Досягнення алхімії. 
Алхімія: міфи і реальність

Розвиток ремесел і торгівлі, піднесення міст в Західній Європі 12−13 ст. супроводжувалися розвитком науки і появою промисловості. Рецепти алхіміків використовувалися в таких технологічних процесах, як обробка металів. У ці роки починаються систематичні пошуки способів отримання і ідентифікації нових речовин. З’являються рецепти виробництва спирту і удосконалення процесу його перегонки. Найважливішим досягненням було відкриття сильних кислот сірчаної, азотної. Тепер європейські хіміки змогли здійснити багато нових реакцій і отримати такі речовини, як солі азотної кислоти, купорос, солі сірчаної і соляної кислот. Послугами алхіміків, які нерідко були майстерними лікарями, користувалося вища знать. Вважалося також, що алхіміки володіють таємною силою — перетворення металу в золото.

До кінця 14 ст. інтерес алхіміків до перетворення одних речовин в інші поступився місцем інтересу до виробництва міді, латуні, оцту, оливкового масла і різних ліків. У 15−16 ст. досвід алхіміків все частіше використовувався в гірництві і медицині.

Найважливіші Винаходи Алхіміїї

Мимло — це розчинна у воді миюча речовина, яка перебуває у рідкому або твердому стані, виготовлена з'єднанням жирних кислот, лугів, рослинних масел.

Історичні джерела вказують на те, що мило виготовлялося ще в стародавньому Шумері в Вавілоні (близько 2800 р. до н. е.). Описи технології виготовлення мила знайдені в Месопотамії на глиняних табличках, що належать приблизно до 2200 р. до н. е. Єгипетськийпапірус середини другого тисячоліття до нашої ери свідчить, що єгиптяни регулярно милися з використанням мила. Широко використовувались подібні миючі засоби і у Стародавньому Римі.

Легенда свідчить, що латинське слово лат. sapo (мило) походить від назви гори Сапо в древньому Римі, де відбувалися жертвоприношення богам[Джерело?]. Тваринний жир, що виділяється при спалюванні жертви, накопичувався і змішувався з деревною золою багаття. Отримана маса змивалася дощем в глинистий ґрунт берега річки Тібр, де жителі прали білизну і, природно, спостережливість людини не упустила того факту, що завдяки цій суміші одяг відпирався набагато легше.

Створення милоподібної напіврідкої речовини «сапо» дало можливість жінкам використати її не лише для прання, але й для косметичних цілей: укладки волосся, фарбування. Проте ефект не був довготривалим, оскільки при попаданні на цю суміш води, утворювалася густа піна і фарба легко змивалась. Пізніше римляни стали використовувати для варіння жири та природну соду, без золи. Таку суміш змішували і тримали на вогні до повного випаровування води, в результаті чого виходили тверді шматки мила. Але мило виявилося таке жорстке, що його використовували тільки для прання.

В Європі і США безперервний процес миловаріння в промислових масштабах з’явився в кінці 1930;х років разом з безперервним процесом гідролізу (розщеплення) жирівводою і парою під високим тиском у миловарних вежах.

Азомтна кислотам, нітрамтна кислота (HNO3) — сильна одноосновна кислота. Отримується при окисленні аміаку або реакції сірчаної кислоти з нітратом калію. Висококорозійна кислота, реагує з більшістю металів, сильний окислюючий агент. Використовується для нітрації та одержання ефірів органічних сполук, при виробництві сірчаної кислоти, нітратів, вибухових речовин, пластмас, барвників.

Нітратна кислота є одним з найважливіших продуктів хімічної промисловості. Вона виробляється у дуже великих кількостях, використовується для виробництва азотних добрив, у кольоровій металургії для розділення металів, а також хімічній промисловості для виробництва пластмас, вибухових речовин, целулоїду і фотокіноплівки, штучного волокна, органічних барвників, лікувальних речовин тощо.

Помрох (рос. порох, англ. powder, нім. Pulver n) — тверда система, яка містить органічні і неорганічні сполуки, здатні стійко (без переходу у детонацію) горіти у широкому інтервалі зовнішнього тиску (0,1−1000 МПа), виділяючи велику кількість газів з т-рою 1200−3700°С.

Першим представником пороху і вибухових речовин був димний порох — механічна суміш калієвої селітри, вугілля і сірки, звичайно в співвідношенні 75:15:10. Подібні склади з’явилися ще в старожитності і застосовувалися головним чином у якості запальних і руйнівних знарядь. Найбільш давній опис такої речовини (682 р.) міститься у «Безцінних рецептах» китайського алхіміка Сунь Симяо. Писемні свідоцтва застосування пороху у військових діях походять з китайських джерел на межі I та II тисячоліть нашої ери. У 1044 р. у Китаї вийшов трактат Цинь Кунлі «Основи військової справи», що містив рекомендації до застосування пороху.

Метальну здатність димного пороху було відкрито значно пізніше і послужило поштовхом до розвитку вогнепальної зброї. У Європі (у тому числі і на Русі) відомий з 13 століття; до середини 19 століття залишався єдиною вибуховою речовиною бризантної дії і до кінця 19 століття — метальним засобом.

З винаходом нітроцелюлозних порохів димний порох значною мірою утратив своє значення.

• § піроксиліновий порох був отриманий у Франції П. В'єлем у 1884,
• § баліститний порох — у Швеції А. Нобелем у 1888,
• § кордитний порох — у Великобританії у кінці 19 століття.

Приблизно в той же час (1887−91) у Росії Менделєєв розробив піроколлоїдний порох, а група інженерів Охтенського порохового заводу — піроксиліновий порох. У 30-х роках 20 століття в СРСР уперше минулому створені заряди з баліститного пороху для реактивних снарядів, що успішно застосовувалися військами в період Другої світової війни (реактивні системи залпового вогню). Сумішні порохи для ракетних двигунів були розроблені наприкінці 40-х років.

Моромзиво (зах. також льодим) — заморожений солодкий десертний продукт. Морозиво виготовляється звичайно з молока, вершків, масла, цукру з додаванням смакових та ароматичних речовин.

Морозиво може бути також фруктовим (на основі соку і мякоті фруктів і ягід). Таке морозиво називається «щербет» .

За право називатися батьками морозива можуть поборотися кілька претендентів. У першу чергу, китайці — саме вони першими почали робити солодкий лід, рецепт якого тримався у суворій таємниці. Китайці вважали, що технології виробництва шовку й морозива принесуть їм світову славу. З шовком так і вийшло. А стосовно морозива вони прорахувалися. У китайців цей засіб від спеки перейняли араби, індуси, перси. У IV столітті до н. е. Олександр Македонський, який погано переносив спеку, вживав фруктові соки зі снігом, який доставляли з гірських вершин раби. Любив морозиво і римський імператор Нерон (1 століття н. е.). В Київській Русі, де також ніхто не знав нічого про китайське морозиво, популярністю користувався рецепт холодного десерту: заморожене молоко дрібно стругали й перемішували зі свіжими ягодами. Трохи пізніше почали заморожувати сир, вершки й додавати сухі родзинки чи абрикоси.

У ХІІІ столітті італійський мандрівник Марко Поло привіз у Європу кілька рецептів невідомого доти продукту. Влітку 1660 італієць Франческо Прокопіо відкрив у Парижі продаж морозива і став першим європейським морозивником. Незабаром морозиво підкорило увесь світ. З 1750 року у Франції стали виготовляти цей продукт, який швидко став популярним, цілорічно. У США перше згадування про відкритий продаж морозива зустрічається в травні 1777 року. Виробництво його стрімко зросло наприкінці ХІХ століття, коли з’явилися досконалі холодильні машини.

Словом, морозиво — продукт інтернаціональний. Слов’яни принесли в рецептуру продукту різноманітні наповнювачі, в Західній Європі винайшли безліч промислових способів його виробництва, американці придумали автомат для виробництва вафельних стаканчиків та ескімо (морозиво на паличці, глазуроване шоколадом). 1851 року в Балтиморімолочар Джекоб Фуссель заснував першу у світі фабрику з виробництва морозива.

Омцет (лат. Acetum) — 4 — 12% розчин оцтової кислоти у воді, для харчових потреб вживається понад 5000 років. До розвитку синтетичної хімії у 20-му сторіччі оцет виготовляли ферментацією вина. У наш час дешевий оцет виробляють з синтетичної оцтової кислоти, хоча в країнах Західної Європи на даний час в кулінарії надають перевагу натуральному — виготовленому з червоного (Бальзамічний оцет) чи білого винограду.

Йод (пол. jod, англ. iodine, нім. Jod n) — хімічний елемент, символ І, атомний номер 53; атомна маса 126,9045. Був відкритий у 1811 році французьким аптекарем Куртуа. Кристали чорно-сірого кольору з металічнимблиском; належить до галогенів. Погано розчинний у воді, розчиняється у спирті, водних розчинах йодидів, хлороформі, чотирихлористому вуглецю.

Йод відкрив у 1811 році французький хімік Б. Куртуа, якому допомогла кішка. У хімічній лабораторії вона перекинула склянку із сульфатною кислотою на попіл з морських водоростей. Відразу з’явилася хмаринка фіолетового кольору парів невідомої речовини. Почавши нагрівати матковий розсіл золи з концентрованоюсірчаною кислотою, спостерігав виділення фіолетового пара, який конденсувався як згусток темних блискучих пластинчастих кристалів. У 1813—1814 роках французький хімік Ж.-Л. Гей-Люссак і англійський хімік Р. Девідовели елементарну природу йоду.

Спирти — похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів водню заміщені гідроксильними групами (OH). Гідроксильну групу зв’язану з sp3-гібридизованим атомом вуглецю (карбону) називають спиртовою.

Етиловий спирт, вірніше рослинний хмільний напій, що його містить, був відомий людству з глибокої давнини. Вважається, що не менш ніж за 8000 років до нашої ери люди виготовляли легкі спиртні напої з фруктів і меду.

Вперше спирт з вина отримали в 6−7 століттях арабські хіміки, а першу пляшку міцного алкоголю (прообразу сучасної горілки) виготовив перський алхімік Ар-Рази в 860 році.

У Європі етиловий спирт був отриманий із продуктів бродіння в 11−12 столітті, в Італії.

До Росії спирт вперше потрапив у 1386 році, коли генуезьке посольство привезло його з собою під назвою «аква віта» і презентувала царського двору.

У 1660 році англійський хімік і богослов Роберт Бойль вперше отримав зневоднений етиловий спирт, а також відкрив його деякі фізичні і хімічні властивості, зокрема виявивши здатність етанолу бути високотемпературним пальним для пальників. Абсолютний (безводний) етиловий спирт був отриманий у 1796 році російським хіміком Т.Є. Ловіцем.

У 1842 році німецький хімік Я.Г. Шіль відкрив, що спирти утворюють Гомологічний ряд, відрізняючись на деяку постійну величину. Щоправда, він помилився, описавши її як C2H2. Через два роки, інший хімік Шарль Жерар встановив вірне гомологічної співвідношення CH2 і передбачив формулу і властивості невідомого в ті роки пропілового спирту.

У 1850 році англійський хімік Олександр Вільямсон, досліджуючи реакцію алкоголятів з етил йодидом, встановив, що етиловий спирт є похідним від води з одним зміщенням воднем, експериментально підтвердив формулу C2H5OH.

Вперше синтез етанолу дією сірчаної кислоти на етилен здійснив у 1854 році французький хімік Марселен Бертло.

Перше дослідження метилового спирту було зроблено в 1834 році французькими хіміками Жаном-Батистом Дюма і Еженом Пеліго; вони назвали його «метиловим або деревним спиртом», так як він був виявлений в продуктах сухої перегонки деревини. Синтез метанолу з метилхлориду здійснив французький хімік Марселен Бертло в 1857 році. Ним же, вперше був відкритий в 1855 році ізопропіловий спирт, синтезований дією на пропен водної сірчаної кислоти.

Вперше третинний спирт (трет-бутанол, 2-метил-пропан-2-ол) синтезував в 1863 році відомий російський вчений А. М. Бутлеров, поклавши початок цілої серії експериментів у цьому напрямку.

Представник двоатомних спиртів — етиленгліколь — вперше був синтезований французьким хіміком А. Вюрцом в 1856 році. Триатомний спирт — гліцерин — був виявлений у природних жирах ще в 1783 році шведським хіміком Карлом Шеєле, однак його склад був відкритий тільки в 1836 році, а синтез здійснено з ацетону в 1873 році Шарлем Фрідель.

Пластична маса (пластмаса) — штучно створені матеріали на основі синтетичних або природних полімерів. Пластмаси формують при підвищеній температурі, у той час коли вони мають високу пластичність. Сировиною для отримання полімерів є нафта, природний газ, кам’яне вугілля, сланці.

Поширенню пластмас сприяють їх мала густина, що значно зменшує масу деталей, висока корозійна стійкість, широкий діапазон властивостей. Добрі антифрикційні характеристики багатьох пластмас дають можливість з успіхом застосовувати їх для виготовлення підшипників ковзання. Високий коефіцієнт тертя деяких пластмас дозволяє використовувати їх для гальмових пристроїв. Певні пластмаси мають специфічні властивості: високі електроізоляційні характеристики, велику прозорість та ін.

Важливою перевагою пластмас є можливість їх переробки у вироби найбільш продуктивними способами з коефіцієнтом використання матеріалу 0,9−0,95 — литтям, видавлюванням тощо.

Водночас пластмасам притаманні і деякі недоліки: невисокі міцність, твердість і жорсткість, велика повзучість, особливо у термопластів, низькатеплостійкість (більшість пластмас має робочу температуру не вищу, ніж 200 °C, і лише деякі можуть працювати при 300—400 °С), низькатеплопровідність (в 500—600 разів менша, ніж у металів), здатність старіти (втрачати властивості під впливом тепла, світла, води та інших факторів).

При старінні зменшується еластичність і міцність пластмас, збільшується їх жорсткість і крихкість. Під еластичністю розуміють здатність матеріалу до великих зворотних деформацій. Цей термін за фізичним сенсом аналогічний пружності, але перший вживається для аморфних, а другий — для кристалічних тіл.

Більшість полімерів перебуває в аморфному (склоподібному) стані. Такі полімери називають смолами. В пластмасах може бути присутньою певна кількість кристалічної фази, яка підвищує міцність, жорсткість і теплостійкість полімера. У виробництві пластмас використовують в основному синтетичні смоли.

Крім полімерів пластмаси можуть містити наповнювачі, пластифікатори та спеціальні добавки, що надають пластмасі певних властивостей.

Наповнювачами (зміцнювальними компонентами) можуть бути органічні або неорганічні речовини у вигляді порошків (графіт, деревне або кварцове борошно), волокон (паперових, бавовняних, азбестових, скляних) або листів (тканина, папір, деревний шпон). Наповнювачі підвищують міцність, зносостійкість, теплостійкість та інші властивості пластмас. Їх частка у пластмасі може досягати 40−80%.

Пластифікаторами вводять для підвищення пластичності та еластичності пластмас (гліцерин, касторове або парафіновемасло).

Добавками можуть бути:

• § стабілізатори — речовини, які уповільнюють старіння (сажа, сірчані сполуки, феноли);
• § мастильні матеріали — речовини, що усувають прилипання матеріалу до прес-форми, збільшують його текучість, зменшують тертя між частинками композиції (віск, стеарин, олеїнова кислота);
• § барвники — речовини, що надають пластмасовим виробам декоративного вигляду (охра та ін.);
• § каталізатори — речовини, що прискорюють твердіння пластмаси (уротропін, оксиди металів);
• § антипірени — речовини, які зменшують горючість полімерів (наприклад, сполуки сурми);
• § антистатики — речовини, які перешкоджають виникненню і накопиченню статичного електричного заряду у виробах з полімерних матеріалів;
• § пороутворювачі — речовини, які розпадаються під час нагрівання, виділяючи гази, що спінюють смолу, внаслідок чого утворюється порота пінопласти з пористою структурою.

Філософський камінь (також відомий як Магістерій або Еліксир) — в уявленнях середньовічних алхіміків невідомий хімічний реактив, необхідний для успішного перетворення (так званої трансмутації) металів у золото або срібло.

Одним із головних завдань алхіміків було добування двох таємничих речовин, за допомогою яких можна було б досягти перетворення (удосконалення) металів. Найважливіший із цих двох препаратів, що мав володіти властивістю перетворювати на золото не лише срібло, а й неблагородні (недосконалі) метали, наприклад, свинець, ртуть та інші, носив назву філософського каменя, великого еліксиру, магістеріуму, червоної тинктури, вважався панацеєю та еліксиром молодості.

Цій речовині приписувалася могутня сила: вона повинна була не лише перетворювати метали, а й слугувати універсальними ліками.Розчин її, так званий золотий напій (лат. аurum potabile), вжитий у малих дозах, повинен був зцілювати всі хвороби, молодити старе тіло та подовжувати життя.

Інший таємничий засіб, вже другорядний за своїми властивостями, носив назву білого лева, білої тинктури або малого магистеріуму, та повинен був мати здатність перетворювати всі неблагородні метали на срібло.