И Пристли занялся экспериментами по очистке «испорченного» воздуха. Он приобрел большую ванну, налил на дно ртуть и погрузил в нее — отверстием вниз — большой стеклянный колокол. Установив зажженную свечу под колоколом, он получил «испорченный» воздух. Попытался промыть его водой и, к своему огромному удивлению, заметил, что вода поглощает лишь часть воздуха, но оставшийся также непригоден для жизни: мышь в нем погибает. Все попытки вернуть животворные свойства заключенному под колоколом газу оставались безуспешными.

Допустим, рассуждал он, животные погибают. А растения? Ведь они тоже живые существа. Пристли поставил под колокол маленький горшок с цветами. Рядом с горшком поместил зажженную свечу — чтобы «испортить» воздух. Вскоре свеча потухла. Прошло несколько часов, но растение ничуть не изменилось. Пристли перенес ванну вместе с цветком на стол к окну и оставил там до следующего дня. Утром он с удивлением заметил, что цветок не только не завял, но на нем появился еще один бутон. Неужели растения очищают воздух?

Волнуясь, Пристли зажег свечу и быстро внес ее под колокол. Свеча продолжала гореть точно так же, как при заполнении колокола чистым воздухом. Спустя некоторое время свеча, конечно, погасла: воздух «испортился».

Много раз повторял Пристли свой опыт, чтобы убедиться в существовании нескольких видов воздуха. В то время понятие «газ» еще не употреблялось и ученые называли все газы воздухом. Газ, который Пристли наблюдал при брожении пива, при горении свечи, при дыхании животных, был углекислым газом. О нем он узнал из работ Джозефа Блэка[131], впервые получившего углекислый газ из известняка и соляной кислоты и назвавшего его «связанным воздухом» из-за способности поглощаться известковым молоком и другими щелочами. Пристли продолжил исследования Блэка. Он доказал, что углекислый газ поглощается и водой, образуя при этом раствор, кислый на вкус[132]. Пристли установил также, что если воду, в которой растворен «связывающийся воздух», вскипятить или заморозить, газ улетучивается и вода очищается от него. И, кроме всего прочего, он показал, что растения поглощают «связывающийся воздух» и выделяют «жизненный воздух» (кислород). Этот неизученный еще «жизненный воздух» поддерживает дыхание животных, в его присутствии вещества интенсивно горят.

Теперь надо было получить «жизненный воздух». Но каким образом это сделать? Быть может, его выделяет азотная кислота? Ее соли, например селитра, также способствуют горению. Ведь из селитры делается порох. Если нагреть медную проволоку с разбавленной азотной кислотой, возможно, выделится «жизненный воздух»?

Пристли начал усердно экспериментировать. Он взял толстую стеклянную трубку, запаял ее с одного конца, заполнил ртутью и, зажав пальцем, погрузил открытым концом в вали у со ртутью. Затем, соединив другую трубку, содержащую азотную кислоту и медные опилки, с заполненной ртутью трубкой, он начал нагревать смесь реагентов. Спустя короткое время пузырьки бесцветного газа стали вытеснять ртуть из трубки, и она начала заполняться новым веществом. Пристли осторожно вынул трубку и, откупорив ее, наклонился понюхать. И вдруг замер, пораженный: бесцветный газ начал улетучиваться, на глазах превращаясь в другой — красновато-коричневые пары, резкий запах которых напоминал запах азотной кислоты.

— Неужели, это новый вид воздуха?

Действительно, Пристли получил новый бесцветный газ, который он называл в то время дефлогистированным селитряным воздухом[133]. Этот газ в соприкосновении с кислородом воздуха мгновенно превращался в двуокись азота.

Однако Пристли так и не удалось получить «жизненный воздух». Правда, в результате опытов он открыл два новых газа. И все же ученый не терял надежды и продолжал экспериментировать. Он работал еще со многими соединениями, но всегда при этом получал какой-нибудь новый газ. В то время о них никто не знал, и Пристли дал им свои названия — «щелочной воздух» (аммиак), «солянокислый воздух» (хлористый водород), сернистый газ…[134]

Прошло много лет. Пристли продолжал изучать газы, наблюдал процесс брожения, систематизировал наблюдения и делал выводы. О своих исследованиях он рассказал в объемном труде. «О различных видах воздуха»[135]. Пристли описал исследования, которые проводили другие ученые — Джозеф Блэк, Стивен Гейлз[136] и Генри Кавендиш[137], и тем не менее большая часть полученных им и описанных данных были новыми и значительно обогащали химию газов.

Пристли, как и в молодые годы, работал, соблюдая строгий распорядок дня. В определенное время он покидал лабораторию и отправлялся в кабинет, чтобы продолжить работу над «Историей света»[138] или философскими трактатами. Вечер обычно он проводил в кругу семьи. Усевшись удобно в кресле у камина, Пристли расспрашивал жену о проведенном дне, проверял уроки дочери или играл с четырехлетним сынишкой. Нередко скрашивал их вечера и приезжавший в гости брат Джозефа Тимоти. Пристли говорил всегда живо и увлеченно, часто он рассказывал веселые анекдоты и довольно улыбался, видя, как смеются окружающие. Однако и в эти приятные часы отдыха ученый не расставался с пером. Всегда на его коленях лежала тетрадь, и между делом, когда наступало молчание, он обязательно что-то писал. Большую часть своих литературных произведений Пристли создал именно в такие минуты.

Исследования Пристли в области химии и физики принесли ему славу. В 1772 году его избрали почетным членом Парижской Академии наук. Этой чести удостаивались не многие ученые. В декабре того же года его посетил Уильям-Фитц-Морис Петти[139] — лорд Шелберн, один из самых высокопоставленных политических деятелей Англии. Он предложил Пристли хорошо оплачиваемую работу в его личных поместьях.

— Хочу предложить Вам работу в моей библиотеке. Большая часть книг находится в Кальне, другая — на Беркли-сквер в Лондоне. Знаю, ваши интересы весьма разнообразны, поэтому как дополнение к заработку в 150 фунтов вы будете получать 40 фунтов специально на научную работу. Отдаю в ваше распоряжение дом в Кальне и часть комнат в лондонском доме.

Пристли согласился. Работа в библиотеке и занятия с сыновьями хозяина отнимали у него утренние часы. Послеобеденное время он полностью отдавал своим научным исследованиям. Ученый ревностно развивал флогистонную теорию и упорно продолжал изучать газы. Теперь его внимание привлек водород. Этот бесцветный газ получался при взаимодействии металлов с кислотами и сгорал без остатка (Пристли не заметил образующуюся при этом процессе воду). По его мнению, горение являлось процессом разложения (основной взгляд сторонников флогистонной теории), и на протяжении ряда лет он считал, что водород — это не открытый никем флогистон.

Чтобы можно было собрать газы в чистом виде, Пристли заполнял сосуды не водой, а ртутью. Это было важное нововведение: таким путем можно было собирать и газы, растворимые в воде. В его лаборатории стояла большая ванна, заполненная ртутью. Этот чудесный металл можно было получать из ртутной золы, которая, однако, была дефлогистированной ртутью, а это значило, что при нагревании поглощается и флогистон.