Возбуждение вещества
Возбуждение вещества
— Всякому известно, что от искры может быть пожар, что от замыкания тока или от удара о пистон — взрыв, от малейшего количества медикаментов иногда явная польза здоровью или явный вред, даже смерть, что зараза, гнилость, брожение могут разноситься ничтожнейшими по массе микроорганизмами, словом, что в физическом мире, как в людских отношениях, существуют условия возбуждения, результата которых далеко превосходит то, чего можно ожидать по мере незначительности возбудителя, тогда как в большинстве наблюдаемого замечается хотя некоторая пропорциональная зависимость между производимым эффектом и массою или силою возбудителя. Чтобы по мере возможности уяснить хотя бы некоторые случаи таких нередко упускаемых из вида, но очень обыкновенных явлений природы, мы разберем некоторые из них и постараемся уловить общие условия возбуждения вещества.
Вода (см. это сл.) замерзает всегда при 0°, но если воду охлаждать осторожно (не приводя в движение), то температуру ее можно опустить гораздо ниже 0°, очень легко до −5° Ц., а при особых условиях даже до −10° Ц., и льда не образуется. Такая переохлажденная вода от прикосновения с малейшим кусочком льда или снега начинает кругом него (явно от него) давать кристаллы льда, и при этом устанавливается 0°. Здесь кусочек льда, равно как и сотрясение, действуют, возбуждая перемену состояния. А так как вода, застывая, выделяет так называемую скрытую теплоту, то через это становится понятным, почему при застывании переохлажденная вода нагревается, напр., от −5° до 0°. Застывание воды в природе идет и без особого внешнего, видимого возбуждения, само собою[1], без переохлаждения, но в обычных условиях вода всегда находится в некотором движении, которое можно рассматривать как возбудитель. Такой же случай затвердевания от В. представляют не только многие другие переохлажденные жидкости, но и пересыщенные растворы (см. это сл.), например, глауберовой соли. Когда в пересыщенный раствор бросить кристалл глауберовой соли, то начинается кристаллообразование — происходит явное повышение температуры. Из совокупности подобных примеров становится очевидным, что возбуждаемые процессы относятся к числу экзотермических (см. Термохимия), то есть таких, при которых теплота выделяется. Но нельзя упустить здесь из вида, что тепло выделяется лишь от происхождения твердого вещества, а потому не может служить причиною явления, которого течение, очевидно, обусловливается прикосновением возбудителя. Есть целый ряд подобных случаев, получивших родовое название контактных явлений (см. это слово). На местах прикосновения с твердым телом у жидкости должно изменяться расположение частей, то есть частиц и атомов, образующих частицы, потому что прикасающиеся частицы и атомы в одну лишь сторону будут находиться под влиянием себе подобных, а в другую сторону от влияния прикосновения к возбудителю непременно (см. Вещество) должны претерпеть в своем существе хотя малое изменение (в расположении ли или в роде и образе движения и т. п. — это сюда не относится), то есть должно в них произойти своего рода молекулярное движение. Происшедшее местное перемещение атомов и частиц не может быть значительным, но если состояние вещества представляет случай неустойчивого равновесия, то и малейшее изменение в его системе может служить к тому, что прежнее положение частей изменяется в новое — более устойчивое. А выделяющееся тепло демонстрирует, что то новое положение, в которое приходит вещество, более устойчиво, чем начальное, потому что выделение тепла есть выражение уменьшения запаса невидимого (атомного и частичного) движения внутри тела, то есть приближение к покою или переход его в состояние менее, чем прежде, напряженного внутреннего движения. Далее сказанного современное понимание вещества не позволяет идти в деле толкования явлений В. Оно заставляет утверждать, что обыкновеннейший случай В. вещества будет относиться к случаям экзотермических превращений, и это очевидно уже из того, что искра, зажигающая горючие вещества, и пистон, воспламеняющий порох, вызывают явления, освобождающие много тепла (см. Взрывчатые вещества, запалы). Сюда же относится и случай брожения, потому что и при нем теплота выделяется (см. Винокурение). Не перечисляя множества иных подобных же явлений, первообразом которых может служить то, что известно для батавских слезок (см.), сделаем еще лишь два замечания. Во-первых, обратим внимание на то, что вещественное сложение всяких организмов явно показывает, что в них вещество находится в состоянии того переменчивого подвижного равновесия, которое должно гибко изменяться от множества ничтожнейших — на взгляд — влияний, а потому мы и видим, что В. вещества в организмах совершается чрезвычайно часто и выражается разнообразнейшими способами. Во-вторых, обратим внимание на то, что в действительности ни один кажущийся самопростейший случай не оказывается таковым при внимательном изучении и что единовременное сочетание процессов разного рода составляет в природе нормальный случай, наше же наблюдение относится к видимой сумме или разности влияний всякого рода, а потому, напр., рядом с явлением, выделяющим тепло, может совершиться процесс, теплоту поглощающий (эндотермический), идущий на счет первого и вместе с ним, а в результате можем получить и замечать только последний, упуская из вида первый. Так, напр., в процессе растворения соли в воде не только проявляется простое превращение твердого тела (соли) в жидкость (проц., поглощающий тепло), но и соединение соли с водою (а в случаях соединения — тепло выделяется) для образования сложного соединения (см. Растворы), и мы наблюдаем лишь сумму единовременно идущих разнородных процессов. Влияя на один из них, мы изменяем и ход других, а потому все то подвижное равновесие, среди которого приходится действовать, ни под каким видом не может быть рассматриваемо как случай статической устойчивости и должно представлять арену для проявления множества случаев В. вещества.
Цикл изменений не замкнут, равновесий может быть хотя не бесконечное, но большое число, а потому и случаи проявления возбуждений неисчислимы. Чем более подвигается изучение предмета, тем чаще находят, особенно в мире организмов, случаи В. вещества. Наиболее исследованным, хотя все же еще лишь первоначально, случаем В. вещества должно ныне считать тот ряд химических явлений, который известен под именем контактных и рассматривается в статье Контактные явления.
Примечание
- ↑ Можно полагать, что не все частицы тела имеют одну и ту же температуру, то есть не все находятся в одинаковом состоянии движения (см. Теплота, теория), одни выше, другие ниже, и наблюдается только средний результат. Этим, быть может, следует объяснять естественное замерзание воды без переохлаждения и многие другие подобные явления.
- В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.
