Știința sticlei este una dintre cele mai importante secțiuni din moștenirea științelor naturale a lui Mihail Vasilyevich Lomonosov .
Știința sticlei ca domeniu de cercetare fizico-chimică s-a născut la intersecția dintre chimie și fizică , adică în limitele unei noi științe - chimia fizică. Cu ajustări pentru schimbările generale ale științelor naturale, se poate spune că trăsăturile metodologice , metodele ca atare și rolul în teoria cunoașterii chimiei fizice ca știință au fost stabilite de M.V. Lomonosov. Abordarea care este caracteristică activității unui om de știință în studiul silicaților și, în special, a sticlelor , nu este cu mult diferită de cea care a avut loc pe parcursul a peste o sută de ani care au urmat, atât în teorie, cât și în practică, în domeniul dezvoltării tehnologiei. M. V. Lomonosov a efectuat o cantitate imensă de cercetări asupra sticlei, a pus bazele producției de sticlă colorată, a dezvoltat o tehnică de gătit smalt, care au fost folosite la crearea de mozaicuri reînviate de el . [unu]
În laboratorul său de chimie, M. V. Lomonosov în 1752-1753, pentru prima dată în istoria științei, a susținut un curs de chimie fizică studenților unei universități academice. Și a putut obține permisiunea de a construi acest laborator numai după trei ani de efort - a fost primul laborator de cercetare și educație din Rusia.
... fără laborator, el este forțat să se mulțumească cu o singură lectură de cărți de chimie și teorie și să abandoneze aproape complet practica și pentru a o înțărca în timp.
— M. V. Lomonosov [2]În octombrie 1748, când a fost în cele din urmă construit și a primit echipamente realizate conform desenelor și proiectelor omului de știință însuși, el a început să efectueze cercetări experimentale în ea privind chimia și tehnologia silicaților, cu privire la justificarea teoriei soluțiilor, la prăjirea metalelor și, de asemenea, - a efectuat probe de minereu.
Aici a efectuat peste 4 mii de experimente, dezvoltând tehnologia sticlei colorate - transparentă și opac ("surd" - smalt ) [3] . A aplicat această tehnică în topirea industrială a sticlei colorate și în crearea produselor din aceasta. [unu]
Cel mai slab punct al producției de sticlă din acea vreme a fost deficitul extrem al paletei materialului sursă și, ca urmare, culoarea produselor produse: cea mai mare parte din ceea ce era produs de fabrica de sticlă din Sankt Petersburg era incoloră și doar o mică parte era vopsită în albastru și verde. În Europa, de exemplu, celebrul inginer-alchimist german de sticlă Johann Kunkel , încă din secolul al XVII-lea, a stăpânit perfect metoda pe care a reînviat-o pentru producerea sticlei roșii - „rubinul auriu” (romanii chiar cunoșteau această tehnologie, ceea ce presupune includerea de aur în componența încărcăturii - de unde și numele, dar s-a pierdut). Între timp, Kunkel a dus secretul acestei frumuseți în mormânt, lăsând un bilețel cu următorul conținut: „Din moment ce acest secret m-a costat multă muncă, efort și grijă, atunci să nu considere nimeni rău că nu o fac acum. proprietatea tuturor.” Iar unul dintre primii care i-a redescoperit secretul, redezvoltând tehnologia „rubinului de aur”, a fost M. V. Lomonosov. [unu]
Un posibil motiv pentru interesul special al omului de știință pentru sticlă este exprimat de N. N. Kachalov , observând că majoritatea cercetătorilor sunt înclinați să creadă că picturile italiene în mozaic văzute de M. V. Lomonosov în 1746, care au trezit în el dorința de a le reproduce cu orice preț. O altă opinie despre natura acestui interes indică faptul că a fost îndemnat să rezolve problema confecționării sticlei colorate de mozaicurile pe care le-a văzut la Kiev în 1734, dar N. N. Kachalov își amintește că această călătorie în sine este un fapt nesigur. În același timp, în opinia sa, nu se poate ignora cunoașterea strânsă a omului de știință cu ochelari și alte topituri de silicați în procesul de studiere a tehnologiei de minerit și prelucrare a metalelor, unde zgura ocupă un loc foarte important - la urma urmei, a fost în acest domeniu pe care s-a specializat în timpul studiilor.În străinătate. [unu]
Dar, succesiv, atracția lui pentru fabricarea industrială a sticlei s-a dezvoltat după cum urmează. În 1751, Fabrica de sticlă s-a adresat Academiei de Științe prin Biroul Clădirilor cu o solicitare de a transfera rezultatul lucrărilor științifice pe sticla colorată de către faimosul „consilier și profesor dobândit la Academia de Științe, domnul Lomonosov”. Acest ordin a fost dat de către Academie lui M. V. Lomonosov, iar el este de acord să „deschidă această artă unei persoane cinstite și sobru, care, în plus, ar putea înțelege procesele chimice pe care trebuie să le cunoști în acest caz”. [patru]
Pe vremea lui M. V. Lomonosov, în întreaga lume, arta producerii sticlei, bazată exclusiv pe date empirice, era în mâinile unor practicieni needucați științific, așa-numiții „arcaniști”, adică „experti în secrete”. Formal, rudimentele principiilor alchimice dominau încă practica, care s-a dezvoltat sub auspiciile conceptelor metafizice ale lui Wolf despre fluide asemănătoare spiritelor și alți „monstri”, potrivit lui M. V. Lomonosov. Și declarația sa despre necesitatea cunoașterii chimiei pentru topirea sticlei a sunat o erezie, dar nu mai era singur în opinia sa - creatorul porțelanului domestic D. I. Vinogradov , un coleg de clasă al lui M. V. Lomonosov deja cunoscut de noi, scrie: ) are chimie pentru fundație și pentru liderul ei principal.” Considerând că solicitările lui M.V. Lomonosov pentru pregătirea științifică a unui student sunt absurde, oficialii, totuși, nu îndrăznesc să îl contrazică pe profesorul obstinat și să trimită la dispoziție o persoană alfabetizată în persoana „studentului la arhitectură” Pyotr Druzhinin (în acest atitudinea față de oamenii de știință, faptul că „Petru, cu mâna sa dreaptă grea, a reușit să introducă un „respekt ”în știință” - birocrația se teme deja să se opună în mod deschis la opinia sa autorizată - și nu este o coincidență faptul că A. S. Pușkin numește M. V. Lomonosov „marele asociat al Marelui Petru”). [1] [5]
Omul de știință a fost un sistematizator foarte bun, ceea ce, desigur, s-a reflectat în desfășurarea consecventă a anumitor cercetări, atunci când era necesar să se subordoneze multe tipare unui sistem strict, astfel încât acestea să poată servi la desfășurarea corectă a căutării, fără a reveni la experimentele deja trecute, - înțelegerea dependențelor existente. [6] [7] .
În cei patru ani de cercetare științifică fundamentală în chimia sticlei, condusă de M. V. Lomonosov, și care necesită cele patru mii de experimente menționate mai sus, pot fi observate trei etape majore:
În perioada Dolomonosov, nu mai mult de o duzină și jumătate de componente de sarcină au fost utilizate în topirea sticlei : Materiale de formare a sticlei (compoziția încărcăturii): nisip, alcali (cenusa vegetală), salpetru, var, plumb roșu, borax; Coloranți: "Piedmont Magnezia" (cu includerea manganului), solzi de cupru , sol de fier (crocus, minereu de fier), sulf (sulfuri), cărbune, "safra" (minereu de cobalt), aur clor; Amortizoare: oxid de staniu, făină de oase.
Prima și principala, la etapa inițială, a fost necesitatea extinderii acestui set de reactivi în măsura în care starea actuală a industriei chimice și mineritului a permis să se facă. Omul de știință în toate modurile disponibile, depășind uneori mari dificultăți, a dobândit diverse substanțe artificiale și minerale, pregătindu-le pentru experimentele viitoare - procesarea, curățarea lor de impurități. Până la începutul lucrării, avea la dispoziție aproximativ 60 de materiale diferite.În acest caz, calitățile menționate ale omului de știință ca sistematizator au fost deosebit de clare - munca a fost efectuată la un nivel metodologic extrem de înalt: pentru fiecare dintre factorii de mai sus, a fost efectuată o serie mare de experimente independente, când participarea sa cantitativă. schimbate sistematic într-o gamă foarte largă.
În același timp, el este implicat și în teoria culorii, care este în legătură clară cu prezentul și cu celelalte studii ale sale. A fost interesat de natura luminii și a culorilor încă de la începutul activității sale științifice. Înțelegând teoria newtoniană a revărsării luminii, el, comparând în 1741-1743 argumentele în favoarea și împotriva ei, ajunge la concluzii care se rezumă la faptul că „Lumina [se răspândește] prin [mișcare] oscilatorie”; Apoi, în cursul reflecțiilor asupra naturii culorilor, a conceput o serie de experimente cu ochelari colorați. Și în conformitate cu studiile sale teoretice, M. V. Lomonosov a avut ocazia să efectueze aceste experimente în 1748 în Laboratorul său de chimie, când a obținut astfel de pahare, ale căror formulări au fost utilizate ulterior la crearea lucrărilor sale de mozaic. Rezultatul acestui complex de cercetări științifice a fost și crearea propriei teorii a luminii și a culorii, bazată pe ideea propagării luminii prin oscilația particulelor de eter care umplu spațiul mondial (deja în secolul al XIX-lea, academicianul B. B. Golitsyn ar numi-o „teoria undelor”) [8] .
O mulțime de pahare colorate variate au fost obținute de M.V. Lomonosov cu un set foarte limitat de elemente folosite ca incluziuni care afectează culoarea (crom, uraniu, seleniu, cadmiu, care sunt acum folosite în acest scop, pur și simplu nu fuseseră încă descoperite la acel moment ) - variind foarte abil metodele de tratare chimică în condiții reducătoare și oxidante în timp ce se modifică compoziția sticlei datorită introducerii de plumb, staniu, antimoniu și alte substanțe.
Cele mai bogate tonuri de roșu sunt obținute ca urmare a adăugării cuprului la smalt, numite „scarsets” și „lacuri” de către maeștrii mozaic. Gătitul lor necesită multă pricepere, ceea ce încă nu este întotdeauna de succes. Cuprul a fost folosit și de oamenii de știință pentru a obține nuanțe de verde și turcoaz. Până în prezent, cunoscătorii artei mozaic apreciază foarte mult calitățile policrome ale smalturilor lui Lomonosov și mulți cred că astfel de nuanțe minunate de roșu și verde sunt extrem de rare și puțini oameni au reușit să le obțină.
Și iată cuvintele lui L. Euler, care confirmă recunoașterea rolului lui M. V. Lomonosov în fundamentul științei sticlei - și nu numai în propria sa țară [5] :
Deoarece mă minunez mereu de spiritul tău fericit, cu care excelezi în diverse științe și explici fenomenele naturii cu un succes deosebit, vestea mi-a fost atât de plăcută... Este demn de tine că poți oferi sticlă flori posibile. Chimiștii locali consideră această invenție ca pe un lucru grozav.
În 1753-1754, nu departe de Oranienbaum , în satul Ust Ruditsy , raionul Kopro , M. V. Lomonosov a primit o alocație de teren pentru construirea unei fabrici de sticlă, iar în 1756 terenul i-a fost acordat pentru folosință perpetuă. În timpul construcției acestei fabrici, omul de știință își arată abilitățile de inginerie și proiectare, începând cu alegerea șantierului de construcție, calculele materialelor de construcție și se concentrează pe nisipuri Yamburg de primă clasă și o cantitate suficientă de lemn pentru cuptoarele de topire a sticlei și arderea pt. frasin; – proiectarea atelierelor fabricii, dezvoltarea detaliată a procesului tehnologic, proiectarea cuptoarelor de laborator și industriale, mașini și unelte originale; - și terminând cu proiectarea materialelor grafice, care sunt, de asemenea, realizate de acesta personal sau sub supravegherea sa directă. Fabrica Ust-Ruditskaya a fost o întreprindere industrială de sticlă unică și complet nouă și, deoarece a fost condusă de creatorul științei sticlei, locul principal a fost acordat laboratorului, care era în proces de experiment și era în îmbunătățire constantă. Inițial, fabrica producea doar mărgele , mărgele, mărgele de sticlă și compoziții de mozaic (smalt). Un an mai târziu, apar diverse „produse de mercerie”: pietre fațetate, pandantive, broșe și butoni . Din 1757, fabrica a început să producă articole de masă, toaletă și seturi de scris - toate din sticlă multicoloră, în mare parte turcoaz. Treptat, după câțiva ani, s-a lansat producția de articole mari: figuri umflate, paturi de flori, decorațiuni de grădină, scânduri turnate pentru masă. [unu]
Această pagină a activității lui M. V. Lomonosov este un exemplu viu al combinației organice a întregii diversități a abilităților sale: ca om de știință teoretician entuziast, care se pricepe la experimente, un practician care implementează cu mare succes ceea ce a fost găsit în cursul calculelor și experimentelor, un organizator de producție priceput, un artist amator inspirat, înzestrat cu un gust natural, capabil să-și aplice corect cunoștințele în acest domeniu. Dar acesta nu este sfârșitul naturii creative cu mai multe fețe - M. V. Lomonosov, căutând sprijin și subvenții pentru dezvoltarea cercetării sticlei, a scris o lucrare poetică fără precedent, singura de acest fel; Mă refer la volumul de versificații dedicat unui subiect, în acest caz, substanța și materialul – sticla – acest tip de „reclamă” se ridica la aproape 3 mii de cuvinte (aproximativ 15 mii de caractere) a fost „Scrisoarea sa despre beneficiile sticlei pentru a”. Prea Excelent Domnul General Locotenent, adevărata Majestate Imperială Kammerger, curatorul Universității din Moscova și Ordinele Vulturului Alb , Sf. Alexandru și Sf. Ana Cavalierul Ivan Ivanovici Shuvalov , scris în 1752 „ [1] :
Ei gândesc greșit la lucruri, Șuvalov,
Care venerează Sticla de sub minerale,
Cu o rază atrăgătoare strălucind în ochi:
Nu mai puțin folos în ea, nici mai puțin frumusețe în ea.
<...>
Deci în mărgele Sticlă, ca mărgăritarele, Iubitul
umblă în jurul întregului cerc pământesc.
Ei pictează oamenii în stepele de la miezul nopții,
Ei pictează Arap pe țărmurile sudice.
Nenorocii trăiesc în America, bem ceai,
Metalul acela prețios din râul de argint Ne dă
negustorilor europeni de bunăvoie
Și mărgelele sunt nenumărate,
Dar acelea cred că sunt mai deștepți decât noi,
Că alungă cauza ochilor din necazurile lor.
<...>
Apoi Hugenii, Keplerienii și Newtonii, Cunoscând legile
razelor refractate în Sticlă,
Întreaga lume era cu adevărat convinsă de Raționabil,
Copernic, pe care îl preda, nu există nicio îndoială.
<...>
În telescoapele pe care ni le arată Glass,
Koliko i-a oferit Creatorului spațiu cerului.
Numai mulți sori strălucesc în ei, aprinși,
Câte stele nemișcate ne dezvăluie limpede noaptea.
<...>
Departe până la capăt Un pahar demn de laudă,
Pentru care cu greu am putut să iau un an întreg.
Apoi las cuvintele lăudabile
Și ce am scris despre el, încep cu fapte.
<<...>
Rezumând această ultimă secțiune a lucrării lui M. V. Lomonosov, care își completează serviciul pentru știință și artă, mozaicuri, N. N. Kachalov își notează principalele rezultate în aceste cuvinte:
S-a dezvoltat și introdus în practica de laborator o metodă cu adevărat științifică de cercetare experimentală, supusă strictei constante a condițiilor experimentale, cu luarea în considerare cu acuratețe a fenomenelor observate, cu păstrarea sistematică a probelor și cu menținerea unui jurnal de laborator.
A fost efectuat primul studiu de capital strict științific al efectului diferitelor coloranți minerali asupra sticlei și au fost puse începuturile unei metodologii pentru studierea efectului compoziției sticlei asupra proprietăților sale.
Cu un număr extrem de limitat de coloranți minerali cunoscuți la acea vreme, formularea a numeroase pahare colorate a fost dezvoltată folosind cele mai avansate metode de experimentare chimică de laborator.
A fost dezvoltată cea mai bogată paletă de mozaic smalts.
S-a realizat introducerea unei tehnici de topire a sticlei colorate și de producție, în urma căreia fabricile de sticlă autohtone au început să producă produse de artă variate colorate.
S-a construit o fabrică de sticlă, avansată din punct de vedere al echipamentelor și metodelor de lucru, concepută pentru producerea diverselor produse artistice din sticlă colorată după tehnologia dezvoltată de Lomonosov.
- Kachalov, 1959 , p. 301| Mihail Vasilievici Lomonosov | ||
|---|---|---|
| Realizări științifice |
| |
| Publicații |
| |
| O familie | Strămoșii și descendenții lui M. V. Lomonosov | |
| Memorie |
| |