Стодартом, о новом сплаве стали, которая подготовлялась около пяти лет, с 1819 по 1824 год.
Проблема так называемых качественных сталей возникла вместе с развитием машиностроения. Требования высокого качества стали были пред'явлены прежде всего металлообрабатывающей промышленностью, для которой обыкновенная сталь не могла обеспечить надлежащей работы токарных, фрезерных, револьверных и других станков. Подверженность стали, как и многих других металлов, коррозии (ржавчине) также толкала ученых и изобретателей начала XIX века на поиски лучшего материала.
Эта проблема, возникшая более века назад, до сих пор еще не получила полного разрешения. Тем не менее, тогда было найдено рациональное средство борьбы с коррозией в сплаве стали с такими металлами, которое обладали бы качествами, недостающими стали.
В первой четверти XIX века, когда в Англии завершалась эпоха промышленного переворота, вопрос о сплавах едва намечался. Английские химики, разумеется, занялись этой важной задачей, и многие из них разрабатывали вопросы окисления металлов, но лишь с чисто научными целями. Фарадея же интересовала практическая сторона: вместе с Стодартом он стал искать такой сплав, который осуществлял бы защиту стали от коррозии и отличался бы новыми, необходимыми свойствами.
После долголетних исследований и многочисленных опытов по сплаву стали с различными металлами — были испытаны серебро, платина, иридий и др. — Фарадей, тем не менее, не достиг больших успехов. Однако в 1820 году он вместе с Стодартом опубликовал в «Quarterly Journal» небольшую статью, в которой описывался сплав стали, предназначенной для хирургических инструментов.
Работу над сплавами стали Фарадей продолжал и после смерти своего товарища.[3] В 1824 году он прочел на эту тему доклад в Королевском обществе и затем опубликовал его в «Philosophical Transactions». Одна шеффильдская фирма сделала попытку использовать сплав Фарадея, но промышленного значения этот сплав все же не получил. В конце концов Фарадей признал малоуспешными свои многочисленные опыты. Одно лишь удовольствие принес ему этот сплав: он любил раздавать друзьям бритвы из сделанной им стали…
Хотя опыты Фарадея и не увенчались желанным успехом, но для истории металлургии они не прошли незамеченными. Один из виднейших современных металлургов, английский ученый Роберт Гадфильд (почетный член Академии наук СССР), автор специальной монографии, посвященной деятельности Фарадея как металлурга, называет его пионером в области работы над сплавами стали, так как именно ему принадлежат первые систематические исследования.
Фарадей, как нам известно, давно уже определился как самостоятельный исследователь, труды которого обратили на себя внимание далеко за пределами Англии (в 1823 году он был избран членом- корреспондентом Парижской Академии наук). Но он все еще состоял в должности ассистента Королевского института и самостоятельными опытами занимался лишь в свободное от служебных дел время. «В мои обязанности, — писал он, — входило присутствовать на утренних и вечерних лекциях (Брэнда и Дэви) и, естественно, что времени у меня было очень мало. В свободное время я обычно избирал какой-либо предмет исследования и пробовал на нем свои силы».
Таким предметом исследования в 1823 году были газы и вопрос их превращения в жидкое состояние. Опыты многих ученых в этом направлении имели очень важное значение. Они установили, что газы представляют собой пары жидкостей, имеющих низкую точку кипения, что и послужило основанием для работ по сжижению газов.
Фарадей особенно любил производить эксперименты над хлором. Как-то случилось, что Дэви уехал из Лондона и у Фарадея оказалось свободное время, которым он не замедлил воспользоваться для своей работы. Тщательно поставленные опыты очень скоро увенчались успехом.
Интересен случай, который имел место при первом удачном эксперименте. Доктор Пэрис, друг и будущий биограф Дэви, случайно зашел в лабораторию в ту минуту, когда Фарадей напряженно следил за результатами своего опыта. Окинув беглым взглядом рабрту экспериментатора, Пэрис с усмешкой обратил внимание Фарадея на грязные сосуды, которыми он действовал, и указал на какую-то масляную жидкость, оседавшую на стенках трубки. Фарадей не реагировал на замечание, Пэрис же рассказал Дэви о виденном.
На следующий день утром Пэрис получил довольно лаконичное, но многозначительное письмо:
Милостивый Государь!
Масло, замеченное вами вчера, было не чем. иным, как жидким хлором.
Таким образом, то, что Пэрис принял за недопустимую при работе грязь, оказалось долгожданным результатом, которого так упорно добивался Фарадей.
Успех этот, однако, был вскоре несколько омрачен. Выяснилось, что такими же исследованиями занимались другие ученые и некоторые из них задолго до Фарадея добились благоприятных результатов. Фарадей, не зная этого, опубликовал описание своих опытов. Но, — пишет он, — «когда я открыл, что честь первой конденсации газов, в частности хлора, принадлежит… не мне, я поспешил сделать то, что считал справедливым». Он ограничился напечатанием «Исторической заметки об сжижении газов», и, по его уверению, «получил громадное удовольствие».
Но самое печальное заключалось в том, что по этому вопросу возникли неприятности с Дэви, который был склонен обвинить Фарадея в присвоении его мыслей. Сам Фарадей описывал этот случай в письме к своему другу Филлипсу, бывшему тогда редактором известного английского научного журнала «Philosophical Magazine». Письмо относится к 1836 году. Оно вызвано появившимися в том же году «Воспоминаниями о Гемфри Дэви», написанными его братом Джоном. В этих мемуарах инцидент между Дэви и Фарадеем был изложен не в пользу последнего, и только опубликование письма Фарадея, где приводились неопровержимые ссылки на отношение к этой работе самого Дэви, помогло опровергнуть выдвинутые обвинения.
Вторая выдающаяся работа Фарадея также не прошла для него гладко. Беда заключалась не только в том, что на него обрушивали совершенно незаслуженные обвинения. Казалось, что чье-то бдительное око следит за тем, чтобы недавний подмастерье в переплетном деле не пошел дальше подмастерья в науке… И тем обиднее было то, что Дэви неоднократно, как мы видели, давал повод полагать, что именно он является этим бдительным оком.
При всем своем уважении к Дэви, Фарадей отнюдь не хотел оставаться подмастерьем в науке, даже при таком выдающемся мастере, каким был его патрон. Упорным трудом добившись незаурядных знаний в области химии и физики, Фарадей давно уже думал над самостоятельным разрешением ряда важнейших вопросов, выдвинутых современным ему развитием естествознания. Более того, — находясь вполне на уровне знаний своей эпохи, он сам уже выдвигал проблемы всемирного значения и, как увидим ниже, способен был блестяще их разрешать.
Некоторые открытия Фарадея в известной мере были сделаны им случайно, точнее — попутно. К ним относится, например, открытие бензола, что было одним из важнейших вкладов Фарадея в химию.
В 1824 году Лондонская фирма газового освещения обратилась к Фарадею с весьма важным поручением. Он был уже известен как компетентный химик, зарекомендовавший себя работами с различными газами. В борьбе за повсеместное распространение газового освещения руководители фирмы наталкивались на серьезные препятствия. В отдаленные части города приходилось развозить газ в железных цилиндрах. Каждый раз от доставки качество газа ухудшалось, что вызывало ослабление силы света. Фарадей занялся изучением этого вопроса и скоро выяснил причину снижения качества газа. Он установил, что частицы газа, усиливающие свет, осаждаются на дне цилиндра, образуя прозрачную жидкость в виде летучего масла. Исследование этой жидкости и привело к открытию бензола, играющего колоссальную роль в современной химической промышленности.
В 1825 году в Королевском обществе образовалась комиссия для изучения вопросов, связанных с улучшением фабрикации так называемого «оптического» стекла. Фарадей вошел в комиссию, состоящую из трех человек. Пять лет он работал в этой новой для него области. Комиссия проделала огромную работу, однако ее многолетние труды не увенчались особенными успехами. Но для Фарадея произведенные им исследования стекла послужили исходным пунктом для важных открытий, сделанных много лет спустя, и были также темой для одного из «Беккеровых чтений».
