В конце XIX в. открытие радиоактивности тоже дало в руки химиков новый метод исследования [100]. Несложное устройство (сильный магнит и свинцовая камера с отверстиями, в которой находился радий) позволило П. Виллару и Э. Резерфорду доказать, что радий испускает лучи трех различных видов: α, β и γ. Облучая потоком α-частиц тонкую металлическую фольгу, Резерфорд установил, что α-частицы представляют собой ядра атомов гелия [101].
В 1897 г. Дж.Дж. Томсон сконструировал прибор, с помощью которого он, исследуя отклонения катодных лучей в магнитном и электрическом полях, показал, что они представляют собой поток отрицательно заряженных частиц, измерил удельный заряд этих частиц и нашел, что их масса приблизительно в 1837 раз меньше массы атома водорода.
В 1906-1914 гг. Р. Э. Милликен в опытах с распыленными капельками масла сумел довольно точно определить заряд электрона.
К концу классического периода и к началу "атомного" века были созданы и другие важные инструменты и методы исследования. В 1905 г. Р. Зигмонди и Г. Зидентопф с помощью ультрамикроскопа обнаружили "броуновское движение" коллоидных частиц. Благодаря этому же микроскопу Ж. Перрен смог наблюдать движение суспендированных в воде микроскопических частичек мастики и рассчитать числа Авогадро и Лошмидта. В 1925 г. Теодор Сведберг сконструировал ультрацентрифугу, вследствие чего стало возможным определение молекулярных весов (масс) макромолекул.
В 1907 г. Дж. Дж. Томсон создал масс-спектрометр, с помощью которого он определил отношение заряда к массе у ионизированных атомов или молекул газов, наблюдая отклонение потока ионизированных частиц в электромагнитных полях. С помощью масс-спектрометра (после усовершенствований, внесенных в 1919 г. Ф. Астоном) Томсон обнаружил изотопы и определил атомные массы элементов. Оказалось, что, за исключением 22 так называемых чистых элементов, остальные элементы представляют собой смесь изотопов.
В 1919 г. Резерфорд создал первую установку для искусственного расщепления атомов азота, которые он "бомбардировал" α-частицами.
Луи Пастер говорил о значении лаборатории: "Если достижения, служащие человечеству, волнуют ваше сердце, если вы ошеломлены удивительным воздействием телеграфа, фотографии, наркоза и еще многих поразительных открытий, то, заклинаю вас, воздайте должное священным обителям с многозначительным названием "лаборатория". Потребуйте, чтобы их оснащали разнообразнее и богаче. Они — храмы будущего, храмы благосостояния и процветания, которое возможно лишь тогда, когда человечество становится сильнее и лучше. Тогда и оно учится понимать создания природы — создания истинного прогресса и всемирного согласия, в то время как собственная деятельность человечества представляет собой слишком часто только варварство, фанатизм и разрушение..." [102, с. 398-399].
Промышленная химия
Едва ли существует какая-нибудь потребность ремесел, промышленности, физиологии, которой до сих пор не удовлетворила бы химия. Всякий вопрос, точно и определенно поставленный, до настоящего времени всегда бывал разрешаем...
Введение
В течение XVIII в. между химией и различными ремеслами установилась тесная связь [6]. Химики, будучи представителями буржуазии, энергично выступали против корпоративного стремления ремесленников держать в тайне методы производства и против чисто эмпирических изысканий. Они выступали за производство, основанное на опыте и здравом смысле, осуждали любую дискриминацию практических работ. В странах с феодально-абсолютистским правлением они даже оказывали давление непосредственно на монархов для либерализации их экономической политики, ориентируя их на крупные достижения в развитии промышленности, каких добилась в то время Англия [8].
Во второй половине XVIII в. наступил период, получивший название промышленной революции. Для этого периода характерен переход от мануфактурного производства, основанного преимущественно на ручном труде, к использованию машин. При этом особую роль играли металлообрабатывающие станки и паровые машины, а также трансмиссионные установки. В химической промышленности революция произошла в результате применения новых методов в металлургии, производстве серной кислоты, соды, хлора, красителей. В ходе этих изменений образовались два новых общественных класса — промышленная буржуазия и промышленный пролетариат[199].