Трудно предположить в наши дни, как бы обходилось человечество без электрохимии. Не появись в свое время алюминий, поднимались бы в небо современные воздушные лайнеры? Его получают электрохимическим путем. Мог бы человек выйти в космос, не имея на борту кораблей автономных солнечных батарей, сделанных электрохимиками? А подводный флот?
Но вернемся на землю. Без электрохимических источников тока не запускались бы автомобильные двигатели и радиолокаторы, не работали бы транзисторные радиоприемники и магнитофоны, не было бы всевозможных электробатарей и целого ряда изделий ширпотреба, которыми мы привыкли пользоваться! Однако это одна сторона дела, одно направление науки и прикладного ее назначения — создание источников электроэнергии. Есть и другие, не менее важные направления, о которых нам еще предстоит разговор. А пока начнем сначала.
У истоков электрохимии были такие корифеи науки, как Л. Гальвани, А. Вольта, М. Фарадей, С. Аррениус. В ее зарождении и последующем развитии громадную роль сыграли отечественные ученые. И в этой связи как не вспомнить слова великого нашего ученого М. Ломоносова, произнесенные еще за несколько десятилетий до блестящих опытов Л. Гальвани и работ А. Вольта: «Без химии путь к познанию истинной природы электричества закрыт». Удивительна была прозорливость М. Ломоносова, увидевшего в те еще далекие времена внутреннюю связь между химическими и электрическими явлениями. И другой наш соотечественник, Д. Менделеев, также обладал великой прозорливостью. Его труды, а особенно работы в области химической и гидратной теории растворов, сыграли весьма существенную роль в становлении электрохимии. Не понимая или, быть может, не желая понять их значение, некоторые ученые в свое время кинулись обвинять Д. Менделеева чуть ли не в научном консерватизме за его критическое отношение к первым работам С. Аррениуса по электрической диссоциации. Лишь спустя некоторое время академик И. Каблуков впервые, пользуясь сугубо научными аргументами, показал, что именно гидратная теория Д. Менделеева подвела базу под гениальную догадку С. Аррениуса, хотя и не обоснованную научно. Несколько позже к такому же выводу пришел В. Кистяковский. «Откуда берется огромная энергия, долженствующая способствовать разложению электролитов на ионы? — писал он. — Если принять гипотезу Аррениуса так, как она была сформулирована ее основателем, то ей неоткуда взяться».
Здесь мне придется сделать некоторое отступление и кое-что пояснить.
Дело в том, что еще химикам довольно глубокой древности было хорошо известно, что путем смешения отдельных активных веществ можно получить соединения, обладающие совершенно иными свойствами, нежели исходный материал. Им было известно и другое: добавляя определенные вещества в соединение, можно разрушить его или придать ему новые свойства. Всемогущая химия, фигурально выражаясь, покоилась на фундаменте «смешивания».
К этому следует добавить, что химические реакции протекают в зависимости от природы участвующих в них веществ и очень быстро, и очень медленно. Иногда это доли секунды, иногда — часы, месяцы и даже годы. Разумеется, химикам известны были как стимуляторы, ускоряющие процессы взаимодействия, так и антистимуляторы, то есть ингибиторы, замедляющие эти процессы. Но, повторяю, все было основано на смешивании одних веществ с другими.
И вдруг появилось электричество — совершенно новое явление, которое понять без помощи химии невозможно. Оказалось, что существуют положительные и отрицательные электрические заряды, движение которых подчиняется определенным законам, что частица химического вещества перемещается в зависимости от того, какой заряд — положительный или отрицательный — она несет. Отталкиваясь от полюса с подобным себе знаком, частица вещества быстрее или медленнее (здесь имеет значение величина полученного заряда) движется к полюсу с противоположным знаком. Так появилась возможность управлять движением заряженных частиц вещества, скоростью этого движения, регулировать направление движения. То есть там, где действовало электрическое поле, наступил определенный порядок.
Все, наверное, знают, что хромирование и никелирование выполняют электрохимическим путем, но не всем известно, что до появления электрохимии ту же работу выполняли сугубо химическим путем.