаянса; фаянсовые изделия известны и в Египте. Кстати, до настоящего времени не выяснено, каким связующим материалом пользовались древние мастера при изготовлении и формовке фаянсовых смесей. Возможно, применялось какое-то органическое вещество, выгоравшее при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий первоначально производилась смесью соды и окрашивающих добавок окислов металлов, преимущественно малахитовой или азуритовой муки, а позже стали готовить сначала сухую глазурь сплавлением соды, местного песка, всегда содержащего (в Египте) соли кальция, и окрашивающих добавок.

 

Другие отрасли ремесленной химической техники

Из других отраслей ремесленной химической техники заслуживают прежде всего упоминания прежде всего искусство фармации и парфюмерии. Одна из древнейших сохранившихся рукописей Египта, так называемый «Папирус Эберса», содержит ряд рецептов изготовления фармацевтических средств. Несмотря на то, что рецепты не могут быть названы чисто химическими, — они посвящены способам извлечения из растений различных соков и масел, — все же в них дано представление об операциях вываривания, настаивания, выжимания, сбраживания, процеживания и прочих.

Становится понятным, что к моменту появления письменности мастера уже были хорошо знакомы с многочисленными операциями, которые вошли впоследствии в арсенал химических методов, применяемых в лабораториях. Наряду с металлургией именно фармацию следует считать главным истоком экспериментальной химии.

Для приготовления ароматических веществ использовались лилии, смола мирра, горький миндаль, маслины, кардамон, мед, вино, и т. д. Лепестки цветов помещались между слоями твердого жира или замачивались в масле. Для изготовления благовонных курений использовались аравийский ладан, мирра и гальбан.

Для приготовления пива использовались ячмень, просо, пшеница и другие злаковые культуры. Зерно отбирали, в течение суток вымачивали в воде, затем рассыпали, проветривали и размалывали. Затем из этой смеси замешивали тесто, добавив в него дрожжи. После того как сусло перебраживало, полученное пиво процеживали и разливали по кувшинам.

В Древнем Египте получило широкое распространение ремесло мумификации трупов умерших. Долгое время не удавалось в точности восстановить некоторые операции этого процесса, доведенного до высокой степени совершенства. Сейчас он в значительной степени известен; мы не будем его описывать, отметим только, что в составе смолы, заливаемой в череп покойного, палеобиолог Мишель Ласко обнаружил наличие алкалоида из листьев табака. Это растение из семейства пасленовых росло только в Америке и на Дальнем Востоке; их появление в Египте загадочно.

Соль с древности употреблялась не только как приправа к пище, но и для засола рыбы. Добывали ее в искусственных солончаках (Египет), где она выпаривалась из морской воды. Но хватало и естественных источников соли.

Сода считалась важнейшим очистительным средством и использовалась для химического разложения жиров и сала. Ее употребляли для гигиенических целей, приготовления благовонных курений, изготовления стекла, глазурей, красок, использовали при приготовлении пищи, в медицине и для отбелки холста. Сода являлась основным средством бальзамирования.

Клей извлекали из костей, кожи, сухожилий и хрящей, для чего эти животные продукты кипятили в воде и получали желатин. Отвар выпаривался и затем разливался в формы, в которых он при охлаждении превращался в твердую массу.

Производили различные сорта растительного масла: касторового, льняного, оливкового, конопляного и др. Есть упоминания о производстве сливочного и топленого масла из молока и сливок.

Помимо перечисленных широко использовались квасцы, поташ, известь, гипс, селитра, слюда, смола и много других веществ.

В качестве строительного вяжущего материала в Древнем мире применяли обычно гипс; в Индии также был обнаружен гипсовый цемент в ряде построек. Кроме такого гипсового цемента, при кладке зданий в качестве вяжущих веществ применяли асфальт и битум, и те же строительные растворы применялись в Ассирии и Вавилонии, благо во многих районах Аравии битум и асфальт можно брать прямо с поверхности земли. А вот известковые строительные растворы долгое время не были известны, что и понятно, так как известняк требует для обжига около 1100°C.

 

Практическая деятельность врача и повара, садовника и металлурга, горшечника и кузнеца — эти основные виды «химических» ремесел древности попадают в поле размышляющего древнего теоретика и в какой-то степени описываются.

В Китае — правда, мы не знаем когда, — выработалась концепция пяти элементов: вода, огонь, дерево, земля, металл, круговорот которых выражает космическую динамику инь и янь. Интересно отметить, что порядок взаимного порождения элементов отвечает эмпирической очевидности: дерево — огонь — земля — металл — вода, и опять: дерево — огонь — земля — металл — вода и т. д. В основе этой последовательности чувствуется влияние наблюдения за процессами горения, плавки металлов и органического роста, что характерно для земледельческой и ремесленной практики Китая.

С пятью элементами были связаны пять цветов, пять тонов музыкальной гаммы, пять вкусовых ощущений, времена года (земле соответствовал год в целом), страны света, планеты, органы тела и моральные качества человека. Идеи о взаимодействии и борьбе инь и янь, как и концепция пяти элементов, надолго остались связанными со всей сферой прикладного знания, включая медицину и алхимию.

В византийской химии учение указывало только четыре стихии: вода, огонь, земля и воздух. Теорию эту приписывают древнему греку Эмпедоклу из Агригента (якобы ок. 490–430 гг. до н. э.), но мы не раз уже показывали, что если есть что-либо реальное в жизни и учении древних греков, то эта реальность относится ко временам Византийской империи. Посмотрим же, какова история химии в Византии.

 

Византия

Византийцы всегда были склонны видеть в Египте, культурнейшей территории империи, страну древней и тайной мудрости. А египетская цивилизация основывалась на водах Нила, поэтому нет ничего удивительного, что одной из первооснов сущего считали воду. Второй сущностью считался огонь, он — энергетически деятельное начало всего. Огонь представлялся людьми стихией всеобщих связей, взаимопереходов и взаимопревращений. Еще две сущности — воздух и земля.

В своем основании теория стихий исходит из практики, но обратного движения пока нет: практическое искусство ремесленников не зависит от умозрительных теорий.

Считается, что создатель системы стихий Эмпедокл был философом, государственным деятелем, поэтом, врачом, ритором, инженером-физиком, жрецом и чудотворцем. Космос Эмпедокла образован, помимо четырех элементарных стихияй (огонь, воздух, вода, земля), двумя «силами» — это Любовь и Вражда.

Учение о количественной пропорции элементов, входящих в состав всех вещей, имело множество взаимосвязанных аспектов: научный, философский, медицинский, эстетический. Так, например, в медицинском аспекте, весьма близком к собственно химической стороне этого учения, дается представление о четырех элементарных качествах-силах: горячее и холодное, влажное и сухое. В дальнейшем оно трансформировалось в концепцию видов темперамента, а также и в «психологию», теорию ощущений и восприятия.

В учении Эмпедокла нет места качественному изменению в сущности вещей, нет абсолютного возникновения и уничтожения, а есть только смешение и разделение частей исходных элементарных стихий. Считается, что термин «качество» (латинское qualitas) впервые ввел Платон. Затем на идее первоэлементов Эмпедокла и «качествах» Платона была построена и теория химии, — ее приписывают Аристотелю, — и теория алхимии.

Качественное изменение веществ — на этой проблеме базируется все учение Аристотеля. Он по-новому группирует элементы:

«Огонь и земля являются крайними элементами и самыми чистыми, в то время как вода и воздух являются промежуточными и самыми смешанными».

Он полагает, что каждому элементу присуще одно качество как его «собственное», то есть доминирующее:

«Для земли — это сухость скорее, чем холод, для воды — холод скорее, чем влажность, а для воздуха — влажность скорее, чем тепло, и для огня — тепло скорее, чем сухость».

Согласно учению, элементы обязательно должны возникать и исчезать, переходя друг в друга. Аристотель различает три способа превращения элементов. Первый способ — последовательное превращение одного элемента в другой в естественном (космографическом) порядке элементов: огонь — воздух — вода — земля — огонь и так далее. Механизмом этого способа является переход одного из элементарных качеств в другое, противоположное ему. Огонь (теплое — сухое) переходит в воздух (теплое — влажное), который переходит в воду (влажное — холодное), а это переходит в землю (холодное — сухое), а она переходит в огонь (сухое — теплое), и т. д.

Подобные превращения, отмечал Аристотель, происходят легко и быстро, так как для их осуществления необходим переход лишь одного из качеств, составляющих элемент. Достаточно смены доминирующего качества в одной из двух пар элементарных качеств, чтобы было осуществлено превращение элемента в другой.

Второй способ превращения элементов состоит в одновременной конверсии сразу двух качеств в противоположные качества. Третий способ превращения — в переходе сразу двух взаимодействующих элементов, не являющихся последовательными в смысле естественного порядка их местоположения в космосе, в один или другой оставшийся элемент посредством элиминации (исключения) двух качеств, взятых по одному в каждом из взаимодействующих элементов. В этом случае любые возможные сочетания исходных качеств дают или те же самые исходные элементы, или просто пары качеств, не существующие как элементы. В общем, довольно стройная теория, достаточная для обоснования идеи трансмутации.

Вот как произошли металлы, по Аристотелю. Земля, нагреваясь теплом Солнца, производит два вида испарений: холодное и влажное (пар) и теплое и сухое (дым). Смешение пара с землей дает металлы. Плавкие или ковкие металлы, как железо, золото, медь, образуются при поглощении пара камнями, сухость которых сжимает его и приводит к затвердеванию. Потенциально металлы принадлежат к водному типу веществ, хотя и не являются водой. Можно сказать, что, согласно Аристотелю, металлы возникают из земли при действии влажных и холодных атмосферных паров. Металлы как бы растут из земли под действием влажных паров:

«… На Кипре медь нарезают на мелкие куски и засевают в почву. Когда проходит дождь, она вырастает, пускает побеги, и ее собирают».

Самый лучший сорт железа (халибианское и амизенианское железо) «растет из песка, приносимого реками».

Как и растения, металлы прежде всего известны Аристотелю своими лечебными функциями:

«Медь имеет большую врачевательную силу. Ветер, создаваемый медным (или бронзовым) оружием, лечит лучше, чем ветер от железного оружия».

Лечебные функции металлов и их соединений разнообразны; медь лечит ушибы, белый свинец хорош как противозачаточное средство, фригийская зола (по-видимому, окись цинка) полезна для лечения глаз.

Но это была умозрительная теория, а требовалось объяснить факты, с которыми приходится сталкиваться каждый день. Например, почему превращение веществ происходит далеко не всегда. Или почему, например, соль в воде растворяется, а серебро нет. Или: почему уголь горит, а золото нет. Тогда была выдвинута теория пятого элемента, пятой сущности — квинтэссенции. Если в составе вещества ее нет, то превращения не происходит.

Таким образом, в византийской химии как науке развитие шло будто бы параллельно. Практика имела большие достижения. Мастера научились получать металлы из руд, приготовлять и обрабатывать металлические сплавы, знали перегонку, способы очистки и сплавления металлов, амальгамирование, начала стеклоделия, крашение, изготовление и применение лекарств. Теоретики-мудрецы, досконально знавшие процессы ремесленного производства, создавали теорию. Но вследствие обилия метафор и странной лексики, их труды были мало понятны мастерам-ремесленникам. Это ограничивало круг «посвященных», и теория стала вариться в собственном соку. Она была внешне красива, но очень далека от реальности: из-за недостатка знаний возникала мистика.

Кто же они были, эти мудрецы? Мы знаем их под прозвищами Демокрита, Платона, Пифагора, Аристотеля и других.

 

Александрия

В Египте как византийской провинции продолжалась научная традиция того периода, который называют «древностью». Даже так: можно ли назвать Египет «провинцией»? Только в административном смысле слова. Местные ученые перешли на греческий язык; приехавшие ученые и ремесленники из числа греков осваивали накопленные в течение долгого времени секреты египетской ремесленной техники и рецептурную литературу. Но и сами греки пришли в Египет не с пустыми руками.

И вот они все вместе развивали науки.

Концентрация византийских ученых именно в Александрии не должна нас удивлять. Тут был роскошный двор, искусные врачи, астрологи. В качестве придворного учреждения была создана Александрийская Академия, называемая Мусейон (Дом муз), в котором были собраны различные редкости, а также богатейшая библиотека. Здесь потому и было сделано столь много открытий, особенно в области механики, военной техники и физики, а также медицины, что имелась преемственность развития науки с тех давних пор, которые ныне относят к мифическому «Древнему Египту».

До нас дошли некоторые литературные памятники Египта этого времени, в том число и рецептурно-химические сборники. Следует, однако, подчеркнуть их специфический характер. Они не представляли собой записок обычных мастеров-ремесленников, а были сборниками так называемого «священного тайного искусства» (то, что потом стало называться алхимией), получившего в Александрии весьма широкое развитие. Скажем прямо, если что и процветало в Александрийской Академии, так это искусство подделки металлов. Ведь все тайны «священного тайного искусства» сводились к трем способам превращения неблагородных металлов в золото:

— изменением поверхностной окраски подходящего сплава либо воздействием подходящих химикатов, либо нанесением на поверхность тонкой пленки золота;

— окраской металлов лаками подходящего цвета;

— изготовлением сплавов, внешне похожих на подлинное золото или серебро.

Так называемый «Лейденский папирус X» описывает на греческом языке около 100 рецептов подделки благородных металлов. «Стокгольмский папирус» содержит 152 рецепта, из которых 9 относятся к металлам, 73 к изготовлению поддельных драгоценных камней и 70 — к крашению тканей, в особенности к окраске в пурпурный цвет. Сейчас установлено, что оба папируса, Лейденский Х и Стокгольмский, представляют собой единое целое и искусственно были разделены на две части при продаже. Эти папирусы датируются эпохой Диоклетиана, IV век н. э.

Около четвертой части рецептов «Лейденского папируса X» посвящены изготовлению дорого ценившегося в Древнем мире золото-серебряного сплава, известного в Египте под именем азем, а греческом языке — электрон. Однако в «Лейденском папирусе» под названием азем фигурирует несколько сплавов совершенно различного состава. В основе искусственного азема лежала медь. Прибавки других металлов, сплавов и окислов металлов придавали ей серебристо-белый цвет и окраску, близкую к подлинному азему. В числе добавок рецепты упоминают олово, ртуть, свинец (с целью увеличения удельного веса), кадмию, орихалькум (вероятно, сплав меди с цинком), отбеливающий сандарак (белый мышьяк). Путем смешения всех этих компонентов в определенном порядке получался белый медный сплав, а чтобы придать окончательному продукту особенно «благородный» внешний вид, к нему подмешивали и некоторое количество серебра, что, по утверждению рецептов, дает азем по качеству «лучше природного».

Полученный сплав путем добавок к нему дешевых примесей иногда удваивали или утраивали. Добавками в этом случае служили медь с примесями уксуса, квасцов, соли, олова, ртути, магнезии (это слово, употреблявшееся в различных значениях, в данном случае означает сплав светло-белой окраски), свинцовые белила, «золотистый свинцовый блеск» (ацетат свинца). При соблюдении предписания рецептов относительно порядка и количеств добавок, как утверждает рецепт, получался настоящий «истинно-египетский азем», или же «прима-азем».

Несколько рецептов посвящены способам окраски различных изделий яркими красками. В эллинистическом Египте особенно ценилась пурпуровая окраска, главным образом с применением растительных красителей с различными добавками. Но к настоящему пурпуру эти рецепты не имеют отношения; здесь рекомендуется в качестве добавок к растительным сокам применять чернильные орешки, кору и семена растений, содержащие дубильные вещества, мыльный корень, мочу, известь, винный камень, квасцы, мелантерию (купорос), различные сорта поваренной соли, нитрон (нечистую природную соду) и другие вещества и материалы.

Другой папирус, «Стокгольмский», дает рецепты приготовления «настоящего серебра» из меди. Тут же приводится описание операции удвоения и вообще умножения серебра добавками меди с различными примесями. Главная же часть этого папируса посвящена изготовлению жемчуга и других поддельных драгоценных камней. Жемчуг приготовляли из смеси растертой слюды, воска и ртути. Из этой смеси на коровьем молоке с примесью траганта и яичного белка замешивали тесто, а из него формовали шарики подходящей величины. Шарики в сыром виде просверливали, затем нагревали и полировали. При этом, по утверждению предписания, получался жемчуг, «еще более красивый, чем настоящий».

В «Стокгольмском папирусе» также есть рецепты крашения шерсти. Особое внимание уделялось знаменитой в древности краске — пурпуру. Один из рецептов описывает способ имитации настоящего пурпура: краситель изготовляли из смеси красителей вайды и алканны, с добавлением в смесь некоторого количества шерлаха. Рецепт сопровождается предостережением: «держи в тайне».

Тогда еще не понимали химической природы изготовляемых на основе опыта разных видов стекла, красок, протрав, лаков, связующих растворов, консервирующих средств, глазурей, эмалей и сплавов. Примитивные, часто совершенно фантастические представления о химических процессах были обычным делом. Впрочем, мастера и не ставили перед собой вопросов о сущности явлений. Они успешно развивали ряд отраслей ремесла, которые в дальнейшем превратились в то, что мы теперь именуем химической технологией.

Памятники материальной культуры, собранные в музеях, наглядно свидетельствуют, что уровень ремесленного производства на территории Византийской империи был весьма высоким. Однако при этом существовали такие понятия, как «желтое», «белое», «изящное» золото. Все эти сорта явно воспринимались как разновидности одного и того же металла, а не как различные металлы. Например, свинец, олово и сурьму считали одним и тем же металлом разной степени чистоты, а электрон, сплав золота и серебра, наоборот, принимался за самостоятельный металл, так как он по своим внешним данным отличался и от золота, и от серебра.

Такие взгляды на сходство и различие металлов открывали путь к мнению о том, что металлы могут превращаться друг в друга. Действительно, сплавляя два различных металла — золото и серебро, мастер получал третий — электрон. При добавках меди к золоту ремесленники получали сплав, внешним видом напоминавший золото, и для них он был золотом. Следовательно, медь, соединяясь с золотом, сама становится им. Наблюдения над тем, что металл может превращаться один в другой, открывали путь к мысли, что в основе всех металлов лежит что-то общее, не только способ их получения.

 

Индия и Китай

В индийской книге «Артхашастра», относимой к IV веку до н. э., говорится о рудниках, о добыче и разработке минеральных природных ресурсов, приводятся общие сведения о металлах и получении их из руд, об их обработке и некоторых проблемах ремесленно-химических производств. А также рассказывается о приготовлении алкогольных напитков.

Ремесленная химическая техника Индии использовала для различных производственных целей довольно широкий, но уже знакомый нам по Византии круг веществ и химических материалов, а также и приемы индийской ремесленно-химической техники имели много общего с соответствующими приемами, бытовавшими в странах Средиземноморского бассейна и Месопотамии.

Больших успехов достигло искусство крашения тканей. Знаменитая краска «индиго» вывозилась отсюда в разные страны.

О высоком уровне металлургической техники и техники обработки металлов свидетельствуют сохранившиеся памятники индийской материальной культуры. Например, в Дели стоит большая железная колонна из сплошного куска железа весом 6,5 тонн. Колонна имеет высоту 7,3 метра, диаметр у основания 41,6 и у вершины 29,5 сантиметра. Как показали анализы, колонна состоит из почти чистого железа (99,7 % Fe) с незначительными примесями углерода, серы и фосфора. Ничтожное содержание примесей и обусловило поразительную коррозионную устойчивость этого изделия. Железо для колонны могло быть получено в горнах с применением древесного угля, а сама колонна была изготовлена, по-видимому, путем сварки множества криц с последующей ковкой; когда она сделана — неизвестно, а в Дели ее привез царь Ананг Пола в 1050 году.

Мы не верим в глубокую древность и автохтонность культуры Индии. Конечна, она была заимствованной, тут имеется и византийское, и арабское влияние. А вот западноевропейского влияния нет.

Хотелось бы также напомнить, что даже сейчас нет единой индийской нации, в стране живет несколько десятков народов; энциклопедии обычно перечисляют десять из них, сообщая, что они — крупнейшие. А сколько некрупных и мелких! Кстати, Пакистан и Бангладеш тоже совсем недавно тоже были Индией. Поэтому выражения типа «еще древним индийцам было известно, что…» — совершенно пустые, оторванные от жизни.

Научно-технические достижения, вспоминаемые в связи со старинной историй Индии, относятся к одному, двум, максимум трем центрам на побережье Индийского океана, возникшим в эпоху мореплавания. Здесь селились византийцы разных наций, в том числе арабы. Они попадали сюда и пешим ходом. Именно пришельцы из Византии принесли сюда первичные знания и верования, образовав касту браминов. После этого и началось развитие собственно индийской науки.

Что касается Китая, то здесь, несомненно, были успехи в химии, но какие — трудно определить. Изобретение китайской туши или фарфора вполне реальны, бумаги возможно, но пороха — мифично.

Известно также, что наряду с производством различных материалов в Китае процветали и алхимические занятия. Характерными для китайских алхимиков были поиски, наряду со способами трансмутации металлов, так называемого «эликсира молодости». Но насколько они были самостоятельными, а не заимствованными из других мест, тоже неизвестно.

 

Происхождение слова химия не имеет однозначного толкования. Греческий словесный ряд даст нам хюмос, сок; хюма, литье, поток, река; и хймевсис — смешивание. Если исходить из греческого chymeia — наливание, настаивание, то это будет и фармацевтика, и извлечение и настаивание соков, и литье металлов и стекла. То есть в этой трактовке химия — наука о ремеслах.

Согласно другому толкованию, корень в слове химия — khem или khame, chemi или chuma, что означает и чернозем, и черную страну: так называли Египет. То есть химия — египетская наука, искусство черных магов. И такое толкование мы считаем наиболее вероятным.

Некоторые полагают, что слово химия — от древнекитайского ким, «золото», наука о золотоделании. Но это маловероятно.

Слово же алхимия появилось лишь в XII веке, оно — просто взятое европейцами от арабов слово химия с арабским же артиклем ал. Но вместе с арабским словом пришел и другой смысл! Сегодня всё обособленное герметическое искусство, начавшееся с Александрийской эпохи и пришедшее в Европу от арабов, называют алхимией; она составляет существенную часть «герметических» знаний Средневековья наряду с астрологией и каббалой. Есть и ее основатель — Гермес Трисмегист, что значит Трижды Величайший. (Отсюда и название «герметическое искусство», и слово «герметичный»).

Как мы уже говорили, основным источником алхимической теории было имитационное злато- и среброделие как особая отрасль ремесла. Далее к этому присоединились некоторые натурфилософские идеи по поводу мира веществ и гностицизм египетских магов.

Потом появилась «Изумрудная скрижаль» или «плита» («Tabula smaragdina») Гермеса Трисмегиста, как пример документа якобы александрийской алхимии. Хотя в нем действительно определенным образом ассимилируется александрийский алхимический опыт, сегодня время его создания предположительно относят к XII веку, но некоторые исследователи предполагают еще более позднее время появления документа. Д-р Людвиг Соучек в книге «Энциклопедия всеобщих заблуждений» пишет:

«Первым действительно алхимическим автором был Зосимос из Панополя, живший на переломе IV и V в.в. н. э. Его стихи, однако, как видно из сохранившихся отрывков, представляли собой смесь религиозного фанатизма и галлюцинаций с крохами химических знаний… Патрон всех алхимиков Гермес Трисмегистос, якобы автор тысячи книг и житель Древнего Египта, был в действительности анонимным европейским алхимиком, жившим в XV веке, и единственное его произведение, — так называемая «Смарагдовая плита»… Древний Китай алхимии не знал вообще, первое китайское алхимическое произведение «Чанг-Чунг» написано в XV веке и было результатом алхимического «заражения» Китая арабскими мореплавателями, заплывающими в Кантон».

Но во времена расцвета алхимии живет и вполне настоящая технохимическая практика. Цветовая лжетрансмутация недрагоценных металлов в золото и серебро; окрашивание и амальгамирование; лакирование; изготовление фальсифицированных под золото и серебро сплавов; техника крашения и изготовление пигментов. Используются различные химикалии: натрон (сода), поташ, квасцы, купорос, бура, уксус, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, киноварь, сажа, соединения железа и мышьяка. Химикам-ремесленникам известны свойства семи металлов: меди, золота, олова, свинца, серебра, железа, ртути, и они со знанием дела их применяют.

Получение «искусственного» золота — главное достижение имитационного технохимического ремесла. Казалось бы, это и есть алхимия. Но это не так. Если для алхимика получение золота — лишь повод для космических построений, то для технохимика — это практическая цель, связанная, однако, не с метафизической трансмутацией, а с реальными химическими превращениями. Поэтому тексты технохимиков не содержат никаких заклинаний, а алхимические (герметические) тексты полны заклинаний.

Иначе говоря, технохимия, сдобренная определенной философией как теоретической основой, и есть алхимия. Вот пример того, что привлечение теории иногда ведет не к прогрессу, а к деградации исходного знания. Недостаток практики и умозрительная теория, возводимая в абсолют, а также забвение потребностей практики теорией ведут не к прогрессу, а к деградации. И так не только в естественных науках, но и в социальных.

Адепты алхимического направления почтительно приписывали высокие заслуги в алхимических делах персонажам Ветхого завета и богам: Озирису, Тоту, Изиде, Гору (иногда Гору-Аполлону), Клеопатре, якобы сочинившей трактат «Хризопея», Марии-еврейке (Коптской), якобы изобретшей водяную баню. В своих трактатах они перемешивали различные герметические темные рассуждения и крупицы реального химического знания, найденного упорным трудом, ставя, в общем-то, нереальные цели перед наукой. Рассуждали об алхимическом медиаторе и Философском камне, — гипотетическом веществе, способном превращать неблагородные металлы в металлы совершенные, золото и серебро. Не умея ответить на важные вопросы практики, отсылали читателя к библейскому Хаму из книги Бытия, якобы впервые произнесшему слово химия.

История этой науки очень интересна и показательна. К сожалению, сегодняшнее мнение о ней вполне определенное: это, говорят, наука средневековая, а потому сплошное мракобесия. Почему такой вывод? А дело в том, что больше всего известно об алхимии последнего периода, когда она потеряла много важного и положительного, наработанного в предыдущее время.

Вот краткая схема ее эволюции. Развитие ремесел и технологий показала, что для успешного развития надо преодолевать дефицит в ресурсах. Редкие компоненты стали привозиться издалека. Поэтому нет ничего удивительного, что под эгидой государства стало развиваться производство заменителей. Не следует подходить к этому вопросу с высоты наших сегодняшних знаний: первые исследователи искренне верили, что смогут создать эти заменители. Тогда же потребовалась и теория, чтобы не блуждать впотьмах. А чтобы об этом не узнали другие, знание стали шифровать.

Как всегда бывает в таких случаях, интересы общества и исполнителей разошлись. На первые успехи в поставленной цели наложилась некоторая теория, которая стала главной и самодостаточной. Итог: создание тайного знания под названием «египетская наука», химия от kemi, туземного (коптского) названия Египта.

Между тем технохимия эволюционировала, как и всё в человеческих сообществах. Мы не знаем подробно ее дальнейшей судьбы в Византии; возможно, там она была просто засекречена (или, стараниями хронологов более поздних времен, «пропала» в Древней Греции). О химическом ремесле в Византии можно судить лишь по следующим трактатам: «Книга огней Марка Грека», «Ключ красильного искусства», «Книга композиции алхимии». Но химия продолжала здесь развиваться, так как мы не видим отставания Византии в технологиях от других стран, а в чем-то она имела и преимущества.

Зато мы знаем о ее развитии в арабо-язычном варианте. Здесь она и получила свое название алхимия, от арабского Al-kimia. Но это не было простым копированием, как обычно стараются представить европоцентристы. Арабы подошли критически к доставшемуся наследству, опять вернули теорию к практике, — и сразу же выявили недостатки теории.

И в таком виде арабская Al-kimia была в XII веке перенята Европой. Тут уже было все: и эксперимент, и мистика. Такое положение дел не могло продолжаться долго, так как одна часть постоянно входила в конфликт со второй. В результате наступил момент, когда эти два направления размежевались, и стали жить каждое своей жизнью. Химия, как и вся наука Нового времени, стала развиваться на основе опыта, а алхимия — на основе мистики. Вот по последней мы и судим обо всем, достаточно успешном, пути развития феномена, который называется алхимия.

Теперь более подробно рассмотрим этот путь.

 

Арабский период

VII век — пора становления арабоязычной культуры. Центрами химических знаний стали Эдем в Месопотамии, Эмез в Сирии. Какое-то время ученые осваивали византийские, в том числе александрийские достижения. Халид ибн Азид (VII век) занимается имитацией золота; в его трактатах впервые записано слово алхимия. Появляются алхимические тексты под именем монаха Мариана; переписка Халида и Мариана считается первым арабским алхимическим текстом, переведенным на латинский язык.

Внимательно изучая византийских авторов, особенно теорию Аристотеля, и сопоставляя их указания со своим опытом, арабские алхимики натолкнулись на разительные несоответствия между теорией и практикой. К IX веку появляются собственно арабские теоретические сочинения.

Что показывала практика превращения металлов — скажем, свинца? Из руды с помощью огня выплавляли свинец, который затем, если расплав продолжали подвергать действию огня, превращался в глет. А что говорила об этом теория? К земле, состоящей, по Аристотелю, из сухости и холода, добавляли огонь, состоящий из той же сухости и теплоты, и получали воду, состоящую из холода и влажности. Откуда взялась влажность? Потом к этой воде добавляли еще огня, и вместо того, чтобы превратиться в воздух (влажность плюс теплота), вода снова превращалась в землю!

Надо было искать объяснение. Его нашли, сопоставляя свойства веществ с их составом. Каковы главные свойства металлов, теряемые ими при обжиге? Блеск и плавкость. Какие первоэлементы могут сообщить металлам эти свойства? Конечно, не земля, не вода, не воздух, не огонь, которые входят в состав множества неблестящих и неплавких тел. Стали искать вещество, обладающее этими свойствами наиболее полно, и нашли — ртуть! Действительно, ртуть обладает прекрасным металлическим блеском и даже без подогрева находится в расплавленном виде. К тому же она растворяет любой металл, который затем вновь «рождает». Так было найдено первое «начало» всех металлов.

Второе «начало», придающее металлам свойство обжигаемости, было найдено тем же методом. Веществом, в котором это свойство выражено наиболее полно, признали серу — ведь сгорая, она не дает ни золы, ни копоти.

Теперь оставалось объяснить, что представляет собой та часть металла, которая после потери серы превращается в «землю». Обнаружив свойство металлических земель растворяться в воде и в кислотах, арабские алхимики нашли вещество, наиболее полно обладающее этим свойством, и объявили третьим началом, третьей составной частью всех металлов соль.

Итак, в новый список первоэлементов попали два настоящих химических элемента — ртуть и сера. Ученые выбрали два истинных элемента, а ведь в их распоряжении были многие сотни природных веществ и искусственных соединений. Это удивительно!

Крупнейшим арабским алхимиком был Джабир ибн Гайан (VIII–IX века). Считается, что он получил образование в Египте и Багдаде, а первое упоминание о нем в документах встречается, когда он стал алхимиком при дворе Гарун-аль-Рашида. Этому халифу Джабир посвятил свою первую книгу, — «Книгу Венеры», рассказывающую об искусстве алхимии; он также признан автором книг «Сумма совершенств» и «Книга о печах». В трактате Джабира «Сумма совершенств» даны такие рассуждения:

«Мы настолько же не в состоянии превратить одни металлы в другие, насколько не в состоянии превратить быка в козу». «Если природа должна употребить тысячу лет, чтобы образовались металлы, то можем ли мы рассчитывать на то же самое, — мы, редко живущие свыше ста лет?».

«Высокая температура, которой мы воздействуем на тела, может возыметь и в короткое время то же действие, на которое природа затрачивает столько лет. Но только одного огня мало… Разве кто-нибудь знает в точности, как влияют на металлы звезды? Но эти влияния едва ли всецело в наших руках».

Джабир пишет, что свинец совершенно не похож на серебро, но с помощью тайного средства он легко обращается в серебро. То есть можно вести трансмутацию, только это не дело рук человеческих, а высших сил. Дальше он дает почти химическое описание ртути и серы как вещественных (в первом приближении) начал алхимии. Сера, согласно автору, однородное вещество очень крепкого состава. Она летуча, как дух. Если металл прокалить с серой, он сильно увеличится в весе. Все металлы могут вступать в соитие с серой, но только не золото; ртуть образует с серой киноварь.

Сера — черное тело и не в силах обратить ртуть ни в золото, ни в серебро. Ртуть встречается в недрах земли, она не прилипает к поверхности, по которой быстро течет. И все-таки свинцу, олову и золоту ртуть в большей мере сродни, нежели другим. Все металлы (только не золото) плавают в ртути. Ртуть употребляется для «золочения» поверхностей разных металлов.

Эти рассуждения — смесь рационализма с алхимическим спиритуализмом. У Джабир есть философская ртуть: твердость, блеск, плавкость, тягучесть; и есть философская сера: изменчивость, горючесть, радужность. У него газ как физическая реальность отождествляется с духом, реальностью метафизической.

Джабир был первым, кто ввел в науку понятие количества, дозы. Ему приписывают предположение, что все металлы образуются в земле в виде союза серы и ртути. Так как эти вещества не встречаются в совершенно чистом виде, то в зависимости от степени их чистоты и происходит то свинец, то олово, то золото. Он доказывает, что простое соединение веществ еще не приведет к нужным результатам: в материальном мире царствуют строгие законы, и все качественные различия зависят от количественных.

Как и другие крупные алхимики, Джабир не чурался медицины и считался лучшим врачом в Багдаде. По его просьбе халиф посылал гонцов в другие страны разыскивать книги греков, и Джабир редактировал переводы.

Труды араба Абу-Музы Джафара-аль-Софи, называемого обыкновенно Гебером, тоже составляют целую эпоху. Он жил в Севилье в конце VIII — начале IХ столетия, и был, возможно, грек, обращенный в ислам. Наиболее замечательная из его работ «Summa perfections magisterii in sua natura» была переведена на латынь между 1490 и 1520 годами. Из этого сочинения видно, что во времена Гебера в основе химии лежала гипотеза о сложности, или, другими словами, металлы считались телами меняющейся природы. Гебер придерживался идеи, что металлы состоят из меркурия (ртути) и серы, а потому им можно придать то, что у них недостает и отнять то, что находится в избытке.

Традиция отождествляет Джабира с Гебером; они жили одновременно, высказывали сходные взгляды, их имена тождественны. Но есть и такое мнение, что Гебер жил в XIV веке, — между ним и Джабиром пять столетий, — и был европейцем. Правда, «арабская» волна синусоиды А. М. Жабинского сводит их и в этом случае, но это может быть простой случайностью. Европейские алхимики с удовольствием брали себе арабские псевдонимы, об этом будет рассказано в следующей главе.

В книгах Гебера содержится описание свойств семи металлов и минералов и изготовление стекла. Там же находим описание трансмутации металлов. Свинец — материал, ближайший к серебру и золоту. Признаются пять духов трансмутации, представленных в вещественных обличиях: аурипигмент (сернистый мышьяк), мышьяк, нашатырь, ртуть («корень всех веществ», тождественный в некотором смысле первоматерии). Дан набор реальных веществ с описанием их свойств: алнушадир (нашатырь), бораки (щелочи), купорос, квасцы, алкоголь (или алкохоль), «металлическая» сурьма, сернистая сурьма. Описаны химические операции: получение и очистка металлов, получение и перегонка растительных масел, кристаллизация, возгонка, перегонка ртути, применение щелочей и мыла, возгонка в «пергамской алудели», нагревание в специальных печах (атанорах — «самоподдувателях»). Таково эмпирическое основание для прямого химического опыта.

Еще один крупный арабский алхимик — Ар-Рази (IX–Х век), автор «Книги тайн» и «Книги тайны тайн». В них впервые сообщается об обращении кварца и стекла в драгоценные камни. Упоминается соль — третье начало природы, наряду с ртутью и серой.

В «Книге тайн» три крупных раздела: вещества, приборы, операции. Классификация веществ у Ар-Рази — свидетельство точных наблюдений. Прежде всего, все вещи подлунного мира разделены на три группы: землистые (минеральные), растительные, животные. Минеральные, в свою очередь, подразделены на подгруппы: духи, или летучие спирты (ртуть, нашатырь, аурипигмент, реальгар и сера); тела (это металлы: золото, серебро, медь, железо, олово, свинец и харасин — возможно, цинк); камни (марказит, марганцевая руда, бурый железняк, галмей, ляпис-лазурь, малахит, бирюза, красный железняк, белый мышьяк, сернистый свинец, сернистая сурьма, слюда, гипс, стекло); купоросы (черный, желтый и красный — сульфаты железа, зеленый и белый — цинковые квасцы); бораки (поташ, натрон — сода, бура ювелирная, паяльный тинкар, зареванская бура, арабская бура); соли (хорошая соль — обычная, горькая — мирабилит, каменная, белая, нефтяная, индийская, китайская, соль мочи, известь, соль золы).

Предметы растительного царства на группы не разделены. Животные вещества — это волосы, кости черепа, мозги, желчь, кровь, молоко, моча, яйца, раковины, рог. К этим длинным спискам «простых» тел Ар-Рази добавляет некоторые производные металлов и неметаллов, «тел» и «не тел». Это сплавы: латунь, бронза, сплав семи металлов, светлая бронза (сплав меди и свинца), муфраг — сплав свинца и олова, ярь-медянка, крокус, свинцовый глет, сурик, белый свинец, окись меди. Таков арсенал веществ Ар-Рази.

Естественно, столь впечатляющий ассортимент веществ требовал не менее разнообразного лабораторного оснащения — химической посуды и приборов. Вот что было под рукой у Ар-Рази: кубки, колбы, тазы, стеклянные блюда для кристаллизации, кувшины, кастрюли, горелки, нефтяные лампы, жаровни, печи (атаноры), напильники, шпатели, ковши, ножницы, молотки, щипцы, песчаные и водяные бани, тканевые, шерстяные, волосяные и шелковые фильтры, алембики, алудели, воронки, кокурбиты, ступки с пестиками, металлические сита. Все это применялось для плавления, декантации, фильтрации, вываривания, дистилляции, сублимации, амальгамирования, растворения, коагуляции.

В алхимики записывают и Авиценну (980–1037), хотя он относился к алхимии скептически. В одном из своих трудов он пишет об алхимических процессах, но кончает абзац словами, что не намерен более заниматься алхимией, ибо это пустая трата времени. И вот что интересно. В ранних европейских переводах Авиценны эта фраза была опущена переводчиком. То ли ее там и не было, то ли это была редактура переводчика, которому было стыдно за столь прискорбные заблуждения великого ученого. Этот случай показывает нам, что переписывание не было механическим, тексты обязательно редактировали в соответствие с текущими представлениями о науке.

Таков мир веществ у арабов до XI–XII веков, — насквозь рациональный и лишь терминологически спиритуализированный.

 

Европейский период

Европейцы познакомиться с алхимией в середине XII века, и пионерами в этом были два молодых человека, англичанин и немец, бродячие студенты, которые добрались до Испании и там зарабатывали на жизнь переводами, ибо у них хватило терпения выучить арабский язык. В 1141 году они по заказу одного епископа перевели на латынь Коран, а в 1144 году один из студентов, Роберт Честерский, перевел «Книгу учений об алхимии». В конце перевода стоит дата окончания работы: 11 февраля, так что мы можем с точностью до одного дня сказать, когда алхимия пришла в христианскую Европу и начала свое триумфальное шествие по ее государствам.

В течение следующих ста лет были переведены все основные научные и философские труды арабов. В Европе появляются собственные алхимики. Даже терминологию они сохранили арабскую, а если писали собственные труды, выдавали их за недавно найденные арабские рукописи. И сегодня мы произносим арабские алхимические термины, не подозревая, что они имеют к алхимии хоть какое-нибудь отношение, Например, алкоголь, азот, эликсир, нафталин.

Но серьезные алхимические тексты арабов попали в среду с низкими знаниями и умениями, а поэтому оккультная часть алхимии стала ведущей, в ущерб научной части. Химия арабов и тексты ранних византийских алхимиков, пришедшие в Европу, были восприняты как побудительный импульс к достижению заманчивой цели — получению золота из неблагородных металлов. Европейская алхимия XII–XV веков может быть охарактеризована как «физико-мистическая» пора в ее истории.

И Платона, и Аристотеля средневековый алхимик читал в окостеневшем виде, ибо получил из вторых рук. «Огонь, вода, земля и воздух — это видимые тела». Качества четырех элементов формулируются как пределы ощущений каждого, когда смерть одного есть жизнь другого, ибо «огонь живет смертью земли, воздух живет смертью огня, вода живет смертью воздуха, земля — смертью воды». Таков круговорот первоэлементов, читали они.

В самой способности металлов превращаться друг в друга у алхимиков Средневековья не было никаких сомнений, ибо теоретические представления подтверждались «фактами». Железный гвоздь, погруженный в раствор медного купороса, становился красным — «превращался в медь». Намазанная ртутной мазью медная монета становилась белой — «превращалась в серебро». И так далее.

Оставалось найти Философский камень, — эту задачу и поставили перед собой европейские маги. Вот их имена.

Альберт Великий (1193–1280), Германия. Его считают автором «Пяти книг о металлах и минералах», «Книжицы об алхимии», также приписывают ему около десяти других алхимических трактатов.

Роджер Бэкон (1214–1292), Англия. Автор трактата «Умозрительная алхимия» (или «Зеркало алхимии»), «Могущество алхимии», «О тайнах природы и искусства и о ничтожестве магии»; один из первых средневековых мыслителей, провозгласивший в качестве единственного критерия истинного знания прямой опыт.

Фра Бонавентура (1214–1274), установивший факт растворения серебра в азотной кислоте и золота в царской водке,

Арнольд из Виллановы (1250–1314). Выдающийся врач, издал более 20 алхимических трудов, в том числе «Розарий философов», «О ядах», «О противоядиях» и другие, алхимического или химико-фармацевтического содержания. Это «боговдохновенная» алхимия, не чурающаяся практического дела. Арнольд описывает, например, способ получения и перегонки виноградного вина (aqua vita).

Раймонд Луллий (1235–1315). Автор «Завещания, излагающего в двух книгах всеобщее химическое искусство», «Свода правил, или путеводителя по алхимии», «Опытов» и других. Он получил винный камень (tartar), поташ из растительной золы, осуществил перегонку мочи, очистку винного спирта, выделил некоторые эфирные масла, приготовил мастику из белка и извести, «белую ртуть» (сулему).

Псевдо-Джабир, он же Гебер (XIV век), возможно, Испания. Исследовал минеральные кислоты, описал азотную кислоту и, по-видимому, впервые «царскую водку». Это тот случай, о котором мы упоминали в предыдущей главе.

Джордж Риили, XV век. Его «Книга двенадцати врат» — энциклопедия алхимического оперирования.

С именем полулегендарного Василия Валентина (XV или XVI век) связывают следующие тексты: «Триумфальная колесница антимония», «О великом камне древних мудрецов», «Последнее завещание», «Раскрытие тайных приемов», «Книга двенадцати ключей» и другие, мистический характер которых очевиден. Впервые упоминает соляную кислоту (spiritus salis), действие кислот на спирт (получение эфиров). Указывал три начала металлов: ртуть, серу и соль.

Несовершенные металлы больны, охвачены порчей. Алхимическое искусство способно их возродить. Разные вещества порождает природа: металл образуется в земле от смешения серы и живого серебра (ртути). Но начала эти могут быть испорченными (больное семя). Альберт приводит нисходящую классификацию металлов: золото, серебро, медь, олово, железо, свинец, и поясняет, что различие их обусловлено степенью порчи исходных начал и, в меньшей степени, особенностями среды (в чистой или нечистой земле рождается металл). Это обстоятельство и приводит к рождению металлов несовершенных, то есть своим многообразием металлы обязаны только различию случайных форм, но не сущностям. Сущность, или эссенция, для них едина. Можно лишить металлы случайности, а значит, осуществить другое вещество.

Технохимические приемы описаны им точно и как будто достоверно. Он почти достигает результата, но в решающий момент результат оказывается иллюзорным.

Недостижимость — важный момент алхимической практики. Алхимик, пользуясь уже готовыми приемами и оборудованием прикладной технохимии, никогда не достигает конечного результата, и начинает улучшать условия опыта. Именно такими вот улучшениями полна практика алхимиков: кладка печей, литье «правильной» посуды, очистка веществ, отработка правил химических операций. Именно из алхимии все это потом вошло в новую химию в виде практических приемов, ибо именно алхимия вдохнула творчество в жесткие нормативные акты химического ремесла.

Роджер Бэкон потратил свою жизнь, стремясь добраться до сути вещей. Он неоднократно заявлял, что лишь опыт может быть критерием науки. Однажды распространялись слухи, что он умеет добывать золото. Папа Климент IV, который покровительствовал ученому, полагал, видимо, что слухи эти не лишены оснований. Боясь «утечки информации», церковные власти заточить Бэкона в тюрьму. Официально было объявлено, что он обвиняется в магии и ереси.

Каждый шаг его контролировался монахами, и каждое слово, написанное им, немедленно направлялось самому папе. Монахи послушно приносили ему книги, но книги особого рода — сочинения мудрецов алхимии, прежде всего арабов.

Обычно об алхимии арабов говорится, что они мало что в ней сделали. Но именно они заложили основы второй в истории алхимии, после александрийских ученых, системы элементов. Одно из лучших изложений этой системы и дал Роджер Бэкон:

«…начала металлов суть меркурий и сульфур. Эти два начала породили все металлы. Природа всегда имеет целью достичь совершенства — то есть золота. Но вследствие разных мешающих ей случайностей получаются и другие металлы… Золото есть тело совершенное, составленное из чистого, блестящего, постоянного, окрашенного в красный цвет меркурия и из чистого, постоянного, окрашенного в красный цвет сульфура. Серебро — тело почти совершенное, ему недостает только немного веса, постоянства и цвета. А вот олово — тело несовершенное, оно немного недопечено и недожарено. Свинец же недостаточно проварен…»

Бэкон размышлял, но не смог проверить своих мыслей. Зато он написал «Зеркало алхимии», «Большой опус», «Малый опус», где свел в стройную систему все теории алхимиков.

Убедившись в том, что золота он делать не умеет, монахи выпустили Бэкона из тюрьмы. Он уехал в Англию, и вскоре умер. Но последующим поколениям алхимиков работы великого затворника сильно усложнили жизнь. Там, где нужно было понимать его слова в переносном смысле, где он пользовался аллегориями, алхимики все воспринимали всерьез. Он писал, что ртуть, серу и золото можно извлечь отовсюду, желая сказать, что любое вещество содержит в себе элементы другого. Алхимики воспринимали это буквально. Образно он сказал, что даже в грязи есть Философский камень. В отчаянии поздние алхимики копались в грязи, отыскивая золото, — уж очень был велик авторитет мастера.

Алхимик Ле Мартинье сообщал совершенно всерьез:

«Я собрал жидкости, вытекающей из носа во время насморка и плевков, каждой по фунту. Я смешал все вместе и положил в реторту, чтобы извлечь из них квинтэссенцию. По ее полном извлечении я сделал из нее твердое вещество, которое применил к превращению металлов. Но напрасно!»

Геометрически прогрессирующий рост алхимического золота под воздействием философского камня — «катализатора», был описан Раймондом Луллием:

«Возьми кусочек этого драгоценного медикамента величиною с боб. Брось его на тысячу унций ртути. Вся эта ртуть превратится в красный порошок. Прибавь унцию этого порошка к тысяче унций ртути, и эта ртуть тоже превратится в красный порошок. Если из этого порошка взять одну унцию и бросить еще на тысячу унций ртути, все превратится в медикамент. Брось унцию этого медикамента на новую тысячу унций ртути — и она тоже превратится в медикамент. Брось унцию этого нового медикамента еще на тысячу унций ртути — и она вся превратится в золото, которое лучше рудничного».

Философский камень — одно из основных понятий алхимии. Безграничность его возможностей предусмотрена его же определением. Он проявляет вселенскую мощь. Всеобщая и частная силы Камня воплощены в конкретном чудодейственном (богоподобном) веществе. Алхимик, его создатель, по меньшей мере богоравен, ведь алхимический бог — Философский камень — конструируется по подобию бога. Мощь его столь же безгранична и даже еще больше. Его звали Философский камень, красный лев, великий эликсир или магистериум, медикамент, красная тинктура, панацея жизни и жизненный эликсир. Он должен был не только облагораживать металлы, но и служить универсальным лекарством.

Было и другое таинственное средство, уже второстепенное по своим свойствам, носившее название белого льва, белой тинктуры, или малого магистериума; оно ограничивалось способностью превращать все неблагородные металлы в серебро.

И во всем — тайна. Вырабатывался тайный язык. Темнота речи — стилевая особенность алхимических сочинений. Ясность же, напротив, была караема. Альберт Великий, почтеннейший и авторитетнейший из обладателей оккультных тайн, пишет:

«…Прошу тебя и заклинаю тебя именем творца всего сущего утаить эту книгу от невежд. Тебе открою тайну, но от прочих я утаю эту тайну тайн, ибо наше благородное искусство может стать предметом и источником зависти. Глупцы глядят заискивающе и вместе с тем надменно на наше Великое деяние, потому что им самим оно недоступно. Они поэтому полагают наше Великое деяние отвратительным, но верят, что оно возможно. Снедаемы завистью к делателям сего, они считают тружеников нашего искусства фальшивомонетчиками. Никому не открывай секретов своей работы! Остерегайся посторонних. Дважды говорю тебе: будь осмотрительным…»

Со стороны алхимия выглядела, как совершено непроницаемое монолитное элитарное сообщество. Люди, живущие в башне из слоновой кости, не желающие знать ничего, кроме своей тайны. Но пока искали Философский камень, было сделано множество открытий! Был получен спирт, фарфор, порох, многочисленные кислоты, щелочи, соли, лекарства, краски. Были сконструированы десятки химических аппаратов для получения и улавливания твердых, жидких, а затем и газообразных веществ. Поиски Камня привели к открытию пятнадцатого по счету элементарного вещества: одно это должно было заставить их пересмотреть свое отношение к алхимии.

И внутри алхимии стала формироваться оппозиция. Уже Парацельса нельзя причислить к обычному алхимику, так как он ясно говорит, что истинная цель науки не отыскивание способов делать золото, а приготовление лекарств. И на этот путь он звал всех! Вот слова Парацельса:

«Следуйте за мной, ты, Авиценна, ты, Гален, ты, Разес… следуйте за мной, а я не пойду за вами. Вы из Парижа, вы из Монпелье, вы из Швабии, вы из Мейсена, вы из Кельна, вы из Вены, вы из тех мест, которые лежат по берегам Дуная и по течению Рейна; вы с островов на море; ты из Италии, ты из Далмации. Ты, афинянин, ты, грек, ты, араб, и ты, израильтянин, следуйте за мной, а я не пойду за вами. Не я за вами, а вы следуйте моим путем, и пусть ни один не укрывается за угол, чтобы не осрамиться, как собака. Я буду монархом, и будет моя монархия. Поэтому я управляю и опоясываю чресла».

«Разрушение» тайны привело к тому, что с XVI века от ученых, еще не вполне расставшихся с несбыточными алхимическими мечтаниями, отделяется многочисленный отряд авантюристов, злоупотребляющих всеобщей верой в возможность делать золото. Они готовы представить доказательства своего искусства! Знать и владетельные князья стали жертвою их обмана, а иногда и участвовали в нем.

В XV, XVI и XVII столетиях многие коронованные особы ревностно занимались алхимией. В правление Генриха VI стараниям целой шайки делателей золота Англия была наводнена фальшивым золотом и фальшивой монетой. Подобным же образом около этого времени действовал и Карл VII во Франции, в сообществе с известным Жаком ле-Кёр. Император Рудольф II (1576–1612) был меценатом странствующих алхимиков; его резиденция представляла центральный пункт алхимической науки того времени. Курфюрст Август Саксонский и его супруга Анна Датская сами делали опыты.

Берлинский двор при курфюрсте Иоанне Георге служил ареной для шарлатана Леонарда Турнгейсера, который, однако, должен был бежать из Берлина. Более чем 100 лет спустя явился в Дрезден Иоанн Фридрих Беттхер, который хотя и не добыл золота, но зато получил впервые в 1704 году, во время своего ареста, коричневый яшмовый фарфор, а в 1709 году и белый фарфор.

 

Реальные достижения алхимии

Алхимия, вместе с технохимией, к концу XVI — началу XIX веков привела к становлению химии как науки.

Если александрийская алхимия была принципиально нерезультативной, то алхимия даже одного из самых мистических и мистифицированных ее адептов — Василия Валентина, этого «могущественного царя», была направлена на результат, воплощенный в конкретные химические достижения. Им впервые получена соляная кислота (spiritus salis) нагреванием поваренной соли с кристаллическим железным купоросом; изучено ее действие на металлы и окислы. Азотная кислота, царская водка и «купоросное масло» (серная кислота) для Василия Валентина — вещи обычные. Им найден способ получения сурьмы из сурьмяного блеска (сернистой сурьмы), изучены соединения сурьмы (например, «сурьмяное масло», или хлористая сурьма, обладающая целительной силой). Василий Валентин описывает также нашатырь (sal ammoniacum, или sal armeniacum — армянская соль), сулему, другие соли ртути, соединения цинка, олова, свинца, кобальта.

Это было время расцвета алхимии. Обратим внимание лишь на практические, нашедшие спрос достижения в области средневековой техники, в том числе и на те из них, которые не имеют прямого касательства к собственно химическому ремеслу.

В XI веке уже умеют изготовлять листовое стекло, совершенствуют технику литья металлов; В 1150 году начинается производство кирпича. 1250–1260 годы ознаменованы открытием и описанием купоросов; описан мышьяк и его соединения (Альберт Великий); изучается горение в закрытых сосудах (Роджер Бэкон). Описание углекислого аммония и сернистых соединений ртути (Раймонд Луллий) относят к 1270 году. В 1280 году Арнольд в трактате «De vinis» дает способ получения «эфирного масла». В 1290 году в Ля-Шапелье открылась первая фабрика стекла.

В 1313 году предлагают первую в Европе рецептуру пороха (приписывается монаху Бертольду Шварцу). К 1330 году уже умеют резать стекло, придавая ему различную форму. К 1354 освоена техника производства металлических обшивок судов. В 1378 появляются железные ядра для пушек. Штромер (1360) из Нюрнберга совершенствует производство бумаги. В 1380 году Исаак Голланд описывает хлористый кальций. 1405 год памятен изготовлением первого снаряда и первой гранаты (Конрад Кайзер). В 1450 году начата добыча меди и медное литье в Германии.

Прибавим к этому познание реакции нейтрализации минеральных кислот, киновари, окислов железа («мертвая голова»), «царской водки», сурьмы и ее солей, осаждение серебра из азотнокислых серебряных растворов медью и ртутью, появление представления о твердой природе солей, начатки стехиометрии. Все это приходится главным образом на XII–XV века, если не считать арабских «предвосхищений». Но и этот список тоже не полный.

Существенная часть перечисленных достижений обязана своим рождением и развитием химикам-ремесленникам. Однако появление осмысленного технохимического умения, становление технологии произошло из соединения химической практики с алхимическим умозрением. То есть химия из собрания рецептов, хотя и полезных, переходит на уровень некоторого осмысления происходящего. К позднему Средневековью теории алхимиков сложились в достаточно стройную технологическую систему.

Пришло время, когда любой рецепт давал «химическую» вариацию алхимического видения мира, и состоял из двух взаимосвязанных частей: а) оперирование с веществом в конкретной препаративной ситуации; б) размышление по поводу вещества. Понятно, что и оперирование с веществом, и размышление о нем — это как бы оперирование и как бы размышление, потому что алхимическое рукотворение — это космотворение, ушедшее в подтекст. Но ведь чтобы понять подтекст, нужно изучить текст, то есть конкретно то, что делал алхимик: какие вещества брал, каким образом их приготовлял, с чем смешивал, как и где обрабатывал эти смеси. Словом, все то, что можно было бы назвать рукотворным опытом. Нужно также воспроизвести ход мысли теоретика, понять, что повелевает его руками.

Химия Возрождения, взяв все самое лучшее, что было выработано мистически настроенными алхимиками, совершила колоссальный рывок. Зато алхимия Возрождения окончательно утратила былую, пусть мишурную, вещественность. Это время в жизни алхимии характерно неуправляемым расцветом демонологических и оккультно-герметических увлечений неоплатоников (как бы возвращение к истокам). Теперь алхимия являет нескончаемое богатство эмоций, довольствуясь, как не вполне верно считают некоторые исследователи, «бедностью осознанных идей».

А это и понятно. После поражения 1453 года христиан в Константинополе византийские ученые начали массовый переезд в Европу. Сюда они принесли и свои собственные, и ранние византийские тексты, в том числе свято сохранявшиеся работы александрийского периода. Вот они и дали оккультизму новый толчок.

Игнорируя естественный историко-культурный, историко-химический смысл алхимии эпохи Возрождения, иные исследователи описывают ее как оккультно-символическую фантасмагорию, лишенную какого бы то ни было содержания, как тупиковую пору в жизни алхимии. Они говорят, что алхимические фантазии достигли крайней степени сумасбродства уже к концу средневекового периода и началу нового времени. Дальше было идти уже некуда.

Печальная картина состояния алхимии еще более омрачается тем обстоятельством, что для объяснения чудодейственной силы Философского камня не стеснялись прибегать к имени Божию, сыпали молитвы м библейские изречения. На новую химию алхимики перестали оказывать влияние.

Вот пример того, что в развитии науки (да и любого другого социального института) могут быть периоды упадка и периоды возрождения, а вовсе не один только непременный «прогресс». В науке это происходит постоянно. Возникают новые идеи, они овладевают умами, выстраивается новая картина мироздания, которая стимулирует прогресс, но потом возникают новые идеи, прежние представления о мире становятся тормозом и приводят к регрессу. Сменяется картина мира — опять прогресс. А потом застой и т. д.

 

Алхимия и здоровье

Алхимики были уверены: несовершенные металлы можно лечить. Со временем лечение металлов алхимическими эликсирами привело к лечению человека ятрохимическими эликсирами.

Глаубер пишет:

«Если налить воды в этот раствор, положить туда олова, свинца, железа и висмута, а потом бросить туда золота, то золото, вернее всего, пристанет к металлу. Помешайте воду. Золото, подобно грязи, сначала смешается со всем остальным, а потом осядет в воде».

Примерно так готовили «золотую тинктуру» (aurum potabile — питьевое золото), раствор треххлористого золота, обладавшего, как считали, целительными свойствами для человека. Прибавим к этому tartarus vini — винный камень, или «адский спирт» — тайное средство Парацельса (XVI век), архей, который воплощает жизненные ферменты по видимости неживых тел, или его же «верховный дух».

Алхимия, перешедшая на службу здоровья человека, называлась ятрохимией. Парацельс утверждал:

«Действительно, я ятрохимик, потому что я знаю медицину и химию».

Алхимию христианских докторов XIII–XV веков можно рассматривать лишь в контексте арабского влияния, хотя и со специфическим креном в сторону христианского спиритуализма. Арнольд из Виллановы в «Салернском кодексе здоровья» говорит, что состояние человека — это функция соотношения четырех соков («гуморов»): светлая желчь, флегма, кровь, черная желчь. Но каждой из гуморов — еще и панпсихический принцип, материализованный не столько в конкретном человеке, сколько в спиритуалистических универсальных образах, четырех типовых темпераментах (как скажут позже: холерик, флегматик, сангвиник, меланхолик).

Изменение соотношения соков-начал приводит к патологическим сдвигам. Между тем человек сам в состоянии воздействовать на духовную жизнедеятельность гуморов, от коей зависит физическое состояние тела. Он — демиург, создающий себя.

Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм — Парацельс, в XVI веке исповедовал «химическую» теорию функций организма, которую он разработал в противовес Галену (медику якобы II века), предпочившему лечить растительными соками. Он с этим автором, будто бы умершим за полтора тысячелетия до него, яро спорит, и даже сообщает, что получал от него письма.

Парацельс уповал на aurum potabile (питьевое золото), коллоидный красного цвета раствор золота. Нематериальная квинтэссенция александрийцев и отчасти алхимиков-христиан у него вполне материальна: ее можно извлечь из растений и из минеральных сурьмяных, мышьяковых и ртутных препаратов. Земная жизнь, согласно Парацельсу, — лишь эманация астральной жизни:

«Слава тому, кто мог найти такое сокровище и получить из него вытяжку! Это истинный природный бальзам небесных планет. Он препятствует гниению тел и не позволяет ни язве, ни подагре, ни водянке внедриться в тело человека…. Ах, немецкий Карл! Что он сделал со своими сокровищами?! Где твои врачи? Где твои мудрецы? Где эти бандиты, безнаказанно прочищающие желудки и потчующие микстурами? Твое небо содрогается… Твои светила, сойдя с орбит, гуляют далеко от болотистого пути, который для них предназначен!… Если бы твои адепты знали, что их глава Гален (а он теперь в аду) прислал мне удостоверительные письма о том, что я прав, они осенили бы себя крестными знамениями — своими лисьими хвостами! А ваш Авиценна! (Он сидит теперь на пороге ада.) Я говорил с ним о его жидком золоте… Уходите же прочь, шарлатаны, берущие верх исключительно протекциями высокопоставленных лиц! Но… терпение! После моей смерти мои последователи подымутся против вас…»

Парацельсом были замечены эмпирические факты: tartarus vini — винный камень на дне винных бочек; одно из первых описание цинка как еще одного металла; установление нетождественности квасцов как «земли» купоросу как «металлу»; качественное различение ковкости веществ, — и в связи с этим деление их на металлы и «полуметаллы». Трансмутация металлов у Парацельса отодвинута на второй план. Исцеляющийся организм — достойный заменитель угасающей злато-сереброискательской идеи.

Новые идеи Парацельса противостоят традиционной алхимии. Противостоят, но и генетически связаны.

«Во всем, что касается знания и опыта, философы, предшествовавшие мне, имели в качестве своей цели скалу истины, но ни один из них не попадал в цель. Они думали, что ртуть и сера суть начала металлов, но не упоминали и во сне третьего начала… И вот я утверждаю, что в любой вещи содержатся три начала: ртуть, сера и металлическая вода (раствор соли), питающая первые два. Если небесные светила и природа позволяют, дерево вытягивает сначала ветви в марте месяце, потом распускаются почки, появляются цветы, и так до осени, когда, наконец, вызревает груша. Точно так же и с металлами. Они рождаются таким же образом из недр земли. Пусть же алхимики, ищущие сокровище сокровищ, заботливо отметят это!».

Итак, по Парацельсу, каждое тело образуется из трех субстанций, имена которых: сера, меркурий и соль. Взять в руки тело — значит, держать в руках три невидимые субстанции. Чтобы испытать это, надо, например, взять дерево. Это и есть тело. То, что сгорит, и есть сера, то, что будет дымить, — ртуть, а что превратится в золу, — то соль. В человеке ртуть есть дух (spiritns), сера — душа (anima), а соль — тело (corpus).

Затем алхимическая триада под воздействием медико-лекарственной практики видоизменяется в «пятерицу». Парацельс говорит уже не о трех, а о пяти субстанциях, или «ближайших и естественных принципах»: сера, ртуть, соль, флегма, caput mortum — «мертвая голова» — сухой кубовый остаток. Флегма и мертвая голова — наиболее грубые субстанции пониженной духовности, содержащиеся в грубых землях и простых водах. Отсюда иное определение алхимии, данное Парацельсом: это — искусство, которое путем растворения смесей отделяет чистое от нечистого.

В обыкновенном золоте, согласно Парацельсу, квинтэссенции мало, зато много прокаженного тела. Спиритуалистический план Парацельсовой химии таков: планетно-зодиакальные флюиды, одухотворяющие вещественный мир «арканумов», лекарственных сил вещества, соотнесенных с частями тела. Но часть тела не тождественна телу в целом. Она относительно самостоятельна.

Приведем Парацельсов рецепт лечения чахотки:

«Чахотку можно вылечить так: возьми белого хлеба в любом количестве и размачивай его 24 часа в хорошем вине. На следующие сутки, помолившись, выпей этого вина. И так все 9 дней. Не пей при этом ничего иного. Все это время собирай мочу в сосуд, подвешенный над дымящимся очагом. По мере испарения мочи чахотка твоя тоже пойдет на убыль».

Целение, как видим, мистическое, но и диетическое.

 

От алхимии к химии

Ванноччо Бирингуччо (XV–XVI века) — автор известного труда «Pirolechnia». Десять книг этого сочинения содержат сведения о многих веществах: азотной кислоте, амальгамах для извлечения золота из руд, купоросах, видоизменениях серы, квасцах, окисленном и сернистом мышьяке, соли. Говорится о стеклоделии, металлических зеркалах, пробирном искусстве. Приведены составы пороха. Увеличение веса металлов под воздействием огня Бирингуччо объясняет улетучиванием огня. Субстанция легкая улетает, оттого и «тяжелеет» металл. Ход рассуждений — алхимический, хотя трансмутационная алхимия (в девятой книге) осуждается.

Известный под латинизированным именем Георгий Агрикола, а по-немецки Георг Бауэр (XVI век) написал знаменитую работу «De re metallica, libri XII» («О горном деле и металлургии, 12 книг»). Это фундаментальный свод о добыче и обработке металлических руд с обстоятельными ссылками на Бирингуччо и «Естественную историю» Плиния Старшего (жившего якобы в I веке). Много места отведено аналитическим методам идентификации металлов и минералов и определения сопутствующих примесей. В «Послании светлейшим и могущественным герцогам» самозабвенно ругает алхимию и ее адептов, однако в последние годы жизни упрямо ищет пути трансмутации.

Бернар Палисси (XVI век) прославился стеклоделием, в частности изготовлением окрашенных стекол, усовершенствованием добычи поваренной соли в Бискайском заливе, был великим мастером по фаянсовой посуде, эмали, цветным глазурям. Эмпирический поиск у Палисси был принципиально не теоретичен. Возможно, поэтому рецепт его чудесных глазурей ушел вместе с ним. Он же, вероятно, впервые применил известковый мергель как минеральную добавку к навозу для удобрения. Главная его книга называется «О гончарном искусстве, о его пользе, об эмалях и огне» (1580 год). И он резко критикует алхимиков.

Алхимические начала в представлении Иоганна Баптиста Ван-Гельмонта (XVI–XVII века) приобрели реальность, проверяемую опытом. По его мнению, «огонь» (горящий пар) не есть самостоятельное вещество. Он — раскаленные пары. Сжигание дубовых углей подтвердило ему это. Spiritus Silvester — лесной дух, или газ, — результат этого сжигания. Ван-Гельмонт формулирует понятие о газе, тождественном духу:

«По особенностям дела и за отсутствием имени я назвал это испарение газом, что близко к хаосу древних».

Газ как принцип отождествлен с воздухом и овеществлен в «газ», который можно собрать.

Главный теоретический интерес Ван-Гельмонта состоял в изучении составных частей сложных тел, причем эти составные части понимались как простые тела. Вода (реальная вода) — составная часть сложных тел. Он был сторонником и одним из первых осуществителей количественного опыта.

Он отрицает ртуть, серу и соль как составные части сложных тел, утверждая, что их присутствие недоказуемо опытом и применение их в качестве идеальных принципов для практики бессмысленно, но ставит опыт по превращению 2000 весовых частей ртути в золото с помощью одной весовой части философского камня, объявляя о своей удаче. В то же время им поставлен замечательный опыт количественного сжигания 62 фунтов сухого дуба, давшего 1 фунт золы и 61 фунт углекислоты, что служит доказательством двухэлементного состава тел: все тела состоят из воды и газа.

Ван-Гельмонт установил горючесть водорода (не идентифицируя, разумеется, его как водород). Он явился одним из основателей пневматической химии. Вместе с тем он незыблемо верил в трансмутацию металлов и в их самозарождение.

Анджело Сала (XVI–XVII века) впервые объяснил образование азотной кислоты из селитры тем, что эта кислота вытесняется из селитры серной кислотой. Повторил опыт Ван-Гельмонта с омеднением железного гвоздя, считая, что медь уже содержится в растворе медного купороса.

Франсуа Делебоэ Сильвий (XVII век) изучал животные соки, желчь, ферменты. Продвинулся в медицинской химии. И тоже верил в трансмутацию металлов, занимаясь ею практически.

Сильвия Отто Тахений (XVII век) известен как врач. Изучал химические свойства минеральных веществ, разработал ряд химических реактивов для качественного и количественного определения многих веществ. Был одним из первых химиков-аналитиков. Самый знаменитый его опыт — окисление свинца до двуокиси с последующим восстановлением ее вновь до свинца. Тахений установил 10 %-ное увеличение веса при окислении и такое же уменьшение при восстановлении. Тахений представлял минеральную соль как результат взаимодействия минеральных щелочей и кислоты, именно их считая материальными началами, отвергая алхимическую триаду. Проявил новое химическое мышление в рамках алхимии.

Главным сочинением Андрея Либавия (XVI–XVII века) была «Алхимия». Первый раздел книги содержит описание химической посуды, химических аппаратов, нагревательных приборов. Дан проект идеальной химической лаборатории. Алхимия, как ее понимает Либавий, — наука практическая, складывающаяся из двух взаимосвязанных частей. Первая из них — различные методы оперирования с веществами и способы определения их свойств. Вторая — собственно химия как наука получения веществ.

Либавий — экспериментатор. Назвав главное свое сочинение «Алхимией», он, в сущности, уже не алхимик, а химик-технолог XVI–XVII века, кануна первой научной революции. Если в более ранние времена химик-практик, изготовитель полезных вещей, неукоснительно следовал традиционному, застывшему в веках рецепту, лишь иногда незначительно видоизменяя канон, технолог Либавий делает практическое предписание объектом химической технологии как науки. Вместо рецепта — почти типовой регламент, включающий почти типовые операции над оборудованием, инструментом, сырьем, промежуточным продуктом, веществом-изделием, практически примененным веществом.

Отныне практика приобретает теоретический статус. Именно это обстоятельство (в числе иных социально-экономических обстоятельств) сыграло свою роль в переходе от цехового умения к мануфактурному производству.

Иоганн Рудольф Глаубер (XVII век) — химик-технолог, врач, но и алхимик. В сочинении «Новые философские печи» (1648–1650 года) описывает нагревательную аппаратуру и препаративные приемы. В книге «Opera chimica» (1658 год) приводит основоположения анализа и синтеза лекарственных препаратов. Дает обширные сведения из химии минеральных веществ, красильного дела, ятрохимии. Обосновывает влияние технических производств на химическую технологию. Именно от Глаубера начинается переход от технохимических ремесел к химическим технологиям, которые стали естественным результатом взаимодействия технохимического ремесла с теоретизирующей алхимией, в том числе и ятрохимией — алхимией лекарственной.

Основатель научной школы химии, иностранный член Петербургской Академии наук Юстус Либих (1803–1873) говорил:

«…Я занялся историей алхимии и ятрохимии и открыл, что они являются не заблуждением времени, а естественной ступенью развития, такой именно ступенью, когда все силы были направлены на определение свойств тел; когда следовало открыть, наблюсти и определить их особенности»… «На какой точке развития находились бы сейчас химики без серной кислоты, открытой алхимиками более чем тысячу лет назад? Без соляной и азотной кислот, без аммиака, щелочей и многочисленных соединений металлов, без винного спирта, эфира, фосфора, берлинской лазури?!»

Вот что было найдено на этом этапе, именуемом алхимическим. К этим достижениям можно прибавить основательную «экипировку» алхимической лаборатории. Добавим к этому и описание реакции нейтрализации, открытие новых элементов, например фосфора и сурьмы, изобретение пороха, фарфора и прочее.

По мнению Д. И. Менделеева (1834–1907):

«важная заслуга алхимиков состояла в том, что они делали много опытов, открыли многие новые превращения».

В лекциях по общей химии, читанных в 1880–1881 годах слушательницам Высших женских курсов, Менделеев говорит еще определенней: алхимикам

«…наука обязана первым точным собранием химических данных. Поверхностное знакомство с алхимиками часто влечет за собой невыгодное о них мнение, в сущности, весьма несостоятельное… Только благодаря запасу сведений, собранных алхимиками, можно было начать действительное научное изучение химических явлений».

Итак, алхимия — отнюдь не одно сплошное заблуждение. Кроме того, алхимия достаточно неоднородна. Золотоискательское направление отягощено оккультным привеском, заслонившим зачатки собственно химических знаний, и оно переродилось, в конце концов, в чисто мистическую литературу. Однако опытное направление, непосредственно связанное с практикой, дало рецептуры, лабораторное оборудование, препаративные приемы, лекарства, положив начало новой химии, подлинной науки.