История химии в России. Истоки. XVIII век

История химии в России. Истоки. XVIII век

Химия в России. Нужно сказать, что наука эта стала развиваться здесь довольно поздно. На то много причин. Одна из них - в России не было алхимиков. Да, тех самых алхимиков, пытавшихся получить золото из всего чего только можно. Половина из них была шарлатанами, другая половина - одержимыми искателями. Однако не верили алхимикам в России. И все их попытки распространить здесь свои идеи терпели поражения. А ведь, в общем-то, им мы обязаны очень многим. Алхимики изобрели первую химическую посуду, провели первые
опыты... Они были предвестниками науки, которая начала развиваться только через два века.

Итак, с чего же начиналась химия в России? Можно было бы, конечно, начать со стандартной фразы: “Еще с древности наши предки умели... знали...добывали...превращали...” Однако знать, уметь, добывать, превращать- не значит изучать. Именно этим занимаются науки, в том числе и химия. Именно о химии как о науке эта статья, а поэтому я воздержусь от подобных предисловий.

Первая знаменательная дата в истории российской химии, да и науки вообще - это 1725 год. По указу Петра I создается Петербургская Академия Наук. При ней создавались также академический университет и гимназия. Как и все, что создавалось Петром I, академия создавалась на пустом месте. Имеется в виду, что не было практически никаких научных кадров. Поэтому на должность академиков приглашались иностранцы, большей частью немцы. Ничего хорошего иностранцы эти российской химии, увы, не дали. То ли
к нам приглашали каких-то одних бездарей, то ли наш климат на них так плохо влияет, однако факт остается фактом - основной заботой иностранных академиков (я имею в виду химиков) было желание удержать хорошо оплачиваемое место и не дать пробиться возможным претендентам на этот пост. Позже, когда появились первые молодые российские ученые, возникла и сохранилась на очень многие годы борьба иностранцев и русских. Это довольно сильно тормозило российскую науку.

Первым академиком-химиком был некто М.Бюргер. Он был приглашен на эту должность в марте 1726 года. Никаких трудов он после себя не оставил и пробыл на этом посту совсем не долго. В июле того же года он, направляясь домой, выпал из коляски и разбился на смерть. Долгое время кафедра химии пустовала, ее занимали по совместительству ученые других специальностей. В 1736 году ее ненадолго занял некий Миганд. Ничего не сделав за год своей деятельности, он в 1737 году уехал. Только в 1745 году кафедра химии перешла в надежные руки. Ее занял Михаил Васильевич Ломоносов.

О Ломоносове написано много. Им восторгаются, его боготворят и превозносят, и нужно сказать вполне заслуженно. Я не выражу ничего нового, если напишу, что он был великим, гениальным, Ученым с большой буквы. И все-таки я напишу: Ломоносов был великим, гениальным, Ученым с большой буквы.

Он родился 8 декабря 1711 года в селе Денисовка в крестьянской семье. Это был человек с очень сильной волей. Немного в истории примеров, когда человек сбегает из дома, чтобы учится. Ломоносов сбежал. И не откуда-нибудь, а из архангельской области в зимнюю стужу, без гроша в кармане, в далекую, загадочную Москву. На такой шаг не каждый отважится. Не каждый отважится поступить в 18 лет в школу, и слышать за спиной как малые дети тыкают в тебя пальцем: ” Смотри-де какой болван лет в двадцать пришел латине учиться”. Ломоносов терпел. В 1731
году он поступает в Славяно-греко-латинскую академию. Это было довольно престижное учебное заведение и поступить туда было не так-то просто. Ломоносов поступил. Тяга к знаниям, к обучению была у него велика. Он очень много читал. Читал в библиотеке, читал вечером, читал ночью при тусклом мерцании свечки. К концу обучения в Академии он заметно выделился среди других учащихся. Многие увидели в нем подрастающего гения. В 1735 году его отправили продолжать обучение в Петербургский академический университет.

В это же время Академия, озабоченная отсутствием специалистов горного дела, решает послать нескольких студентов на обучение заграницу. В их числе - Ломоносов. Итак, он едет в Германию. В Марбургский университет.
К знаменитому тогда ученому Христиану Вольфу.

Германия в то время - крупнейший центр европейской науки. Помимо Вольфа здесь работают такие авторитетные ученые, как Г.Шталь, В.Генкель, Г.Бургаве. Крупнейшие университеты: Лейденский, Геттингенский, Марбургский, Йенский. И в этой колыбели многих открытий довелось учиться Михаилу Васильевичу. И Ломоносов учится: знакомится с трудами Галлилея, Бойля и Ньютона, слушает лекции Вольфа по теоретической и экспериментальной физике, логике, метафизике. Посещает лекции Шталя по химии. В свободное время увлекается рисованием. С 1739 по 1741 Михаил Васильевич занимается в школе горного дела в Фрейбурге у самого Генкеля - известнейшего геолога, минеролога и знатока горного дела. Германия много дала будущему ученому, в том числе и жену. Ей стала хорошенькая девушка Елизавета Цильх.

В 1741
году Ломоносов возвращается на родину уже зрелым, высококвалифицированным ученым.

Не стоит, однако, думать, что Ломоносов был химиком. Несомненно, вклад его в химию огромен, однако химия отнюдь не была его любимым увлечением. Как и многие гениальные люди того времени, он имел самые различные увлечения. Прежде всего его увлекала физика, кроме этого - география, геология, металлургия, минералогия, литература, изобразительное искусство. Везде он оставил свой след. И след довольно заметный.

С 1742 года Ломоносов адъюнкт Физического класса Петебургской Академии Наук. С первых же дней он столкнулся с противодействием укрепившихся здесь академиков-иностранцев. Не нужно, наверно, и говорить, как относился к ним новоиспеченный адъюнкт. Ломоносов имел довольно вспыльчивый характер. Поэтому постоянные столкновения с немцами часто оборачивались для него плачевно. Его сажали в карцер, лишали жалованья. Все это бесконечно раздражало ученого.

Какова же была в то время химия. В середине XVIII века она представляла собой гремучую смесь туманных теорий и еще не отживших полумистических алхимических представлений. Главенствующей и популярной была теория флогистона, выдвинутая Шталем. Изучая в свое время взаимодействие золы, получаемой как побочный продукт металлургии, с углем, немецкий ученый получал чистые металлы. Шталь предположил, что при взаимодействии, некая материя (он назвал ее флогистоном) переходит от угля
к золе, превращая последнюю в металл. Обратный процесс идет с высвабождением флогистона из металла и образованием золы. Шталь говорил, что все вещества в той или иной мере содержат флогистон. Чем больше флогистона в веществе, тем лучше оно горит, при этом флогистон высвобождается. Уголь, например, состоит практически из чистого флогистона, так как после его сжигания почти ничего не остается. Все так правдиво, так логично... Флогистон объяснял многие окислительно-восстановительные процессы, и поэтому теория Шталя стала весьма популярна. В последствии, правда, обнаружилась, что металл, получаемый из золы, весит меньше чем сама зола. Однако это не смутило ученых-флогистиков. Они смело выдвинули предположение, что флогистон обладает отрицательной массы.

Сейчас через два с лишним века эта теория выглядит более чем нелепо. Не стоит, однако, относится к ней критически. Что не говори, а это была, по сути, первая теория, отличная от алхимических воззрений. Любая теория способствует прогрессу науки. Кто-то пытается ее подтвердить, кто-то опровергнуть, и те и другие работают, добывают факты. В общем, дело движется. Теория флогистона тоже сыграла свою положительную роль. Честь ей за это и хвала.

Еще одним интересным воззрением того времени было понятие теплорода. По мнению ученых того времени, это бы некая невесомая материя, перетекающая, как жидкость, от одного тела
к другому передавая последнему тепло. Таким образом, теплород является своего рода переносчиком тепла. Чем больше теплорода в веществе, тем оно более горячее. Некоторые ученые делали попытки доказать, что теплород и флогистон одно и то же. Однако безрезультатно.

Вот такая она была химия того времени. Из элементов были открыты только несколько металлов, сера и фосфор. Солями называли все твердые вещества имеющие какой-нибудь вкус. Вещества обозначали рисунками, больше похожими на древнеегипетские иероглифы, причем у каждого ученого эти значки были свои.

В такое время выпало работать Ломоносову. Первые годы роботы ученого на родине посвящены в основном физике. Еще обучаясь в Германии, у Михаила Васильевича складываются представления о том, что вещества состоят из небольших частиц корпускул, которые, в свою очередь, состоят из неделимых элементов. В 1741
году выступая в Петербургской АН, он дает определение понятиям элемента (атома), корпускулы (молекулы), простых и смешанных веществ. В общем-то, идея сама была не нова. Нечто подобное можно найти еще в трудах Галлилея, однако лишь Ломоносов первым придал этой теории четкую и точную научную формулировку. Это дало начало его корпускулярной теории.

Как и следовало ожидать, в Академии к докладу Ломоносова отнеслись скептически, над ним посмеивались, мол, вот какая фантазия у этого Ломоносова, однако это не смущало ученого. В это время у него появляются идеи по созданию молекулярно-кинетической теории. Интересно, что первые его воззрения были довольно ошибочны. Так, он считал, что корпускулы, двигаясь в веществе ударясь, трутся друг о друга, и это трение вызывает тепло. Сейчас, зная, что тепло характеризуется средней кинетической энергией молекул, мы с улыбкой взираем на эту гипотезу. Однако только поставьте себя на минуту на место Ломоносова и оцените всю революционность идеи. Нет никакого теплорода. Теплота, оказывается, - внутренняя характеристика тела, а не какая-то таинственная эфемерная жидкость, перетекающая то туда, то сюда. В 1744
году он сформулировал основы молекулярно-кинетической теории. Эту идею, как видимо и все революционные идеи, приняли не сразу. Ее критиковали, считали вздорной, однако Ломоносов привык к критике. Его теория была безупречна, четка и логична, и как бы не старались немцы-академики, ее не опровергли. Это было первое гениальное детище Ломоносова. Одно из самых больших научных достижений теоретической науки того времени. Нужно сказать, что в то время теоретическими аспектами химии, почти никто и не занимался. Ломоносов был, пожалуй, одним из очень не многих. Новатором в этой области. Блестящим новатором.

Он общается и сотрудничает со многими видными учеными того времени. Одним из его ближайших друзей был математик Леонард Эйлер, с которым он вел длительную переписку. Ломоносов сотрудничает с замечательным российским физиком Рихманом, изучая с ним грозовые разряды. Кроме того, он читает лекции в академическом университете, пишет оды, занимается рисованием и еще много-много чем.

1748 год. Еще одна замечательная дата в истории российской химии. Наконец-то создается первая российская химическая лаборатория. Событие, которому мы также обязаны Ломоносову. Он добивался ее постройки еще с 1742 года. Доказывал ее необходимость, писал одно за другим прошения и, наконец, добился. Лаборатория при Академии Наук была построена по его собственным чертежам. Она состояла из трех комнат. В первой размещался большой стол с восьмью печами, раздуваемыми мехами. Во второй располагался небольшой кабинет, где ученый делал записи в лабораторный журнал. В третьей комнате размещался склад с реактивами и оборудованием. Лаборатория была оснащена по последнему слову науки, в нее “угробили” кучу денег. И не зря. Именно здесь свершились многие великие открытия. Ученый переходил от теории
к практике.

В 1750
году Ломоносов впервые наблюдает пассивацию металлов в концентрированной азотной кислоте. Он разрабатывает точные методы взвешивания, развивает применение объемных методов анализа. Здесь же в 1756 году он проводит ставшие классическими опыты по прокаливанию металлов в запаянных сосудах, опровергнув положения Бойля.

Дело в том, что в середине XVII века известный английский ученый Роберт Бойль проводил опыты по прокаливанию металлов в закрытых сосудах. После прокаливания он вскрывал сосуды и взвешивал остаток. Его масса оказывалась неизменно больше чем начальная масса металла. Исходя из этого, Бойль сделал ошибочный вывод, что металл присоединяет при прокаливании некую “огненную материю”. Эта идея просуществовала почти целый век. Не у кого и мысли не возникало ставить под сомнение правильность идей Бойля. Самого великого Бойля - отца химии и физики. У Ломоносова такая мысль возникла.

Он проводит те же
опыты, но не вскрывая сосудов. Он взвешивает сосуд до и после прокаливания. Масса не изменяется. Однако если вскрыть сосуд и взвесить остаток, то масса окажется больше, чем масса металла, как и утверждал Бойль. А что это значит? А то, что нет никакой огненной материи (ведь масса сосуда не меняется), а металл при прокаливании соединяется с корпускулами, которые содержатся в воздухе, который был в запаянном сосуде.

Еще одна революционная идея. Никто раньше и предположить не мог, что воздух может вступать в реакции. Он считался инертным, неспособным
к взаимодействию. Только в 1775 году Лавуазье установит сложный состав воздуха и откроет кислород. А пока Ломоносов только заявляет и доказывает, что корпускулы воздуха вступают в реакции.

Эти его
опыты положили начало в рождении его второго великого детища - закона сохранения массы веществ, сформулированного им в 1760 году. О фундаментальности и важности этого закона даже излишне говорить. Они очевидны уже только из названия.

Как видим, Ломоносова интересовала не сколько сама химия, сколько ее физические аспекты. Он был зачинателем применения физических и математических методов в химии. Он изучал жидкие, газообразное и твердые состояния вещества, растворимость, влияние электрического тока на
химические процессы, создал много приборов, среди которых вискозиметр, газовый барометр, точные термометры.

Ломоносов - основоположник новой науки физической химии. Определение ей он дал в 1752
году. В 1754 году выходит в свет его книга ”Курс физической химии”. Этот курс он читает и в академическом университете.

Кстати, Ломоносов был один из первых, кто в педагогической практике применил
химические опыты и всячески привлекал студентов к лабораторной работе.

Это время - годы большой и плодотворной работы. Анализы различных руд. Исследование происхождения торфа и нефти, написания учебников, занятия художественной мозаикой, участие в экспедициях, изучение процессов получения серы из руд - вот далеко не полный перечень его трудов. Он основывает множество новых производств в России, в том числе один из первых стекольных заводов. По его ходатайству в 1755
году создается первый неакадемический университет в Москве. Правда, к дальнейшей судьбе этого вуза он не проявил внимания.

Последние его роботы посвящены, большей частью металлургии и горному делу.

Он ушел из жизни в возрасте 53 лет, 4 апреля 1765 года. Великий, Ученый с. Член Петербургской, Стокгольмской, Болоньской Академий Наук, Петербургской Академии художеств. Ученый, чьи труды стали рубежом в развитии науки, ограничивающим натурфилософию от экспериментального естествознания. Человек, чьим именем названо несколько городов и поселков, а также неисчислимое количество улиц.

Судьба Михаила Васильевича Ломоносова во многом схожа с судьбой другого гения XVIII века композитора Иогана Себастьяна Баха. Оба заложили начало
новому развитию первый - естествознания, второй - музыки. Оба были, бесспорно, талантливы и как-то не укладывались в то время, когда им выдалось жить. И оба были, увы, надолго забыты после смерти. Баха нам открыл Мендельсон. Ломоносова - российский химик Б.Меншуткин. Только в начале XX века.

После Ломоносова сразу стало как-то неуютно. Как-то пусто. Как-то плохо. Академический университет, который так интенсивно развивался при Ломоносове, начал как-то дряхлеть, и, в конце концов, был закрыт. Опустела академическая лаборатория. Вскоре здание пришло в полную негодность и было разрушено в 1783
году. Начался примерно полувековой период застоя химии в России.

Вторая половина XVIII века - период бурного развития химии, пора великих открытий и становления химии как науки. Это время рождения гениальных ученых буквально во всех концах Европы. В Швеции Карл Шееле открывает плавиковую кислоту, выделяет хлор, исследует соединения мышьяка, Торнберн Бергман формулирует свою теорию химического сродства. В Шотландии Даниэль Резерфорд получает азот, Джозеф Блэк зарождает своими работами новую науку термохимию. Целый всплеск талантливых ученых во Франции. Антуан Лавуазье, Клод Луи Бертолле, Луи Бернар Гитон де Морво, Антуан Фуркруа, Луи Никола Воклен. Помимо своих великих работ они работают над созданием первой номенклатуры химических соединений. В Англии Джозеф Пристли изучает сернистый газ и хлороводород, Генри Кавендиш получает и исследует оксиды азота. В Италии Алессандро Вольта описывает болотный газ. В Германии Карл Венцель исследует взаимодействие металлов с кислотами. По всей Европе идет бурное развитие химии.

А в России? А в России ничего. Ну, точнее почти ничего. Что-то же должно быть.

У Ломоносова было много приемников. В основном они посвятили себя не сколько химии, сколько геологии, минералогии и металлургии. Среди них, например, Иоганн Готлиб Леман. Немец по происхождению, выпускник Лейпцигского университета. Был приглашен на должность профессора химии и заведующего лаборатории Академии Наук. Изучил много русских минералов. Трагически погиб в 1767
году в лаборатории от отравления мышьяка.

Другие ученые-приемники такие, как Лаксман, Георги, Соколов, Захаров также занимаются в основном минералогией и геологией.

Пожалуй, самым известным и авторитетным российским химиком того времени был Товий Егорович Ловиц. Родился он в Геттингене 25 апреля 1757 года. В 1768 вместе отцом, астрономом Г.М.Ловицем, прибыл в Россию. Некоторое время учится в Главной аптеке в Петербурге, потом в Геттенгенском университете. Потом снова возвратился в Главную аптеку, а с 1797 года находился на службе в Петербургской Академии Наук в качестве профессора химии.
Опыты, правда, приходилось проводить дома - лаборатории при Академии уже не существовало.

Ловиц был химиком-флогистиком. Поразительно, как порой неправильные рассуждения приводят
к великим открытиям. Ученый считал, что окраска многих загрязненных растворов вызвана наличием в них флогистона. Уголь же должен, видимо притягивать горючее начало. Руководствуясь этим положением, он смешал уголь с бурым раствором винной кислоты и наблюдал осветление раствора. Так была открыта адсорбционная способность угля, явление, которое в последствии дало целое направление в химии.

Ловиц сделал еще много замечательных открытий. Он впервые получил охлаждение до - 50 о, смешивая снег с хлоридом кальция и едким кали. Он открывает способ получения ледяной уксусной кислоты, интенсивно исследует кристаллизацию, открывают инициированную кристаллизацию, а также явления пересыщения и переохлаждения. В общем, он во многом продолжает исследования, начатые Ломоносовым. Его исследования имеют мировое значения.

Еще одним известным российским ученым того времени, не таким ярким как Ловиц, был Василий Михайлович Севергин. Его исследования, правда, касаются большей частью технологических разработок. Одним из его детищ был “Технологический журнал”, где печатались также и статьи химической тематики. В то время, надо сказать, печатных изданий было немного. Постоянными были только “известия” или “записки”, выходившие при академиях наук. Самые крупные открытия, ученые освещали в своих книгах. “Технологический журнал” был одним из первых независимых печатных изданий.

Севергин также припадает в крупнейшем вузе России, Петербургском горном институте. Это учебное заведение было создано в 1773
году по указу Екатерины II. Его основание было вызвано, прежде всего, интенсивным развитием металлургии и горного дела в России. Здесь помимо Севергина работают и другие известные академики.

Среди них нельзя не упомянуть Аполосса Аполоссовича Мусин-Пушкина. Этот ученый в основном занимался химией и технологией платины и хрома. Самое замечательное его открытие - получение первой амальгамы. Восстанавливая хлороплатинат аммония ртутью, он заметил, что получаемая платина остается в ртути. Таким образом, была получена первая амальгама. Позже Мусин-Пушкин на основании этого открытия разработал новый метод получения чистой платины, прокаливанием ее амальгамы.

В другом вузе Московском университете химия стояла практически на нуле. Нужно сказать, что со дня основания и до середины XIX века Московский университет не выпусти ни одного мало-мальски известного химика. До 1770 года профессором химии там был выписанный из Лейпцига И. Карстен. Это был человек редкой бездарности, если можно употребить такой оборот. Никаких трудов он после себя не оставил, и вскоре вернулся на родину. С 1770 года в университете работают русские профессора-химики Вениаминов, Зыбелин, Политковский. При них несколько выше стал уровень образования, однако каких-либо научных изысканий на то время в Москве проведено не было.

В общем, довольно плачевное зрелище, представляла в конце XVIII века российская химическая наука. Не было лабораторий, не было университетов, практически не было кадров. Близко уже то время, когда в начале XIX века начнут открываться по всей России университеты Казанский, Киевский, Петербургский, Дерптский. Близко уже время великой российской школы химиков, время Зинина и Бутлерова, время Якоби, Фрицше и Гесса. Все это впереди...

А пока те немногие ученые пытаются популяризовать химию, привлечь
к ней людей, посеять семена в надежде на всходы. Шерер издает первый учебник химии... Севергин издает свои труды о металлах... Мусин-Пушкин продолжает изучать химию хрома... XVIII век подходит к концу. Подходит к концу и застой в российской химии.


Персоналии:



[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Редактор Вячеслав Румянцев