— Да, это логично и легко объясняется законом Гиббса: при температуре, соответствующей горизонтальной части кривой, имеется максимальное число фаз.
Ле Шателье задумался. Он постукивал рукой по столу и внимательно рассматривал графики.
— При охлаждении сплавов картина аналогичная. Этьен, — обратился он к другому сотруднику, — дайте мне графики охлаждения сплавов олова и висмута.
Этьен открыл большую папку и начал искать чертежи.
— Это висмут — сурьма. Это олово — свинец…
— Достаточно, — прервал его Ле Шателье, взял несколько графиков и положил их рядом. — Посмотрите, как они похожи! Сначала крутой наклон, потом более пологое снижение и в конце горизонтальная линия. Одинаковое физическое состояние этих систем дает аналогичные графики. Что, в сущности, получается? При высокой температуре один металл растворяется в другом, как кусок сахара в воде.
— Аналогия наглядная, — добавил Раймон. — Ясно, что в расплавленном состоянии сплавы похожи на растворы[237].
— Именно так, — подтвердил Ле Шателье. — Но можно ли утверждать, что и после затвердевания сплавы являются растворами?
— Возможно, получается твердый раствор, — нерешительно предположил Этьен.
— Весьма сомнительно, — продолжал Ле Шателье. — Свойства растворов хорошо изучены. Например, с повышением концентрации растворенного металла должна понижаться температура плавления сплава.
— Вы имеете в виду аналогию с законами Рауля[238] и Бекмана[239]?
— Да, Раймон. Но нам более важно знать свойства сплавов в твердом состоянии и при обычной температуре. При охлаждении в расплаве начинается кристаллизация. Сплав приобретает другую структуру, а мы почти ничего об этом не знаем.
— Но металлы непрозрачны. Нельзя выковать тонкую пластину и наблюдать ее структуру под микроскопом.
— К сожалению, нельзя, — вздохнул Ле Шателье. — А как много мы бы узнали, если смогли бы видеть под микроскопом образец металлического сплава.
Если смогли бы!
Но по сути очень важное уже было сделано: сформулирована очередная задача — увидеть структуру металлов под микроскопом. Обычный путь здесь не годился. Даже золото, эластичность которого позволяет выковать тончайшие листки, настолько слабо пропускает свет, что наблюдение под микроскопом невозможно. Металлы не пропускают свет, а лишь отражают его. Отражают свет…
А вот это идея! Нужно направить пучок света так, чтобы металлическая пластина отражала его в объектив микроскопа, тогда поверхность пластины станет видимой под микроскопом!
Идею удалось реализовать, и впервые человек наблюдал металлическую поверхность при таком большом увеличении! Небывалое оживление царило в лаборатории. Каждый стремился взглянуть на то, чего еще никогда никому не удавалось увидеть.
Наконец, первое восторженное чувство улеглось, и наступили будни, полные новой работой, — изучались металлические поверхности, их структуры при большом увеличении. Исследователи вырезали тонкие металлические пластинки, шлифовали их, чтобы поверхность была идеально гладкой, зарисовывали структуры.
А Ле Шателье уже думал над тем, как изменить конструкцию микроскопа. Он подготовил чертежи нового микроскопа, и спустя немного времени в лаборатории появился металлографический микроскоп.
«Наука должна служить человеку, успехи ее — способствовать развитию промышленности и техники!» — этот принцип ученый успешно претворял в жизнь. Его достижения получили высокую оценку — Гран При в Париже в 1900 году, премия Сен-Луи в 1904 году в США, награды в Италии, Бельгии, России…[240]
В 1907 году Ле Шателье избрали членом Парижской Академии наук.
— Они не должны были так долго откладывать то, на что ты давно имел право, — негодовала его жена. — Весь мир признал тебя, ты получил столько дипломов и премий, а наша Академия… — Женевьева боготворила своего мужа. Она с героическим самопожертвованием посвятила свою жизнь воспитанию их семерых детей и созданию всех условий для работы мужа.
— Ты не права, Женни. Дело в том, что у Парижской Академии вековые традиции: нового члена выбирают лишь после смерти кого-либо из академиков. Да не стоит много говорить об этом. Посмотри, у меня для тебя сюрприз.
Ле Шателье вынул из маленькой коробочки великолепный перстень и надел его на руку жены.
237
Аналогия между растворами и сплавами была выявлена еще в 1868 г. выдающимся русским ученым-металлургом Дмитрием Константиновичем Черновым (1839–1921). См.: Биографический словарь, ук. соч., т. 2, С. 356–358; Гумилевский Л., Чернов. — М.: Мол. гвардия, 1975. — (ЖЗЛ); Шафрановский И. И. История кристаллографии в России. — М. — Л.: Наука, 1962, с. 287–296.
238
Франсуа Мари Рауль (1830–1901) — известный французский физик и физико-химик, профессор университета в Гренобле (с 1870 по 1901 г.), с 1899 г. член-корр. Петербургской Академии наук; работал в области электрохимии, термохимии и аналитической химии; в 1882 г. разработал метод криоскопии и эбулиоскопии и открыл закон о температуре замерзания и кипения растворов (закон Рауля). Эти исследования суммированы в монографиях «Криоскопия» (Париж, 1901) и «Тонометрия» (Париж, 1900). О Рауле см.: Partington J. R., ук. соч., т. 4, с. 645–650; История учения о химическом процессе, ук. соч., с. 144–146; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 418–419.
239
Эрнст Отто Бекман (1853–1923) — немецкий ученый, учения Г. Кольбе, профессор в Лейпциге (с 1897 г.) и Берлине (с 1912 г.) В 1888 г. разработал аппаратуру для определения молекулярного веса растворенных веществ криоскопическим методом, сконструировал термометр (термометр Бекмана); основные работы относятся к области органической химии: он открыл перегруппировку, названную его именем (1866 г.) оксимов кетонов в амиды кислот при помощи серной и соляной кислот, пятихлористого фосфора и т. д., получил ментон, исследовал возможности технического применения фурфурола, установил природу четыреххлористой серы. О Бекмане см.: Partington J. R.t ук. соч., т. 4, с. 833; Сабадвари Ф., Робинсон А., ук. соч., с. 270; Волков и др., ук. соч., с. 45.