З історії питання про азоті

Ряд протилежностей пов'язаний зі словом азот: з одного боку це нежиттєві газ, а з іншого боку немає життя без азоту, бо він є неодмінною складовою частиною білків: азот дає з'єднання то окислені, то відновлені, то кислотного, то лужного характеру, причому, на відміну від інших елементів, грає роль в життя рослини здатність використовувати у процесах синтезу різні ступені окислення та відновлення, як азотна, азотистих і азотноватая кислоти, аміак і гідроксиламін, а в нижчих організмів-і вільний азот. З економічної сторони також азот є те найдорожчим елементом, якщо мова йде про мінеральних добривах, то найдешевшим, якщо мати на увазі використання азоту бобових.

Історію питання про азоті потрібно починати, звичайно, не з Шульца, а з Буссенго, але і це буде правильно лише в тому випадку, якщо говорити про період цієї хімії, початок якій поклав Лавуазьє. Але насправді питання це виник ще задовго до Лавуазьє, за часів алхімії і іатрохіміі, хоча термінологія в той час була абсолютно іная5 йшлося зазвичай про повітряне початку селітри. Передбачалося, що зародки селітри (germes, oeufs) носяться в повітрі, але тільки в грунті відбувається інкубація і розвиток зародків і народжується дорогоцінна сіль (сіль землі). Вже Альберт Великий (Х111 століття) у своєму трактаті De mirabilibus mundi (О чудеса світла) говорить про селітрі. У авторів Х1У століття зустрічаються рецепти для очищення селітри як компонента пороху (), а потім нею починають цікавитися як сіллю родючості. У 1540 р. у Франції був заборонений вивіз селітри за кордон, його потрібно було здавати державі, а в 1544 р. було видано едикт про створення 300 пунктів з добування селітри.

Для того ж часу є позначка, що голландські кораблі привозили селітру з Індії. Мандрівники повідомляли, що селітра утворюється в природних умовах не тільки в Індії, але в Амеріке6 в Китаї і навіть в Іспанії. У 1563 р. з'явився трактат Бернара Паліссі про значення солей в землеробстві Les sels vegetatifs що сприяють росту солі -, де він ставить родючість грунту в залежність від вмісту в ній відомих солей і каже, що гній був би марний, якщо б не містив солі, яка залишається після розкладання соломи й сіна, а потім один із слухачів його лекцій у Парижі говорить ще більш визначено, що гній містити сіль сечі і що підвищення родючості грунту залежить від освіти в ній sucs nitreux або la salure de nitre соки селітри або сіль (суть) селітри. Він не раз повторював тезу Паліссі, що для грунту сіль є батько родючості, але у нього ясніше, ніж у Паліссі6 видно, який саме солі надається головне значення. Але найбільш чудовими є в ХУ11 столітті думки про значення азоту в житті рослин і про кругообігу азоту в природі, висловлені Іоганном Рудольфом Глаубер. Правда, поки він не вживає назву азот, він каже: nitrum.

Важко сказати, як слід перекласти це слово, але це не селітра: він рідко говорить окремо про селітрі і окремо про nitrum. Я б сказав, користуючись термінологією Синього птаха, що nitrum це душа селітри, це передчуття існування азоту. При перекладі на сучасну мову можна було б сказати, що nitrum у Глаубер іноді означає азот, а іноді іон NOз. У своїй праці Teutschlands Wohlfaht Благо Німеччини (1656) він говорить: Sal et nitrum est unica vegetatio, generatio omnium vegetabilium animalium, mineralium, що буквально перекласти важко, але в модернізованому викладі це близько до твердження, що зольні речовини (солі) і азот (або душу селітри) представляють єдину причину зростання рослин, якщо говорити тільки про грунт.

Характерно наступне місце у Глаубер: Ймовірно, вся селітра (або початок селітри), якій ми користуємося, відбувається з рослин. Вказуючи, що сенлітра утворюється на стінах стаєнь і скотних дворів, він ставить запитання: як вона утворюється? Очевидно, за рахунок сечі та екскрементів тварин. Але вони відбуваються з їжі тварин, з трави або сіна, словом, з рослинних матеріалів. Отже, ці останні містять початок селітри, а органи травлення тільки підготовляють його відщеплення. Глаубер відзначає, що селітра утворюється і без участі екскрементів, якщо змішувати з землею листя та інші матеріали рослинного або тваринного походження, і вказує, що це може бути використано для промислового добування селітри. Далі він каже, що селітру (nitrum) можна посіяти, як польові культури, і малою кількістю ферменту заразити величезне кількість землі, яка не сповільнить покритися селітрою, подібно до того, як невелика кількість пивних дріжджів може викликати бродіння величезного кількості тесту.

Таким чином, у нього є вже поняття про якусь подібність процесу освіти селітри з бродінням. У Глаубер були деякі уявлення про круговороті пов'язаного азоту. Він говорив, що початок селітри (nitrum) піднімається з глибин землі в царство повітря, звідки повертається насиченим астральними впливами і розчиненими у воді дощу, снігу і роси, щоб дати родючість грунті. Далі Глаубер Так говорить про початок селітри: Це як би пташка без крил, яка літає день і ніч без відпочинку, вона проникає між усіма елементами і несе з собою дух життя. Від nitrum відбуваються мінерали, рослини і тварини. Це початок ніколи не гине, воно міняє лише форму: коли входить в тіло тварин під видом їжі, воно виходить звідти в екскрементах і таким чином повертається в землю, щоб звідти піднятися частково в повітря з парами і виділеннями, і ось воно знову серед елементів. Воно існує в коріння рослин, і ось воно знову в харчових речовинах.

Таким чином, кругообіг йде від елементів у харчові речовини, з їжі в екскременти і звідти знову в елементи. Глаубер радить давати селітру коріння винограду, радить смачівиать посівне зерно розчином селітри, щоб збільшити врожаї. Свій гімн початок селітри Глаубер закінчує тим, що поряд з іншими епітетами і порівняннями він ставить питання: можливо, це і є азот, про яку пишуть філософи? Але як могло бути відомо Глаубер слово азот?

Звичайно вважають, що це слово бере початок від Лавуазьє і утворене з грецького слова (живу) і заперечення (alpha privatiwum). На ділі ж це слово набагато старший він зустрічається у алхіміків, хоча і в іншому сенсі. Звідки ж взялося це слово, яким користувалися алхіміки? Воно штучно побудовано так: альфа першим буква всіх тодішніх алфавітів, на яких писалися наукові твори (грецького, латинського і єврейського), зет остання буква латинського алфавіту, омега грецького і тов остання літера єврейського алфавіту. З поєднання цих букв і виходить слово Azot. Це варіант на мотив з Апокаліпсису: Аз есмь альфа і омега, початок і кінець: словом азот позначали те невідоме початок всіх початків, то філософський камінь, цей чудодійний фермент, здатний перетворити метали на золото, то взагалі якийсь таємничий ключ краси, здоров'я і багатства. Тому коли Глаубер говорив, що душа селітри і є азот філософів, то це, звичайно, не можна розуміти так, що Глаубер мав на увазі азот в розумінні Лавуазьє: це було тільки фігуральний порівняння, вжите для того, щоб підкреслити все значення початку селітри: проте можна думати, що і Лавуазьє знав про азоті філософів і тільки вклав у це слово конкретний сенс.

Потрібно зауважити, що в ХУ11 столітті Глаубер не був єдиним автором, який говорив про значення селітри. У 1621 р. вийшло твір лікаря при Людовіку Х111 Гі де Бросс Про природі, властивості і користь рослин (Gui de Brosse. De la nature, de la vertu et de l `utilite des plantes). У цій книзі поряд з невизначеними твердженнями, що їжею рослин є сіль, олія та spiritus, місцями йдеться про нитрозному соках грунту (les sucs nitreux), і вираз сіль землі у нього включає представлення про селітрі (гній містить сіль сечі). для плодоношення, або, вірніше, сіль це батько родючості.

Якийсь доктор Стубс повідомив в Лондонському королівському товаристві в 1668 р. про свої спостереження на острові Ямайці, що на землях, що містять селітру (les terres nitreuses під французькому перекладі), цукровий очерет росте пишніше, ніж на інших, що тютюн, що виріс на таких землях, при палінні видає тріск: попутно він зазначає, що рослини, насичені селітрою, погано зберігаються і легко загниває. Дуже давно ще у алхіміків існувала ідея про повітряне початку селітри le niyre aerien). У 1660-1669 рр.. різні автори (Digby, Hengshaw, Beal) говорили про присутність початку селітри в росі і рекомендували намочують насіння в розчині селітри.

Френсіс Бекон приділяв чимало уваги селітрі, і в своєму трактаті Silva silvarum (1626) він також називає селітру сіллю родючості: і у нього було розуміння, що деяка субтильна частина селітри стає суттєвою складовою частиною рослини. До тієї ж епохи ставляться вельми цікаві вислови Мейо, автора Tractatus guingue medico-physici, guarum primus agit de sal-nitro et spiritu nitro-aereo (1671) (П'ять трактатів медико-фізичних, у першому з яких йдеться про сіль селітри та повітряної селітрі).

Мейо перший висловив певне твердження, що селітра складається з кислоти і луги, що повітря бере участь в її освіті, даючи летючу її частина, але земля теж тут бере участь, даючи нелетючу луг (le sel fixe alcali сіль пов'язує щелось), Мейо вивчав освіта селітри в грунті і показав, що її міститься більше навесні, при початку вегетації, а потім кількість її зменшується, тому що рослини її поглинають.

Роберт Бойль (1626-1691), відомий хімік і фізик, засновник Лондонського королівського суспільства, присвячує селітрі спеціальні мемуари: A fundamental experiment made witf nitre (Грунтовна досвід, проведений з селітрою), в яких говорить, що селітра складається з двох начал: кислотного, яке летких і представляє рід мінерального оцту, і іншого нелетких, лужної природи. У ті ж роки в Німеччині члени Академії любителів природи (Academia Naturae Curisorum) чимало займалися з селітрою, і Балдвінус (Baldwinus) писав, між іншим: Гній полон початком селітри. Барб'є (Barbier) в 1681 р. написав мемуари під заголовком Spiritus nitro-aereo operationes in microcosmo - (Діяльність повітряної селітри в мікрокосмі). Джованні (Giovanni) в 1685 р. подав дисертацію Про бродінні, повітрі і про селітрі: Регіс у своїй Фізиці (Regis, 1691) говорить про поширеності селітри в грунті, і, нарешті, Шталь (Stahl) у 1698 р. приділив поширенню селітри велику увагу в своєму невеликому повідомленні Opusculum chimicum: він також говорить, що неправильно вважати селітру відбувається тільки із землі або тільки з повітря, але треба допустити участь того й іншого.

Отже, задовго до Лавуазьє склалося уявлення не тільки про значення початку селітри в житті рослин, а й про отмосферном проісходеніі цього початку. Коли Прістлі відкрив, що повітря складається з кисню і якогось залишку, який не підтримує горіння, то він спочатку назвав цей залишок флогістонірованним повітрям. Однак Лавуазьє показав, що цей газ міститься як такої в атмосфері, а не утворюється при горінні, причому головну увагу привернула нездатність цього газу підтримувати дихання і горіння: звідси первісне вираження Лавуазьє mofette, atmospherigue, тобто міазми, або задушливі гази, повітря. Ніякого зв'язку з повітряним початком селітри тоді не було встановлено, на перших меесто виступало протиставлення цього газу кисню відносно процесів дихання і горіння: але в 1783 р. Кавендіш показав, що при пропущенні електричної іскри через повітря цей газ з'єднується з киснем і дає оксиди азоту, що призвело до назви nitrogene (так, по суті, знайдений був місток від нежиттєвому азоту до дає життя рослинам селітрі).

З іншого боку, Бертола незабаром знайшов, що той же елемент входить до складу alcali volatil, тобто аміаку (а отже, і до складу ряду речовин тваринного походження), тому Фуркруа запропонував термін alcaligene. Але в 1787 р. комісія з хімічної термінології, що складалася з Лавуазьє, Бертола, Фуркруа і де Морве, предпочлда замість позитивної характеристики нового газу отмептіть негативні його властивості і назвала його нежиттєвим газом або азотом (Azote), роблячи це слово від грецького слова zoo живу і пояснюючи приставку & як заперечення (у грецькій мові, дійсно, застосовується так зване alpha privativum).

Але потрібно зауважити, що законність такого словотворення викликає сумніви, тому що літери t зовсім немає в кінці слова zoo, від нього походить слово zoe життя, що утворене без участі літери t: те ж саме відноситься до комбінованих термінів, як зоологія, зоотехнія та ін Слово азот взято було, звичайно, від алхіміків, але була зроблена спроба вкласти в нього інший зміст. Своєрідно, що азот, що одержав від Лавуазьє назва нежиттєвому газу, не одразу зайняв місце душі селітри Глаубер, яка з елементів переходить в рослини, з них в тіла тварин і через екскременти повертається знову в світ елементів (тобто неорганічну природу).

Про роль душі селітри в житті рослин і тварин як ніби іноді зовсім забували. За принаймні у біографії Буссенго, написаної Дегереном, наводиться розповідь про те, як один мандрівник спостерігав, що коли потік лави досяг луки, покритого пишною травою, то відчув ясний запас аміаку, поширився в повітрі, і причина цього явища йому була невідома. Коли мандрівник звернувся до Бунзену за поясненням цього факту, Бунзен відповів, що цей аміак повинен був вийти при дії розплавленої лави на траву, так як Буссенго недавно показалч, що рослини містять азот.

Ця розповідь звучить трохи дивно, тому що відомий хімік Деві, знаменитий в історії хімії перш за все завдяки відкриттю металевого калію, у своїх лекціях з агрономічної хімії (1812) з ясністю говорить про азоті як найважливішою складовою частиною рослини: йому було відомо особливе багатство азотом бобових, і він навіть висловлював припущення, що бобові запозичують азот з повітря. Але небагато фізіологічні досліди Деві були грубо примітивні. Тому якщо залишити осторонь епоху алхімії і період Глаубер, то історію строго експериментального вивчення питання про азоті рослин доводиться все-таки починати не з Деві, а з Буссенго, який навіть у більшій мірі, ніж Лібіх, має право вважатися засновником сучасної агрохімії: він раніше Лібіха відкинув пануюче тоді вчення Теера і, знаючи, що джерелом вуглецю в рослинах є вуглекислота атмосфери, яка надходить через листя, в області взаємовідносини між рослинами та грунтом замість гумусовий теорії виставив теорію і рослин азотного харчування азотисті добрива поставив на перше місце по впливу на урожай рослин Les engrais les plus puissants sont ceux qui contiennent le plus d azote, 1837) (Найбільш сильно діють ті добрива, які містять в собі найбільше азоту.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://chemistry.narod.ru/