Жизнь замечательных устройств

Основная проблема, которую он пытался изучить — эффективность использования топлива. Так, например, для плавильных печей очень важно вести сжигание топлива, поддерживая оптимальное соотношение угарного газа CO и углекислого газа CO₂. Однако, как отмечал в своих записках Орса, такой анализ, да еще и в режиме реального времени, мог провести лишь опытный химик, к тому же имевший доступ к соответствующему оборудованию эпохи — ртутным склянкам, термометрам, барометрам, катетометрам, гигрометрам и другим приборам.

Итак, Орса поставил перед собой задачу упрощения метода анализа газов. Для начала он засел за литературу, в которой обнаружил, что еще в 1849 году Анри Рено и Жюль Рейзе опубликовали монументальный двухсотстраничный труд, в котором описали эксперименты по установлению точного весового баланса живого организма, вдыхающего воздух и выдыхающего газовую смесь, обогащенную углекислым газом. Помещая собак, кроликов, голубей и даже сурков в сосуд с газоотводной трубкой, исследователи для определения содержания углекислого газа поглощали его, а кислород определяли, взрывая его с избытком водорода.

Орса быстро адаптировал подход, связанный с постадийным поглощением газов, поместив всю аппаратуру для измерения объемов газов в деревянный ящик. Созданный Орса аппарат состоял из трех поглотительных трубок с реагентами — одна содержала поташ, другая — щелочной раствор пирогаллола, а третья — аммиачный раствор хлорида меди(I). Газопоглотительные трубки были связаны с газовой бюреткой, заполнение и высвобождение которой газом осуществлялось за счет подъема или опускания уравнительной склянки, заполненной жидкостью (в конструкции Орса это была вода, сейчас, по крайней мере на нашем лабораторном практикуме, уравнительную склянку заполняют раствором серной кислоты средней концентрации). Со стороны, обратной от газовой бюретки, располагался патрубок для поглощения анализируемых газов, которые Орса фильтровал через небольшой клочок хлопка или шерсти.

Прибор работает следующим образом: с помощью уравнительной склянки из газовой бюретки вытесняют газ, доводя запирающую жидкость до нулевой отметки, затем отбирают порцию газовой смеси для анализа и изолируют систему от атмосферы. В первой поглотительной трубке поташом (в настоящее время в конструкции наших аппаратов — щелочью) поглощается углекислый газ, раствором пирогаллола поглощают кислород, а медноаммиачным раствором — угарный газ. После поглощения каждого газа проводятся измерения уменьшения объема, которое и равно содержанию каждого из газов в смеси. Газ, который не поглотился ни одной из поглотительных трубок — азот, то есть аппарат Орса позволял достаточно быстро по тем временам (на весь анализ уходит чуть более часа) определять состав смеси, содержащей кислород, азот, углекислый и угарный газы. Возможности своего метода Орса продемонстрировал (возможно — в первую очередь самому себе), построив несколько прототипов анализатора газов и три месяца катаясь с ними по железной дороге от Парижа до Тернье и обратно, в поездках анализируя состав отдувочных газов из паровозной топки.

После такой проверки Орса в 1874 году запатентовал конструкцию аппарата и описал ее в журналах Chemical News и Dinglers Polytechnisches Journal. Вскоре после публикации последователи Орса модифицировали его устройство, приспособив его для анализа практически каждого газа. В каталоге химического оборудования, опубликованном Артуром Томасом в 1912 году, приводятся аппараты Орса в модификациях Лунге, Мюнке и Фишера. Надежность и простота этого аппарата в использовании привела к тому, что и сейчас, спустя почти 150 лет после изобретения, он применяется и для анализа газов, и для обучения студентов.

1874. Манометр МакЛеода

В 1163 году Римский Папа Александр III издаёт буллу о запрете изучения «физики или законов природы». Спустя столетие Папа Бонифаций VIII запрещает анатомирование трупов и алхимические опыты. В XX веке отношения католицизма и науки стали проще, но всё же вялотекущие попытки влияния на науку сохраняются. Программным документом католической церкви в вопросе об отношении к науке на настоящий момент является изданная папой Пием XII в 1950 году энциклика «Humani generis». В этом документе официальная католическая церковь признает право науки заниматься своим делом, но ставит это право в зависимость от того, согласны ли ученые в каждом отдельном случае подчиниться окончательному решению церкви по рассматриваемому вопросу.