7.3.5.Химия

В связи с потребностями развития производства химики XVI –XVII вв. разработали методы получения чистых кислот и солей, усовершенствовали приемы переработки руд и способы приборного анализа, внесли изменения в технику производства стекла и керамики, пороха, химико-фармацевтических препаратов, красителей. Поэтому химия, которая до тех пор была искусством превращения неблагородных металлов в золото при помощи «философского камня» и тайной магии постепенно стала наукой, изучающей состав и превращение веществ.

В XVII-XVIII вв. при изучении свойств и состава веществ химики чаще всего сталкивались с явлениями горения, окисления и восстановления. Однако сущность этих процессов оставалась загадкой. Первой теорией, с помощью которой пытались объяснить явления горения, окисления и восстановления, была теория «флогистона», выдвинутая немецкими химиками И. Бехером и Г. Шталем. Сущность ее состояла в предположении, что все горючие вещества содержат особое начало горючести или «флогистон», который выделяется из них при горении или обжигании.

Среди отечественных химиков XVIII в. М. Ломоносов оставил самый заметный след в отрасли, разработав корпускулярную теорию и молекулярно-кинетическую теорию тепла, предвосхитив закон сохранения веса при химических реакциях. Cвои экспериментальные работы ученый в основном проводил в химической лаборатории Академии наук, которая была открыта в 1748 г. на Васильевском острове. Все ее оборудование предназначалось для пробирного анализа и испытания металлов и руд, физико-химических исследований, фармацевтических опытов. Кроме целевых опытов М. Ломоносов произвел более 3 тыс. опытов по получению искусственно окрашенных стекол и фарфора.

Работа в лаборатории помогла М. Ломоносову сформулировать задачи новой науки – физической химии. Применив к химическим исследованиям физические методы, ученый попытался объяснить природу химических явлений путем постижения атомно-молекулярного строения материи. Исследования М. Ломоносовым причин увеличения веса металлов при обжигании (за счет соединения с воздухом) привели к установлению закона сохранения вещества и началу крушения «флогистонной» теории. Атомистическая концепция в трудах М. Ломоносова нашла конкретное приложение к химии и физике. Ученый рассматривал все явления природы как результат движения и взаимодействия атомов – «элементов» и молекул – «корпускул», из которых состоит материальный мир.

Вторая половина XVIII в. ознаменовалась в химии развитием учения о газах, крушением теории «флогистона» и созданием А. Лавуазье кислородной теории горения. Основные положения антифлогистической теории сводились к 1) увеличению веса горючих тел за счет их соединения с кислородом; 2) необходимости кислорода для горения; 3) получению углекислого газа путем соединения кислорода с углем; 4) констатации положения о том, что металлические окалины – это не простые тела, а соединения металлов с кислородом. В химии окончательно утвердился в качестве исходного положения принцип сохранения вещества.

Необходимость изучения естественных ресурсов страны, развитие металлургического, красочных, мыловаренных, квасцовых, поташных производств способствовали развитию химии в России. Кроме этого горная промышленность требовала широкого изучения природных ископаемых России. На монетных дворах, в аптеках, на стекольных и красочных фабриках России во второй половине XVIII в. химия применялась главным образом с прикладной целью. В это время появляются лаборатории заводского типа, в том числе Э. Лаксмана в Барнауле и химическая лаборатория Монетного двора в Петербурге. Аптечные лаборатории Т. Ловица и аптекаря И. Моделя поднялись до уровня научных производств.

В рассматриваемый период деятельность русских химиков была в значительной степени обращена на анализ минеральных веществ, металлических сплавов и на освоение металлургических процессов. Исследования металлурга и химика-аналитика И. Шлаттера – президента Берг-коллегии – касались разработки метода получения желтой меди (латуни), разделения золота и серебра посредством серы. Новый способ получения стекла Э. Лаксмана сводился к использованию обезвоженной природной глауберовой соли вместо поташа.

После М. Ломоносова значительную роль в развитии аналитической и физической химии сыграли труды крупных русских химиков Т. Ловица и А. Мусина-Мушкина. Т. Ловиц был сыном академика-астронома и начал свою деятельность в качестве ученика аптекаря. В 1793 г. был избран действительным членом Академии наук и художеств по кафедре химии. В 1786 г. ученый осуществил выдающиеся исследования по изучению способности древесноугольного порошка адсорбировать различные вещества из растворов.

Среди российских ученых было немало сторонников кислородной теории А. Лавуазье. Одним из них являлся В. Севергин, который был сыном вольноотпущенного музыканта из крепостных крестьян. В 1776 г. он был принят в гимназию при Академии наук и художеств, где проявил особый интерес к изучению химии, минералогии, физики, математики, горного дела и других естественнонаучных и технологических дисциплин. В 1784 г. В. Севергин был зачислен студентом академического университета, по окончании которого был послан в трехгодичную заграничную командировку. В 1789 г. он был избран адъюнктом Академии наук и художеств по кафедре минералогии, а через четыре года – академиком. В Медико-хирургической школе и академии В. Севергин преподавал антифлогистическую химию.

Развитие в России во второй половине XVIII в. металлургии, горного дела, медицины требовало знания химии, поэтому возникает острая потребность в подготовке технических специалистов и в публикации для этих целей учебных пособий. Так, в 1773 г. основывается Горное училище, призванное готовить специалистов в области горного дела и металлургии. Параллельно с обучением специалистов это учебное заведение решало научные задачи в тесной связи с производством. Еще по плану об учреждении при Берг-коллегии Горного училища химия предназначалась для «опыта плавки и разделения металлов, минералов и всяких рудных земляных пород, с точной достоверностью и открытию лучшим способом приобретения металлов как в плавильном, так и в пробирном виде, или произведения из одних потребных видов и существ, как оным свойственны». Академик В. Севергин, занимавший в конце XVIII в. кафедру химии в Горном училище, издал такие руководства, как «О добывании минеральной щелочной соли в России», «Способ испытать минеральные воды»; перевел несколько иностранных пособий.

Во второй половине XVIII в. в России появляется довольно обширная иностранная и отечественная литература по общей и прикладной химии. Пропаганде химических знаний способствовали опубликованные исследования о приготовлении лекарств и красок, изучении минерального сырья, составе почвы и руд, способах переработки природных продуктов.

Таким образом, накопив к началу XVIII в. значительный фактический материал в химии, ученые задались вопросом о создании новой обобщающей теории против «флогистона». М. Ломоносов заложил основы физической химии, атомно-молекулярного учения, молекулярно-кинетической теории теплоты. Отечественные исследователи второй половины XVIII в. своими открытиями содействовали развитию неорганической, физической, аналитической и органической химии.

Знание определенной зависимости между размерами колокола, сплавом, температурой плавления и звуком мастера-литейщики передавали из поколения в поколение. В конце XVII в. в Ростове работали Ф. Терентьев, Ф. Андреев, Е. Данилов, отлившие «Сысой» (2000 пудов), «Полиелейный» (1000 пудов), «Лебедь» (500 пудов), «Баран» (80 пудов).