Стеклянный сосуд в котором ломоносов прокаливал металлы

Гениальный русский ученый Михаил Ва­сильевич Ломоносов родился 8 ноября 1711 г. в деревне Денисовке близ г. Холмогоры Архангельской губ. в семье рыбака-по­мора. Обучившись чтению и письму у одного грамотного одно­сельчанина, Ломоносов скоро перечитал все книги, какие только мог достать в деревне. Огромная любознательность и страстная тяга к знанию побудили его в возрасте 19 лет покинуть родную деревню. Зимою 1730 г. Ломоносов пешком и почти без денег от­правился в Москву, где добился зачисления в Славяно-греко-ла­тинскую академию – единственное в то время в Москве высшее учебное заведение.

Суровая обстановка в академии и тяжелое материальное по­ложение не сломили стремления молодого Ломоносова к знаниям. Блестящие способности и упорный труд позволили ему за четыре года пройти программу семи классов академии. Последний класс Ломоносов не окончил, так как был переведен, в числе 12 лучших учеников, в Петербург для обучения в университете при Акаде­мии наук.

Меньше чем через год после переезда в Петербург Ломоно­сов был направлен за границу для изучения металлургии и гор­ного дела. В 1741 г. после возвращения из-за границы Ломоносов был назначен адъюнктом Академии по физическому классу, а вскоре стал профессором химии и полноправным членом Россий­ской Академии наук.

Ломоносов принадлежал к числу тех редких, исключительно одаренных натур, научные идеи которых на многие десятилетия опережают свою эпоху. Его кипучая научная и практическая дея­тельность отличалась поразительной широтой и разносторон­ностью. «Только теперь, спустя два века, можно с достаточной полнотой охватить и должным образом оценить все сделанное этим удивительным богатырем науки.

Достигнутое им одним в об­ластях физики, химии, астрономии, приборостроения, геологии, географии, языкознания, истории достойно было бы деятельности целой Академии» . Недаром Пушкин называл Ломоносова «пер­вым нашим университетом».

Одним из главных вопросов, занимавших всех химиков во времена Ломоносова, был вопрос о природе огня и сущности процессов горения и обжигания металлов. Флогистонная тео­рия, как уже говорилось, объясняла эти процессы тем, что обжи­гаемые металлы теряют флогистон. Наряду с ней широкое рас­пространение имела теория, предложенная в 1673 г. Бойлем, согласно которой при обжигании металлов тончайшая «материя огня» проникает в металлы и, соединяясь с ними, вызывает уве­личение их веса.

М. В. Ломоносов весьма скептически относился ко всякого рода невесомым «материям», перемещением которых в то время объясняли явления тепла и холода, электричества и света. В своей диссертации «Размышления о причине тепла и холода», доложенной Академии в 1745 г., он подвергает резкой критике теорию «теплотворной материи» или «теплорода», доказывает невозможность существования такой материи и излагает разра­ботанную им механическую теорию тепла, объясняющую тепло­вые явления движением мельчайших частичек, образующих все тела. В этой же работе Ломоносов впервые высказывает мысль о том, что увеличение веса металлов при прокаливании может происходить не от проникновения в них «материи огня», как предполагал Бойль, но от соединения металлов с окружающим воздухом. Эта же мысль в более категорической форме выражена Ломоносовым в 1748 г. в его письме к знаменитому математику Эйлеру, где, разбирая опыты Бойля с обжиганием металлов, он пишет: «Нет никакого сомнения, что частички воздуха, непре­рывно текущего над обжигаемым телом, соединяются с ним и уве­личивают вес его» .

Позднее, добившись после долгих усилий организации при Академии наук химической лаборатории, Ломоносов приступает к опытной проверке своих предположений. С этой целью он ре­шает прежде всего проверить опыты Бойля с обжиганием ме­таллов.

Бойль прокаливал металлы в запаянных стеклянных ретортах. Когда на металле получалось некоторое количество окалины, Бойль вскрывал реторты, отмечая при этом вхождение в них воздуха как доказательство герметичности запайки реторт, после чего взвешивал их. Ломоносов проделал такие же опыты, как и Бойль, с той только разницей, что он взвешивал реторты с ме­таллом до и после прокаливания, невскрывая их. Сохра­нилась следующая запись Ломоносова об этих опытах:

«Делал опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металла от чистого жару. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере».

Из опытов Ломоносова прежде всего вытекало, что увеличе­ние веса при обжигании металлов не может быть объяснено ни присоединением к ним «материи огня», как полагал Бойль, ни потерей ими флогистона, как утверждали флогистики. В то же время, вскрывая сосуды по окончании опытов, Ломоносов уста­новил, что вес сосудов увеличивается именно потому, что в них входит воздух. Тем самым он доказал, что прибавление веса металла при накаливании происходит от соединения металла с воздухом.

Производя опыты накаливания металлов в запаянных сосу­дах, Ломоносов установил основной закон химических превра­щений вещества, который в настоящее время формулируется так:

Масса веществ, вступивших в реакцию, всегда равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

Этот закон, представляющий собой конкретное приложение общего закона вечности материи к химическим явлениям, носит название закона сохранения массы вещества. Его часто называют также законом сохранения веса вещества, так как в одном и том же месте земного шара масса вещества про­порциональна его весу.

Мысль о том, что вещество вообще не может исчезать или возникать вновь, что количество его во вселенной всегда остается неизменным, была высказана греческими философами еще в V в. до н. э. и принималась многими философами материали­стами XVII и XVIII вв. как положение, которое не требует ника­ких доказательств. Однако химики того времени не понимали всей важности этого положения для химии и не обращали вни­мания на количественную сторону химических процессов.

Заслуга введения в химию количественных определений при­надлежит Ломоносову. При всех химических опытах он неиз­менно пользовался весами, всегда определяя количество веществ,, взятых для реакции, и веществ, полученных после реакции. При помощи весов Ломоносов доказал, что при химическом превра­щении общее количество вещества остается неизменным. Произ­веденные Ломоносовым опыты накаливания металлов в за­паянных сосудах лишь подтвердили то положение, которое он высказал впервые в указанном выше письме к математику Эйлеру, а позднее (1760 г.) в тех же выражениях формулировал в своем «Рассуждении о твердости и жидкости тел»:

«…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» .

Таким образом, принцип неуничтожаемости вещества, являв­шийся до тех пор только философским умозаключением, был впервые доказан Ломоносовым точными количественными опы­тами, и из гениальной догадки древних материалистов превра­тился в экспериментально доказанный закон природы.

Закон сохранения массы вещества имеет для химии фунда­ментальное значение. Он лежит в основе всего учения о превра­щениях веществ. Пользуясь этим законом, химик постоянно имеет возможность контролировать правильность производимых им исследований, так как отсутствие равенства между весом взятых и полученных веществ указывает на ошибку, допущенную при: исследовании.

Ломоносов впервые определил химию как науку, в то время: как его современники – западноевропейские химики рассматри­вали ее как описание операций, при помощи которых можно овладеть искусством «разлагать смешанные тела (т. е. сложные вещества) на их составные части или получать тела соединением составных частей». Ломоносов учил, что предметом химии являются не сами химические операции, а то, что происходит «в смешанных телах» при химических операциях.

По Ломоносову, «химия – наука об изменениях, происходя­щих в смешанном теле…». Эту науку Ломоносов представлял себе как химические факты, объединенные математическим спо­собом изложения и приведенные в систему на основе представ-лений о строении вещества.

Человек, обладающий знанием внутренней природы вещества, «может объяснить все возможные изменения его, и в. том числе разделение, соединение и т. д.». «Истинный химик должен быть теоретиком и практиком», – говорил Ломоносов. Точные опыты с чистыми веществами, с применением «меры и весов», должны сопровождаться теоретическим анализом результатов. Ломоносов указывал, какое важное значение имеет при этом представление о строении вещества: «Во тьме должны обращаться физики, и особливо химики, не зная внутреннего нечувствительных частиц строения».

Опередив на десятилетия своих современников, Ломоносов разработал корпускулярную теорию строения вещества, предвос­хитившую современное атомно-молекулярное учение.

Ломоносов считал своей «главной профессией» химию, но он был в то же время и первым замечательным русским физиком. Он постоянно настаивал на необходимости тесной связи между химией и физикой, считая, что химия должна изучаться при по­мощи физики, что химические явления могут получить правиль­ное истолкование только на основе физических законов. В «Слове о пользе химии» Ломоносов писал: «Химик без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собою, что одна без другой в со­вершенстве быть не могут».

Применяя физику для объяснения химических явлений, Ломо­носов заложил основы новой науки – физической химии. В «Курсе истинной физической химии» он впервые дал четкое определение этой дисциплины: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при помощи химических операций».

Ломоносов был не только гениальным естествоиспытателем, но и философом-материалистом. Рассматривая явления природы, он решал основной вопрос философии – об отношении мышления к бытию – материалистически. В ряде своих теоретических обоб­щений Ломоносов отвергал господствовавшие в то время мета физические представления. Так, он утверждал, что природа в це­лом и отдельные ее тела изменяются, говорил о развитии зна­ний, идущем от простейших научных выводов к более сложным, и т. д.

Ломоносов глубоко верил в могущество человеческого знания и все годы своего пребывания на посту академика неутомимо боролся за распространение просвещения в России, за процвета­ние русской науки.

По проекту Ломоносова и его настояниям в 1755 г. был от­крыт первый в России Московский университет, ставший затем одним из центров русского просвещения и науки.

Вы читаете, статья на тему М. В. Ломоносов

Источник