Химия в России в XVIII веке. Вклад М.В.Ломоносова в развитие химии
Химические воззрения Георга Эрнеста Шталя (1659 - 1734)
Процесс горения и кальцинации металлов к концу XVII века привлекали особое внимание химиков. Идеи Р.Бойля к началу XVIII века не получили ни признания, ни развития. В такой обстановке возникла теория «флогистона», основателями которой считают химиков-врачей – И.Бехера и его последователя Г.Шталя.
Бехер первоначалом явлений считал землю и воду. Горение, по Бехеру, это процесс разложения горящих тел огнем. Увеличение массы металла происходит за счет присоединения «огненной материи».
Г.Шталь – профессор медицины и преподаватель химии. Основной труд его – “Основы догматической и экспериментальной химии” (1723 г).
В качестве элементарных составных частей вещества признавал первоначала алхимиков, ввел в химию термин “флогистон”. По его мнению, флогистон является составной частью всех горящих тел и выделяется при горении и обжигании вещей. Соединяясь с воздухом, он образует огонь. Только растения могут извлекать флогистон из воздуха. Описание очень похоже на кислород, однако Шталь считал, что чем больше флогистона содержит вещество, тем более оно горюче. По Шталю, уголь состоит почти из чистого флогистона, но флогистон не является углеродом.
Металлы, по Шталю, являются сложными веществами, состоящими из «известей» и флогистона. Металлы, теряя флогистон, превращаются в «извести», из которых, добавляя флогистон, снова можно получить металлы. Удар по «теории флогистона» нанес Лавуазье (1775 г.).
В середине XVIII и, особенно, во 2-й половине, в химии начался процесс быстрого накопления экспериментального материала о составе сложных веществ. Основным методом исследования стал метод химического анализа.
Начиная с 60-х годов, химики исследовали различные газы. Начинается период развития, так называемой, “пневматической химии”. Полученные данные вступают в противоречие с теорией “флогистона”, которая была отвергнута в конце XVIII века, так называемой “химической революцией”. В эту эпоху впервые на историко-химической арене выступила Россия в лице М.В.Ломоносова и других химиков, внесших существенный вклад в развитие химии.
В XVIII веке в России начались систематические исследования в области естествознания. В 1725 году в Петербурге была основана Академия наук, членами которой в начале были иностранцы. Кафедра химии долго оставалась вакантной. Начало систематической исследовательской деятельности на ней относится к 1741 году, когда к работе приступил М.В.Ломоносов – великий русский ученый-энциклопедист. Он и поэт, и художник, и автор первого учебника истории, и картограф, и географ, и геолог. Ломоносов - автор многих книг по металлургии, талантливый инженер, педагог, один из создателей первого в стране Московского университета (1755 г.).
В разнообразной деятельности Ломоносова химия и вопросы строения материи занимали первое место. Он и академиком считался по классической химии. Его основным достижением были материалистическое истолкование химических явлений, внедрение физических методов и представлений, создание корпускулярной теории, описание многих химических производств и общая формулировка закона сохранения массы веществ и движения.
В 1749 году М.В. Ломоносов добился строительства первой химической лаборатории в Петербурге. В ней он повторил опыт Бойля по нагреванию металлов в запаянных ретортах. Только он не распаивал реторту, а взвешивал ее после охлаждения. В результате им был открыт один из основных законов природы – закон сохранения массы веществ (1748 год.).
М. В. Ломоносов описал получение «горючего газа» «флогистона» действием кислот на металлы–Zn, Fe, Sn. Он считал, что водород выделяется из металлов. В 1766 году водород получил Кавендиш действием серной кислоты на железо и назвал его горючим воздухом. Ломоносову с материалистическим мировоззрением трудно было смириться с теорией флогистона, поэтому он считал, что флогистон – материальное тело, состоящее из корпускул. М.В. Ломоносов с самого начала своей деятельности был сторонником корпускулярной теории.
По мнению М.В.Ломоносова, частицы, составляющие тела, должны непрерывно двигаться. Это положение, наряду с законом сохранения массы веществ, ставил в основу своих представлений. Он объясняет переход тел из твердого состояния в жидкое и газообразное, передачу тепла объясняет, по его мнению, только идея о прерывности строения вещества, состоящего из мельчайших неделимых частиц, находящихся в постоянном движении.
Помимо теории, М.В.Ломоносов много занималя практической деятельностью: изучил действие кислот на металлы, предложил способы получения минеральных красок и цветных стекол, проводил анализ солей и минералов, синтезировал «берлинскую лазурь», железный купорос, квасцы (используются в кожевенном деле, иконописи, для лечения огнестрельных ран, опухолей).
Ломоносов внес большой вклад в номенклатуру веществ. В то время была путаница с названиями. Например, нитрат калия называли ямчуг, минеральный хрусталь, азотнокислый поташ, селитра. Он- основоположник русского “химического языка”. Такой многогранной деятельностью М.В.Ломоносов занимался до последних дней своей жизни. Умер 15 апреля 1765 года.
Литература:
1. Астафуров, В.И. М. В. Ломоносов. Кн. для учащихся./ - М.: Просвещение, 1985.- 144 с.
2. Байкова, В.М. М.В.Ломоносов – ученый – энциклопедист, просветитель и педагог. Л.: ЛГПУ им. А.И.Герцена, 1986, 38 с.
3. Баландин, Р.К. Феномен М.В.Ломоносова. // Химия в школе, 1986, №3.
4. Балезин, С.А. М.В.Ломоносов – основоположник химической науки.// Химия в школе, 1951, № 3, с. 10 – 20.
5. Всеобщая история химии. Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII в. – М.: Наука, 1980.
6. Всеобщая история химии. Становление химии как науки. –М.: Наука, 1983.
7. Журнал «Природа», 1961, № 11.
8. Лихачева,Д. Создатель русского фарфора. // Химия в школе, 1970, № 7.
9. Малышкина, В. Занимательная химия. Нескучный учебник. – С.-Пб: Тригон, 2001. – с.63 – 72.
10. Митлина Э.М. Вечер, посвященный 275 – летию со дня рождения М.В.Ломоносова.// Химия в школе, 1985, № 6.
11. Морозов А.Ф. М.В. Ломоносов .- М.: Молодая гвардия, 1961.
12. Соловьев Ю.И. История химии. – М.: Просвещение, 1983.-336с.
13. Фигуровский Н.А. История химии. – М.: Просвещение, 1979. – 311с, ил.
14. Шпаусус З. Путешествие в мир химии. Пер. с нем./ под редакцией Б.М. Беркенгейма.- М.: 1959.- 454 С.
15. Штрубе В. Пути развития химии. в 2-х томах. Том 1. От первобытных времен до промышленной революции. Пер. с нем. – М.: Мир,1984.- 239 с.
16. Я иду на урок химии.: Летопись важнейших открытий в химии XVII-XIX вв.: Кн. для учителя. – М.: Первое сентября, 1999. – 320 с.
17. Лекции