В детстве Жозеф Пруст, маленький, черноглазый мальчик, был ужасным непоседой и на удивление любознателен. Кроме шумных игр с товарищами, он очень любил пробираться в аптеку своего отца и рассматривать там банки и пакеты с разнообразными веществами. Аптека господина Луи Пруста была одной из самых крупных в Анжере. Несколько учеников, работая не покладая рук, помогали ему успешно справляться с делами. Малыш Жозеф был в аптеке всеобщим любимцем, и не только потому, что его большие черные глаза источали доброту душевную: всем нравилось, когда он задавал вопросы и разговаривал при этом, как взрослый. В шесть лет Жозеф знал уже многие из химикатов, различал их по цвету банок и по расположению на полках. Он никогда не путал, если его просили принести какое-нибудь вещество.

— Жозеф, подай мне банку с каломелем, — бывало, скажет кто-нибудь, и мальчик тут же выполнял просьбу; он любил помогать взрослым.

Когда Жозеф пошел в школу, он по-прежнему заходил в: аптеку. Вот почему отец решил, что сыну в одиннадцать лет уже можно было познавать тайны аптекарского искусства. Жозеф читал толстые фолианты — руководства по фармации, изучал свойства веществ, овладевал методами работы в лаборатории. Это, разумеется, увлекало его. Но еще большее удовольствие он испытывал, если выпадал случай одному находиться в лаборатории. Тогда он смешивал различные химикаты, в полученную смесь наливал понемногу из разных банок и бутылей и размешивал содержимое в стакане. Густая масса становилась то зеленой, то синей, то вспенивалась и начинала выделять газы. Мальчик задыхался и кашлял, но упорно продолжал свои опыты. В один из таких вечеров в лабораторию вошел отец.

— Почему в лаборатории так дымно? Чем ты занимаешься? Жозеф смущенно опустил глаза и не ответил. Отец посмотрел на него с укоризной.

— Дай посмотреть, что это за каша? Что ты туда наложил?

Жозеф указал на открытые склянки.

— Всего понемногу.

— Портишь только химикаты. А ведь и не знаешь, что можешь отравиться. Запомни хорошенько: никогда не смешивай вещества, не зная, что получится в результате, и не прочитав об этом руководство. Выпороть тебя не мешало бы. Большой мальчик, а делаешь глупости.

— Отец, я наблюдал очень интересные реакции. Когда я долил к соли серную кислоту, она стала пениться и клубами начал выходить какой-то удушливый газ. У меня даже запершило в горле. 

— Если ты так интересуешься химией, мы пошлем тебя учиться.

— Правда, отец? Я ведь так мечтаю об этом.

— Не хочу, чтобы ты и в дальнейшем совершал глупости. Ну, а если что-нибудь взорвется и ты ослепнешь?

Жозеф жил мыслью об отъезде в Париж. Он усердно читал — хотел узнать как можно больше. Ведь в столице стыдно опозориться. Лето было жарким, и его сверстники целыми днями не вылезали из реки, но Жозеф не поддавался искушению. Он сидел в тени деревьев и упорно читал. А когда наступил день его рождения, отец сказал ему, что через два дня они отправляются в путь.

Четырнадцатилетнему Жозефу поездка в Париж показалась едва ли не кругосветным путешествием.

Отец поместил Жозефа в пансион, с хозяйкой которого, болтливой и толстой парижанкой, он познакомился однажды в Нанте.

Занятия в «Жарден де Руа» начались в октябре. Жозефу не терпелось заняться химией. Он слушал лекции Гийома Франсуа Руэля, известного аптекаря, профессора химии и члена Парижской Академии наук.

Жозеф проявлял особенно большое умение и искусство во время лабораторных занятий. Это не могло пройти незамеченным от наблюдательного взора профессора Руэля, который стал поручать молодому Прусту более сложные задания. Пруст всегда отлично справлялся с порученным ему делом и тем завоевал симпатии профессора.

Прошло полтора года с тех пор, как Жозеф Пруст приехал в Париж. Он работал с большим усердием и нередко допоздна засиживался в лаборатории. Как-то в один из холодных февральских вечеров в лабораторию вошел профессор. Пруст заканчивал опыт.

— Надеюсь, что вы познакомились с моей статьей о солях, — спросил профессор Руэль.

— Да, я прочитал ее несколько раз — хотел во всем разобраться. Скажите, профессор, как вы получаете соли с избытком и с недостатком кислоты?

— Для этого необходимо взять древесную золу и прибавлять к ней серную кислоту до тех пор, пока жидкость не перестанет пениться, потом добавить еще столько же кислоты для обеспечения избытка. Если раствор затем нагреть, а потом остудить, получатся кислые на вкус кристаллы. Но если вы нальете в стакан серную кислоту и к ней начнете прибавлять золу, пока она не останется в избытке, а затем снова прокипятите и уже' остывшую профильтруете, вы получите кристаллы с щелочно-терпким вкусом.

— Понятно. Вторая соль получится с недостатком кислоты.

— Примечательно, что количество металла, содержащегося в этих двух видах солей, скачкообразно изменяется. В кислой соли его содержание примерно в полтора раза меньше.

— Как мало мы знаем о веществах, которые нас окружают!

— Вы — мой лучший ученик, Пруст, и я вижу, что у вас большая тяга к науке. Хотите приступить к настоящим исследованиям?

— Не могу не выразить своей радости, услышав ваше предложение, профессор.

— Тогда садитесь и слушайте. Из моих лекций вы знаете, что самой большой загадкой для нас пока остается жизнь. Что происходит в нашем теле, в организме животных, как изменяется пища, котирую мы ежедневно съедаем? Разумеется, на все-эти вопросы мы не сможем ответить, но давайте попробуем раскрыть хотя бы маленькую толику этой огромной тайны. К примеру, возьмем мочу. В ней содержатся самые разнообразные вещества. Надо попытаться определить их, получить в чистом виде и изучить. Можете приниматься за это завтра же.

Химическая лаборатория 1765 г.  

Задача была далеко не из легких. В то время методы анализа еще не были разработаны, не были открыты и многие химические элементы. Это часто приводило к ошибкам, к результатам, которые не поддавались объяснению. Пруст выпарил для концентрирования мочу и оставил ее остывать. Когда на следующий день исследователь вошел в лабораторию, чтобы продолжить работу, он заметил на дне сосуда значительное количество белых кристаллов, отделил их и подверг многократной очистке перекристаллизацией. Вскоре Пруст убедился, что это не одно вещество, а смесь нескольких. Исследователю удалось их разделить и получить в чистом виде, однако задача оставалась еще не решенной. Учителю Пруста, профессору Руэлю, так и не довелось дожить до ее решения: он умер в 1770 году.

Пруст продолжал работу под руководством брата профессора — Илера Мартина Руэля. Прошло еще несколько лет упорного труда и непрерывной учебы. Он уже установил, что в моче содержится несколько солей — хлорид натрия и соли аммония. Пруст открыл новую кислоту, которая тоже имела вид белых прозрачных кристалликов, и назвал ее мочевой кислотой.

Молодой ученый, поступив на работу в лабораторию, вскоре приобрел славу способнейшего исследователя и блестящего оратора. Его объяснения слушали с большим интересом. Прошло немного времени, и о Прусте заговорили в Европе. Он получает приглашение из Испании: в Реальной семинарии Сеговии ему предложили кафедру профессора химии. Двадцатитрехлетний Пруст принимает приглашение и отправляется в Испанию.

Сеговия оказалась маленьким городком, расположенным на западных склонах Сьерра-де-Гвадаррамы. Жизнь в этом местечке текла спокойно и монотонно, но для Пруста настоящая жизнь была только в лаборатории.

Прусту необходимо было овладеть испанским языком, поскольку он собирался читать лекции. Он с жаром принялся за дело и спустя короткое время уже блестяще владел языком. Не знавшие его прежде полагали даже, что их новый лектор — испанец. В 1780 году Пруст принял предложение стать профессором в Королевском лицее Сеговии, где обучались будущие артиллерийские офицеры. Лицей располагал большими лабораториями, и это обстоятельство привлекло молодого ученого. Иногда Пруст отправлялся в горы. Он не раз поднимался на пик Альмансор в горах Сьерра-де-Гредос. Молодой ученый интересовался минералами, собирал он и разнообразные растения; в высокогорных долинах рядом с вечными снегами, шапкой накрывшими вершины, он обнаружил широкие синевато-зеленые побеги исландского лишайника. В лаборатории он приготовил настой лишайника в воде и извлекал оттуда горький на вкус сок. Потом долго кипятил это растение и полученный отвар раздавал страдавшим от цинги солдатам. Опухоли на деснах больных через некоторое время спадали, и десны переставали кровоточить. Пруст был убежден, что цингу вызывает плохая, малокалорийная пища, которой кормили солдат. Он принялся исследовать различные пищевые продукты, составлять рецептуры для улучшения питания солдат. Пруст готовил из мяса и костей специальные таблетки, и их раздавали солдатам как дополнительную пищу в долгих и изнурительных походах.

Пожалуй, самыми интересными были исследования ученым пороховых смесей. В те годы артиллерия нуждалась в сильных взрывчатых веществах, и в лаборатории лицея началась усиленная работа по их изготовлению. В одних ступах растирали сосновый уголь, получая мельчайший порошок, в других толкли серу, в третьих — селитру. Пруст составлял различные рецептуры, изменяя количество угля, серы и селитры. Из этих смесей приготовили затем взрывчатку для снарядов, погрузили все на мулов, впрягли орудия, и вся колонна двинулась на стрельбище к горному хребту; там, в безлюдной скалистой местности, начались испытания взрывчатых свойств пороховых смесей. Грохот взрывов сотрясал округу. Солдаты после каждого выстрела измеряли дальность полета снарядов, Пруст записывал результаты в тетрадь, заполняя ее колонками цифр и расчетами.

Были испытаны самые различные пороховые смеси и проведены опыты по определению скорости их сгорания. Пруст сделал приспособление для улавливания газов после взрыва и прибор для анализа газов, оставшихся в стволе орудия. Однако многократные анализы газов и измерения показали, что затраченные на это усилия к ожидаемым результатам не привели. Пруст не очень огорчился, сожалея лишь о потерянном времени. Правда, не оправдались надежды начальника лицея, генерала Руэнтоса. Он лично явился на стрельбище, чтобы убедиться в безуспешности попыток.

— Это все, что я мог сделать, — сказал Пруст. — Старые рецептуры пороха, видимо, надежнее. В книге алхимика Марка Греко еще в 1250 году было записано следующее: «Возьми один фунт живой серы, два фунта липового или ивового угля и шесть фунтов селитры… и осторожно смешай».

— Весьма сожалею, господин профессор. Хочу надеяться, что в недалеком будущем мы все же найдем более сильное взрывчатое вещество. Вы понимаете, какое значение это имеет для нашей артиллерии?

— Безусловно, господин генерал. Но задача не является вовсе неразрешимой: нужно просто идти по другому пути.

— Что вы предлагаете?

— Искать другие взрывчатые вещества. Порох исчерпал свои возможности.

— Надеюсь на успех ваших исследований.

— Заранее трудно что-либо обещать. Как вам известно, работы в лаборатории ведутся непрерывно, но результаты покажет будущее.

В лаборатории Пруста были собраны самые разнообразные руды — железная, медная, цинковая, свинцовая, ртутная. Для анализа руды Пруст нагревал ее в растворе серной кислоты. Из сосуда выделялся отвратительно пахнувший газ (сероводород), который сначала называли серным газом, а позднее — сульфидом водорода. Однажды, разлагая цинковую руду, Пруст заметил, что раствор медного купороса небесно-голубого цвета, находившийся в стоявшем рядом сосуде, покрылся коричневой пленкой. Он придвинул сосуды друг к другу и стал размешивать голубой раствор, который постепенно становился черно-коричневым: выпал осадок.

— Что случилось, господин Пруст? — опросил у него помощник.

— Занимательное явление — серный газ разрушил синий витриол. Посмотри, как обесцветился раствор, а на дне образовался черный осадок. Очевидно, эту реакцию можно использовать для определения состава еще не известных веществ.

Пруст приступил к изучению действия серного газа на другие растворы. Он установил, что в растворах солей свинца, кобальта и никеля сероводород образует черные осадки, а в растворах солей сурьмы — оранжевый. Это было выдающимся открытием. Свойство сероводорода давать цветные осадки послужило основой новых методов анализа, на которых строилась зарождающаяся в то время аналитическая химия, которая и сегодня использует сероводород для разделения и определения металлов.

Пруст занимался в основном практическими вопросами. Для увеличения производства металлов необходимо было усовершенствовать технологию их получения. Это потребовало строительства крупной исследовательской лаборатории в Мадриде.

В 1791 году Пруст покинул Сеговию, чтобы занять место руководителя лаборатории в Мадриде. В ней работало около двадцати известных в то время ученых, изучавших химию в университетах Парижа, Саламанки и Пизы. Пруст продолжал исследования руд. Недра Испании были богаты свинцом и цинком: в Сьерра-Морене находились огромные залежи ртутной руды, окрестности Минас-де-Риотинто в Андалузии изобиловали медной рудой, а в горах Астурии и Каталонии был обнаружен пирит.

Еще в начале своих исследований Пруст заметил, что из железного колчедана могут получаться две (различные по свойствам) соли серной кислоты. Как-то беседуя со своим помощником, он поделился наблюдениями:

— Если мы разложим пирит серной кислотой и оставим его кристаллизоваться, получится зеленый витриол. Если прокалить пирит, а полученную золу растворить в серной кислоте, образуется красный витриол. Зеленый витриол со щелочными растворами дает бледно-зеленый осадок железного основания, а красный витриол образует красно-коричневый осадок. Если держать бледно-зеленый осадок какое-то время на воздухе, он постепенно становится коричневым. Это показывает, что для железных солей характерны два разных состояния окисления. Отсюда можно заключить, что железо имеет два различных окисла — низший и высший.

— И другие свойства этих двух видов солей различны? — спросил Эрнесто.

— Да. Только красный витриол дает берлинскую лазурь, и только он образует черное соединение с раствором из чернильного орешка.

— Действительно, — подтвердил Эрнесто, — анализы, которые вы поручили мне провести, показали, что в одном окисле кислорода примерно в полтора раза больше, чем в другом.

— Верно. Существуют две различные степени окисления железа, которые дают начало двум рядам соединений.

Несмотря на то что методы анализа в то время были неточными и результаты, полученные Прустом, были далеки от истинных, они явно показывали, что есть два вида соединений железа. Подтверждение этому Пруст находил в различной окраске соединений. Из его исследований следовало, что медь, олово, сурьма, кобальт, никель и свинец также образуют по два, ясно отличающихся друг от друга окисла. Он пытался получить оба вида соединений этих металлов, однако опыты не увенчались успехом.

С другой стороны, для некоторых элементов он получал лишь один-единственный окисел. Например, ему был известен белый порошок (окись цинка), который получался при обжигании цинка. Самым интересным, по его мнению, было то, что этот белый порошок всегда обладал одними и теми же свойствами. Пруст располагал цинковой рудой — сфалеритом, — из различных областей Испании. При нагревании до высокой температуры она сгорала и превращалась в белый порошок — окись цинка. Пруст обжигал сфалерит, привезенный из Альмадена, Минас-де-Риотинто или из долины реки Гвадианы, но во всех случаях окись цинка обладала совершенно одинаковыми свойствами. Даже полученная в лаборатории (при взаимодействии соли цинка и щелочей) гидроокись цинка при нагревании до высокой температуры превращалась в ту же белую окись цинка.

— Я убежден, — говорил Пруст, — что это постоянство не случайно. Существует какая-то закономерность, которой подчиняются при соединении друг с другом все вещества.

— Но для этого нужны доказательства, — возразил Эрнесто.

— Они у нас есть… Что вы скажете о малахите? Свойства природного и полученного в лаборатории малахита совершенно одинаковы. Если их нагреть, получается черный окисел. У них и одинаковое содержание меди. Разве в природе малахит образуется из синего витрила и щелочи, из древесной золы или раствора соды?

— Конечно, нет.

— Однако у них одинаковые свойства. Следовательно, эти соединения имеют постоянный состав, хотя и получены различными способами.

Пруст имел еще много доказательств правомерности своих выводов. Он прекрасно помнил те наблюдения, которые проводились им в ртутных шахтах Альмадена: тогда нагревали ртутную руду, чтобы разложить ее и выделить ртуть. Случалось, однако, что на поверхности ртути образовывалась легкая красновато-желтая пыль, такая же, как в природных условиях. Может быть, кислород воздуха и ртутные пары снова соединяются, образуя окисел?

Исследования показали то же самое: у соединения (окисла) всегда был один и тот же состав. В ту пору в Каире на лекциях в Египетском институте Бертолле утверждал, что вещества могут соединяться друг с другом в произвольных соотношениях. Постоянный состав соединений, по мнению Бертолле, — явление случайное, оно зависит только от того, что опыты проходят при одних и тех же условиях.

Так возник знаменитый спор между двумя великими учеными. Опыты, научные статьи, обсуждения… В течение многих лет ученые умы Европы решали этот спорный вопрос. В конце концов ученые из Франции, Германии, Англии, Италии, России и Голландии признали правоту Пруста и был утвержден закон постоянства состава химических соединений.

Наряду с этим Пруст занимался решением практических задач, в частности получением сахара из местного сырья. В то время многих ученых интересовала эта проблема. Маргграфи Ахард сделали попытки получить его из свеклы. Ловицполучил кристаллический сахар из меда, но это открытие не нашло практического применения.

Пруст решил применить те же методы, что и при получении сахара из сахарного тростника. Он приготовил виноградный сок, подверг его тщательной очистке и действительно получил сахар. Уже в 1802 году в своей лаборатории он хранил несколько банок, наполненных желтоватым кристаллическим сахаром, полученным из виноградного сока. Дальнейшие его исследования показали, что в виноградном соке содержится несколько различных сладких веществ. Разумеется, ему не удалось установить их состав, однако ученым стало известно, что в винограде существуют несколько видов Сахаров.

В 1808 году Пруст возвратился во Францию. Однажды дом его посетил незнакомец, одетый во все черное. Он прошел в кабинет и подал конверт, скрепленный императорской печатью.

— Чем могу быть полезен? — спросил Пруст.

Человек указал на конверт. Пруст распечатал его и извлек оттуда длинное послание. Он был в полном недоумении: господи, письмо от Наполеона! Ученый углубился в чтение. Франция, как писал император, испытывала большие трудности в снабжении сахаром, и потому решение этой проблемы — задача, не требующая отлагательства. Не согласится ли господин Пруст заняться организацией производства сахара? Правительство выделило на это сто тысяч франков.

Сто тысяч! Да на эту сумму можно купить целый город. Странно, но, может быть, за этим кроется какая-то ловушка?

Нет, лучше не браться за такое. Ведь после публикации его исследований о получении сахара из винограда поднялся невероятный шум. Говорили всякое: что он не был первым, что другие и до него проводили подобные исследования, что он заимствовал свои идеи… Пусть теперь те, кто бил себя в грудь, доказывая свои заслуги в этом, займутся производством сахара. Деньги ему не нужны. Ему нужна наука, лаборатория, а они у него есть, и этого вполне достаточно.

Пруст поднял голову, но незнакомца уже не было. Пруст взял перо и кратко изложил свой отказ императору.

Жизнь в Париже была тяжелой. Непрерывные войны Наполеона создавали огромные трудности в стране. Франции грозил голод.

Это заставило ученого вновь обратиться к изучению пищевых продуктов. А что, если попробовать получить некоторые заменители недостающих продуктов?

Пруст начал исследования с пшеничной муки. Он надеялся, что удастся найти способ ее переработки в продукт, который смог бы заменить сыр. Если замесить тесто, а потом продолжительное время промывать его под слабой струей воды, крахмал вымывается и в конце концов остается эластичное, липкое вещество. Пруст подверг это вещество брожению. В результате получился ноздреватый продукт, обладающий кисловатым вкусом, немного напоминающим вкус испорченного сыра. Несколько лет подряд Пруст занимался этими исследованиями и установил, что при брожении этого продукта образуются углекислый газ, аммиак и уксусная кислота. Для сравнения он подверг исследованию и сыр: Пруст выделил растворимую в спирте кислоту и нерастворимый белый порошок, названный им «окисью сыра». Он подробно исследовал и описал его свойства. Эта «окись» возгонялась при нагревании, а при высокой температуре разлагалась. При поджигании белый порошок горел светлым пламенем. Пруст решил, что это вещество похоже не только на жиры, но и на «животные окислы» — так называли раньше белковые вещества. Позднее было доказано, что это вещество, впервые выделенное и изученное Прустом, является одной из аминокислот, которая входит в состав белковых веществ, — лейцин. Не найдя сходства между веществами, извлеченными из сыра, и эластичным веществом пшеничной муки, он назвал последнее глютеном. Это вещество белкового характера содержится в пшенице.

Крупный вклад Пруста в науку получил высокую оценку французских ученых. В 1816 году Жозефа Луи Пруста избрали членом Парижской Академии наук. Это была самая высокая награда, которую заслуженно получил скромный ученый.

Уставший от непрерывной работы, Пруст решил удалиться на отдых в Анжер. Здесь, в родном доме, он надеялся провести последние годы своей жизни. Но его неугомонный характер не давал покоя и дома. Пруст все чаще стал наведываться в аптеку, которой теперь руководил его брат. Отдохнув несколько месяцев, он твердо решил продолжить исследования.

— Пьер, не могу сидеть сложа руки, — сказал он как-то брату.

— Вижу, Жозеф, что ты частенько посматриваешь на нашу аптеку.

— Знаешь, для меня безделье — не отдых, а настоящая пытка. Я отдыхаю только среди пробирок в лаборатории. Завтра же начну работу.

— Но где?

— Здесь, в аптеке.

— Такому ученому, как ты, академику, и работать в аптеке! Слыханное ли это дело? Оборудуем лабораторию в большой комнате, и я найду тебе помощников. У меня на примете есть способная молодежь.

— Неплохо придумано, но ждать не хочется. Пока буду работать здесь. Должен уточнить одно предположение.

— Что ты имеешь в виду?

— Мы знаем, что в пшенице содержится глютен. Но меня интересует, есть ли это вещество и в других злаках, например в ячмене?

…Несколько лет продолжались исследования, последняя работа ученого. 5 июля 1826 года он скончался. Потомки будут вечно помнить его имя: Жозеф Луи Пруст открыл один из основных законов химии — закон постоянства состава вещества.