РАЗЛИЧИЕ ПОЛОЖЕНИЯ В КОНЦЕ ДРЕВНЕГО МИРА, ОКОЛО 300 г., И В КОНЦЕ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ — 1453 г.28 15 страница

{95}

ми слоем воздуха и нечистой воды, т. е. он запрещает нам объяснять возбуждение электричества из наличия невидимого активного электролита между поверхностями соприкосновения. Электролит должен был бы породить в замкнутой цепи длительный ток; электричество же простого контакта металлов исчезает, лишь только цепь замкнута. Здесь именно мы приходим к самому существенному пункту: способна ли объяснить образование длительного тона путем контакта химически индиферентных тел та «электрическая разъединительная сила», которую сам Видеман сперва ограничил металлами и признал неработоспособной без притока энергии извне, а затем отнес исключительно только па счет совершенно микроскопического источника энергии, и если она способна объяснить это, то каким образом?

В вольтовом ряде металлы расположены таким образом, что каждый из них электроотрицателен по отношению "тс предыдущему и электроположителен по отношению к последующему. Поэтому, если мы расположим в этом порядке ряд прикасающихся друг к другу металлических кусков — скажем, цинк, олово, железо, медь, платину,—то мы сможем поддерживать па обоих концах электрические напряжения. Но если мы соединим этот ряд металлов в замкнутую цепь, так что в соприкосновение придут также и цинк с платиной, то напряжение немедленно вы равняется и исчезнет. «Таким образом, в замкнутом круге тел, принадлежащих к вольтову ряду, невозможно образование длительного тока электричества» ¹⁵. Видеман подкрепляет это положение еще следующим теоретическим соображением: «Действительно, если бы в круге возник длительный ток электричества, то в самих металлических проводниках он породил бы теплоту, которая уничтожалась бы разве только охлаждением в местах соприкосновения металлов. Во всяком случае получилось бы неравномерное распределение теплоты; и точно так же ток мог бы, без притока энергии извне, непрерывно приводить в действие электромагнитный двигатель и совершать таким образом работу, что исвозмолшо, так как при неподвижном соединении металлов — например, путем спайки их — ив местах контакта не могло бы уже быть никаких таких изменений, которые компенсировали бы эту работу» ¹⁶.

Но не довольствуясь теоретическим и экспериментальным доказательством того, что само по себе контактное электричество металлов неспособно породить ток, Видеман, как мы увидим, считает себя вынужденным выдвинуть особую гипотезу, чтобы устранить действенность его даже там, где оно могло бы, пожалуй, заявить о себе в форме тока.

Поищем поэтому другого пути, чтобы добраться от контактного электричества до тока. Вообразим себе вместе с Видеманом¹⁷«два металла — скажем, цинковый и медный стержни, — спаянные между собою в одном конце; вообразим далее, что их свободные

{96}

концы соединены при посредстве третьего тела, которое не действует электродвижущим образом по отношению к обоим металлам, а только проводит скопившиеся на их поверхностях противоположные электричества, так что они в нем нейтрализуют друг друга. В таком случае электрическая разъединительная сила непрерывно восстанавливала бы прежнюю разность напряжений, создавая таким образом в цепи длительный ток электричества, который мог бы совершать без всякого возмещения работу, что опять-таки невозможно. Поэтому не может быть никакого тела, которое только проводило бы электричество, не обнаруживая электродвижущего действия по отношению к другим телам». Мы, таким образом, оказываемся на старом месте: невозможность творить движение закрывает нам снова путь. Мы никогда не создадим тока при помощи контакта химически индиферентных тел, т. е. при помощи собственно контактного электричества. Вернемся жо еще раз назад и попробуем пойти по третьему указываемому нам Видеманом пути.

«Погрузим, наконец, цинковую и медную пластинки в жидкость, которая содержит так называемое бинарное соединение и которая, следовательно, может распасться на две химически различные составные части, вполне насыщающие друг друга, — например, в разбавленную соляную кислоту (Н-{-С1) и т. п. В таком случае, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь — положительным. При соединении металлов эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно, течет ток положительного электричества от меди к цинку. Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении, то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом, здесь возникает длительный ток положительного электричества, который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему, а от цинка через жидкость к меди. Вскоре (§ 34 и сл.) мы вернемся к вопросу о том, в какой мере действительно участвуют в образовании этого тока имеющиеся в цепи отдельные электрические разъединительные силы.—Комбинацию из проводников, дающую подобный гальванический ток, мы называем гальваническим элементом или гальванической цепью» (т. I, стр. 45)¹⁸.

Итак, чудо совершено. Благодаря одной только электрической разъединительной силе контакта, которая, согласно самому Видеману, неспособна действовать без притока энергии извне, здесь получился длительный ток. И если бы для объяснения его у нас не было ничего другого, кроме вышеприведенного места из Видемана, то это оставалось бы действительно настоящим чудом. Что узнаем мы здесь об интересующем нас процессе?

{97}

1. Если цинк и медь погружены в какую-нибудь жидкость, содержащую в себе так называемое бинарное соединение, то, согласно § 27, цинк заряжается отрицательным электричеством, а медь — положительным. — Но во всем § 27 нет ни звука о каком-нибудь бинарном соединении. В нем описывается только простой вольтов элемент, состоящий из цинковой и медной пластинок, между которыми положена смоченная какой-нибудь кислой жидкостью суконка, и рассматриваются — без упоминания о каких бы то ни было химических процессах — получающиеся при этом статически-электрические заряды обоих металлов. Таким образом, так называемое бинарное соединение протаскивается здесь контрабандным путем через заднюю дверь.

2. Здесь остается совершенно таинственной роль этого бинарного соединения. То обстоятельство, что оно «может распасться на две химически различные составные части, вполне насыщающие друг друга» (вполне насыщающие друг друга, после того как они распались?!), могло бы научить нас чему-нибудь новому лишь в том случае, если бы оно действительно распалось. Но об этом не сообщается ни слова, и мы должны поэтому пока допустить, что оно не распадается, как, например, в случае с парафином.

3. После того как цинк, таким образом, зарядился в жидкости отрицательным электричеством, а медь—положительным, мы приводим их (вне жидкости) в соприкосновение. Тотчас же «эти электричества выравниваются через посредство места контакта, через которое, следовательно, течет ток положительного электричества от меди к цинку». Мы опять-таки не узнаем, почему течет только ток «положительного» электричества в одном направлении, а не течет также и ток «отрицательного» электричества в противоположном направлении. Мы вообще не узнаем, что происходит с отрицательным электричеством, которое, однако, было до сих пор столь же необходимым, как и положительное: ведь действие электрической разъединительной силы заключалось именно в том, чтобы свободно противопоставить их друг другу. Теперь вдруг его устраняют, некоторым образом утаивают, и делают такой вид, будто существует одно только положительное электричество.

Но вот на странице 51 мы опять читаем нечто совершенно противоположное, ибо здесь говорится, что «электричества соединяются¹⁹ в токе», и, следовательно, в нем течет как отрицательное, так и положнтелыюо электричество! Кто поможет нам выбраться из этой путаницы?

4. «Но так как и появляющаяся при контакте этих двух металлов электрическая разъединительная сила переносит положительное электричество в том же направлении, то действия электрических разъединительных сил не уничтожают друг друга, как в замкнутой цепи одних только металлов. Таким образом, здесь возникает длительный ток» и т. д. — Это сказано несколько сильно. Ибо, как мы увидим, Видеман несколькими страницами

{98}

далее (стр. 52) доказывает нам, что при «образовании длительного тока... электрическая разъединительная сила в месте контакта металлов... должна быть недеятельной»^; что не только имеется ток, даже если эта разъединительная сила действует в противоположном току направлении, вместо того чтобы переносить положительное электричество в том же направлении, но что она и в этом случае не компенсируется определенной долей разъединительной силы цепи и, значит, опять-таки недеятельна. Каким же образом Видеман может считать на стр. 45 электрическую разъединительную силу необходимым фактором образования тока, если на стр. 52 он отрицает ее деятельность при наличии тока, и к тому же при помощи специально для этой цели выставленной гипотезы?

5. «Таким образом, здесь возникает длительный ток положительного электричества, который течет в замкнутой цепи от меди через место ее контакта с цинком к последнему, а от цинка через жидкость к меди». Но при подобном длительном токе электричества «им порождалась бы в самих проводниках теплота», благодаря ему же «мог бы быть приведен в действие элсктромагнитный двигатель и произведена таким образом работа», что, однако, невозможно без притока энергии. А так как Видеман до сих пор ни единым звуком не обмолвился насчет того, происходит ли подобный приток энергии и откуда он происходит, то длительный ток попрежнему в такой лее мере остается чем-то невозможным, как и в обоих разобранных выше случаях.

Никто этого не чувствует сильнее, чем сам Видеман. Поэтому он благоразумно торопится обойти многочисленные щекотливые пункты этого удивительного объяснения образования тока, вознаграждая зато читателя на нескольких страницах всякого рода элементарными рассказиками насчет термических, химических, магнитных и физиологических действий этого все еще таинственного тока, причем иногда в виде исключения он даже впадает в совершенно популярный тон. Затем вдруг он продолжает (стр. 49):

«Теперь мы должны исследовать, как обнаруживают свое действие электрические разъединительные силы в замкнутой цепи из двух металлов и одной жидкости, например, из цинка, меди, соляной кислоты.

Мы знаем, что составные части содержащегося в жидкости бинарного соединения (HCl) разделяются при протекании тока таким образом, что одна из них (Н) освобождается на меди, а эквивалентное количество другой (С1) освобождается на цинке, причем последняя соединяется с эквивалентным количеством цинка в ZnCl»²¹.

Мы знаем! Если мы это и знаем, то во всяком случае не от Видемаиа, который, как мы видели, не обмолвился до сих пор ни единым звуком насчет этого процесса. И далее, если мы и знаем что-нибудь насчет этого процесса, то именно то, что он не может происходить так, как это описывает Видеман.

{99}

При образовании из газообразного водорода и газообразного хлора одной молекулы HCl освобождается количество энергии, равное 22000 единиц теплоты (Юлиус Томсен). Поэтому, чтобы снова освободить хлор из его соединения с водородом, надо доставить каждой молекуле HCl извне такое же количество энергии. Откуда же получает цепь эту энергию? Изложение Видемана ничего не говорит нам об этом. Потому постараемся разобраться в этом сами.

Когда хлор соединяется с цинком в хлористый цинк, то при этом выделяется значительно большее количество энергии, чем сколько ее необходимо для отделения хлора от водорода. (Zn, Cl₂) развивает 97 210 единиц теплоты, а 2(H,Cl) развивают 44000 единиц теплоты (Юлиус Томсеп). Это и объясняет нам происходящий в цепи процесс. Таким образом, дело происходит не так, как рассказывает Видеман, будто водород просто освобождается на меди, а хлор на цинке, «причем», далее, цинк впоследствии и как бы случайным образом соединяется с хлором. Напротив того: соединение цинка с хлором является самым существенным, основным условием всего процесса, и, пока это соединение не произошло, мы будем тщетно ждать появления водорода на меди.

Избыток энергии, высвобождающейся при образовании одной молекулы ZnCl₂, сверх энергии, необходимой для выделения двух атомов Н из двух молекул HCl, превращается в цепи в электрическое движение и дает всю обнаруживающуюся в токе «электродвижущую силу». Таким образом, дело обстоит не так, что какая-то таинственная «электрическая разъединительная сила» отрывает водород от хлора, не прибегая к какому-либо обнаруженному до сих пор источнику энергии: происходящий в цепи совокупный химический процесс снабжает все «электрические разъединительные силы» и «электродвижущие силы» цепи необходимой для их существования энергией.

Итак, мы должны пока констатировать, что и второе объяснение тока у Видемана так же мало помогает нам сдвинуться с места, как и первое. А теперь посмотрим дальше в тексте²²:

«Этот процесс доказывает, что роль бинарного соединения между металлами не ограничивается только простым избыточным притяжением всей его массы по отношению к тому или другому электричеству, как это наблюдается у металлов, но что здесь к этому присоединяется еще особенное действие его составных частей. Так как Cl выделяется там, где в жидкость вступает ток положительного электричества, а Н там, где появляется отрицательное электричество, то мы допускаем²³, что каждый эквивалент хлора в соединении HCl заряжен определенным количеством отрицательного электричества, обусловливающим его притяжение вступающим положительным электричеством. Это—электроотрицательная составная часть соединения. Точно так же эквивалент водорода должен быть заряжен положительным электричеством,

{100}

представляя, таким образом, электроположительную составную часть соединения. Заряды эти могли бы²³ образоваться при соединении Н и Cl совершенно так, как при контакте цинка и меди. Так как соединение HCl само по себе не имеет электрического заряда, то в соответствии с этим мы должны допустить²³, что в этом соединении атомы его положительной и его отрицательной составных частей содержат равные количества положительного и отрицательного электричества.

Если теперь в разбавленную соляную кислоту погрузить цинковую и медную пластинки, то мы можем предположить ²³, что цинк обладает более сильным притяжением к электроотрицательной составной части ее (Cl), чем к электроположительной (II). Благодаря этому прикасающиеся к цинку молекулы соляной кислоты должны были бы²³ расположиться таким образом, чтобы обратить свои электроотрицательные составные части к цинку, а свои электроположительные — к меди. Так как расположенные таким образом составные части воздействуют своим электрическим притяжением на последующие молекулы HCl, то весь ряд молекул между цинковой и медной пластинками примет такое расположение, какое указано на следующем рисунке:

Если бы второй металл действовал па положительный водород так, как цинк действует па отрицательный хлор, то это еще более способствовало бы указанной расстановке. Если б^ы он действовал в противоположном направлении, но слабее, то по крайней мере направление этой расстановки осталось бы все же неизменным.

Благодаря индуцирующему действию отрицательного электричества прилегающего к цинку электроотрицательного хлора электричество в цинке распределилось бьі^2і таким образом, что те места цинковой пластинки, которые находятся в непосредственной близости к хлору ближайшего атома²⁵ соляной кислоты, зарядились бы положительным электричеством, а расположенные дальше зарядились бы отрицательным электричеством. Точно так же и в меди, в тех частях, которые всего ближе к электроположительной составной части (Н) прилегающего атома²⁵ соляной кислоты, накоплялось бы отрицательное электричество, положительное же выталкивалось бы в более далекие части.

Вслед за этим ²⁴ положительное электричество в цинке соеди

{101}

нилось бы с отрицательным электричеством ближайшего атома хлора, а последний сам соединился бы с цинком, [образовав ненаэлектризованный хлористый цинк (ZnCl)²⁶]. Электроположительный атом Н, который прежде был соединен с вышеуказанным атомом хлора, соединился бы²⁷ с обращенным к нему атомом СI второго атома НС1 при одновременном соединении друг с другом заключенных в этих атомах электричеств. Точно так же Н второго атома НО соединился бы²⁷ с С1 третьего атома и т. д., пока, наконец, на меди не освободился бы²⁷ атом Н, положительное электричество которого соединилось бы с индуцированным отрицательным электричеством меди, так что он улетучился бы в нейтральном, ненаэлектризованном состоянии». Этот процесс «стал бы повторяться до тех пор, пока отталкивательное действие накопленных в металлических пластинках электричеств на электричества обращенных к ним составных частей соляной кислоты как раз не уравновесило бы действия химического притяжения последних металлами. Но если металлические пластинки буду г соединены друг с другом при помощи какого-нибудь проводника, то свободные электричества металлических пластинок соединятся между собою, и вышеупомянутые процессы могут начаться снова. Таким образом²⁷ возникло бы постоянное течение электричества. — Ясно, что при этом происходит постоянная потеря живой силы, ибо направляющиеся к металлам составные части бинарного соединения движутся к ним с известной скоростью и затем приходят в состояние покоя, либо образуя некоторое химическое соединение ZnCl), либо улетучиваясь в свободном виде (Н). (Примечание [Видемана]: Так как выигрыш в живой силе при отделении составных частей С1 и Н... компенсируется потерей живой силы при соединении их с составными частями ближайших атомов, то влиянием этого процесса можно пренебречь). Эта потеря в живой силе эквивалентна тому количеству теплоты, которое освобождается при явно происходящем химическом процессе, т. е. по существу при растворении эквивалента цинка в разбавленной кислоте. Работа, потраченная на распределение электричеств, должна равняться этой величине. Поэтому, если эти электричества соединяЕотся в токе, то, во время растворения эквивалента цинка и выделения из жидкости эквивалента водорода, во всей цепи должна обнаружиться работа (в форме ли теплоты или в форме произведенных во-впе действий), которая также эквивалентна количеству теплоты, соответствующему вышеуказанному химическому процессу».

«Допустим—могли бы—мы должны допустить—мы можем предположить — распределилось бы —^ зарядились бы» — и т. д. и т. д. Перед нами сплошные догадки и сослагательные наклонения, из которых можно выудить с определенностью лишь три фактических изъявительных наклонения: во-первых, что соединение цинка с хлором признается теперь условием выделения водорода; во-вторых, как мы узнаем теперь в самом конце и,

{102}

так сказать, мимоходом, что освобождающаяся при этом энергия является источником — и притом единственным источником — всей потребной для образования тока энергии, и, в-третьих, что это объяснение образования тока так же резко противоречит приведенным выше двум другим объяснениям его, как эти последние противоречат друг другу. Далее у Видемана говорится:

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 58; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!