В период Ломоносова учёные-химики пользовались множеством химических соединений. У них скопилось масса сведений из практики и рецептов. Однако, в то время химия выглядела больше ремеслом, а не наукой. Доказательств, которые могли бы охватить все факты, которые имелись у учёных, не было.
В то время в России уже существовали лаборатории, где изучали химию. В одних делались лекарства, в других же – обслуживались «промыслы». Набиравшая обороты промышленность и создание богатств природы в России сильно нуждались в химиках и в специалистах. Причём, в одном лице. И это не мог не понимать Ломоносов, написав, что «Химическое искусство в средину гор проникает и что в них лежит без пользы ¬– очистит для умножения нашего блаженства». Учёный всю жизнь посвятил химии и считал её своей главной профессией. Он считал, что настоящий химик должен совмещать теорию с практикой. Устарелые взгляды в то время не могли дать развитие этим знаниям. Например, химики считали, что существует и другая материя, кроме основных химических элементов. Они назвали её флогистон, который, по их мнению, содержится в чистых металлах и может выделяться при их обжиге. Изучая это вещество, Ломоносов был твёрдо убеждён в том, что все вещества – твёрдые, жидкие, газообразные – состоят из атомов. Если брать представления Р. Бойля, И. Ньютона и других, то у них комбинация атомов не могла дать новых образований вещества. Ломоносов предоставил труды своих коллег в более развёрнутом виде, а также начал развивать химическую атомистику – науку о строении вещества. В 1673 году английский учёный Р. Бойль показал следующий опыт. Он взял реторту, наглухо её запаял и стал прокалывать металлы. Через два часа был виден кончик реторты, в которую ворвался воздух. Учёный писал: "Согласно нашему опыту в этой операции мы получили вес на восемь граммов больше. Однако, учёный не обратил на допущенную им ошибку и решил, будто из огня в стенки в ёмкость проходит очень тонкая материя огня, которая впоследствии присоединяется к металлу. По его мнению в этом и была причина в прибавке веса металла. В те времена такое объяснение могло считаться вполне логичным из-за таких распространённых понятий, как "материя огня" или, например, «материя тяжести»... Этим опытом заинтересовался Ломоносов. В 1741 году в своей работе химик писал, что «Элемент – есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличных между собой тел». Он считал, что химические, а также физические свойства у веществ определяются расположением мельчайших частиц. В 1748 году в России начала функционировать первая лаборатория, созданная в городе Петербурге. Свои теории Ломоносов всегда пытался проверить с помощью опытов, для проведения которых нужна была лаборатория. И вот он создал её проект, что воплощения которого пришлось потратить много времени, чтобы засевшие в академической канцелярии чиновники разрешили ему это сделать. Для того времени лаборатория была оснащена микроскопами, весами, физическими и химическими приборами. В ней можно было найти аппараты и печи для плавки, обжига, перегонки и кипячения. А список реактивов вообще достигал пятьсот наименований. Лаборатория напоминала собой современные научно-исследовательские институты. Особенно была ценна программа работ, которую учёный предоставил вместе с проектом лаборатории. В работах, вернее, в их программах, говорилось пересмотре важных опытов других учёных, об исследованиях под микроскопом, о поисках новых способов химического исследования, об изучении явлений при помощи весов. Это была очень большая программа работ Ломоносова, которую было сложно сравнить с программами других учёных, живших в то время. В мае этого года Ломоносов писал Эйлеру о своих мыслях, суть которых заключалась в постоянстве количества вещества при его превращениях. А ещё у него возникла мысль о едином законе сохранения вещества и движения. Для научного исследования Ломоносов весы, чтобы установить количественную сторону одного или другого физического или химического процесса. В своих работах он писал, что для физико-химических опытов нужно пользоваться весами. Итак, начало систематическим количественным измерениям положил Ломоносов, показавший, как много можно сделать при помощи весов. Всё дело в том, что теория о веществе, состоящих из мельчайших частиц, появилась ещё раньше до Ломоносова. Но несмотря на его работы, множество учёных путалось в понятиях о сложном и простом теле, то есть о химическом соединении и химическом элементе. Молекулярные воззрения в физике и атомные – в химии тесно взаимосвязаны в работах Ломоносова. Воспринимал он их как разные стороны единого учения. Молекулярно-атомное учение Ломоносов налагал на все виды и формы тех времён движущейся материи. А вот итальянский учёный А. Авогадро и английский учёный Д. Дальтон не разделяли это в своих мировоззрениях и вот почему. Молекулярную гипотезу А. Авогадро налагал только на газы, а Д. Дальтон и вовсе не признавал молекулярную гипотезу. Из основ молекулярно-атомного учения Ломоносовым было положено начало другой, совсем новой науке ¬– физической химии, которая позволит изучить частицы, из которых состоит вещество. Он считал, что опыт, связанный с теоретическим разумом является источником человеческого познания. В своих работах ему удалось подняться над беспорядочными явлениями и создать целое научное представление о природе при помощи атомистических представлений. Из полученных наукой фактов он сделал систему, его работы говорили о строении тел, о том, какую суть имеют химические реакции, что такое природная теплота, свет и электричество. Эти направления были связаны атомистическими представлениями. А дальше вся наука показала, что молекулярно-атомное учение Ломоносова было верным. На протяжении всего XIX века доводы Ломоносова о строении вещества находили своё призвание и перед началом XX века было доказано, что атом существует. Продвигая своё молекулярно-атомное учение, Ломоносов боролся со всем тем, что могло помешать и дальше развивать это учение или могло направить в не нужное направление. Боролся он и с идеалистическим толкованием молекулярно-атомной теории и тому, чтобы приравнять атомистику к богословским догматам. В 1751 году Ломоносов достаточно красочно выразил свою точку зрения в сочинении "Слово о пользе химии", в котором отметил тесный контакт между математикой, физикой и химией. Он писал, что «Химия – руками, математика – очами физическими по справедливости назваться может». В 1752 году учёным был создан важный раздел химии, который он назвал «Курс истинной физической химии». Вот как он видел суть этого предмета: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физических причину того, что происходит через химические операции в смешанных телах». А вот что он думал о связи химии и физики «Химия без знания физики подобна человеку, который всегда искать должен ощупом, и сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут». И учёный очень искусно использовал данные этих двух наук. Выделение тепла – это одно из явлений, на которое обратил внимание Ломоносов. Проводя опыты по физической химии, учёный создал широкую программу по изучению растворов, в которую входили исследования важных свойств вещества, на которых держатся современные предположения растворов (например, расширение на огне, удельный вес и изменение объёма после растворения, исследование упругости пара и точек кипения растворов сравнительно с чистыми жидкостями). В этой программе планировалось изучить такие направления, как «знобильные материи», «продолжительность теплоты растворами по сравнению с водой» (имеется ввиду теплоёмкость растворов), «производится ли при растворении теплота или холод», «восхождение в трубках», «сцепление жидких тел по числу капель» и многие другие свойства растворов. Им также исследовались электрохимические, термохимические и другие опыты. В наше время приходится только удивляться тому, насколько, всё-таки, точно была составлена им программа по курсу химической химии. В 1753 году учёный прекращает читать свои лекции, длившиеся два часа. На его занятиях тут же применяли опыты. В 1754 году в очередном письме к Эйлеру Ломоносов писал о том, чтобы атомистика подчинялась идеализму, который нужно уничтожить до конца с помощью различных опытов. Ему удалось доказать наличие закона природы и сохранения вещества. В 1756 году Ломоносов решил проверить правильность опыта Р. Бойля в своей лаборатории при помощи весов и реторты. Прокалывая металлы, Ломоносов, в отличие от Бойля, взвесил реторту с металлами до и после накаливания в запаянном состоянии. И выяснил, что вес металла остаётся тем же, если туда не попадает воздух. Масса ёмкости с металлами оставалась той же после прокаливания. Веса прибавил воздух, соединившийся с металлом и занявший место кислорода. Тем самым, Ломоносов разбил теорию флогистона объяснив это тем, что вес увеличивается потому, что воздух соединяется с металлом, а флогистон тут не причём. В этом же году учёный заявил о связи химии и учении об электричестве сказав, что без химии изучение электричества закрыто. В 1760 году Ломоносов на публичном собрании Академии наук провозглашает закон сохранения вещества, как закон природы. В 1774 году французский химик А. Лавуазье согласился с выводом Ломоносова, внеся туда ряд точностей. Повторив опыт Бойля, химик увидел, что часть воздуха, соединившись с металлом, окисляет его, увеличивая вес, а другая часть воздуха не имеет таких свойств. Так что теория флогистона была опровергнута навсегда. Известные на весь мир открытия Ломоносова печатались в научных журналах во Франции и России. В работе русского учёного говорилось о «Рассуждении о твёрдости и жидкости тел», в ней была расширенная формулировка закона сохранения. За свои достижения Ломоносов являлся почётным членом Шведской и Болонской академий. В 1865 году началось чтение курса физической химии в университете города Харькова, который читал Н. Н. Бекетов. Он организовал отделение физико-химических наук, а также физико-химические практические занятия. В 1883 году Фарадей сказал, что «та же сила обусловливает как электрическое разложение, так и простое химическое». В 1887 году в городе Лейпциге В. Оствальдом были организованы курсы чтения по физической химии, которые он сам и читал. Ломоносов и его идеи помогали развитию науки. Часть его работ были опубликованы в издании «Учёные флорентийские ведомости». Помимо итальянских учёных, его труды были известны шведским, английским, французским учёным, на родине которых работы учёного также печатались. И всё-таки, работы учёного за рубежом печатались в малом количестве.
В 1911 году было 200 лет со дня рождения Ломоносова. Председатель Американского химического общества, профессор Колумбийского университета А. Смит из Нью–Йорка сказал: «Ломоносов – это как химик первой величины, так и личность исключительного величия, который долен занять своё место в рядах галереи величайших людей мира. Если бы широко известные труды Ломоносова были известны нам раньше, то реформа в химии давно бы уже произошла».
Валерий Зайцев
фото открытые источники
