Ломоносов и химия
Ломоносов был одним из величайших новаторов в истории химии всех времен. Он по-новому осознал роль и значение химии, ее место среди наук, изучающих природу. ”Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие...”, - говорил великий учёный.
Ломоносов считал химию своей “главной профессией”, причем развитие химии, по мнению ученого, должно было помочь решению практических задач.”Истиный химик должен быть теоретиком и практиком”, - писал он.
Ломоносов имел отчетливое представление о химически чистом веществе и реактиве, о чем почти не помышляли западные химики и отчего происходила постоянная путаница в опытах. Ломоносов же еще в 1745 году, составляя план химической лаборатории, выдвигал непременным условием для успешного исследования наличие химически чистых веществ и реактивов.”Нужные и в химических трудах употребительные материи сперва со всяким старанием вычистить, чтобы в них никакого постороннего примесу не было, от которого в других действах обман быть может”.
Лаборатория Ломоносова располагала целым набором различных весов. Здесь были большие “пробные весы в стеклянном футляре”, пробирные весы серебряные, несколько ручных аптекарских весов с медными чашками, обычные торговые весы для больших тяжестей, однако отличавшиеся большой точностью. Точность же, с какой Ломоносов производил взвешивания при своих химических опытах, достигала, в переводе на современные меры, 0.0003 грамма.
В своей лаборатории Ломоносов вел большую исследовательскую и научно-техническую работу, выполняя поручения различных ведомств. Он производил анализы минералов и образцов руд, присылаемых со всех концов России, в том числе и с нашего Севера. Так, в 1752 году он пробовал “признаки руд”, найденных дьячком Семеном Пономаревым из Троицкого погоста Устюжского уезда.
Ломоносов был создателем многих химических производств (неорганических пигментов, глазурей, стекла, фарфора). Он разработал технологию и рецептуру цветных стекол, которые употреблял для создания мозаичных картин; изобрел фарфоровую массу. Учёный занимался анализом руд, солей и других продуктов. В труде “Первые основания металлургии, или рудных дел” (1763 г.) он рассмотрел свойства различных металлов, дал их классификацию и описал способы получения. Ломоносов рассмотрел вопросы образования в природе различных минералов и нерудных тел, высказал идею биогенного происхождения гумуса почвы. Доказывал органическое происхождение нефтей, каменного угля, торфа и янтаря. Им описаны процессы получения железного купороса, меди из медного купороса, серы из серных руд, квасцов, серной, азотной и соляной кислот.
Ломоносов обратил внимание (1756 г.) на основополагающее значение закона сохранения массы вещества в химических реакциях; изложил (1741-1750 гг.) основы своего корпускулярного (атомно-молекулярного) учения, получившего развитие лишь спустя столетие; выдвинул (1744-1748 гг.) кинетическую теорию теплоты; обосновал (1747-1752 гг.) необходимость привлечения физики для объяснения химических явлений и предложил для теоретической части химии название “физическая химия”, а для практической части - “техническая химия”.
До 1748 г. Ломоносов занимался преимущественно физическими исследованиями, а в период 1748-1757 гг. его работы посвящены главным образом решению теоретических и экспериментальных вопросов химии. Развивая атомистические представления, он впервые высказал мнение о том, что тела состоят из “корпускул”, а те в свою очередь из “элементов”.
В своём знаменитом “Слове о пользе химии” (1751 г.), произнесённом на публичном собрании Академии наук, Ломоносов ещё раз подчеркнул, что для успеха химической науки “требуется весьма искусный химик и глубокий математик в одном человеке...“, “химия руками, математика очами физическими по справедливости называться может...”. Ломоносов был автором первого в мире “Курса истинной физической химии” (1752-1754 гг.): “Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях”. Он верно понял, насколько важно использовать физические знания и методы при изучении химии. В 1752-1753 гг. он читал для студентов курс “Введение в истинную физическую химию”.
Ломоносовым было написано много книг, касающихся химии: “Элементы математической химии” (1741 г.), “О слоях земных” (1742 г.), “Рассуждение о причинах теплоты и холода” (1744 г.), “Слово о пользе химии” (1751 г.), “Слово о пользе стекла” (1752 г.) и многие другие.
М.В. Ломоносов изучал растворимость солей при разных температурах, исследовал влияние электрического тока на растворы солей, установил факты понижения температуры при растворении солей и понижения точки замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. Он проводил различие между процессом растворения металлов в кислоте, сопровождающимся химическими изменениями, и процессом растворения солей в воде, происходящим без химических изменений растворяемых веществ. Создал различные приборы (вискозиметр, прибор для фильтрования под вакуумом, прибор для определения твердости, газовый барометр, пирометр, котел для исследования веществ при низком и высоком давлениях), достаточно точно градуировал термометры.
Одним из конкретных проявлений всеобщего закона природы был открытый и экспериментально подтвержденный Ломоносовым закон сохранения вещества при химических превращениях, установление которого долгое время совершенно несправедливо приписывалось французскому химику Антуану Лорану Лавуазье (1743—1794). Предложенный Ломоносовым всеобщий закон природы включает в себя и закон сохранения энергии, вошедший в науку лишь в середине XIX века: “Но как все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает”.
Ломоносов считал химию своей “главной профессией”, причем развитие химии, по мнению ученого, должно было помочь решению практических задач.”Истиный химик должен быть теоретиком и практиком”, - писал он.
Ломоносов имел отчетливое представление о химически чистом веществе и реактиве, о чем почти не помышляли западные химики и отчего происходила постоянная путаница в опытах. Ломоносов же еще в 1745 году, составляя план химической лаборатории, выдвигал непременным условием для успешного исследования наличие химически чистых веществ и реактивов.”Нужные и в химических трудах употребительные материи сперва со всяким старанием вычистить, чтобы в них никакого постороннего примесу не было, от которого в других действах обман быть может”.
Лаборатория Ломоносова располагала целым набором различных весов. Здесь были большие “пробные весы в стеклянном футляре”, пробирные весы серебряные, несколько ручных аптекарских весов с медными чашками, обычные торговые весы для больших тяжестей, однако отличавшиеся большой точностью. Точность же, с какой Ломоносов производил взвешивания при своих химических опытах, достигала, в переводе на современные меры, 0.0003 грамма.
В своей лаборатории Ломоносов вел большую исследовательскую и научно-техническую работу, выполняя поручения различных ведомств. Он производил анализы минералов и образцов руд, присылаемых со всех концов России, в том числе и с нашего Севера. Так, в 1752 году он пробовал “признаки руд”, найденных дьячком Семеном Пономаревым из Троицкого погоста Устюжского уезда.
Ломоносов был создателем многих химических производств (неорганических пигментов, глазурей, стекла, фарфора). Он разработал технологию и рецептуру цветных стекол, которые употреблял для создания мозаичных картин; изобрел фарфоровую массу. Учёный занимался анализом руд, солей и других продуктов. В труде “Первые основания металлургии, или рудных дел” (1763 г.) он рассмотрел свойства различных металлов, дал их классификацию и описал способы получения. Ломоносов рассмотрел вопросы образования в природе различных минералов и нерудных тел, высказал идею биогенного происхождения гумуса почвы. Доказывал органическое происхождение нефтей, каменного угля, торфа и янтаря. Им описаны процессы получения железного купороса, меди из медного купороса, серы из серных руд, квасцов, серной, азотной и соляной кислот.Ломоносов обратил внимание (1756 г.) на основополагающее значение закона сохранения массы вещества в химических реакциях; изложил (1741-1750 гг.) основы своего корпускулярного (атомно-молекулярного) учения, получившего развитие лишь спустя столетие; выдвинул (1744-1748 гг.) кинетическую теорию теплоты; обосновал (1747-1752 гг.) необходимость привлечения физики для объяснения химических явлений и предложил для теоретической части химии название “физическая химия”, а для практической части - “техническая химия”.
До 1748 г. Ломоносов занимался преимущественно физическими исследованиями, а в период 1748-1757 гг. его работы посвящены главным образом решению теоретических и экспериментальных вопросов химии. Развивая атомистические представления, он впервые высказал мнение о том, что тела состоят из “корпускул”, а те в свою очередь из “элементов”.
В своём знаменитом “Слове о пользе химии” (1751 г.), произнесённом на публичном собрании Академии наук, Ломоносов ещё раз подчеркнул, что для успеха химической науки “требуется весьма искусный химик и глубокий математик в одном человеке...“, “химия руками, математика очами физическими по справедливости называться может...”. Ломоносов был автором первого в мире “Курса истинной физической химии” (1752-1754 гг.): “Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях”. Он верно понял, насколько важно использовать физические знания и методы при изучении химии. В 1752-1753 гг. он читал для студентов курс “Введение в истинную физическую химию”.
Ломоносовым было написано много книг, касающихся химии: “Элементы математической химии” (1741 г.), “О слоях земных” (1742 г.), “Рассуждение о причинах теплоты и холода” (1744 г.), “Слово о пользе химии” (1751 г.), “Слово о пользе стекла” (1752 г.) и многие другие.
М.В. Ломоносов изучал растворимость солей при разных температурах, исследовал влияние электрического тока на растворы солей, установил факты понижения температуры при растворении солей и понижения точки замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. Он проводил различие между процессом растворения металлов в кислоте, сопровождающимся химическими изменениями, и процессом растворения солей в воде, происходящим без химических изменений растворяемых веществ. Создал различные приборы (вискозиметр, прибор для фильтрования под вакуумом, прибор для определения твердости, газовый барометр, пирометр, котел для исследования веществ при низком и высоком давлениях), достаточно точно градуировал термометры.
Одним из конкретных проявлений всеобщего закона природы был открытый и экспериментально подтвержденный Ломоносовым закон сохранения вещества при химических превращениях, установление которого долгое время совершенно несправедливо приписывалось французскому химику Антуану Лорану Лавуазье (1743—1794). Предложенный Ломоносовым всеобщий закон природы включает в себя и закон сохранения энергии, вошедший в науку лишь в середине XIX века: “Но как все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает”.