Творческое освоение западноевропейской химической науки. Ломоносов М.В. как химик-аналитик

Эпоха петровских реформ характеризовалась не только заимствованием зарубежных технических достижений, но и усвоением теоретических знаний, в частности химических. Сам Петр I во время своих поездок в Западную Европу посещал химические лаборатории, наблюдал в Парижской академии химические опыты (их демонстрировал Николя Лемери ( 1645-1715 )), встречался с Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646-1716), Исааком Ньютоном (1642-1727) и другими видными учеными того времени, многих из них приглашал продолжать исследования в России. При создании Академии наук (1724-1725) была предусмотрена должность профессора химии, однако приглашаемые на эту должность иностранцы заметных научных результатов не достигли. Отчасти из-за объективных обстоятельств (в Академии долго не было химической лаборатории), отчасти из-за недостаточной квалификации приезжих. В 1745 г. первым российским академиком-химиком стал Михаил Васильевич Ломоносов, прошедший обучение в германских университетах. У М. В. Ломоносова были хорошие учителя, в частности известный немецкий химик и металлург Иоганн Фридрих Генкель (1678-1744) из Фрайберга, последователь Кристиан Эрнст Шталя (1848-1919) - т.е. сторонник теории флогистона. Химию М. В. Ломоносов всегда считал своей главной профессией, хотя современниками был признан в основном как поэт. Труды М. В. Ломоносова-химика были поняты и оценены немногими. До начала XX в. они оставались забытыми, и только в результате исторических изысканий Бориса Николаевича Меншуткина выяснилась действительная роль М. В. Ломоносова в истории отечественной химической науки [].

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) - первый российский ученый-естествоиспытатель, поэт, литературовед, художник, просветитель. Первые исследования М. В. Ломоносова, судя по их изложению в его книге «Элементы математической химии», не отличались большим объемом (сказывалось отсутствие лаборатории), но были интересны по замыслу и хорошо продуманы. Экспериментальные работы он развернул в основном после создания в Санкт-Петербурге Химической лаборатории Академии наук (1748). Не очень большая по площади (150 м2) лаборатория была создана М. В. Ломоносовым по собственному проекту, оснащена необходимым приборами, в частности точными весами, устройством для фильтрования под давлением, специальными печами и тягой. Основным методом работы стал химический (весовой) анализ. Руководитель лаборатории придавал особое значение чистоте реактивов и точности взвешивания [4].

В этой лаборатории систематически занимались студенты созданного при Академии университета. М. В. Ломоносов считал им лекции по физической химии, причем на русском языке, а не на латыни, что было в то время новшеством. Отметим, что подобную учебно-исследовательскую лабораторию, имевшую огромное значение для развития химии в Германии, Ю. Либих создал гораздо позднее М. В. Ломоносова. Правда, у М. В. Ломоносова было гораздо меньше учеников - максимум три слушателя. Именно в эти годы он пришел к мысли о неизменности суммарной массы реагирующих веществ и начала опыта по ее проверке. Ученик М. В. Ломоносова В. И. Климентьев, к сожалению, рано умерший, подготовил 1754 г. диссертацию «Об увеличении веса, который некоторые металлы приобретают после осаждения». Его М. В. Ломоносов видел своим преемником и поручал ему все химико-аналитические работы. Развитию аналитических исследований помешали смерть В. И. Климентьева и отставка М. В. Ломоносова от лаборатории (1757). М. В. Ломоносов вскоре создал новую лабораторию у себя в доме, а затем еще одну - на стекольной фабрике в Усть-Руднице, но о результатах проведенных там исследований известно совсем мало. А в созданной Ломоносовым академической лаборатории на 2-й линии Васильевского острова позднее работали другие петербургский химики. До 1918 г. эта лаборатория (переведенная в другое здание и значительно расширенная) была единственным химическим научно-исследовательским учреждением Академии наук, а позднее послужила базой для создания ряда институтов [4].

М. В. Ломоносов хорошо понимал значение химического анализа. Во «Введение в истинную физическую химию» он отмечал, что для объяснения частных качеств тел и их изменений обязательно требуется познание их состава. Хорошо владея современным ему «пробирным искусством», М. В. Ломоносов лично выполнял многочисленные анализы, в том числе по заказам. Техника выполнения анализов была детально изложена им в учебнике «Первые основания металлургии или рудных дел» (1742, 1763). М. В. Ломоносов сам разрабатывал методики анализа. При этом он проводил четкое различие между растворением металлов в кислотах, которое сопровождается химическими изменениями, и растворением солей в воде, при котором химические изменения, как он считал, не происходят. М. В. Ломоносова интересовал механизм кристаллизации и влияние разных факторов на растворимость осадков. Им была установлена связь концентрации раствора и температуры его замерзания. М. В. Ломоносов пытался также связать внешнюю окраску веществ с их химическим составом (задача, не разрешенная в полном объеме и поныне!) [4].

К сожалению, наряду с признанием подлинных достижений и ярких прозрений гениального ученого, ему в XX в. приписывали и немало лишнего. Особенно в 1940-1950-егг, когда все российское полагалось считать совершенно оригинальным и самым лучшим. Тогда в печати появились статьи типа «Ломоносов - основатель аналитической химии» (Александр Хаимович Баталин (1899-1973)). Авторы в целом очень хорошего советского учебника по аналитической химии (Юрий Аркадьевич Клячко и М. М. Шапиро), не приводя никаких аргументов, утверждали: «Количественный анализ был основан М. В. Ломоносовым в середине XVIII в.». Однако М. В. Ломоносов настолько велик, что не нуждается в подобных преувеличениях [4]!

М. В. Ломоносов действительно сыграл определенную роль в развитии отечественной аналитической химии, но не ту, которую ему приписывали, а именно: создал первую в России научно-исследовательскую химическую лабораторию, в которой учил студентов началам химического анализа; применял микроскоп для идентификации солей (по-видимому, он делал это раньше Андреас Маркграфа (1709-1782), которого считают основателем метода микрокристаллоскопии); написал один из первых в России учебников по техническому анализу металлов, причем в своих книгах излагал начала «пробирного искусства», фактически не привлекая (в отличие от Торберна Улафа Бергмана (1735 <http://ru.wikipedia.org/wiki/1735>-1784 <http://ru.wikipedia.org/wiki/1784>) и других современных ему авторов) представлений о флогистоне, хотя был сторонником этой теории [4].

Вывод М. В. Ломоносова о постоянстве массы веществ в химических реакциях (1748) опирается не только на экспериментальные данные (хотя и на них тоже), сколько на общефилософские соображения о неуничтожимой материи. М. В. Ломоносов был убежден в справедливости атомно-молекулярной гипотезы, верил в неизменность атомов в ходе химических реакций. Отсюда и вытекала его уверенность в постоянстве суммарной массы реагирующих веществ. Догадка была подтверждена известным экспериментом по прокаливанию металлов в запаянных ретортах (1756). Однако проверка была проведена на реакциях только одного типа. Этого было бы вполне достаточно для опровержения теории флогистона, но недостаточно для утверждения нового универсального закона. Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794) независимо от М. В. Ломоносова доказал справедливость закона сохранения массы на множестве реакций разного типа. Он разгромил теорию флогистона и применил новый закон для теоретического обоснования элементного анализа органических соединений. Путем химического анализа А. Л. Лавуазье доказал также, что в ходе реакций элементы образуют новые соединения, но не переходят друг в друга. Поэтому именно его во всем мире считают единственным автором закона сохранения массы веществ, столь важного для аналитической химии как науки [4].

Несомненно, М. В. Ломоносов был одним из предшественником А. Л. Лавуазье, причем непосредственным и ближайшим. Намеченная им программа всестороннего физико-химического исследования реакций осаждения могла привести нашего соотечественника к доказательству закона сохранения массы веществ (до А. Л. Лавуазье) и теоретическому обоснованию весового анализа (до Т. Бергмана), но, к сожалению, программа эта не была реализована [4].