В конце 18 в. во Франции были предприняты дальнейшие исследования связи между железом и углеродом. В 1799 г. Кло-ет [37] и Гютон де Морво получили сталь путем сплавления без доступа воздуха железного тигелька с заключенным в нем алмазом. Исследователи стремились главным образом выяснить, в каком виде углерод входит в железо, образуя сталь,— в чистом виде или окисленным. Элементарным углеродом они признавали только алмаз (что утверждал Лавуазье), графит же, с их точки зрения, представлял первую ступень окисления углерода, а древесный уголь — вторую ступень окисления. Продуктом полного окисления исследователи считали угольную кислоту.
С исторической точки зрения наиболее важным является вывод, который сделал из этого опыта Гютон де Морво [37], что между углеродом (алмазом) и железом произошло такое же явление, как между двумя металлами при образовании сплава. Таким образом, Гютон де Морво впервые трактует сталь как сплав железа с углеродом.
Таким образом, к началу 19 в. уже знали, что во всех видах технического железа имеется углерод и что меньше всего его в том, что обычно называют железом, больше — в стали и больше всего — в чугуне. Известно было также содержание углерода. Не было еще известно, в каком виде находится углерод в этих материалах и вследствие этого не было известно основное различие между белым и серым чугуном. Известно было также, что при температуре красного каления сталь утрачивает магнитные свойства. Это явление открыл Жильберт [7] еще в 1600 г.
II. РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ НА СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ В ПЕРИОД С 1800 ПО 1868 гг.
В начале 19 в. (в 1802 г.) англичанин Муше [39] провел обширные исследования, целью которых было определение содержания углерода в отдельных видах сплавов железа с углеродом. Беря шведское железо и разные количества древесного угля, он приготовлял сплавы как в открытых, так и в плотно закрытых тиглях. Тщательно взвешивая взятые для приготовления сплава материалы и конечные продукты, он старался определить количество углерода в процентах в разных видах сплавов. Так он получил для стали величины от 0,8% (мягкая сталь) до 2% (очень твердая сталь), для белого чугуна около 4%, для половинчатого — 5%, для серого — более 6%. Величины, полученные таким методом, не отражают, однако, процентного содержания углерода в соответствующих сплавах. Муше сам подчеркнул, что это — относительные количества углерода, необходимые для получения сплавов синтетическим методом, но он не утверждал, что такие количества углерода поглощаются железом, так как изменение веса железа в течение этого процесса вообще не соответствует уменьшению использованного углерода. Это обстоятельство следует особо подчеркнуть, потому что один из позднейших исследователей, немецкий ученый Карстен [41, 47], говоря о работе Муше, утверждал, что Муше якобы считал эти числа процентным содержанием углерода в соответствующих сплавах.
В результате своих исследований Муше, разделявший до этого времени взгляды Вандермонда, Бертолле и Монжа, поставил под сомнение часть их теории, касающуюся присутствия кислорода в чугуне (белом), и разницу между сталью и чугуном (белым) усматривал только в различном содержании углерода. Муше допускал, что кислород содержится единственно в сером чугуне. Он продолжал поддерживать давно принятую точку зрения, что серый чугун содержит больше углерода, чем белый.
Большое влияние на дальнейшее развитие взглядов на сплавы железа с углеродом имели открытия в области химии в первые годы 19 в.
В результате многолетней полемики между французскими химиками Бертолле и Прустом, закончившейся победой взглядов Пруста, был установлен один из основных законов химии — закон постоянства состава химических соединений (закон постоянных отношений). Немецкий ученый Рихтер начал опыты над количественной стороной химических реакций и заложил фундамент нового раздела химии — стехиометрии. Англичанин Дальтон установил закон простых и кратных отношений и создал современную атомистическую теорию. Шведский химик Берцелиус ввел химические символы и формулы и определил атомный вес многих элементов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.