Великое открытие и опыт, едва не стоивший жизни
Гемфри Дэви был одной из тех редких фигур, которые словно не могли оставить мир таким, каким его нашли. Родившись в небогатой семье в Корнуолле (Англия), он поднялся до уровня одного из самых изобретательных умов начала XIX века — химика, экспериментатора и блестящего популяризатора науки, чьи открытия изменили и науку, и промышленность.
Будем рады если вы подпишитесь на наш телеграм канал
Изолировал ли он новые элементы с помощью самодельной батареи, поражал ли публику эффектными демонстрациями своих опытов или работал над устройствами, которые впоследствии спасли жизни шахтёров — Дэви подходил к любой задаче с почти электрической любознательностью. Он помог вывести химию из тени алхимии в современную эпоху, искренне веря, что даже самые обыденные вещества могут скрывать поразительные тайны.
Успех Дэви был результатом не просто любопытства. За ним стояли исключительная смелость и преданность делу. Его не устраивало размышлять над формулами — ему нужно было испытать всё на себе. Единственный способ понять, как природные вещества влияют на человеческое тело, заключался в прямом эксперименте. И в случае Дэви — в экспериментах на самом себе.
Гемфри Дэви прославился тем, что вдыхал различные газы и химические смеси, делая это задолго до того, как стало понятно, как именно они воздействуют на организм. Разумеется, никому не стоит вдыхать или принимать внутрь вещества, действие которых неизвестно. Но именно это и делал Дэви. И это едва его не убило.
Дэви довольно быстро пришёл к выводу, к которому рано или поздно приходят многие пытливые исследователи: если хочешь получить реальные данные, а не одни лишь гипотезы, нужно проводить опыты на живом организме. И что может быть более прямым способом получить первичную информацию, чем экспериментировать на самом себе?
Чтобы выяснить, как определённые газы воздействуют на человека, Дэви синтезировал их, а затем вдыхал, наблюдая за эффектами.
Самым известным газом, который он испытывал на себе, был закись азота (N₂O), более известная как веселящий газ. Это было выдающееся открытие. Газ, вызывающий эйфорию, произвёл большое впечатление. Дэви вдыхал закись азота снова и снова, иногда подолгу. Он отметил, что у газа почти нет серьёзных побочных эффектов. Более того, он предположил, что однажды это вещество можно будет использовать в хирургии, чтобы облегчить состояние пациента. И это предположение оказалось пророческим.
Хотя действие веселящего газа Дэви нравилось, он вдыхал и другие газы, куда менее приятные.
Одним из самых опасных газов, с которыми он экспериментировал, был угарный газ (CO). Сегодня известно, что это один из самых смертоносных газов. Он может быстро убить человека. Угарный газ связывается с гемоглобином и блокирует перенос кислорода по организму. Смерть может наступить быстро и без предупреждения, потому что CO не имеет ни цвета, ни запаха.
Когда Дэви начал вдыхать угарный газ, он понял, что допустил серьёзную ошибку. Позже он писал:
«Мне казалось, что я погружаюсь в небытие, и у меня едва хватило сил уронить мундштук из полуоткрытых губ… но я не думаю, что умру».
Его организм стремительно лишался кислорода, и он буквально ускользал в забытьё. Это было крайне болезненно. Тем не менее у Дэви хватило научного хладнокровия проверить собственный пульс: он стал «тонким, как нить», и бешено учащённым. Дэви выбрался из лаборатории и рухнул в саду, его сотрясала неконтролируемая дрожь, а грудь разрывали острые боли. Почти через полчаса помощники нашли его в таком состоянии и отнесли обессиленного молодого химика в постель. Дэви выжил, но это был по-настоящему близкий контакт со смертью.
То, что он выжил, было чистой удачей, и этот случай часто называют одним из самых безрассудных его экспериментов. Более того, увидев химический состав CO, он ошибочно решил, что газ будет сравнительно безвредным. В конце концов, насколько опасными могут быть углерод и кислород?
Оказалось — крайне опасными.
Несмотря на риск, Дэви продолжал свои опыты. Он вдыхал чистый водород (H₂) и не заметил никаких вредных последствий. Тогда он не знал, что водород чрезвычайно горюч и даже взрывоопасен. Закури он сигарету во время такого эксперимента — его лёгкие могли бы загореться или взорваться прямо в груди. К счастью, этого не произошло, и он продолжил работу.
Среди других опасных газов, которые исследовал Дэви, были оксид азота (NO) — не путать с закисью азота — и диоксид азота (NO₂). Оба газа вызывали у него недомогание. Предполагается, что он мог серьёзно повредить слизистые оболочки, вдыхая их. Оксид азота вызывал кашель, жжение и боли в груди, после чего Дэви отказался от дальнейших экспериментов с ним. После контакта с диоксидом азота у него появились симптомы, похожие на химический пневмонит, и он болел несколько дней.
Со временем Дэви стал осторожнее, понимая, что продолжение таких опытов без меры может его погубить. Впереди у него была долгая и плодотворная карьера, и он остаётся одним из самых влиятельных учёных ранней современной эпохи.
Наследие Дэви поразительно широко — от основ современной химии до промышленной безопасности, электрохимии и даже зарождения анестезиологии. Хотя его часто вспоминают из-за смелых экспериментов с газами, его вклад значительно шире этих ранних опытов.
Позже он создал лампу Дэви — источник света, который не воспламенял взрывоопасные газы в шахтах. До её появления метан в шахтах регулярно приводил к пожарам и взрывам с многочисленными жертвами. Конструкция лампы включала мелкую металлическую сетку, пропускавшую свет, но не позволявшую пламени воспламенять окружающий газ. Это изобретение стало прямым следствием его обширного опыта работы с различными газами.
Дэви и его ученики также заложили основы электрохимии, исследуя взаимодействие электричества с веществом. Эти принципы легли в основу разработки батарей, гальванопокрытий, науки о коррозии, промышленных химических процессов и лабораторных аналитических методов. Особенно важным оказалось его наставничество по отношению к Майкл Фарадей. Фарадей позже разработал электромагнитную теорию и неоднократно признавал, что руководство Дэви и его ранние эксперименты сыграли ключевую роль в его собственных научных прорывах.
Так что, хотя Дэви часто вспоминают за его опасные и безрассудные опыты с газами, его истинное наследие куда шире. Погибни он тогда от угарного газа, развитие науки могло бы на время серьёзно замедлиться. Эксперименты Дэви и его глубокое понимание свойств газов и электричества помогли привести мир в современную научную и индустриальную эпоху.