Прежде, чѣмъ идти далѣе, намъ необходимо узнать кое-что о главнѣйшихъ соединеніяхъ угля съ другими тѣлами природы, названія которыхъ будутъ неоднократно встрѣчаться въ нашемъ разсказѣ. Мы не намѣрены впрочемъ разсматривать всѣ подобныя соединенія, такъ какъ не только одной, но даже нѣсколькихъ такихъ книгъ, какъ наша, было бы недостаточно для описанія ихъ свойствъ, употребленія, способовъ добыванія и т. п. Поэтому, мы ограничимся разсмотрѣніемъ соединеній наиболѣе важныхъ и при томъ не съ одной только научной, но преимущественно съ практической точки зрѣнія.
Начнемъ съ самаго важнаго изъ нихъ и самаго распространеннаго, какъ въ естественномъ, такъ и въ искусственномъ видахъ, т. е. съ углекислоты.
Если въ употребляемый въ лабораторіяхъ длинный стеклянный стаканъ опустить зажженную свѣчу, то, черезъ нѣкоторое время, свѣтъ пламени замѣтно уменьшится, и наконецъ оно потухнетъ. Вынувъ затѣмъ свѣчу и наливъ въ стаканъ воды, содержащей растворенную известь, увидимъ, что совершенно прозрачная жидкость вдругъ сдѣлается мутною, молочнаго цвѣта. Въ осадкѣ она будетъ содержать бѣлое, нерастворимое вещество, которое есть ничто иное, какъ мѣлъ, или углекислая известь, образовавшаяся черезъ соединеніе находившейся въ растворѣ извести съ углекислотою -- продуктомъ горѣнія свѣчи.
Если вы хотите достичь того же результата посредствомъ еще болѣе блестящаго опыта, то наполните кислородомъ большой флаконъ и погрузите въ него кусочекъ раскаленнаго древеснаго угля. Едва свѣтившійся въ воздухѣ уголь, тотчасъ загорится необыкновенно яркимъ свѣтомъ и сгоритъ совершенно. Въ результатѣ получится углекислота, въ присутствіи которой вы легко убѣдитесь упомянутымъ выше способомъ. Послѣдній опытъ точнѣе и проще, такъ какъ онъ производится непосредственно только надъ углемъ и кислородомъ. Тотъ и другой исчезаютъ при этомъ безъ всякихъ слѣдовъ и замѣняются однимъ газомъ, извѣстнымъ подъ именемъ углекислаго, который и есть соединеніе кислорода съ углеродомъ.
Соединеніе этихъ двухъ тѣлъ представляетъ весьма интересное явленіе. Чтобы лучше понять его, представьте себѣ такое совершенное соединеніе двухъ существъ, въ которомъ каждое изъ нихъ отрѣшается отъ своихъ склонностей, вкусовъ и симпатій такъ, что оба они въ нравственномъ смыслѣ составляютъ вполнѣ гармоническое цѣлое, словомъ одно существо, совмѣщающее въ себѣ нераздѣльно всѣ чувства и преимущества обоихъ; предположите затѣмъ, что вмѣсто двухъ существъ, вы имѣете два тѣла, съ ихъ особенными свойствами и спеціальными качествами, и что эти тѣла соединились подобнымъ же образомъ, и вы будете имѣть довольно ясное представленіе о характерѣ упомянутаго соединенія.
Раздѣляя образовавшееся изъ подобнаго соединенія двухъ тѣлъ новое тѣло на болѣе и болѣе мелкія части, вы увидите, что и каждая изъ такихъ частичекъ будетъ состоять изъ тѣхъ же самыхъ элементовъ, какъ и цѣлое. Въ такомъ соединеніи невозможно будетъ отличить двухъ составляющихъ его тѣлъ, и оно всегда будетъ представляться однимъ гармоническимъ цѣлымъ, обладающимъ особенными свойствами, совершенно притомъ несходными со свойствами соединившихся тѣлъ.
Приложите теперь все сказанное нами къ углю и кислороду, и вамъ станетъ понятно образованіе углекислоты посредствомъ ихъ соединенія. Углекислота есть тѣло сложное, состоящее, какъ мы видѣли, изъ углерода и кислорода. Эти послѣдніе называются простыми тѣлами, потому что ихъ уже мы не имѣемъ возможности разложить на элементы. Анализируя какое нибудь'сложное тѣло помощію тѣхъ средствъ, которыми химія располагаетъ въ настоящее время, можно уничтожить соединеніе и разложить тѣло на его элементы; но тѣ же самыя дѣйствія, повторенныя надъ простымъ тѣломъ, не дадутъ ничего другого, какъ это же самое тѣло. Анализируйте углеродъ всѣми возможными способами, и въ результатѣ вы получите только углеродъ, тогда какъ углекислоту вы легко разложите на кислородъ и углеродъ. Объяснивъ эти отличительные признаки простыхъ и сложныхъ тѣлъ, мы воспользуемся ими при описаніи различныхъ соединяющихся съ углеродомъ тѣлъ и происходящихъ отъ того соединеній.
Углекислота, въ обыкновенномъ состояніи, вещество газообразное и безцвѣтное, т. е. невидимое, а потому, для открытія ея присутствія, необходимо прибѣгнуть къ способу, подобному вышеприведенному. Она тяжелѣе воздуха, и литръ ея вѣситъ около двухъ граммовъ. Для доказательства большей ея тяжести, достаточно упомянуть о собачьей пещерѣ близь Пуццоли, почва которой покрыта слоемъ этого газа, а остальное пространство воздухомъ. Проникшія въ эту пещеру собаки скоро задыхаются, тогда какъ люди, голова которыхъ выше поверхности слоя углекислого газа, могутъ оставаться тамъ безнаказанно. Опытъ этотъ показываетъ также, что въ углекислотѣ дыханіе невозможно. Прежде думали, что она дѣйствуетъ смертельно на организмъ; но впослѣдствіи узнали, что она не обладаетъ никакимъ ядовитымъ свойствомъ. Она удушаетъ потому, что неспособна поддерживать жизнь, но нисколько не отравляетъ организма.
Это доказывается всего лучше тѣмъ обстоятельствомъ, что человѣкъ можетъ жить въ атмосферѣ, цѣлая треть которой состоитъ изъ углекислоты, тогда какъ такая же пропорція ядовитыхъ газовъ производитъ смерть. Дальше мы увидимъ, что она постоянно образуется въ организмѣ и обращается въ немъ вмѣстѣ съ кровью. Слѣдовательно, не можетъ быть сомнѣнія въ томъ, что углекислота не ядовита, но просто неспособна поддерживать дыханіе.
Чтобы очистить воздухъ, наполненный углекислотою, достаточно разбросать по почвѣ известь, которая и соединится мало по малу съ этимъ газомъ. Тоже дѣйствіе производитъ аммоніакъ. Можно также зажечь большой огонь, который, нагрѣвая нижній слой воздуха, въ избыткѣ содержащій углекислоту, расширяетъ его И заставляетъ подниматься; вслѣдствіе чего, болѣе холодный, а слѣдовательно и болѣе тяжелый, чистый воздухъ верхнихъ слоевъ, устремляется внизъ.