Карл Вильгельм Шееле

Марина Молчанова
«Квантик» №5, 2025

Карл Вильгельм Шееле (Carl Wilhelm Scheele), 1742–1786. Kсилография конца XIX или начала XX века

Герой нашей статьи не получил академического образования. У него не было учёной степени, и маститые современники долгое время смотрели на него сверху вниз. Он всю жизнь проработал в аптеках, среди достаточно примитивных приборов, а не в университетских лабораториях. Про него мало кто знал, кроме специалистов, не сохранилось даже его достоверных портретов — тот портрет, который приведён в энциклопедиях и в этой статье, представляет собой позднейшую реконструкцию. Часть его результатов до сих пор толком не исследована, а слава за некоторые открытия, совершённые им, досталась другим людям. И в то же время это один из величайших химиков своего времени.

* * *

Карл Вильгельм Шееле родился в Померании — эта область нынешней Северной Германии в ту пору принадлежала Швеции. Он был седьмым из одиннадцати детей в семье торговца, отец разорился незадолго до его рождения, так что какое уж там образование, помимо школы... Но зато появился шанс стать учеником аптекаря. И это оказалось невероятно интересно: столько веществ, с которыми можно экспериментировать! Тем более что хозяин аптеки, господин Баух, интересовался наукой, у него было много химической литературы, к которой способный юноша тут же приник. Баух даже писал его родителям: «Как бы он не навредил себе — полночи он проводит за книжками, которые для него слишком сложны».

Дом, где родился Шееле. Штральзунд, Померания. Фото: Klugschnacker, wikimedia.org

С тех пор Шееле так и работал в разных аптеках. Чуть позже — уже на территории нынешней Швеции: в Мальмё, Стокгольме, Уппсале и, наконец, в Чёпинге, где у него впервые появилась собственная аптека.

В Уппсале он познакомился и подружился с человеком из мира «большой науки» — профессором Торберном Бергманом. Вначале Шееле без энтузиазма отнёсся к этому знакомству (полагая, что за несколько лет до того именно Бергман не пропустил в печать его ранние статьи), но впоследствии оно оказалось ценно для обоих: Бергман привносил в их сотрудничество теоретические основы, Шееле проводил эксперименты. А ещё дружба с Бергманом дала Шееле пропуск в научное сообщество, и в 1775 году молодой исследователь — без учёной степени! — был избран членом Шведской королевской Академии наук. Но и после этого он почти не покидал свою аптеку: ведь правила гласили, что аптекарь должен быть доступен для клиентов «днём и ночью, включая выходные и воскресенья».

Торберн Улаф Бергман (Torbern Olof Bergman), 1735–1784

Зато аптека по-прежнему давала ему возможность непрерывно экспериментировать в лаборатории. Его заметки — а связно описывать свои опыты он стал далеко не сразу — содержат описания 15–20 тысяч экспериментов! Расшифровка этих бумаг — сложная задача для историков: у Шееле были чудовищный почерк и вольное отношение к правилам немецкой грамматики.

Аптека «Ворон» в Стокгольме, где работал Шееле. Фото: Mats Halldin, wikimedia.org

Так или иначе, даже перечисление того, что ему удалось открыть и изучить, займёт не одну страницу.

Гравюра на титульном листе «Химического трактата о воздухе и огне» Шееле (1777). Фото: Christine Tschuch, wikimedia.org

Он открыл несколько новых химических элементов.

Среди них прежде всего надо назвать кислород. Открывателем этого элемента считается английский учёный Джозеф Пристли. Но сейчас известно, что Шееле получил это вещество раньше, просто опубликовал свои результаты с опозданием на несколько лет. И, как и Пристли, не совсем понял, что именно он открыл, — мешала господствовавшая в те времена теория флогистона¹. К тому же Шееле особо не занимался теорией. Флогистон — ну, значит, флогистон. А вот что он действительно первым описал — так это другой газ: тяжёлый, ядовитый, зелёный хлор. Газ, без которого невозможно представить себе дальнейшую историю химии.

Пиролюзит

Шееле изучал минерал пиролюзит и обнаружил, что там содержится не железо (как думали с древних времён), а какой-то новый металл. Друг Шееле, химик Юхан Ган, сумел выделить этот металл, получивший название марганец. Сейчас это важнейший компонент сталей и электрических элементов — наверняка вы видели марганцево-цинковые батарейки.

Минерал шеелит, один из источников вольфрама

Изучая другой минерал, Шееле сумел растворить его в кислоте и получить новое вещество. Его друг, химик Петер Хьельм, имевший более совершенное оборудование, извлёк из этого белого порошка ранее неизвестный металл, названный молибденом. Третьим новым металлом, обнаруженным благодаря Шееле, стал вольфрам. (А содержащий его минерал позже назвали шеелитом.) Сейчас молибден применяют для улучшения свойств сталей и для многих иных целей. А металлический вольфрам много лет использовался в старых (не тех, что дневного света, и не в энергосберегающих) электрических лампочках: именно из этого тугоплавкого металла сделаны нити накаливания.

Памятник Шееле в Чёпинге

Но, кроме элементов, было ещё и огромное количество химических соединений, которые Шееле либо впервые получил, либо впервые подробно изучил.

Некоторые кислоты, открытые или изученные Шееле: 1 — молочная, 2 — лимонная, 3 — яблочная, 4 — щавелевая, 5 — винная, 6 — мочевая, 7 — синильная

Молочная кислота — её Шееле выделил из простокваши. Сейчас мы знаем, что она образуется в молоке при молочнокислом брожении — человечество использует этот процесс уже многие тысячелетия. Кроме того, это ключевой компонент обмена веществ в нашем организме², а сейчас ещё и важное сырьё для химической промышленности.

Лимонная кислота — её особенно много в лимонах и других цитрусовых. Считается, что о ней знали ещё арабские алхимики, но именно Шееле впервые выделил её как отдельное вещество. Сейчас она очень важна для производства пищевых продуктов... и не только. Эта кислота играет огромную роль в живых организмах, её обмен — основа кислородного дыхания.

Яблочная кислота — да, угадали, её Шееле выделил из сока яблок. Причём незрелых, а значит, куда более кислых. Сейчас она популярна в пищевой промышленности и косметике, а отчасти и в медицине.

Щавелевая кислота — и опять угадали! Правда, Шееле не первым её получил, но первым доказал, что щавелевая кислота, полученная в лаборатории, ничем не отличается от той, которую удаётся выделить из щавеля или кислицы. Эта кислота — важный лабораторный реактив, её используют для удаления ржавчины, при отбеливании и окрашивании и даже для защиты пчёл от крошечных вредителей-клещей.

Винная кислота. Да, всё верно. Опять-таки, она была известна ещё задолго до Шееле, кристаллики её солей (тартратов) порой можно видеть в ёмкостях с вином или виноградным соком. Но именно Шееле разработал способ её получения в чистом виде. Через полвека с лишним эта кислота сыграла большую роль в науке.³

Мочевая кислота. Она действительно содержится в моче. Сейчас мы знаем, что это один из непременных продуктов обмена веществ в нашем организме, а нарушения этого обмена приводят к очень неприятным заболеваниям — от камней в почках до подагры.

Синильная кислота... Вот тут непонятно, как Шееле не погиб сразу после того, как получил её в 1782 году. Ведь и сама эта кислота, и её соли (цианистый калий и другие) — сильнейшие яды. А лаборатория Шееле была оборудована далеко не по последнему слову техники безопасности. Более того: в те времена у учёных была отвратительная привычка нюхать и пробовать на вкус то, что им удалось получить.

Плавиковая кислота — едкое вещество, способное растворять даже стекло. А ещё азотистая кислота. Глицерин — густая жидкость со сладким запахом, которую Шееле получил из жиров. И даже это далеко-далеко не всё, но, наверное, пора уже остановиться.

Кстати, о ядах. Одно из веществ, полученных Шееле, заслужило дурную репутацию уже после его смерти. Это так называемая «зелень Шееле» — зелёный краситель, содержащий медь и мышьяк. В те времена был большой дефицит стойких ярких красителей, которые со временем не выцветали бы и не теряли бы вид. И хотя зелень Шееле содержала ядовитый мышьяк, а часть химиков предупреждала об опасности, производители обоев в первой половине XIX века её активно использовали. Только через десятилетия стало ясно, что при определённых условиях мышьяк из таких обоев может перейти в форму летучего соединения и потихоньку отравлять живущих в помещении. Есть даже популярная (но, кажется, неверная) гипотеза, что смерть Наполеона Бонапарта на острове Святой Елены связана с отравлением мышьяком — ярко-зелёные обои в его доме, скорее всего, были покрашены с использованием зелени Шееле...

На картине Г. Ф. Керстинга «Вышивальщица» (1812) обратите внимание на ярко-зелёные обои

Айзек Азимов, историк науки (и знаменитый писатель-фантаст), называл нашего героя «невезучим Шееле». В самом деле: Шееле первым открыл кислород, но славу первооткрывателя получил Джозеф Пристли. Шееле изучал азот почти одновременно с Пристли и шотландцем Даниэлем Резерфордом, но открывателем азота традиционно считается Резерфорд. Шееле открыл светочувствительность солей серебра и способ их фиксации, оставался лишь шаг до изобретения фотографии, но этот шаг был сделан только через десятки лет и, конечно, уже без Шееле. Он много лет нуждался. Он рано умер — его здоровье разрушили многочисленные эксперименты с вредными веществами. Его судьба стала уроком для будущих химиков и не только химиков: не пробовать на язык что попало, не дышать чем попало, не проводить опыты в помещениях с плохой вентиляцией... (Да, кстати, и не использовать в быту какие попало материалы.)

Старинные обои: красивые, но ядовитые

Про неудачливость Шееле есть даже анекдот: якобы шведский король по просьбе французских академиков готов был присвоить Шееле рыцарский титул, но учёный жил настолько скромной жизнью, что никто из официальных лиц в стране его не знал — и титул достался его однофамильцу, бравому военному.

И в то же время, судя по всему, Карл Вильгельм Шееле был счастливым человеком. Он писал коллеге в 1775 году: «Смотреть на новые явления — моё единственное желание. Как радуется сердце исследователя, когда в награду за усердие к нему приходит открытие!»

Памятник Шееле в Стокгольме

¹ См. статью М. Молчановой «Джозеф Пристли: свобода, равенство, флогистон!» в «Квантике» № 3 за 2020 год.

² Вы могли слышать, что «крепатура» — боли в мышцах через некоторое время после непривычной нагрузки — связана с накоплением молочной кислоты. Сейчас большинство учёных считает, что это неверно.

³ См. статью М. Молчановой «У зеркала» в «Квантике» №6 за 2017 год.