Бутан

Бутан или водородистый бутил, С4Н10 — простейший предельный углеводород, начиная с которого современные теории допускают возможным появление изомерии, т. е. существование двух или более химических видоизменений, процентный состав и величина частицы которых одинаковы, распределение же элементарных атомов, составляющих частицу, различно. Для формулы C4H10 является возможным существование двух изомеров: нормального бутана или ди-этила, СН3СН2. СН2СНз, и изобутана или триметилметана СН(СНз)з. Первый образуется при действии сухого металлического цинка на йодистый этил C2H5J; это газ, легко сгущающийся при сильном охлаждении в жидкость, кипящую при 1°; он медленно реагирует с хлором. Присутствие его указано в американской нефти. Изобутан получен при действии цинка на йодистый третичный бутил JC(СНз)з в присутствии воды, причем йод заменяется водородом; газ, трудно сгущаемый в жидкость, кипящую при — 17°, очень легко реагирует с хлором, образуя с ним хлористый третичный бутил СlС (СНз)з. Открытие изомерии бутанов и сравнительное изучение их свойств принадлежит покойному А. М. Бутлерову и занимает в истории органической химии (1867 г. ) почетное место.

М. Л.

Бутирометр

Бутирометр, также лакто — бутирометр, лактоскоп — так называются приборы для определения содержания жира в молоке. При нынешнем, получающем все большее и большее распространение, рациональном способе молочного хозяйства, операция эта становится одной из самых необходимых; а так как точный химически (весовой) анализ сопряжен с крайне длинной и сложной манипуляцией, то для более скорого определения содержания жира, что очень важно также для рыночного контроля, придумана целая масса приборов, различных как по своему устройству, так и точности результатов и удобству применения. Для примера опишем два из них:

1) Ареометричесмй прибор Сокслета (Sohxlet). Основания, на которых он построен, таковы: если смешать отвешенное количество молока, едкого кали и эфира, взболтать все это и дать отстояться, то, как известно, жир растворяется в эфире и через некоторое время собирается в виде прозрачного раствора на поверхности смеси. Если, при этом всякий раз брать одинаковое количество молока и эфира, то, чем больше жировых веществ содержит молоко, тем более концентрирован будет этот раствор. Концентрацию раствора, а следовательно, и относительное содержание жира в испытуемом молоке, определяют затем с помощью особого ареометра. На этом основании существенную часть прибора Сокслета составляет стеклянная трубка В назначенная для принятия эфирного жирового раствора, вгоняемого помощью насоса из бутылки Е, и ареометра С, которых два, один для цельного, другой для снятого молока. Для поддержания во время опыта постоянной температуры, трубка В окружена холодильником А. Ход опыта таков: когда в бутылке отстоится жировой сдой, его вгоняют, нажимая насос, в трубку В, опускают ареометр С и отсчитывают деление, до которого он погружен. По полученному таким образом удельному весу раствора процентное содержание жира определяют уже прямо из составленной Сокслетом ad hoc таблице. Разница таких показаний сравнительно с результатами, полученными при точном весовом анализе, не превышает 0,02 %. — 2) Другой, гораздо менее точный, но зато еще более простой и дешевый прибор — бутирометр Маршана (Marchand). Он состоит из запаянной с одного конца стеклянной трубки, на которой нанесены, с промежутками в 10 куб. см., три черты, причем от самой верхней идет вниз шкала с делениями, отвечающими 0,1 куб. см. Для производства опыта наполняют трубку испытуемым молоком до первой черты, потом приливают до второй черты эфира и, закрыв отверстие пробкой, взбалтывают сильно в продолжение минуты. Прилив затем до третьей черты спирта 90° и закрыв трубку, взбалтывают опять содержимое некоторое время и опускают затем в воду, нагретую до 40° Ц. Спустя десять минут, трубку вынимают, охлаждают под краном, стараясь по возможности не взбалтывать образовавшегося слоя жира, и отсчитывают по шкале высоту его. По приложенной таблице находим процентное содержание жира. Ошибка здесь возможна до 0,2 %. Кроме этих приборов имеется еще несколько других, из которых одни основаны на оптических свойствах молока, его непрозрачности и т. д. — так называемые лактоскопы; другие же — на свойстве жира всплывать вверх при долгом стоянии — так называемые кренометры И. Г.

Бутлеров

Бутлеров (Александр Михайлович) — знаменитейший русский химик и видный общественный деятель, родился в дворянском семействе в г. Чистополе, Казанской губернии, 25 августа 1828 г., и скончался 5 августа 1836 г. в той же губернии, в собственном имении, сельце Бутлеровке, спасского уезда. Первоначальное воспитание Б. получил в Казани, сперва в частном пансионе Топорнина, затем в 1-й местной гимназии. В 1844 г. он поступил в казанский университет на естественный разряд физико-математического факультета, где в 1849 г. и окончил курс со степенью кандидата; в следующем году Б. поручено было чтение университетских лекций по физике и физич. географии для медиков и неорганич. химии для натуралистов и математиков; в 1851 г. он получил степень магистра химии. Докторскую степень Б. получил в начале 1854 г. в московском университете, и по возвращении в Казань был избран экстраординарным, а 1858 утвержден в звании ординарного профессора. В начале 1868 г. Б. пригласили, по инициативе проф. Д. И. Менделеева, в петербургский университет, где с февраля 1869 года он начал чтение лекций, а в 1870 году устроил в университете отделение химической лаборатории для специальных работ по органической химии. Вскоре по переходе в Петербург Б. (в начале 1870 г. ) был избран членом Императорской Академии наук и заведовал сначала вместе с Зининым, а затем один академической химической лабораторией. Б. умер в звании заслуженного проф. петерб. университета, ординарного академика Имп. Академии наук и профессора химии Высших женских курсов, состоя почетным членом университетов казанского, киевского и московского и медицинской академии, различных ученых обществ в России и заграницей. Вся мало продолжительная, но полная плодотворнейшей деятельности жизнь покойного Б. была посвящена излюбленной им науке и ее распространению. Имя его, можно сказать, слито вплотную с насаждением и расцветом химии в нашем отечестве, и неразрывно связано с развитием целого блестящего периода органической химии на Западе, как в области ее теорий, так и в области фактов их закрепляющих. Б., как химик и основатель целой химической школы, пользовался громкою известностью не только у нас, но еще большею заграницей. Кроме того. Б., страстно интересуясь и занимаясь некоторыми отделами прикладного естествознания, немало потрудился в этой области, и многого достиг, в особенности на поприще пчеловодства, где настойчивой деятельностью на практике и в печати заново призвал к жизни русское пчеловодство. Не менее громкую, хотя, конечно, не многим симпатичную известность имеет имя Б. в сфере популяризации и разбора явлений так называемого медиумизма.

Переходя к обзору деятельности Б., как крупного научного деятеля, прежде всего должно обратить внимание на то, что он образовал и оставил после себя в России целую школу исследователей по органической химии, разрабатывающих эту науку в духе идей и приемов своего учителя.

Но чтобы быть творцом научной школы в стране, для этого требуется соединение многих редких личных качеств, которыми в избытке обладал наш знаменитый ученый педагог. С редкой живостью, ясностью мысли и речи — в нем соединялась замечательная простота в обхождении и отзывчивость. Страстная любовь к науке била в нем ключом и завлекала жаждущую истины во всех ее видах молодежь. Б. и в лаборатории, и у себя в кабинете был всегда доступен и практикантам-химикам, и любителям-пчеловодам, и сторонним посетителям; для всякого находилось в запасе у Б. именно то, что в данную минуту было всего нужнее, совет или поощрение, мягкая критика или слова утешения (см. превосходную речь Г. Г. Густавсона: «А. М. Бутлеров, как представитель школы», в "Журнале Р. X. О. " за 1887). Укрепившиеся еще с средины 60-х годов выражения в химии: «Бутлеровское направление», «Бутлеровская школа» сохранились во всей их силе и до сего времени. Зовется это направление Бутлеровским потому, что Б. был одним из творцов, как нового научного принципа — «химического строения», так в особенности и всестороннего применения и развития этого последнего, положенного им в основу и преподавания, и всех научных работ, произведенных им лично и его учениками. Не входя в детальное рассмотрение самого принципа, считаем, однако же, нужным указать, что прошло почти тридцать лет после появления классических статей Б. по установке принципа строения и двадцать пять истекло после выхода 1-го издания его бессмертного «Введения к полному изучение органической химии» и работ над изомериею простейших углеводородов и спиртов, — а принцип за все это время применялся все шире и шире; теперь нет того отдела в органической химии, куда бы его помощью не был внесен яркий свет. Подобный широкий захват материала, подчинившегося принципу строения, явился возможным только потому, что на ряду с ясным и точным изложением основ учения о химическом строении, всюду, где было возможно, выставлялись и предсказания; задачи, поставленные самим творцом теории, тотчас разрабатывались, часто разрешались в лаборатории им лично и с помощью учеников. Так зародилась «Бутлеровская школа», тесно связанная в начале с возникновением Бутлеровского учения о строении. Первые пионеры школы научились у первоисточника не только работе лабораторной, со своеобразными приемами и методами исследования веществ, трудно получаемых и нередко в ничтожных количествах, но и особым приемам трактования предмета исследования, по которому частности подчинялись и ярко освещались единым общим принципом. В статье «О химическом строении» придется еще вернуться к значению всего созданного Б., здесь же вкратце проследим общий ход только самых важнейших его работ по органической химии, интерес и значение которых не только не теряется до сих пор, но по отношению к некоторым даже возрастает. С конца 50-х годов начинают появляться исследования наипростейших органических соединений с одним паем углерода в составе, начатые Б. в лаборатории Вюрца в Париже, продолженные в Казани и давшие науке способы образования, свойства и превращения веществ, важность которых для науки и практики, можно сказать, с тех пор все более и более увеличивается. Так, упомянем о приготовленном Б. йодистом метилене. CH2I2 (из йодоформа действием C2H5ONa), который, благодаря своему высокому удельному весу (тяжелейшая из всех органич. жидкостей) 3,842 и сравнительной стойкости, стал в последнее время обиходною жидкостью в руках минералога и петрографа при определениях уд. веса и состава минералов и горных пород. Исходя из йодистого метилена и щавелевокислого серебра, Б. получил так называемый оксиметилен (CH2О)n, превращающийся при нагревании в простейший альдегид (муравьиный) и снова при охлаждении переходящий в твердое, полимерное состояние. Интерес и значение последнего соединения высоки потому, что еще в 1861 г. Б. удалось действием на оксиметилен известковой воды доказать впервые возможность искусственного получения сахаристого начала, названного им метиленитаном. Лишь в самое последнее время, когда создались совершенно новые методы исследования и выделения сахаристых начал, авторитет в этой новейшей области — Эмиль Фишер вновь возбудил интерес к первой синтетической глюкозе (метиленитан зовется теперь формозой и акрозой), в которой по ее свойствам очень не легко было угадать в начале 60-х годов синтетическую глюкозу. После 1861 года Б. выступает с рядом блестящих теоретических и критических статей, в которых излагаются им с замечательной ясностью и силой главнейшие основания учения о «Химическом строении веществ». Назовем здесь: «О химическом строении веществ» (1861); «О различных способах объяснения некоторых случаев изомерии» (1863, в Эрленмейровском «Kritische Zeitschrift f. Chemie», на немецком языке, и в «Ученых записках казанского университета»). Это учение имело и имеет конечною целью определить взаимное химическое отношение и связь отдельных элементарных атомов, составляющих частицу данного тела; принимая всецело унитарность частицы, учение это, однако, стремилось во всех случаях определить самый способ и порядок расчленения единой частицы на составляющие ее атомы. Так как структурное (от немецкого выражения строение = Straktur, введенного самим Б. взамен термина «конституция») учение Бутлерова, исходя из немногих допущений, опиралось на факты уже известные; объясняя их и предсказывая новые, то окончательное его признание и укрепление могло произойти только после всестороннего испытания его путем новых и новых опытов. К ним то и приступил Б., начиная с 1863 г., неустанно обогащая науку чрезвычайно важными экспериментальными работами, с изумительной ясностью доказывающими верность структурного учения, в особенности в области явлений изомерии органических тел. Ряд классических его работ начинается с открытия им первого третичного алкоголя — триметилкарбинола (изомерного с Вюрцевским бутильным алкоголем брожения) и синтеза других его гомологов. Немногим позже, изучая производные этого алкоголя, Б. обнародовал другое, не менее важное в истории органической химии исследование о двух предельных углеводородах состава C4H10, на которых с отчетливостью и блеском доказал изучением свойств химических и физических изомерию открытого им вновь триметилформена СН(СНз)з с диэтилом C2H5. C2H5. Оставляя в стороне значительное число работ, произведенных Б. в период времени до начала 70-х годов, укажем лишь на те, которые по их важности занесены в элементарные курсы органической химии: «Определение плотности пара метильного соединения свинца (плумбпетраметила)», и «О некоторых углеводородах СnН2n», где описан изобутилен из триметилкарбинола, и «Исследование некот. превращений цинк-метила». Из петербургского периода химической деятельности Б. особенного внимания заслуживают его работы, важные и в теоретическом отношении, над установкой явления полимерии в ряду этиленных углеводородов. Как в других бутлеровских исследованиях, так и в этих, на ряду с чрезвычайно глубокими и часто новыми соображениями теоретического характера, выступает мощность таланта экспериментатора, редко останавливающегося перед трудностями задач. В обширном мемуаре «Об изодибутидене» (1876 — 77) приведено в нескольких строках совершенно новое, так сказать, динамическое воззрение о значении условий превращения на строение некоторых веществ — воззрение, которое до сих пор еще ждет дальнейшего развития и обещает разъяснить многое в той области, которую немцы очень неудачно называют то таутомерией, то десмотропией, то аллоизомерией и пр. Как ряд статей и мемуаров над изучением продуктов уплотнения изобутилена, так и в появившемся ранее мемуаре «О строении некоторых непредельных углеводородов» (1870), кроме образцовой экспериментальной стороны, рассеяна такая масса важных теоретических замечаний и сопоставлений, что их можно смело рекомендовать для изучения каждому начинающему химику на ряду с классическими трактатами великих химиков-экспериментаторов первой половины настоящего столетия: Гей-Люсака, Берцелиуса, Вёдера, Либиха, Бунзена, Дюма, Жерара и Лорана. К той же категории классической обстоятельности и точности можно отнести и подробные статьи Б. : «О физических свойствах триметилкарбинола» (1871); «О триметилуксусной кислоте» (1872 — 74); «Пентаметил-этоле» и немало других менее обширных, и по своему теоретическому интересу уступающих приведенным нами выше.