Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.

Фигуровский Николай Александрович

Заметим, что Ломоносов пришел к этой окончательной формулировке «всеобщего естественного закона», будучи зрелым исследователем, вполне оценивающим научное значение и самого закона и его приложений для объяснения различных явлений.

Скажем, наконец, об отношении Ломоносова к теории флогистона. Мы видели, что Ломоносов был противником теории «невесомых флюидов» теплорода и огненной материи как агентов различных химических явлений. Было бы естественно ожидать, что Ломоносов был противником и флогистона как одной и притом главной «невесомой жидкости», роль которой в химических процессах особенно подчеркивалась в его время. Между тем в ряде диссертаций Ломоносов пользовался теорией флогистона при объяснении различных явлений, свойств металлов, «состава» серы (40) и т. д. Однако

это противоречие в его отношении к теории «невесомых флюидов» вполне объяснимо. Деятельность Ломоносова, как мы видели, относилась к периоду расцвета теории флогистона, когда среди ученых фактически не было противников этой теории. Естественно, что и Ломоносов, относившийся отрицательно к теории «невесомых флюидов», не мог игнорировать установившихся в науке того времени представлений о механизме окисления и восстановления металлов при помощи теории флогистона, тем более, что рационального объяснения этих явлений не могло существовать, так как кислород еще не был открыт.

Но, не отрицая теории флогистона, Ломоносов не сделался слепым последователем этого учения Шталя. В некоторых отношениях он подверг сомнению взгляды Шталя, что можно, например, видеть из следующего замечания: «Так как восстановление производится тем же, что и прокаливание, даже более сильным огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то внедряется в тела, то из них уходит» (41).

В основном же сомнения Ломоносова относятся к существованию невесомого флогистона, удаление которого из металла при его кальцинации приводит к возрастанию веса продукта прокаливания, что противоречит «всеобщему естественному закону». Стремясь устранить это явное противоречие между «корпускулярной философией» и теорией флогистона, Ломоносов принимает флогистон как вещество материальное, т. е. весомое, состоящее из корпускул (42). В другом месте он замечает, что флогистон — вещество более легкое, чем вода (43).

Исключительно важен с историко-химической точки зрения вывод Ломоносова о том, что флогистон представляет собой конкретное материальное вещество, а именно: водород. В диссертации «О металлическом блеске» (1745 г.) Ломоносов 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 (следует ссылка на «Диссертацию о действии химических растворителей вообще», § 14 и 31) (44) и увлеченный вырывающимся воздухом с более тонкими частями спирта. Ибо: 1) чистые пары кислых спиртов невоспламенимы; 2) извести металлов, разрушившихся при потере горючих паров, совсем не могут быть восстановлены без добавления какого-либо тела, изобилующего горючей материей» (45).

Как мы увидим ниже, к выводу о том, что «горючий воздух» (впоследствии названный водородом) представляет собой флогистон, более 20 лет спустя после Ломоносова пришел английский ученый Г. Кавендиш (46), которому казалось, что этим открытием он разрешил все противоречия теории флогистона.

Вывод Кавендиша произвел на современников большое впечатление, в то время как вывод Ломоносова остался незамеченным, хотя его работа «О металлическом блеске» была опубликована в 1751 г.

Таким образом, Ломоносов, работавший в эпоху господства теории флогистона, когда эту теорию невозможно было заменить рациональной научной теорией горения, и в своем подходе к объяснению флогистона оказался новатором-материалистом, противником мистических представлений о «невесомых флюидах».

«Корпускулярная философия» Ломоносова, основанная на атомно-молекулярной теории, кинетической теории материи и законе сохранения вещества и силы (движения), явилась базой его научного материалистического мировоззрения и оказалась исходным пунктом всей его теоретической и экспериментальной деятельности в области химии и физики. Среди своих современников Ломоносов оказался наиболее ярким последователем новой рациональной науки и вместе с тем борцом против реакционных схоластических концепций и отсталых традиций, унаследованных от алхимического и иатрохимического периодов развития химии. Характерно, что Ломоносов не просто критиковал старые идеи и представления, а высказывал в

противовес им новые идеи, разрабатывал новые теории, которые в дальнейшем стали фундаментом новой науки и исходным пунктом ее дальнейшего развития.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА. ЕГО ВЗГЛЯДЫ НА ЗАДАЧИ ХИМИИ. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Наряду с теоретическими исследованиями Ломоносов довольно много занимался и экспериментальной работой. В первый период своей деятельности, до открытия Химической лаборатории Академии наук (начало 1749 г.), Ломоносов провел исследование, посвященное механизму растворения металлов в кислотах и солей в воде. В этот же период он выполнил несколько химических анализов, в частности аналитическое исследование качества различных образцов солей (48).

Результаты исследования механизма растворения металлов в кислотах и солей в воде Ломоносов изложил в диссертации «О действии химических растворителей вообще» (1744 г.) (49). Пользуясь простыми средствами, Ломоносов наблюдал растворение железа и меди в азотной кислоте при помощи микроскопа, изучал свойства выделяющегося при растворении газа (окиси азота), собранного им в бычий пузырь (обычное в то время средство для собирания газов), и открыл явление пассивации металлов при действии крепкой азотной кислоты. По-видимому, тогда же он проводил опыты растворения металлов и в других «кислотных спиртах» и, в частности, в соляной кислоте (о чем он сообщает в упоминавшейся выше диссертации «О металлическом блеске»). Главным выводом работы было установление различия в механизме растворения металлов в кислотах и солей в воде.

Занимаясь теоретическими исследованиями, Ломоносов считал необходимым экспериментально проверить некоторые из полученных им выводов. Для этого он в течение ряда лет настоятельно добивался учреждения при Академии наук химической лаборатории и предварительно разработал план будущих экспериментальных исследований (50). В частности, Ломоносов намеревался работать «по мере и весу». «При всех упомянутых опытах, — писал он, — буду я примечать и записывать не токмо самые действия, вес или меру употребляемых к тому материй и сосудов, но и все окрестности, которые надобны быть покажутся» (51). Постройка Химической лаборатории Академии наук была закончена поздней осенью 1748 г., лаборатория была оборудована необходимой аппаратурой и нагревательными приборами (печами) и обеспечена посудой и реактивами. С начала 1749 г. Ломоносов начал в ней исследования. Ломоносовская лаборатория была первым научно-экспериментальным учреждением в России (52).

Однако Ломоносову с самого начала пришлось отказаться от осуществления им ранее намеченных исследований. Он отдавал себе отчет в том, что теоретические исследования в лаборатории не будут поняты ни его коллегами по Академии наук, ни влиятельными правительственными чиновниками, так же как не были поняты и поддержаны его теоретические диссертации. К тому же в Европе еще не существовало государственных лабораторий. Вот почему, намечая темы исследований, Ломоносов принужден был основное внимание направить на решение химико-технических вопросов. Он развернул исследования по изысканиям рецептур цветных стекол и разработке способов изготовления нескольких минеральных красок, дефицитных в то время в России, что позволило ему организовать производство цветных стекол для мозаичных работ и выполнить несколько мозаичных картин высокой художественной ценности.

И все же Ломоносову удалось провести в лаборатории несколько научных экспериментально-теоретических исследований. В частности, он, продолжая свои ранние работы, исследовал растворимость ряда солей в воде при различных температурах и составил соответствующие физико-химические таблицы, в которых нашла отражение и кинетика растворения. В 1756 г. Ломоносов предпринял проверку опытов Бойля по прокаливанию металлов. Краткая запись результатов этих опытов такова: «Между разными химическими опытами, которых журнал на 13 листах, деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жару: оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойла мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере» (53). Таким образом, ранее высказанное мнение Ломоносова о роли воздуха в процессах горения и кальцинации металлов нашло экспериментальное подтверждение.