Нормальный элемент Вестона

Нормальный элемент Вестона, ртутно-кадмиевый элемент — гальванический элемент, ЭДС которого весьма стабильна во времени и воспроизводима от экземпляра к экземпляру. Применяется в качестве источника опорного напряжения (ИОН) либо эталона напряжения в метрологии, при воспроизведении и измерении постоянных напряжений.

Следует учесть, что к «нормальным» элементам, кроме элемента Вестона, относятся ещё

• элемент Кларка (см. на англ.— Clark cell) (ртутно-цинк-амальгамный: вместо кадмия цинк, предшественник элемента Вестона; E(20 °C) = 1,4268 В);
• «ртутно-цинковый нормальный элемент» (обычный ртутно-цинковый гальванический элемент; применялся до 1970-х гг. при требовании высокой механической стойкости; E(20 °C) = (1,352 ±0,002) В).

Они, однако, заметно менее стабильны.

История

Предложен в 1892 году Эдуардом Вестоном. Официально принят для метрологических целей в 1908 году. До 1970-х годов, когда появились квантовые эталоны напряжения на эффекте Джозефсона, элементы были основой национальных эталонов вольта (с периодической сверкой по другим физическим эффектам), также широко использовались в лабораторной и промышленной практике для точных измерений. С 1970-х годов активно вытеснялись источниками опорного напряжения на основе полупроводниковых приборов, становившимися всё более точными. К 2000 году этот процесс почти завершился; область целесообразного применения нормальных элементов (если не считать старые приборы) сузилась исключительно до использования в составе национальных и международного эталонов Вольта, и в других случаях, когда в стационарных условиях необходим крайне низкий кратковременный дрейф напряжения.

Параметры и альтернативы

При точных измерениях для удобства применяют единицу измерения ppm (parts per million) — одна миллионная, промил. 1 ppm = 0,0001 %.

Гарантированная временная стабильность термостатированных насыщенных элементов достигает 2 ppm в год (0,5 ppm с учётом систематического дрейфа), а ненасыщенных — 40 ppm в год. У среднего напряжения группы термостатированных насыщенных элементов стабильность достигает 0,1 ppm в год. Среднеквадратическое отклонение (СКО) (корень из среднего квадрата отклонений напряжения от среднего, замеренных с небольшими интервалами — от минут до дней, без учёта предсказуемого систематического дрейфа; характеризует кратковременную нестабильность) группы хорошо термостатированных элементов достигает 0,005 ppm за 8 часов и 0,02 ppm за неделю.

Ближайший конкурент — источники опорного напряжения на основе полупроводниковых приборов (твердотельные меры напряжения), наиболее точные из которых имеют в основе термостатированные стабилитроны со скрытой структурой. Они выгодно отличаются от нормальных элементов по устойчивости к механическим воздействиям; к 2000 г. их гарантируемая годовая стабильность достигла 2 ppm в год (0,5 ppm с учётом систематического дрейфа) и 0,5 ppm за 30 дней (в 1980 г. показатели были примерно в 10 раз хуже). Преимущество нормальных элементов перед ними — высокая кратковременная (короткопериодическая) стабильность: у твердотельных мер, даже при усреднении напряжения группы из нескольких мер, достигнутое СКО только 0,1 ppm (0,02 ppm за несколько минут) из-за того, что они шумят в полосе частот от мегагерц (что не так важно) до тысячных долей герца (а эти частоты отфильтровать крайне сложно).

Устройство и работа

Положительный электрод — ртуть (2), контактирующая с пастами из кристаллов сульфата ртути (I) Hg₂SO₄ (3) и гидрата сульфата кадмия CdSO₄*8/3H₂O (4). В т. н. ненасыщенных НЭ гидрат сульфата кадмия (4) отсутствует.

Отрицательный электрод — 8…12,5%-я амальгама (раствор в ртути) кадмия (1), контактирующая с пастой из кристаллов гидрата сульфата кадмия CdSO₄*8/3H₂O (4). В ненасыщенных элементах гидрат сульфата кадмия (4) отсутствует и здесь.

Электролит (5) — раствор сульфата кадмия CdSO₄, чаще всего с небольшой (нормальностью обычно 0,03…0,08) добавкой серной кислоты для предотвращения гидролиза сульфата ртути, снижения его растворимости и снижения скорости растворения стекла (в чём и заключается различие между «нейтральными» и «кислотными» элементами).

Все применённые материалы отличаются высокой чистотой, что обязательно для достижения высокой стабильности элементов.

Токообразующая реакция: Cd + Hg₂²⁺ <—> Cd²⁺ + 2Hg.

Хорошая воспроизводимость и стабильность ЭДС элементов обусловлены однозначностью фазового состава системы и отсутствием вторичных или побочных реакций. Амальгама кадмия — двухфазная система: смесь жидкой 4,5%-й (при 20 °C) амальгамы и твёрдой 14%-й. При хранении элементов из-за небольшой растворимости сульфата ртути происходит диффузия ионов ртути от положительного к отрицательному электроду и контактное осаждение ртути на амальгаме; хотя при этом изменяется соотношение кадмия и ртути, меняется не состав двух амальгамных фаз, а лишь отношение их количеств, поэтому этот процесс очень долго (пока твёрдая амальгама не закончится) почти не влияет на ЭДС элементов.

Классическая конструкция нормального элемента — буква Н из стеклянных трубок, сообщающихся между собой и заполненных электролитом так, чтобы уровень воздуха лежал выше центральной перемычки. Запаивается герметично. В двух нижних точках располагаются электроды, токовыводы наружу — платиновые проволочки, впаянные в дно конструкции. Тепловой экран в виде листа меди выравнивает температуры электродов, что повышает стабильность элемента. Вся конструкция помещается в корпус (у высокоточных элементов — с отверстием для термометра), теплоизолирующий всю конструкцию для снижения скорости изменения температуры.

Разновидности

Различают насыщенные и ненасыщенные элементы (в зависимости от концентрации электролита).

Насыщенный элемент — нормальный элемент, в котором электролит представляет собой насыщенный (то есть в котором при рабочей температуре сульфат кадмия более не растворяется; именно это и делает возможным присутствие его нерастворённого гидрата в пастообразных компонентах электродов) раствор сульфата кадмия. Ненасыщенный же элемент содержит раствор сульфата кадмия, насыщенный при 4 °C; растворимость сульфата кадмия выше 3 °C растёт с ростом температуры, таким образом, существование его гидрата в твёрдом виде в ненасыщенном элементе в диапазоне рабочих температур невозможно.

Это обусловливает их основные преимущество и недостаток друг перед другом, поскольку ЭДС элементов в основном зависит от концентрации электролита. С одной стороны, так как в насыщенном элементе концентрация электролита определяется растворимостью сульфата кадмия, взятого в избытке, то при поддержании постоянной температуры концентрация сульфата кадмия, изменившаяся в силу каких-либо причин (например, протекания тока через элемент), автоматически восстанавливается из-за растворения или оседания «буферного» сульфата кадмия, в отличие от ненасыщенного элемента, который при протекании тока «заряжается» и «разряжается», меняя свою ЭДС, да и при хранении концентрация электролита в нём несколько меняется. Это обусловливает гораздо большую временную стабильность ЭДС насыщенного элемента. Но отсюда проистекает и основной недостаток насыщенного элемента — намного большая зависимость ЭДС от температуры; её приходится либо строго учитывать, либо термостатировать насыщенный элемент, тогда как ненасыщенный элемент в большинстве случаев этого не требует. В связи с этим насыщенные элементы применяют в основном в лабораторных условиях, а ненасыщенные — в промышленных и переносных измерительных приборах.

Насыщенные элементы серийно выпускаются классов точности (с пределом допускаемой основной относительной погрешности, выраженной в процентах) 0,005, 0,002, 0,001, 0,0005 и 0,0002. Гарантированная стабильность насыщенных элементов за год равна их классу. В силу повышенной температурной зависимости ЭДС насыщенные элементы снабжаются термометрами (элементы класса 0,005 - с точностью 0,2 °C) или термостатируются (например, температуру элементов класса 0,0002 поддерживают с точностью 0,01 °C).

Теоретически ЭДС насыщенного элемента при 20 °C составляет E(20 °C) = 1,018636 В — 6·10⁻⁴ * N — 5·10⁻⁵ * N², где N — нормальность серной кислоты в электролите (иногда встречающееся число 1,018300 В соответствует устаревшему «международному» вольту); из-за этого и иных производственных отклонений чистоты материалов реальные насыщенные элементы, пригодные к применению по ГОСТ 1954-82, имеют E(20 °C) в диапазоне 1,018540…1,018730 В при эксплуатации и 1,018590…1,018700 В при выпуске из производства. Конкретное значение указывается в аттестате или свидетельстве после выпуска данного экземпляра НЭ или его периодической поверки в метрологических органах.

Зависимость ЭДС насыщенного элемента от температуры T (с точностью по ГОСТ не хуже 2 мкВ/°C отклонения в диапазоне 20…40 °C и не хуже 3 мкВ/°C в диапазоне 10…20 °C) выражается формулой:

E(T) = E(20 °C) — 4,06·10⁻⁵ * ∆T — 9,5·10⁻⁷ * ∆T² + 10⁻⁸ * ∆T³,

где ∆T = T — 20 °C.

Ненасыщенные элементы выпускаются классов точности 0,02 (в СССР выпускались до 1990 г.), 0,01, 0,005 и 0,002. Гарантированная стабильность ненасыщенных элементов за год равна удвоенному классу, поскольку в их аттестате/свидетельстве записывают не измеренную ЭДС, а величину, меньшую неё на класс точности, потому что эти элементы только уменьшают ЭДС со временем. При действии ранних версий ГОСТ 1954-1982 г. было иначе: стабильность за год равнялась классу, а в аттестате писали измеренную ЭДС; поэтому, например, новый элемент МЭ4700 класса 0,01 — прямая замена старого Э-303 класса 0,02.

Теоретически ЭДС ненасыщенного элемента при 20 °C составляет E(20 °C) = 1,01899 В (при соответствующей этой ЭДС концентрации электролита ЭДС элемента не меняется с температурой возле точки 25 °C), но из-за производственных отклонений и необходимости создания запаса ЭДС на старение реальные ненасыщенные элементы, пригодные к применению по ГОСТ, имеют E(20 °C) в диапазоне 1,018800…1,019600 В при эксплуатации и 1,019000…1,019600 В при выпуске из производства. Конкретное значение указывается в аттестате или свидетельстве элемента.

Средний температурный коэффициент ЭДС ненасыщенного элемента (усреднённый по всему диапазону температур) по ГОСТ не хуже 5 мкВ/°C в диапазоне 10…40 °C и не хуже 10 мкВ/°C в диапазонах 5…10 °C и 40…50 °C. Точный учёт зависимости ЭДС от температуры для ненасыщенных элементов производится редко, поскольку при старении и изменении E(20 °C) её вид изменяется. С точностью 0,5 мкВ/°C отклонения от 20 °C в диапазоне температур 15…45 °C она выражается формулой:

E(T) = E(20 °C) + [ 1,7·10⁻⁶ — 5,6·10⁻³ * (E(20 °C) — 1,0188) ] * ∆T — 1,2·10⁻⁷ * ∆T² + 6,8·10⁻⁹ * ∆T³,

где ∆T = T — 20 °C.

Эксплуатация нормальных элементов

Токовая нагрузка

Нормальные элементы обладают заметным внутренним сопротивлением — типично от 100 до 3000 Ом, отклоняющим их напряжение от ЭДС при протекании тока. Кроме того, при протекании тока уже в единицы микроампер (мкА) в течение нескольких минут НЭ выходит из строя полностью или на длительное время (от минут до недель). Поэтому продолжительный ток через нормальный элемент, превышающий доли мкА, недопустим.

Типичная структура источника калиброванного напряжения (например, в составе потенциометра) с использованием нормального элемента поэтому предусматривает не использование напряжения элемента в качестве источника энергии выходного напряжения, а создание дополнительного сравнительно мощного, но не столь стабильного источника регулируемого напряжения (ИРН), который периодически или непрерывно (автоматически) подстраивают под напряжение нормального элемента, измеряя напряжение встречно включенных нормального элемента и ИРН т. н. нуль-органом — вольтметром, позволяющим определить момент уравновешивания (равенства напряжения нормального элемента и ИРН, при котором разностное напряжение равно нулю).

Механическая и тепловая стойкости

Механическая и тепловая стойкости нормального элемента также невелики. Тряска и вибрация способны повлиять на ЭДС элемента (но, как правило, обратимо; из-за этого рекомендуется после перевозки нормального элемента дать ему отстояться от часов до недель в зависимости от требуемой точности). Изменения температуры также влияют на нормальные элементы, причём после возврата температуры к исходной точке ЭДС восстанавливается тоже не сразу. Переворачивать и даже наклонять более чем на примерно 30° нормальный элемент классической конструкции нельзя, поскольку при этом элемент может необратимо прийти в негодность из-за перемешивания компонентов разных электродов между собой. Однако многие ненасыщенные элементы имеют т. н. уплотнённую конструкцию, в которой посредством пористых перегородок это практически предотвращается; такие элементы способны без ущерба переносить умеренные механические воздействия.

Стабильность и срок службы

Как уже отмечалось, насыщенные элементы стабильнее ненасыщенных. ЭДС качественных термостатированных насыщенных элементов нередко десятилетиями держится в интервале шириной в несколько мкВ. ЭДС ненасыщенных элементов даже без использования падает, типично на 75…85 мкВ/год для старых и 20…40 мкВ/год для современных с улучшенными перегородками между электродами, при 25 °C; по мере старения процесс ускоряется, и через 10…20 лет они приходят в негодность. Скорость старения элементов удваивается с ростом температуры на 12 °C. Маленькие элементы при прочих равных условиях менее стабильны из-за большего изменения концентрации материалов вследствие протекания тока и потому, что диффузия ионов ртути к отрицательному электроду происходит быстрее по более короткому пути.

Экологическая опасность

Из-за присутствия заметных количеств (десятки г) токсичных ртути и кадмия (и их соединений) нормальные элементы опасны в обращении, не подлежат ремонту и при выходе из строя должны утилизироваться в порядке, предусмотренном для изделий, содержащих эти металлы.

Источники

• Багоцкий В. С., Скундин А. М. Химические источники тока. — М.: Энергоиздат, 1981. — 360 с, ил. ББК 31.251; Б14; УДК 621.35.
• Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1990. — 535 с, ил. ISBN 5-03-001510-8.
• Walter J. Hamer. Standard Cells — Their Construction, Maintenance, and Characteristics. National Bureau Of Standards Monograph 84. 1965.
• ГОСТ 1954-82. Меры электродвижущей силы. ЭЛЕМЕНТЫ НОРМАЛЬНЫЕ. Общие технические условия.
• ГОСТ 8.027-2001. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

Отрывок, характеризующий Нормальный элемент Вестона

Разговор их был прерван криком нескольких голосов у ворот и приходом Мореля, который пришел объявить капитану, что приехали виртембергские гусары и хотят ставить лошадей на тот же двор, на котором стояли лошади капитана. Затруднение происходило преимущественно оттого, что гусары не понимали того, что им говорили.
Капитан велел позвать к себе старшего унтер офицера в строгим голосом спросил у него, к какому полку он принадлежит, кто их начальник и на каком основании он позволяет себе занимать квартиру, которая уже занята. На первые два вопроса немец, плохо понимавший по французски, назвал свой полк и своего начальника; но на последний вопрос он, не поняв его, вставляя ломаные французские слова в немецкую речь, отвечал, что он квартиргер полка и что ему ведено от начальника занимать все дома подряд, Пьер, знавший по немецки, перевел капитану то, что говорил немец, и ответ капитана передал по немецки виртембергскому гусару. Поняв то, что ему говорили, немец сдался и увел своих людей. Капитан вышел на крыльцо, громким голосом отдавая какие то приказания.
Когда он вернулся назад в комнату, Пьер сидел на том же месте, где он сидел прежде, опустив руки на голову. Лицо его выражало страдание. Он действительно страдал в эту минуту. Когда капитан вышел и Пьер остался один, он вдруг опомнился и сознал то положение, в котором находился. Не то, что Москва была взята, и не то, что эти счастливые победители хозяйничали в ней и покровительствовали ему, – как ни тяжело чувствовал это Пьер, не это мучило его в настоящую минуту. Его мучило сознание своей слабости. Несколько стаканов выпитого вина, разговор с этим добродушным человеком уничтожили сосредоточенно мрачное расположение духа, в котором жил Пьер эти последние дни и которое было необходимо для исполнения его намерения. Пистолет, и кинжал, и армяк были готовы, Наполеон въезжал завтра. Пьер точно так же считал полезным и достойным убить злодея; но он чувствовал, что теперь он не сделает этого. Почему? – он не знал, но предчувствовал как будто, что он не исполнит своего намерения. Он боролся против сознания своей слабости, но смутно чувствовал, что ему не одолеть ее, что прежний мрачный строй мыслей о мщенье, убийстве и самопожертвовании разлетелся, как прах, при прикосновении первого человека.
Капитан, слегка прихрамывая и насвистывая что то, вошел в комнату.
Забавлявшая прежде Пьера болтовня француза теперь показалась ему противна. И насвистываемая песенка, и походка, и жест покручиванья усов – все казалось теперь оскорбительным Пьеру.
«Я сейчас уйду, я ни слова больше не скажу с ним», – думал Пьер. Он думал это, а между тем сидел все на том же месте. Какое то странное чувство слабости приковало его к своему месту: он хотел и не мог встать и уйти.
Капитан, напротив, казался очень весел. Он прошелся два раза по комнате. Глаза его блестели, и усы слегка подергивались, как будто он улыбался сам с собой какой то забавной выдумке.
– Charmant, – сказал он вдруг, – le colonel de ces Wurtembourgeois! C'est un Allemand; mais brave garcon, s'il en fut. Mais Allemand. [Прелестно, полковник этих вюртембергцев! Он немец; но славный малый, несмотря на это. Но немец.]
Он сел против Пьера.
– A propos, vous savez donc l'allemand, vous? [Кстати, вы, стало быть, знаете по немецки?]
Пьер смотрел на него молча.
– Comment dites vous asile en allemand? [Как по немецки убежище?]
– Asile? – повторил Пьер. – Asile en allemand – Unterkunft. [Убежище? Убежище – по немецки – Unterkunft.]
– Comment dites vous? [Как вы говорите?] – недоверчиво и быстро переспросил капитан.
– Unterkunft, – повторил Пьер.
– Onterkoff, – сказал капитан и несколько секунд смеющимися глазами смотрел на Пьера. – Les Allemands sont de fieres betes. N'est ce pas, monsieur Pierre? [Экие дурни эти немцы. Не правда ли, мосье Пьер?] – заключил он.
– Eh bien, encore une bouteille de ce Bordeau Moscovite, n'est ce pas? Morel, va nous chauffer encore une pelilo bouteille. Morel! [Ну, еще бутылочку этого московского Бордо, не правда ли? Морель согреет нам еще бутылочку. Морель!] – весело крикнул капитан.
Морель подал свечи и бутылку вина. Капитан посмотрел на Пьера при освещении, и его, видимо, поразило расстроенное лицо его собеседника. Рамбаль с искренним огорчением и участием в лице подошел к Пьеру и нагнулся над ним.
– Eh bien, nous sommes tristes, [Что же это, мы грустны?] – сказал он, трогая Пьера за руку. – Vous aurai je fait de la peine? Non, vrai, avez vous quelque chose contre moi, – переспрашивал он. – Peut etre rapport a la situation? [Может, я огорчил вас? Нет, в самом деле, не имеете ли вы что нибудь против меня? Может быть, касательно положения?]
Пьер ничего не отвечал, но ласково смотрел в глаза французу. Это выражение участия было приятно ему.
– Parole d'honneur, sans parler de ce que je vous dois, j'ai de l'amitie pour vous. Puis je faire quelque chose pour vous? Disposez de moi. C'est a la vie et a la mort. C'est la main sur le c?ur que je vous le dis, [Честное слово, не говоря уже про то, чем я вам обязан, я чувствую к вам дружбу. Не могу ли я сделать для вас что нибудь? Располагайте мною. Это на жизнь и на смерть. Я говорю вам это, кладя руку на сердце,] – сказал он, ударяя себя в грудь.
– Merci, – сказал Пьер. Капитан посмотрел пристально на Пьера так же, как он смотрел, когда узнал, как убежище называлось по немецки, и лицо его вдруг просияло.
– Ah! dans ce cas je bois a notre amitie! [А, в таком случае пью за вашу дружбу!] – весело крикнул он, наливая два стакана вина. Пьер взял налитой стакан и выпил его. Рамбаль выпил свой, пожал еще раз руку Пьера и в задумчиво меланхолической позе облокотился на стол.
– Oui, mon cher ami, voila les caprices de la fortune, – начал он. – Qui m'aurait dit que je serai soldat et capitaine de dragons au service de Bonaparte, comme nous l'appellions jadis. Et cependant me voila a Moscou avec lui. Il faut vous dire, mon cher, – продолжал он грустным я мерным голосом человека, который сбирается рассказывать длинную историю, – que notre nom est l'un des plus anciens de la France. [Да, мой друг, вот колесо фортуны. Кто сказал бы мне, что я буду солдатом и капитаном драгунов на службе у Бонапарта, как мы его, бывало, называли. Однако же вот я в Москве с ним. Надо вам сказать, мой милый… что имя наше одно из самых древних во Франции.]
И с легкой и наивной откровенностью француза капитан рассказал Пьеру историю своих предков, свое детство, отрочество и возмужалость, все свои родственныеимущественные, семейные отношения. «Ma pauvre mere [„Моя бедная мать“.] играла, разумеется, важную роль в этом рассказе.
– Mais tout ca ce n'est que la mise en scene de la vie, le fond c'est l'amour? L'amour! N'est ce pas, monsieur; Pierre? – сказал он, оживляясь. – Encore un verre. [Но все это есть только вступление в жизнь, сущность же ее – это любовь. Любовь! Не правда ли, мосье Пьер? Еще стаканчик.]
Пьер опять выпил и налил себе третий.
– Oh! les femmes, les femmes! [О! женщины, женщины!] – и капитан, замаслившимися глазами глядя на Пьера, начал говорить о любви и о своих любовных похождениях. Их было очень много, чему легко было поверить, глядя на самодовольное, красивое лицо офицера и на восторженное оживление, с которым он говорил о женщинах. Несмотря на то, что все любовные истории Рамбаля имели тот характер пакостности, в котором французы видят исключительную прелесть и поэзию любви, капитан рассказывал свои истории с таким искренним убеждением, что он один испытал и познал все прелести любви, и так заманчиво описывал женщин, что Пьер с любопытством слушал его.
Очевидно было, что l'amour, которую так любил француз, была ни та низшего и простого рода любовь, которую Пьер испытывал когда то к своей жене, ни та раздуваемая им самим романтическая любовь, которую он испытывал к Наташе (оба рода этой любви Рамбаль одинаково презирал – одна была l'amour des charretiers, другая l'amour des nigauds) [любовь извозчиков, другая – любовь дурней.]; l'amour, которой поклонялся француз, заключалась преимущественно в неестественности отношений к женщине и в комбинация уродливостей, которые придавали главную прелесть чувству.
Так капитан рассказал трогательную историю своей любви к одной обворожительной тридцатипятилетней маркизе и в одно и то же время к прелестному невинному, семнадцатилетнему ребенку, дочери обворожительной маркизы. Борьба великодушия между матерью и дочерью, окончившаяся тем, что мать, жертвуя собой, предложила свою дочь в жены своему любовнику, еще и теперь, хотя уж давно прошедшее воспоминание, волновала капитана. Потом он рассказал один эпизод, в котором муж играл роль любовника, а он (любовник) роль мужа, и несколько комических эпизодов из souvenirs d'Allemagne, где asile значит Unterkunft, где les maris mangent de la choux croute и где les jeunes filles sont trop blondes. [воспоминаний о Германии, где мужья едят капустный суп и где молодые девушки слишком белокуры.]
Наконец последний эпизод в Польше, еще свежий в памяти капитана, который он рассказывал с быстрыми жестами и разгоревшимся лицом, состоял в том, что он спас жизнь одному поляку (вообще в рассказах капитана эпизод спасения жизни встречался беспрестанно) и поляк этот вверил ему свою обворожительную жену (Parisienne de c?ur [парижанку сердцем]), в то время как сам поступил во французскую службу. Капитан был счастлив, обворожительная полька хотела бежать с ним; но, движимый великодушием, капитан возвратил мужу жену, при этом сказав ему: «Je vous ai sauve la vie et je sauve votre honneur!» [Я спас вашу жизнь и спасаю вашу честь!] Повторив эти слова, капитан протер глаза и встряхнулся, как бы отгоняя от себя охватившую его слабость при этом трогательном воспоминании.
Слушая рассказы капитана, как это часто бывает в позднюю вечернюю пору и под влиянием вина, Пьер следил за всем тем, что говорил капитан, понимал все и вместе с тем следил за рядом личных воспоминаний, вдруг почему то представших его воображению. Когда он слушал эти рассказы любви, его собственная любовь к Наташе неожиданно вдруг вспомнилась ему, и, перебирая в своем воображении картины этой любви, он мысленно сравнивал их с рассказами Рамбаля. Следя за рассказом о борьбе долга с любовью, Пьер видел пред собою все малейшие подробности своей последней встречи с предметом своей любви у Сухаревой башни. Тогда эта встреча не произвела на него влияния; он даже ни разу не вспомнил о ней. Но теперь ему казалось, что встреча эта имела что то очень значительное и поэтическое.
«Петр Кирилыч, идите сюда, я узнала», – слышал он теперь сказанные сю слова, видел пред собой ее глаза, улыбку, дорожный чепчик, выбившуюся прядь волос… и что то трогательное, умиляющее представлялось ему во всем этом.
Окончив свой рассказ об обворожительной польке, капитан обратился к Пьеру с вопросом, испытывал ли он подобное чувство самопожертвования для любви и зависти к законному мужу.
Вызванный этим вопросом, Пьер поднял голову и почувствовал необходимость высказать занимавшие его мысли; он стал объяснять, как он несколько иначе понимает любовь к женщине. Он сказал, что он во всю свою жизнь любил и любит только одну женщину и что эта женщина никогда не может принадлежать ему.
– Tiens! [Вишь ты!] – сказал капитан.
Потом Пьер объяснил, что он любил эту женщину с самых юных лет; но не смел думать о ней, потому что она была слишком молода, а он был незаконный сын без имени. Потом же, когда он получил имя и богатство, он не смел думать о ней, потому что слишком любил ее, слишком высоко ставил ее над всем миром и потому, тем более, над самим собою. Дойдя до этого места своего рассказа, Пьер обратился к капитану с вопросом: понимает ли он это?
Капитан сделал жест, выражающий то, что ежели бы он не понимал, то он все таки просит продолжать.
– L'amour platonique, les nuages… [Платоническая любовь, облака…] – пробормотал он. Выпитое ли вино, или потребность откровенности, или мысль, что этот человек не знает и не узнает никого из действующих лиц его истории, или все вместе развязало язык Пьеру. И он шамкающим ртом и маслеными глазами, глядя куда то вдаль, рассказал всю свою историю: и свою женитьбу, и историю любви Наташи к его лучшему другу, и ее измену, и все свои несложные отношения к ней. Вызываемый вопросами Рамбаля, он рассказал и то, что скрывал сначала, – свое положение в свете и даже открыл ему свое имя.
Более всего из рассказа Пьера поразило капитана то, что Пьер был очень богат, что он имел два дворца в Москве и что он бросил все и не уехал из Москвы, а остался в городе, скрывая свое имя и звание.
Уже поздно ночью они вместе вышли на улицу. Ночь была теплая и светлая. Налево от дома светлело зарево первого начавшегося в Москве, на Петровке, пожара. Направо стоял высоко молодой серп месяца, и в противоположной от месяца стороне висела та светлая комета, которая связывалась в душе Пьера с его любовью. У ворот стояли Герасим, кухарка и два француза. Слышны были их смех и разговор на непонятном друг для друга языке. Они смотрели на зарево, видневшееся в городе.
Ничего страшного не было в небольшом отдаленном пожаре в огромном городе.
Глядя на высокое звездное небо, на месяц, на комету и на зарево, Пьер испытывал радостное умиление. «Ну, вот как хорошо. Ну, чего еще надо?!» – подумал он. И вдруг, когда он вспомнил свое намерение, голова его закружилась, с ним сделалось дурно, так что он прислонился к забору, чтобы не упасть.
Не простившись с своим новым другом, Пьер нетвердыми шагами отошел от ворот и, вернувшись в свою комнату, лег на диван и тотчас же заснул.


На зарево первого занявшегося 2 го сентября пожара с разных дорог с разными чувствами смотрели убегавшие и уезжавшие жители и отступавшие войска.
Поезд Ростовых в эту ночь стоял в Мытищах, в двадцати верстах от Москвы. 1 го сентября они выехали так поздно, дорога так была загромождена повозками и войсками, столько вещей было забыто, за которыми были посылаемы люди, что в эту ночь было решено ночевать в пяти верстах за Москвою. На другое утро тронулись поздно, и опять было столько остановок, что доехали только до Больших Мытищ. В десять часов господа Ростовы и раненые, ехавшие с ними, все разместились по дворам и избам большого села. Люди, кучера Ростовых и денщики раненых, убрав господ, поужинали, задали корму лошадям и вышли на крыльцо.