Презентация на тему Ломоносов и химия

рождения великого русского ученого, основателя Московского государственного университета Михаила

Васильевича Ломоносова.

М.В. Ломоносов - родился 8 (19) ноября 1711 в деревне Мишанинская (ныне – село Ломоносово близ Холмогор) Архангелогородской губернии Российской империи..

М.В. Ломоносова

по химии.

математической химии.
1743 г. О действии химических растворителей вообще.
1749 г.

О рождении и природе селитры.
1751 г. О пользе химии.
1752 г. Введение в истинную физическую химию.

являлась основным занятием Ломоносова. В начале 18 века химия

ещё не оформилась как наука, ещё не было выработано общих положений, которые могли бы объединить всю сумму накопленных знаний, отсутствовали количественные методы исследований и химические реактивы нужной чистоты. Теория флогистона (теплорода) могла заводить в тупик любого мыслящего экспериментатора.

тел из корпускул, опубликованную в его первой диссертации, Ломоносов

развивает её в своей следующей работе «Элементы математической химии».
Определения Ломоносова:
1. Химия – наука об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно смешанное.
2. Практическая часть химии состоит в историческом познании изменений смешанного тела. Практическая часть химии, подобно науке исчисления, есть особый метод познания: как из нескольких данных чисел практическая арифметика находит другие, так и через химическую практику из нескольких взятых тел порождаются новые.
3. Теоретическая часть химии состоит в философском познании изменений смешанного тела.
Истинный химик должен быть теоретиком и практиком…также философом.

и верное определение химии как науки.
Он вводит понятие неделимого

элемента – в современном понимании «атома».
Корпускулы, состоящие из элементов, – это «молекулы».

не состоящая из каких-либо других меньших отличающихся от него

тел.
Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу.
Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом.
Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в разном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел.

которое состоит из двух различных начал, соединенных между собой….
Корпускулы,

состоящие непосредственно из элементов, называются первичными.
Корпускулы, состоящие из нескольких первичных, и притом различных, называются производными.
Итак, смешанное тело состоит из производных корпускул.
Составное тело есть такое, которое состоит из смешанных тел, слившихся друг с другом.

(или движения) для Ломоносова стал начальной аксиомой в рассмотрении

им аргументов в обосновании молекулярного теплового движения. Принцип этот регулярно применяется им в ранних работах.
В 1743 г. он пишет: «Когда какое-либо тело ускоряет движение другого, то сообщает ему часть своего движения; но сообщить часть движения оно не может иначе, как теряя точно такую же часть». Аналогичны соображения о принципе сохранения вещества, показывающего несостоятельность теории теплорода.

Эйлеру он формулирует свой «всеобщий естественный закон» (5 июля

1748 года). повторяя его в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел» (1760):
...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 оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает.

ней процессов и явлений позволило Ломоносову впервые в истории

науки дать чёткую формулировку закона сохранения материи и движения.

пишет: «…При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в

кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается горючий пар, который представляет собой не что иное, как флогистон, выделившийся от трения растворителя с молекулами металла (ссылка на диссертацию «О действии химических растворителей вообще“) и увлеченный вырывающимся воздухом с более тонкими частями спирта. Ибо: 1) чистые пары кислых спиртов не воспламенимы; 2) извести металлов, разрушившихся при потере горючих паров, совсем не могут быть восстановлены без добавления какого-либо тела, изобилующего горючей материей».

флогистона, который, удаляясь при кальцинации из металла, даёт возрастание

веса продукта прокаливания — в чём учёный усматривает явное противоречие «всеобщему естественному закону». М. В. Ломоносов оперирует флогистоном как материальным веществом, которое легче воды — по существу указывая на то, что это — водород.
К аналогичному выводу («горючий воздух» — флогистон, позднее названный водородом), более 20 лет спустя пришел английский ученый Г. Кавендиш, который был уверен, что его открытие разрешает все противоречия теории флогистона. Идентичный вывод М. В. Ломоносова в работе «О металлическом блеске» (1751) «остался незамеченным».

критике наследие алхимии и ятрохимии, но, выдвигая продуктивные идеи,

использовавшиеся им на практике — формирует новую теорию, которой суждено было стать фундаментом современной науки.
Физическая химия.






«Введение в истинную физическую химию». Рукопись М. В. Ломоносова. 1752.

он сделал попытку объяснения химических явлений на основе законов

физики и его же теории строения вещества. Он пишет:
Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях.
Леонард Эйлер говорит о М. В. Ломоносове не только и не столько как о сформировавшем новую научную методику, сколько как о первенствующем в основоположении новой науки — физической химии вообще.
Цель физической химии Ломоносов видел в изучении химических превращений физическими методами.
Сам он успел выполнить лишь небольшую часть намеченных работ.

низких температур и давления, проводил опыты в пустоте, изучал

явления вязкости, капиллярности, кристаллизации, образование растворов и растворимость в разных условиях, преломление света и действие электричества в растворах.

возможность пользоваться лучшей химической лабораторией того времени.
По возвращению в

Россию он всячески добивался создания своей химической лаборатории.


Прошение М. В. Ломоносова об учреждении химической лаборатории, его план этой лаборатории и её макет. Музей М. В. Ломоносова.
Санкт-Петербург.

годах впервые за всю историю науки читал курс физической

химии студентам академического университета. А разрешение на строительство этой лаборатории он смог получить только после трёхлетних усилий — это была первая научно-исследовательская и учебная лаборатория в России.
... без лаборатории принуждён только одним чтением химических книг и теориею довольствоваться, а практику почти вовсе оставить и для того от ней со временем отвыкнуть. — М. В. Ломоносов
В октябре 1748 года, когда она, наконец, была построена, и получила оборудование, изготовленное по чертежам и проектам самого учёного, он начал проводить в ней экспериментальные исследования по химии и технологии силикатов, по обоснованию теории растворов, по обжигу металлов, а также — осуществлял пробы руд.

тысяч опытов! Им разработана технология цветных стёкол (прозрачных и

«глухих» — смальт). Эту методику он применил в промышленной варке цветного стекла и при создании изделий из него.

своём распоряжении весьма скудный ассортимент реактивов, что, конечно, сказывалось

на окраске изделий: производившееся Санкт-Петербургским стеклянным заводом было в основном бесцветно, или окрашено в синий и зелёный цвета. Немецкий стеклодел Иоганн Кункель ещё в XVII веке обладал секретом красного стекла — «золотого рубина» (известен ещё в Древнем Риме — включение золота при варке). Но и Кункель унёс в могилу свою тайну. М. В. Ломоносов был одним из первых, кто разгадал эту рецептуру.
Учёный работал со стёклами и другими силикатными расплавами ещё в процессе изучения им технологии горнорудного и металлического дела в Германии. В 1751 году Санкт-Петербургский Стеклянный завод через Академию наук заказал исследования по разработке цветных стёкол М. В. Ломоносову.
Эмпирическая технология стеклоделия тогда применялась только практиками, не владевшими никакими научными методами. М. В. Ломоносов и его однокашник Дмитрий Виноградов, создатель русского фарфора, первыми заявляют о необходимости знания химии для создания стёкол. М. В. Ломоносов сумел доказать необходимость лабораторного и производственного персонала.

химии стекла, проводившихся М. В. Ломоносовым, и потребовавших упомянутых четыре тысячи

опытов, можно наблюдать три крупных этапа:
1. Расширение ассортимента
исходных материалов.
2. Получение сравнительно чистых
разных минеральных красителей —
посредством химической обработки
природных и искусственных соединений.
3. Изучение действия красителей на
Стекло.

Собственноручная запись М. В. Ломоносова
в лабораторном журнале.

М. В. Ломоносовым при весьма ограниченном наборе элементов, использовавшихся в качестве

включений, влиявших на цветность - очень искусно варьируя приёмы химической обработки в восстановительных и окислительных условиях при изменении состава стекла за счёт введения свинца, олова, сурьмы и некоторых других веществ. Ныне применяющиеся с этой целью хром, уран, селен, кадмий попросту ещё не были открыты в то время.
Ломоносовым были получены такие стёкла, рецептуры которых нашли применение впоследствии, при создании его мозаичных работ.
Богатейшие красные тона получены в результате добавки меди для смальт, называемых мастерами мозаики «скарцетами» и «лаками». Очень большого умения требует их варка, которая до сих пор не всегда бывает успешной. Медь использовалась учёным также для получения зелёных и бирюзовых оттенков. И поныне знатоки мозаичного искусства очень высоко ценят полихромные качества ломоносовских смальт, и многие считают, что таких замечательных красных и зелёных оттенков крайне редко и мало кому удавалось получить.

роли М. В. Ломоносова в основании науки о стекле — и не

только в его отечестве:
«Как я всегда удивляюсь счастливому твоему остроумию, которым в толь разных науках превосходствуешь и натуральные явления с особливым успехом изъясняешь, так приятно было мне известие... Достойное вас дело есть что вы стеклу возможные цвета дать можете. Здешние химики сие изобретение за превеликое дело почитают».

в Санкт-Петербурге.

Мозаичный портрет Петра I.
Эрмитаж.

деревне Усть Рудицы М. В. Ломоносов получает для строительства стекольной фабрике

земельный надел, а в 1756 году земли были ему жалованы в вечное пользование. При постройке этой фабрики учёный проявляет свои инженерные и конструкторские способности, начиная с выбора места строительства, расчётов строительных материалов и ориентации на первоклассные ямбургские пески и достаточное количество леса для стеклоплавильных печей и пережигания на золу, до проектирования цехов завода, детальной разработки технологического процесса, конструирования лабораторных и производственных печей, оригинальных станков и инструментов.


Жалованная грамота М. В. Ломоносову
на владение землями в Ораниенбаумском
уезде. 1756.

стеклярус и мозаичные составы (смальты). Через год появляются различные

«галантерейные изделия»: гранёные камни, подвески, броши и запонки. С 1757 года фабрика начинает выпускать столовые сервизы, туалетные и письменные приборы — всё из разноцветного стекла, по большей части бирюзового. Постепенно, по прошествии нескольких лет, было налажено производство крупных вещей: дутых фигур, цветников, украшений для садов, литых столовых досок.




Ваза Санкт-Петербургского стеклянного завода.
Вторая половина XVIII века.

многосторонняя творческая натура — М. В. Ломоносов написал беспрецедентное поэтическое произведение, единственное

в своём роде; имеется в виду объём версификации, посвящённой одному предмету, в данном случае, веществу и материалу — стеклу — почти 3 тысячи слов (около 15 тысяч знаков) составило его «Письмо о пользе Стекла» к высокопревосходительному господину генералу-поручику действительному Ея Императорскаго Величества камергеру, Московскаго университета куратору, и орденов Белаго Орла, Святаго Александра и Святыя Анны кавалеру Ивану Ивановичу Шувалову, писанное в 1752 году»…
Неправо о вещах те думают, Шувалов, Которые Стекло чтут ниже Минералов, Приманчивым лучом блистающих в глаза: Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса….
Далече до конца Стеклу достойных хвал, На кои целый год едва бы мне достал. Затем уже слова похвальны оставляю И что о нем писал, то делом начинаю.