CC BY
289
УДК 530(091); 378.14
М. Ф. Каримов (к.ф.-м.н., проф., зав. каф.)
Прикладная химия Джабира ибн Хайяна и ее роль в естествознании
Бирская государственная социально-педагогическая академия, кафедра общетехнических дисциплин 452453, Башкортостан, г. Бирск, ул. Интернациональная 10; телефакс (3414) 40455,
e-mail: karimov [email protected]
M. F. Karimov
Dzhabir ibn Hajjan's applied chemistry and its role in natural sciences
Birsk State Socially Pedogogical Academy 10, Internatsyonalnaya Str., 452453, Birsk, Russia; ph/fax (3414) 40455, e-mail: karimov [email protected]
Выделены основные этапы жизнедеятельности пионера прикладной химии — среднеазиатского ученого Средневековья Джабира ибн Хайяна, или Гебера. Оценено положительное влияние методологической установки Джабира ибн Хай-яна о систематической и регулярной постановке и реализации химического эксперимента на становление и развитие современного естествознания. Охарактеризованы основные достижения Джабира ибн Хайяна в области прикладной, общей и теоретической химии. Описаны способы и продукты прикладной химии в виде минеральных кислот, ряда хлоридов и чистого спирта, полученные с помощью перегонного куба Джабира ибн Хайяна. Отмечено, что научные труды Джабира ибн Хайяна (Гебера), служившие учебниками по химии и естествознанию в европейских университетах Х11—ХУ11 вв., имеют историческую и дидактическую ценность для проектирования и реализации и современного естественно-математического образования молодежи.
Ключевые слова: естественно-математическое образование; естествознание; минеральные кислоты; перегонный куб; прикладная, общая и теоретическая химия; учебник по химии; химический эксперимент; хлориды; чистый спирт.
Профессор Принстонского университета Филипп Хитти (1886—1978), анализируя процесс возникновения и становления элементов современной химии в Средневековье, писал: «После медицины, астрономии, математики наибольший научный вклад мусульмане внесли в химию. Именно они дали химии и физике объективный научный эксперимент, что было решительным шагом вперед по сравнению с туманной созерцательностью древних греков»
В этой связи арабский химик Средневековья Джабир ибн Хайян (ок.721—ок.815) известен
Дата поступления 19.12.10
The basic live stages of the pioneer of applied chemistry — Central Asian scientific of the Middle Ages Dzhabir ibn Hajjan (Geber) are allocated. Positive influence of methodological view of Dzhabir ibn Hajjan about regular both regular statement and realisation of chemical experiment on formation and development of modern natural sciences is estimated. The basic achievements of Dzhabir ibn Hajjan in the field of applied, general and theoretical chemistry are charac-terised. Methods and products of applied chemistry as mineral acids, some chlorides and the pure spirit received by means of Dzhabir ibn Hajjan's boiling cube are described. It is noticed that proceedings of Dzhabir ibn Hajjan (Geber) serving by textbooks in chemistry and natural sciences at the European universities in XII— XVII centuries have historical and didactic value for designing and realisation of modern natural-mathematical education youth.
Key words: natural-mathematical education; natural sciences; mineral acids; a boiling cube; applied, general and theoretical chemistry; the textbook in chemistry; chemical experiment; chlorides; pure spirit.
в научном мире в течение последнего тысячелетия как «отец» прикладной химии, основанной на эксперименте и имеющей элементы качественной теории.
Сын аптекаря из иранского города Тус провинции Хорасан Джабир ибн Хайян, получив на родине организованно и самостоятельно необходимое для осуществления научной деятельности образование, переехал в город Куфу, расположенный в центре современного Ирака на берегу реки Евфрат.
Основные работы по химии, написанные Джабиром ибн Хайяном после постановки,
выполнения и анализа результатов соответствующих лабораторных экспериментов, относятся к периоду его жизни в Куфе.
На рубеже восьмого и девятого веков Джабир ибн Хайян, создав собственную научную школу с множеством одаренных и способных к исследовательской деятельности учеников, проводил экспериментальные исследования по химии и медицине под покровительством аббасидских халифов в Багдаде.
Определившие начало познавательно-преобразовательного процесса перехода от алхимии к современной химии в Средневековье научные труды Джабира ибн Хайяна приведены в табл. 1.
Первый перевод научных трудов по химии Джабира ибн Хайяна с арабского на латинский язык, осуществленный в 1155 г. Ге-рардом Кремонским (1114—1187) в испанском городе Толедо 7, обеспечил начало изучения ряда элементов современного естествознания в появившихся в это время университетах Западной Европы.
Джабир ибн Хайян на основе экспериментального изучения свойств объектов неживой природы предложил одну из первых в истории химии классификацию веществ: 1) испаряющиеся при нагревании вещества (мышьяк, нашатырный спирт и камфора); 2) обладающие свойствами плавкости, блеска и ковкости металлы (золото, серебро, ртуть, свинец, медь, олово и железо); 3) твердые тела, которые могут быть преобразованы в порошки (горючие полезные ископаемые, каменная соль и сахар).
Большинство книг по химии Джабира ибн Хайяна в Х11—ХУ вв. были переведены с арабского на латинский язык и использовались как
учебники по химии и естествознанию в западноевропейских университетах до XVII в. под авторством Гебера.
Исламский ученый Джабир ибн Хайян (Гебер) стал пионером в области прикладной химии, имеющей тесные, образующие систему связи с естествознанием, благодаря таким, достигнутым на основе лабораторного химического эксперимента творческим достижениям, как синтезирование десятков новых химических веществ 8, описание многих неизвестных
" 9
до сих пор химических реакций 9, установление ряда закономерностей кристаллизации, дистилляции, перегонки, возгонки, испарения, плавления и растворения 10, изобретение перегонного куба 11 и усовершенствование устройств и их деталей для перегонки, экстракции, фильтрования, коагуляции и декантации 12.
Для приобретения качества фундаментальности с функциями описания, объяснения и предсказания химия как научная дисциплина по Джабиру ибн Хайяну (Геберу) должна иметь теоретические основы хотя бы на уровне словесно-философского моделирования природной материальной действительности.
Одной из первых простейших теоретических концепций химии является ртутно-серная теория происхождения металлов 5.
За первооснову веществ Джабир ибн Хай-ян (Гебер) предложил взять философскую Ртуть как начала металличности и философскую Серу как начала горючести. Металлическая Ртуть по мнению исламского ученого есть воплощение философской Ртути с незначительной примесью философской Серы. Под воздействием теплоты два начала соединяют
Таблица 1
Основные работы Джабира ибн Хайяна (Гебера) по химии
Раздел химии Название труда Аннотация работы
Прикладная химия Книга о ядах и устранении их вреда 2 Исходя из предположения, что для каждого отравляющего организм человека вещества существует определенный рецепт противоядия, систематизированы известные яды растительного и животного происхождения и их противоядия.
Фармацевтическая химия Книга о милосердии 3 Выделяя здоровье человека как основную ценность бытия, классифицированы лекарственные вещества растительного и животного происхождения с изложением технологий их изготовления и способов их применения.
Общая химия Книга семидесяти 4 Отмечена недостаточность аристотелевских четырех элементов-стихий для характеристики свойств встречающихся в природе веществ, в частности, таких специфических свойств металлов, как ковкость, плавкость и металлический блеск.
Теоретическая химия Книга о переходе от того, что имеется в потенции, к действительности 5 Предложена качественная теория, согласно которой сухие испарения, конденсируясь в недрах Земли, дают Серу, мокрые -Ртуть, которые, соединяясь, образуют семь известных металлов - золото, серебро, ртуть, свинец, медь, олово и железо.
Прикладная химия Десять книг о ректификации 6 Осуществлено на практике разделение жидких смесей на чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, посредством неоднократного испарения жидкостей и конденсации их паров в перегонном кубе, что позволило впервые получить чистый спирт.
ся, образуя семь известных в Средневековье металлов — железо, медь, олово, свинец, серебро, золото и ртуть. Как наиболее благородный и совершенный металл, золото, согласно Джабиру ибн Хайяну (Геберу) образуется лишь в случае, когда сверхчистые Ртуть и Сера взяты в предельно благоприятных соотношениях.
Для объяснения существования в природе солей металлов Джабир ибн Хайян (Гебер) включил в свою ртутно-серную теорию структурным элементом третье начало — философскую Соль, присутствие которой в веществе приводит к образованию солей различных металлов.
Ртутно-серно-солевая теория образования веществ, предложенная Джабиром ибн Хайя-ном (Гебером), считалась удовлетворительной вплоть до семнадцатого века.
Имея собственную ртутно-серно-солевую теорию синтезирования веществ, Джабир ибн Хайан (Гебер) вместе со своими учениками много экспериментировал в химической лаборатории, получая множество различных продуктов прикладной химии.
В табл. 2 приведен ряд химических веществ, впервые полученных Джабиром ибн Хайяном (Гебером) в восьмом веке на основе лабораторных химических экспериментов.
Полученные Джабиром ибн Хайяном (Ге-бером) химические вещества, являющиеся структурными элементами в системе современного естествознания, служили основой таких, разработанных им технологий, как обработка различных металлов и стали, использование диоксидов металлов в производстве стекла, предотвращение ржавления металлических изделий, лакировка водонепроницаемой ткани, дубление кожи и окрашивание ткани, нанесение надписей на золотые пластины и других.
Хотя в позднем Средневековье открытие некоторых химических веществ и изобретение новых химических технологий связывались с именем Гебера (Джабира ибн Хайяна), к сожалению, в настоящее время имя выдающегося исламского химика-технолога, внесшего значительный вклад в развитие прикладной химии, в научно-технической и учебной литературе очень редко упоминается.
В связи с этим требует своего разрешения дидактическая задача включения в содержание современного школьного и вузовского естественно-математического образования ряда значительных в научном и дидактическом отношениях элементов химии ученых Арабского халифата, проектирования и реализации специального курса в высшей педагогической школе, посвященного науке и образованию Средневековья.
Наш собственный дидактический опыт преподавания дисциплин «Физика», «Химия» и «Концепции современного естествознания» с кратким изложением достижений Джабира ибн Хайяна (Гебера) в области прикладной химии студентам Бирской государственной социально-педагогической академии, Нефтекам-ских филиалов Ижевского государственного и Уфимского государственного авиационного технических университетов, Бирского филиала Уфимской государственной академии экономики и сервиса и руководства педагогической практикой студентов в средних общеобразовательных школах северных районов Башкирии показывает, что соблюдение требований принципа историзма в процессе обучения приводит к повышению уровня интеллектуального и творческого потенциалов у будущих исследователей и преобразователей действительности 13.
Наиболее доступным для ознакомления старшеклассников и студентов с творческой деятельностью выдающегося химика Средневековья Джабира ибн Хайяна (Гебера) источником научно-методической информации является монография С. Н. Хака 14 о трудах исламского ученого.
Выводами, основанными на анализе и обобщении приведенного выше краткого материала о прикладной химии выдающегося средневекового ученого Джабира ибн Хайяна (Гебера) и ее роли в естествознании, являются нижеследующие положения:
1. Методологическая установка Джабира ибн Хайяна, ориентированная на систематическое и регулярное экспериментальное изучение известных и неизвестных веществ естественного происхождения, реакций с их участием и с учетом их возможного практического применения в народном хозяйстве, способствовала возникновению современной химии из недр средневековой алхимии.
2. Прикладная химия Джабира ибн Хайя-на, основанная преимущественно на функциональных возможностях изобретенного им перегонного куба, открыла человечеству технологии получения минеральных кислот, ряда хлоридов и чистого спирта, дальнейшее изучение состава, структуры и свойств которых привело к началу обретения естественной наукой — химией фундаментальности с функциями описания, объяснения и предсказания.
3. Включение ряда крупных достижений Джабира ибн Хайяна в области прикладной химии, составивших ядро обучения естествознанию в западноевропейских университетах до семнадцатого века, в содержание современного
Таблица 2
Продукты прикладной химии, синтезированные Джабиром ибн Хайяном (Гебером)
Вещество Способ получения Свойства химического соединения
Азотная кислота или «Крепкая вода» (Aqua fortis) Посредством совместной сухой перегонки и дистилляции селитры с квасцами и медным купоросом. Высококонцентрированная азотная кислота имеет слабый коричневатый оттенок из-за растворенных в ней оксидов азота, хорошо вступает в химическую реакцию с большинством металлов, за исключением золота, является сильным окислителем.
Серная кислота или «Кислый газ» (Acidus gas) С помощью прокаливания квасцов или железного купороса «зеленого камня» и сбора кислого газа в сосуде. Нагретая или концентрированная серная кислота окисляет многие металлы, кроме золота и платины, взаимодействует с некоторыми неметаллами, с основными оксидами и ее растворение в воде сопровождается значительным выделением тепла.
Соляная кислота или «Дымящий газ» (Fumidus gas) Методом сухой перегонки смеси поваренной соли и железного купороса «зеленого камня». Желтоватая из-за примесей железа и «дымящая» в воздухе соляная кислота в чистом сухом состоянии химически пассивна, но в виде водного раствора многие металлы с выделением молекулярного водорода.
Хлорид аммония или Нашатырь (Sal Ammoniac) Смешиванием газообразного аммиака и летучей соляной кислоты, приводящим к образованию белого налета. Хлорид аммония, представляющий бесцветную кристаллическую соль с запахом аммиака, реагирует с концентрированной серной кислотой, щелочами и различными окислителями, служит в малых дозах средством первой медицинской помощи.
Сера осажденная или Серное молоко (Sulfur praecipitatum) Добавлением капель серной кислоты к жидкости, получаемой кипячением гашеной извести. Сера, осажденная в виде мельчайшего бледно-желтого нерастворимого в воде аморфно-кристаллического порошка, имеет противомик-робные свойства и используется для получения на металлической пластине матовой поверхности.
Дихлорид ртути или Сулема (Sublimatum) Подвергая нагреванию в железных или стеклянных ретортах смеси сернокислой ртути и поваренной соли. Дихлорид ртути - ядовитое вещество, белый тяжелый порошок или лучистые кристаллы, хорошо растворимые в кипящей воде и спирте, вступает в реакцию с растворами щелочей и используется как дезинфицирующий препарат.
Чистый спирт или Алкоголь (Aqua vitae) Спомощью изобретенного перегонного куба, сделавшим процесс дистилляции непрерывным и экономичным. Спирт-ректификат, бесцветная жидкость, имея относительно низкую температуру кипения, легко испаряется, является амфотерным химическим соединением, проявляющим свойства как кислот, так и оснований, применяется в медицине, парфюмерии и в изготовлении спиртных напитков.
естественно-математического образования учащейся молодежи позволит целенаправленно повысить уровень интеллектуального и творческого потенциалов у будущих исследователей и преобразователей природной и технологической действительности.
Литература
1. Hitti Ph. Kh. History of the Arabs.— London: Macmillan, 1937.- 767 p.
2. Siggel A. Das buch der gifte des Gabir al Hayyan. Arabischer text in facsimile.- Wiesbaden: Steiner, 1958.- 151 s.
3. Jabir ibn Hayyan. Geberi liber misericordiae. Eine lateinische Ubersetzung des grosseren Kitab al-rahma // Archiv fur Geschichte der Medizin.-1925.- Bd.17.- S.181.
4. Ruska J. Die 70 bucher des Jabir ibn Hayyan // Festgabe fur E.O. von Lippmann.- Berlin: Springer, 1927.- S.38.
5. Rex F. Zur theorie der naturprozesse in der fruharabischen Wissenschaft.- Wiesbaden: Steiner, 1975.- 153 s.
Kraus P. Studien zu Jabir ibn Hayyan 1931.- Bd. 15.- S.7.
Isis.-
7. Burnett Ch. The coherence of the Arabic-Latin translation program in Toledo in the twelfth century / / Science in Context.- 2001.- V. 14.- P. 249.
8. Russell R. The alchemical works of Geber.- York Beach: S.Weiser, 1994.- 320 p.
9. Lory P. Dix traits d'alchimie: les dix premiers traites du livre des soixante-dix Jabir ibn Hayyan.- Paris: Sindbad, 1983.- 313 p.
10. Darmstaedter E. Die alchemie des Geber, bbersetzt und erkort von Dr. Ernst Darmstaedter. - Berlin: Springer, 1922. - 202 s.
11. Marquet Y. La philosophie des alchimistes et l'alchimie des philosophes: Jabir ibn Hayyan et les «Freres de la Purete».- Paris: Maisonneuve et Larose, 1988.- 135 p.
12. Holmyard E. J. The works of Geber, englished by Richard Russell in 1678. - London: Dent; New York: Dutton, 1928. - 264 p.
13. Каримов М. Ф. // Вестник Оренбургского государственного университета.- 2005.- №4.-С. 108.
14. Haq S.N. Names, natures, and things: the alchemist Jabir ibn Hayan and his Kitab al-Ahjar (Book of stones). - Dordrecht; Boston: Kluwer Academic Publishers, 1994.- 284 p.
6
