Изучая действие хлора на этиловый спирт, Либих полудил две совершенно различные жидкости, одна из которых образовывалась при взаимодействии этилового спирта с сухим хлором и обладала острым, неприятным запахом. Это был хлораль. Другая получалась при – взаимодействии гипохлорита калия с этиловым спиртом и обладала сладковатым, приятным запахом, вызывая головокружение при продолжительном вдыхании ее паров. Новое соединение назвали хлороформом.
Несколько лет спустя, окисляя этиловый спирт, Либих получил другую, быстро улетучивающуюся жидкость с отвратительным удушливым запахом – ацетальдегид.
Параллельно с работой в лаборатории Либих должен был уделять значительную часть своего времени редактированию «Летописей». В 1831 году, осознав острую необходимость в научном журнале, Либих организовал такое издание. Предполагалось, что журнал будет знакомить мировую научную общественность с достижениями немецких исследователей в области химии. По примеру Берцелиуса, Либих добавлял свою короткую критическую оценку к каждой публикуемой статье.
В некоторых случаях, чтобы суметь правильно оценить работу, ему приходилось проводить экспериментальную проверку. Результаты проведенных наспех опытов не всегда отличались точностью. Обычно проверку проводили его ассистенты, порой поверхностно и в короткий срок, так, как статью нужно было быстро передавать в печать. Это нелегкое дело, которое Либих сам взвалил на себя, было не по силам даже и десятку ученых. Многие оценки Либиха оказались неправильными или неточными. Это обострило его отношения с учеными: у него появилось много противников, вступавших с ним в опоры на страницах журналов и искавших способ отомстить ему.
Либиха, однако, это мало волновало. Для него существовала только одна истина – научная.
Интерес к неорганическим соединениям заставил ученого обратить внимание на некоторые природные продукты. Одним из них был амигдалин, который содержится в зернах горького миндаля. Либих проводил его исследование совместно с Вёлером.
Казалось, что огромная работа в лаборатории, редактирование «Летописей», издание ряда других книг вовсе, не утомляли ученого. Либих стал только еще более сосредоточенным, еще более строго и непреклонно относился к своим обязанностям. Строг он был и в обращении с детьми. Их у него было пятеро. Выросший в эпоху, когда безропотное подчинение родителям считалось примерным воспитанием, Либих, несмотря на свою любовь к жене и детям, редко позволял себе шутить с ними.
Значительную часть своего времени Либих посвятил агрохимии. В то время все еще не было единого мнения относительно питания и развития растений. Каким способом восстановить плодородие почвы? Как увеличить урожай? Достигнуть этого, только удобряя почву навозом, оказалось невозможным, необходимо было искать более эффективные методы, а это требовало углубленных систематических исследований.
Первые опыты Либих провел на бесплодной почве в Фихтентале – песчаной долине вблизи Гиссена, где росли кусты можжевельника и сосны. Он нанял рабочих, чтобы очистить и распахать почву, и посеял разные виды растений – злаки, бобовые, овощи. Прежде всего, надо было исследовать влияние минеральных солей на развитие растений.
Либих, естественно, был знаком с существовавшими до него теориями о питании растений – и гумусовой, и водной. Однако у него были собственные представления об этом, и надо было проверить их на практике.
Уже первые результаты показали, что калийные и фосфатные соли имели исключительно важное значение для развития растений. Почва теряла свое плодородие потому, что запасы этих солей в ней постепенно истощались. Блестяще сделанные выводы Либиха, изложенные им с большим мастерством и убедительностью, вызвали огромный интерес. Особенно заинтересовались исследованиями Либиха английские ученые. Английская ассоциация пригласила его посетить Англию, и он уехал туда зимой 1837 года. Когда Либих вернулся домой, его ожидал еще один приятный сюрприз – в Гиссен приехал Вёлер для проведения некоторых совместных исследований.
Либиха переполняли впечатления от поездки в Англию, и он мечтал поделиться ими с Вёлером.
Обычно анализы проводили в лаборатории Либиха, а сложные реакции кислоты с некоторыми веществами изучал Вёлер. Одаренный экспериментатор, Вёлер проводил даже самые сложные опыты с завидной точностью. Окислив мочевую кислоту перманганатом калия, он получил бесцветное порошкообразное вещество и послал его в Гиссен для анализа. Либих вскрыл ампулу и, высыпав ее содержимое и внимательно посмотрев, определил:
— Аллантоин. Это то же соединение, что и присланное нам для анализа Леопольдам Гмелиным семь лет назад.
Ассистент Либиха, Дитцль Либерман, удивленно посмотрел на него. Он знал, что у профессора фантастическая способность определять вещества с первого взгляда, но утверждать, что это, то, же самое вещество, которое он увидел семь лет назад, просто невероятно! Белый порошок на стекле, казалось, ничем не отличался от сотен подобных веществ, находящихся в склянках или ампулах в лаборатории. Но Либих, тем не менее, установил, что это был аллантоин.
На следующий день Либерман принес результаты. Либих бросил на них беглый взгляд и удивленно поднял брови.
Вы провели контрольный анализ?
Да. Оба дали совершенно одинаковые результаты.
Но они отличаются от результатов, полученных при анализе вещества, которое прислал Гмелин.
Наверняка вещества близкие, но не идентичные, — робко сказал Либерман.
Вещества одинаковые, Либерман. Это аллантоин. Немедленно разыщите ампулу Гмелина и проведите анализ вновь!
Сотрудники лаборатории растерялись. Найти ампулу, полученную семь лет назад, дело не легкое. Ассистенты прервали работу, принесли ящики, в которых хранили все вещества, и стали просматривать их содержимое, внимательно изучая надписи на маленьких склянках. На этот раз Либих хватил через край, думали они во время поисков, пустая трата времени, только и всего.
Ампулу Гмелина тем не менее нашли; вещество, содержащееся в ней, проанализировали еще раз и установили, что оно идентично новому, высланному Вёлером. Ошибочным оказался старый анализ из-за какого-то загрязнения, случайно попавшего в пробу во время работы. Определение Либиха подтвердилось.
Исследование мочевой кислоты и продуктов ее взаимодействия с другими веществами давало все более интересные результаты. Свойства этой кислоты и продуктов ее распада служили подтверждением идеи, которая уже давно занимала Либиха.
Английский ученый Грэм высказал предположение, что некоторые неорганические кислоты содержат несколько атомов водорода, которые могут замещаться металлом. Раньше ученые принимали, что в состав всех кислот может входить только один атом водорода, способный замещаться на металл. Предположение Грэма о многоооновности неорганических кислот значительно изменило взгляды химиков относительно процессов нейтрализации. Результаты исследований органических кислот можно было правильно истолковать лишь в том случае, если принять возможность существования многоосновных органических кислот. Теория о многоосновности некоторых органических кислот дала возможность правильно написать их формулы, объяснять образование кислых солей. В связи с этим двадцатый годами позже Август Кекуле писал: «Современные взгляды, на кислоты – это не что иное, как расширенная и углубленная теория Либиха о многоосновных кислотах».
В 1840 году вышла из печати книга Либиха «Органическая химия в приложении к земледелию и физиологии». В ней ученый впервые в истории науки научно обосновал вопрос о плодородии почвы. Либих писал, что, кроме углерода, водорода, кислорода и азота, растения нуждаются и в ряде других элементов, например в сере, калии, фосфоре, кальции, железе, магнии, кремнии. Он доказал это детальным анализом золы сожженных растении. Единственный источник, из которого растения извлекают все перечисленные элементы, – почва Но для того чтобы это обстоятельство не привело постепенно к ее обеднению, что в конечном итоге явится причиной снижения урожая, необходимы искусственные удобрения.
Руководствуясь этими выводами, Либих приступил к работе по получению искусственных удобрений. Он предполагал – и опыты в Фихтентале подтвердили это предположение, – что одним из самых необходимых элементов для растений является калий. Наиболее дешевая соль калия – это карбонат, но он очень, легко растворяется в воде. Требовалось перевести его в менее растворимое состояние. Для этого Либих расплавил смесь тщательно измельченных карбонатов калия и натрия и затем измельчил расплав. Применение этого удобрения резко повысило урожайность, и Либих взял патент на метод его производства.
Между тем труд Либиха «Химия в приложении к земледелию» вызвал небывалый интерес у научной общественности. Ее расхватали буквально за несколько дней. Каждый год выходило новое издание этой работы ученого. Поставленные в ней вопросы вызвали беспрецедентные дискуссии химиков, агрономов, естествоиспытателей, врачей и даже философов. Одни одобряли идеи Либиха, другие отвергали их полностью. Некоторые предприимчивые земледельцы стали постепенно применять минеральные удобрения.
Либих продал патент на производство калийного удобрения английскому фабриканту Мусирату. В связи с этим он несколько раз посещал Англию, и всегда его встречали там с большими почестями и уважением.
Но и в самой Германии ученый пользовался не меньшей популярностью. В 1845 году Либиху было присвоено звание барона. Затем он получил приглашение занять профессорскую кафедру химии в Гейдельбергском университете. Такое же приглашение пришло и из Вены.