Изслѣдованіе водныхъ растворовъ по удѣльному вѣсу. Д. Менделѣева. Спб., 1887 г. Растворы принадлежатъ къ такимъ соединеніямъ, которыя для современной химіи являются наиболѣе загадочными. Въ виду того, что они не подчиняются закону кратныхъ отношеній и не представляютъ такихъ скачковъ и разрывовъ, какими своеобразно отличаются опредѣленныя химическія соединенія, — въ виду этого многіе смотрятъ на растворы, какъ на химическое смѣшеніе разнородныхъ частицъ. Между тѣмъ, такой взглядъ на природу растворовъ оказывается совершенно невѣрнымъ при ближайшемъ изученіи физическихъ и химическихъ свойствъ растворовъ.
«Болѣе двадцати лѣтъ, — говоритъ авторъ, — предметъ этотъ меня глубоко занимаетъ и во мнѣ ростетъ убѣжденіе, что для пониманія растворовъ слѣдуетъ преимущественно и точно изучить ихъ удѣльный вѣсъ, какъ наиболѣе легко измѣряемое механическое свойство, притомъ именно со стороны дифференціальной, то-есть слѣдуетъ изучить измѣненіе удѣльнаго вѣса съ перемѣною содержанія».
Замѣтивъ при такомъ изученіи растворовъ «особыя точки», разрывы и вліяніе произведенія массъ, характерные для опредѣленныхъ атомныхъ соединеній, авторъ приходитъ къ такому представленію о природѣ растворовъ, которое сводитъ ихъ «къ обычнымъ случаямъ химическаго взаимодѣйствія, и къ опредѣленнымъ, атомнымъ соединеніямъ, подобнымъ, — быть можетъ, тождественнымъ, — съ соединеніями, содержащими кристаллизаціонную воду».
Приступая къ своему труду, авторъ не считалъ возможнымъ вдаваться въ теоретическую сторону предмета, онъ хотѣлъ только всѣ имѣющіяся данныя относительно удѣльнаго вѣса растворовъ свести къ вѣроятнѣйшимъ эмпирическимъ выводамъ. «Мнѣ желательно было, — говоритъ онъ, — во-первыхъ, дать практикѣ достовѣрнѣйшія числа для пользованія при опредѣленіи состава по удѣльному вѣсу; во-вторыхъ, собрать въ одно цѣлое весь сколько-либо выдерживающій критику матеріалъ, касающійся удѣльнаго вѣса растворовъ, чтобы это свойство, лучше, скорѣе и точнѣе другихъ опредѣляемое, легло въ основаніе при провѣркѣ гипотезъ растворовъ, какъ обычнѣйшихъ химическихъ явленій, не поддававшихся химическимъ обобщеніямъ».
Первоначальное изслѣдованіе растворовъ солей (болѣе 50) показало автору, что зависимость удѣльнаго вѣса раствора отъ процентнаго содержанія соли, въ немъ содержащейся, можетъ быть выражена гиперболой; но когда онъ приступилъ къ растворамъ сѣрной кислоты и спирта, то имъ были замѣчены «два обстоятельства, заставившія весь трудъ начать снова и сведшія его намѣренія къ другому концу». Во-первыхъ, онъ замѣтилъ «особыя точки», выдающіяся при изученіи другихъ свойствъ — какъ въ измѣненіи расширенія, такъ и въ измѣненіи плотностей, и «онѣ оказались столь близкими къ опредѣленнымъ соединеніямъ, что требовалась гипотеза, столь часто, однако, отвергавшаяся — о совпаденіи ихъ съ опредѣленными соединеніями между водою и раствореннымъ тѣломъ». Во-вторыхъ, изслѣдованіе приращеній удѣльнаго вѣса при возростаніи процентнаго содержанія раствореннаго тѣла показало, что свойства растворовъ измѣняются не вездѣ постепенно, а въ нѣкоторыхъ мѣстахъ происходитъ рѣзкое измѣненіе свойствъ. Это обстоятельство сближаетъ растворы съ химическими, строго опредѣленными соединеніями.
Замѣченная близость растворовъ со слабѣйшими, но строго опредѣленными соединеніями, захватила все вниманіе автора и заставила придать всему труду совершенно другой характеръ, чѣмъ предположенный сначала. «Хотѣлъ, — говоритъ онъ, — трудъ свой сдѣлать лишь сборникомъ провѣреннаго матеріала для сужденія о зависимости удѣльи. вѣса растворовъ отъ состава, а теперь мое изслѣдованіе выступаетъ, какъ попытка освѣтить гипотетическимъ воззрѣніемъ всю совокупность данныхъ о растворахъ». «Знаю, что, вмѣсто увѣренности и законченности, какую получило бы мое изслѣдованіе, еслибъ оно ограничилось аналитическою или практическою стороной, теперь оно стало полно предположеній, нуждающихся еще въ дальнѣйшей провѣркѣ, а потому не имѣетъ облика законченности, но не рѣшаюсь его оставить въ портфелѣ, передаю въ томъ видѣ, въ какомъ дѣлѣ развивалось у меня. Пусть выступитъ оно уже теперь въ видѣ послѣдовательнаго развитія мысли, безъ облика законченности, пусть вызоветъ сопротивленіе, противорѣча по виду обычнымъ ученіямъ о растворахъ, какъ физико-механическихъ аггрегатахъ, все же лично меня предметъ этотъ долго занималъ и найденное разрѣшеніе во мнѣ покончило сомнѣніе. Теперь мнѣ ясно и уже несомнѣнно, что растворы управляются обычными законами химическаго воздѣйствія, что въ нихъ сокрыты тѣ же опредѣленныя соединенія, которыми такъ сильна химія, что здѣсь, несмотря на кажущуюся послѣдовательность измѣненія свойствъ, существуютъ свои скачки, свои разрывы сплошности, и что впереди химія растворовъ произведетъ свое вліяніе не только на пониманіе сплавовъ, изоморфовъ и тому подобныхъ такъ называемыхъ неопредѣленныхъ соединеній, но и на пониманіе обычнѣйшихъ явленій химической природы, а особенно процессовъ, совершающихся всегда почти при помощи растворовъ, въ организмахъ».
Мы сдѣлали эту длинную выписку для того, чтобы лучше показать читателю какъ цѣль труда, такъ и выводы, къ которымъ пришелъ авторъ въ своемъ замѣчательномъ изслѣдованіи.
Вся книга распадается на девять главъ. Въ первой излагаются понятія, положенныя въ основу изслѣдованія, приводятся нѣкоторыя изслѣдованія Мишеля и Крафта, Кремерса, и описываются методы изслѣдованія удѣльнаго вѣса растворовъ. Во второй главѣ разсматриваются растворы поваренной соли. Авторъ приводитъ всѣ данныя, имѣющіяся въ литературѣ, критически къ нимъ относится и на основаніи наиболѣе точныхъ данныхъ примѣняетъ гиперболическую формулу для выраженія зависимости состава растворовъ хлористаго натрія и нѣкоторыхъ другихъ тѣлъ отъ ихъ удѣльнаго вѣса, но не придаетъ ей какого-либо иного смысла, кромѣ удобнаго для разсчета перваго приближенія къ дѣйствительности. Первыя двѣ главы написаны еще въ 1884 г. и помѣщены въ Вѣстникѣ Промышленности, слѣдующія же главы написаны въ 1887 году, и авторъ въ предисловіи говоритъ, что ему хотѣлось бы многое передѣлать въ первыхъ двухъ главахъ, но онъ оставляетъ ихъ въ первоначальномъ видѣ, какъ свидѣтельство о тѣхъ мысляхъ, исходя изъ которыхъ онъ могъ дойти до тѣхъ заключеній, какія составляютъ сущность изслѣдованія.
Разсмотрѣвъ въ третьей главѣ растворы сѣрной кислоты, авторъ въ четвертой главѣ обстоятельно излагаетъ всѣ изслѣдованія удѣльнаго вѣса растворовъ спирта, изученію которыхъ онъ самъ посвятилъ много времени (и изложилъ ихъ въ своей докторской диссертаціи О соединеніи спирта съ водой, 1865 г.).
Эта глава особенно поучительна для читателя, такъ какъ въ ней авторъ не только приводитъ данныя, полученныя различными изслѣдователями, но и излагаетъ всю ту работу мысли, благодаря которой онъ пришелъ къ тому заключенію, что удѣльные вѣса растворовъ спирта, въ зависимости отъ ихъ процентнаго содержанія, могутъ быть выражены четырьмя параболами (одной — отъ 0 до 17,55 %, второй — отъ 17,55 % до 46 %, третьей — отъ 46 % до 88,16 % и четвертой — отъ 88,16 % до 100 %). Онъ приводитъ тѣ вычисленія, которыя ему приходилось дѣлать, и, вводя, такимъ образомъ, читателя въ свой кабинетъ, даетъ ему возможность самому провѣрить тѣ выводы, къ которымъ пришелъ авторъ. Познакомивъ читателя въ этихъ главахъ съ пріемами изслѣдованія, авторъ въ слѣдующихъ главахъ прямо излагаетъ уже тѣ выводы, къ которымъ можно придти при изученіи растворовъ. Въ слѣдующихъ пяти главахъ разсматриваются растворы щелочей, галоидныхъ кислотъ, азотной кислоты и ея аналоговъ, газовъ, водорода, кислорода, азота, углекислоты и окиси углерода, растворъ галоидныхъ и кислородныхъ солей. Послѣдняя глава посвящена разсмотрѣнію растворовъ органическихъ соединеній, метиловаго и др. одноатомныхъ спиртовъ, глицерина, углеводовъ, органическихъ кислотъ и азотистыхъ соединеній. Даже изъ того краткаго изложенія, которое мы сдѣлали, можно видѣть, насколько важенъ и замѣчателенъ этотъ трудъ знаменитаго русскаго ученаго. Онъ важенъ не только для техника-практика, который найдетъ въ немъ сводъ провѣренныхъ данныхъ относительно удѣльнаго вѣса растворовъ, — онъ важенъ также для химика-теоретика, для котораго, благодаря этому изслѣдованію, уясняется многое въ одной изъ самыхъ темныхъ, но, вмѣстѣ съ тѣмъ, и самыхъ интересныхъ главъ химіи — главѣ о растворахъ.