Сравнительно не так давно ученые установили, что зеленая окраска растений обусловливается наличием в них хлорофилла, одной из составных частей которого является магний. Он-то, магний, зеленея под воздействием света, и придает хлорофиллу, а следовательно, и всему растению зеленый цвет.
Живший в I в. до н. э. знаменитый римский архитектор Витрувий уже хорошо знал, что краски под воздействием солнца выгорают. Поэтому он настоятельно советовал те помещения, в которых предполагается хранить фрески и картины, строить окнами на север.
Алхимик. С картины фламандского художника Д. Тенирса. XVII в.
Особо пристальное внимание чувствительным к свету веществам уделяли алхимики средневековья. Они надеялись, что с помощью подобных веществ им удастся открыть философский камень, который, в свою очередь, поможет превращать простые металлы в золото. Прежде всего их интересовали соли серебра, в частности хлорид и нитрат серебра. Описание нитрата серебра можно уже найти в работах жившего в XIII в. Альберта фон Боль-штедта, более известного под именем Альберта Великого. Он заметил, что эта соль серебра, попадая на кожу, оставляет на ней темные пятна. В 1565 г. немецкий алхимик Георг Фабрициус открыл и подробно описал существующий в природе хлорид серебра, названный им роговым серебром, который имеет свойство темнеть на свету. Затем в 1658 г. известный химик И. Р. Глаубер писал, что раствор нитрата серебра можно применять для окрашивания в черный цвет изделий из древесины, мехов, перьев. В 1660 г. знаменитый естествоиспытатель Роберт Бойль изучал изменения, происходящие с раствором золота, который, как было замечено при этом, способен окрашивать кожу в красный цвет. Однако объяснить настоящие причины происходящих с этими веществами изменений никто из названных исследователей еще не мог да, собственно, и не пытался. Считалось, что причина этих явлений кроется, вероятнее всего, в действии на вышеназванные вещества воздуха.
Правда, не все ученые придерживались такого мнения. Так, еще в 1614 г. итальянский врач Анджело Сала впервые высказал предположение, что почернение нитрата серебра находится в прямой зависимости от действия на него солнечного света. Ровно через 80 лет, в 1694 г., немецкий естествоиспытатель Вильгельм Гомберг подтвердил предположение Сала путем практического опыта - кость, которую он пропитывал раствором серебра в азотной кислоте и помещал в темную комнату, оставалась белой независимо от времени пребывания ее там. Будучи же вынесена на солнечный свет, кость сразу же начинала темнеть. Об этом опыте Гомберг сообщил в своем отчете в Парижскую Академию наук, Кстати, по профессии Гомберг был адвокатом.
А вот влияние света на соли железа первым заметил русский химик-любитель Алексей Петрович Бестужев, ставший впоследствии видным государственным деятелем. Занимаясь в свое время в Дании изучением химии, он увлекся составлением лекарств и в 1725 г. изобрел возбуждающие и укрепляющие нервную систему капли. Купленное затем русским правительством, это лекарство, известное под названием «бестужевские капли», чуть ли не столетие находилось на вооружении фармацевтов всего мира. Капли Бестужева представляли собой спиртоэфирный раствор хлорного железа, который, имея буро-коричневую окраску, обесцвечивался под влиянием света с образованием хлористого железа.
Важное значение для последующего изучения светочувствительных веществ имели опыты немецкого ученого Иоганна Генриха Шульце, которые привели к открытию в 1727 г. светочувствительности азотнокислой соли серебра (нитрата серебра).
Будучи известным хирургом, а также профессором медицины, преподавателем греческого и арабского языков в университете города Галле, Шульце, кроме того, много занимался химическими исследованиями. Как-то раз, стремясь изготовить ‹светящийся камень›, он проделал следующий опыт: растворил серебро в азотной кислоте, затем смешал полученный раствор в стеклянной посуде с мелом. Чисто случайно, работая при открытом окне в ясный солнечный день, профессор был немало удивлен, когда заметил, что мел с той стороны склянки, которая освещалась солнцем, почернел, а мел, находящийся в тени, остался белым. Заинтригованный Шульце решил продолжить опыты. И вскоре убедился, что причина этого явления кроется вовсе не в нагревании, как он склонен был думать вначале, - у нагретой до предела печки мел ничуть не темнел, - а в солнечном свете, точнее, во взаимодействии света и азотнокислого серебра. Чтобы окончательно убедиться в верности сделанного им вывода, Шульце разнообразил свои опыты. Он стал вырезать из плотной бумаги отдельные буквы и наклеивать их на склянку, составляя иногда из таких букв целые слова, а сами склянки выставлять на солнечный свет. Как и ожидал исследователь, мел в склянках, смешанный с раствором серебра в азотной кислоте, чернел под действием света на открытых местах склянки, оставаясь при этом совершенно белым под бумажными буквами. После того как снимались трафареты, на склянке были видны четкие белые буквы на темном фоне. Правда, если склянка оставалась какое-то время на свету, изображения букв начинали на глазах темнеть и вскоре сливались с фоном. Затем Шульце стал проводить опыты без мела, с одним лишь раствором серебра в азотной кислоте. Оказалось, что и сам раствор быстро темнеет под действием солнечного света. Таким образом, есть все основания утверждать, что Шульце был первым, кто открыл светочувствительность азотнокислого серебра. К тому же он в отличие от своих предшественников еще и предвидел, что его открытие сможет в будущем найти практическое применение. По этому поводу он писал: ‹Я не сомневаюсь в том, что этот опыт может указать естествоиспытателям на другое полезное применение, и поэтому я решился опубликовать эти данные для дальнейшего испытания другими учеными мужами›. Шульце оставил после себя курс лекций по химии, в которых был рассмотрен вопрос о способе получения нитрата серебра и действия его раствора на различные вещества при солнечном свете. В 1745 г., спустя год после смерти ученого, эти лекции были изданы отдельной книгой.
Иоган Генрих Шульце
Некоторое время спустя и независимо от Шульце почернение азотнокислого серебра под действием света наблюдал француз Жан Гелло. Своему открытию он даже нашел своеобразное практическое применение - в 1737 г. стал изготовлять чернила для тайнописи. Состояли эти чернила из одной части азотнокислого серебра и четырех частей воды с незначительной примесью гуммиарабика. Написанный такими чернилами (в полутьме, разумеется) текст на белой бумаге, если хранить ее в темноте, мог неограниченное время оставаться невидимым. Для того чтобы текст стал видимым и его можно было прочитать, достаточно было вынести письмо на солнечный свет. Справедливости ради следует заметить, что Гелло высказал ошибочное предположение, будто почернение нитрата серебра вызывает содержащаяся в азотной кислоте сера.
Позже еще ряд исследователей неоднократно повторяли опыты, которые проводили Шульце и Гелло. Среди них можно назвать англичанина Льюиса и шведа Валлериуса, советовавших с помощью нитрата серебра окрашивать различные предметы и рисовать на слоновой кости и мраморе.
Особо следует отметить итальянского ученого, профессора физики из Турина Джованни Батиста Беккариа, много времени посвятившего изучению светочувствительности солей серебра. В ходе своих опытов он установил, что хлорид серебра также чувствителен к свету. Своему открытию Беккариа (в соавторстве с Г. Бонзиусом) посвятил исследование под названием «О способности, которой обладает свет сам по себе, изменять не только окраски, но и соединения веществ, иногда без влияния на окраску», которое было опубликовано в 1757 г. в «Трудах» Болонской Академии искусств и наук.
