Vetenskapen om glas är en av de viktigaste delarna av Mikhail Vasilyevich Lomonosovs naturvetenskapliga arv .
Vetenskapen om glas som ett område för fysikalisk och kemisk forskning föddes i skärningspunkten mellan kemi och fysik , det vill säga inom gränserna för en ny vetenskap - fysikalisk kemi. Med justeringar för allmänna förändringar inom naturvetenskapen kan man säga att de metodologiska egenskaperna, metoderna som sådana och rollen i teorin om kunskap om fysikalisk kemi som vetenskap fastställdes av M.V. Lomonosov. Det tillvägagångssätt som är karakteristiskt för en vetenskapsmans verksamhet i studien av silikater och i synnerhet glasögon skiljer sig inte mycket från det som har ägt rum under loppet av mer än hundra år som följde, både i teorin och i praxis inom teknikutvecklingsområdet. M. V. Lomonosov genomförde en enorm mängd forskning om glas, han lade grunden för produktion av färgat glas, han utvecklade en teknik för att laga smalt, som användes för att skapa mosaiker som återupplivades av honom . [ett]
I sitt kemiska laboratorium gav M. V. Lomonosov 1752-1753, för första gången i vetenskapens historia, en kurs i fysikalisk kemi till studenter vid ett akademiskt universitet. Och han kunde få tillstånd att bygga detta laboratorium först efter tre års ansträngning - det var det första forsknings- och utbildningslaboratoriet i Ryssland.
... utan laboratorium tvingas han nöja sig med endast en läsning av kemiska böcker och teori, och nästan helt överge praktiken och för att avvänja den med tiden.
— M. V. Lomonosov [2]I oktober 1748, när det äntligen byggdes och fick utrustning gjord enligt ritningarna och projekten av forskaren själv, började han bedriva experimentell forskning i den om silikaters kemi och teknik, om motiveringen av teorin om lösningar, på rostning av metaller, och även - utförde malmprover.
Här genomförde han mer än 4 tusen experiment och utvecklade tekniken för färgat glas - transparent och ogenomskinligt ("döv" - smalt ) [3] . Han tillämpade denna teknik i industriell smältning av färgat glas och i skapandet av produkter från det. [ett]
Den svagaste punkten i dåtidens glastillverkning var den extrema bristen på källmaterialets palett och, som ett resultat, färgen på de producerade produkterna: det mesta av det som tillverkades av S:t Petersburgs glasbruk var färglöst, och endast en liten del var målad blå och grön. I Europa, till exempel, behärskade den berömda tyske glasingenjören-alkemisten Johann Kunkel , redan på 1600-talet, perfekt metoden han återupplivade för att producera rött glas - den "gyllene rubinen" (romarna kände till och med denna teknik, vilket innebär att inkluderingen av guld i laddningens sammansättning - därav namnet, men det gick förlorat). Under tiden tog Kunkel hemligheten bakom denna skönhet i graven och lämnade en lapp med följande innehåll: "Eftersom denna hemlighet kostade mig mycket arbete, ansträngning och omsorg, låt då ingen anse det som dåligt att jag inte klarar det nu allas egendom.” Och en av de första som återupptäckte dess hemlighet och återutvecklade tekniken för "den gyllene rubinen", var M. V. Lomonosov. [ett]
En möjlig orsak till forskarens speciella intresse för glas uttrycks av N. N. Kachalov , och noterar att de flesta forskare är benägna att tro att de italienska mosaikmålningarna som sågs av M. V. Lomonosov 1746, vilket väckte hos honom en önskan att återskapa dem till varje pris. En annan åsikt om arten av detta intresse indikerar att han blev uppmanad att lösa problemet med att göra färgat glas av mosaikerna han såg i Kiev 1734, men N. N. Kachalov påminner om att denna resa i sig är ett opålitligt faktum. Samtidigt, enligt hans åsikt, kan man inte ignorera forskarens nära bekantskap med glasögon och andra silikatsmältor i processen att studera tekniken för gruvdrift och metallarbete, där slagg intar en mycket viktig plats - trots allt var det inom detta område som han specialiserat sig under sina studier. Utomlands. [ett]
Men successivt utvecklades hans attraktion till industriell glastillverkning enligt följande. 1751 vände sig Glasfabriken till Vetenskapsakademin genom byggnadskontoret med en begäran om att överföra resultatet av vetenskapligt arbete på färgat glas av den berömda "rådgivaren och professorn som förvärvats vid Vetenskapsakademien, Mr. Lomonosov." Denna order gavs av akademin till M. V. Lomonosov, och han går med på att "öppna denna konst för en svuren ärlig och nykter person som dessutom kunde förstå de kemiska processer som du behöver känna till i det här fallet." [fyra]
Under M. V. Lomonosovs tid, över hela världen, var konsten att tillverka glas, baserad enbart på empiriska data, i händerna på vetenskapligt outbildade utövare, de så kallade "arcanisterna", det vill säga "experter på hemligheter". Formellt dominerade fortfarande rudimenten av alkemiska principer praktiken, som utvecklades under beskydd av Wolfs metafysiska begrepp om andliknande vätskor och andra "monster", enligt M. V. Lomonosov. Och hans uttalande om behovet av kunskap om kemi för att smälta glas lät kätteri, men han var inte längre ensam i sin åsikt - skaparen av inhemskt porslin D. I. Vinogradov , en klasskamrat till M. V. Lomonosov som redan är känd för oss, skriver: ) har kemi för stiftelsen och för dess chefsledare.” Med tanke på kraven från M.V. Lomonosov för vetenskaplig utbildning av en student som absurt, vågar tjänstemännen ändå inte motsäga den envisa professorn och skicka en läskunnig person till hans förfogande i person av "arkitektstudenten" Pyotr Druzhinin (i detta attityd till vetenskapsmän, det faktum att "Peter, med sin tunga högra hand, lyckades införa ett" respekt "till vetenskapen" - byråkratin är redan rädd för att öppet invända mot sin auktoritativa åsikt - och det är ingen slump som A. S. Pushkin kallar M. V. Lomonosov "den store Peters store medarbetare"). [1] [5]
Forskaren var en mycket bra systematiserare, vilket naturligtvis återspeglades i det konsekventa utförandet av viss forskning, när det var nödvändigt att underordna många mönster till ett strikt system så att de kunde tjäna den korrekta utvecklingen av sökningen, utan att återvända till experimenten redan passerade, - förstå de befintliga beroenden. [6] [7] .
Under fyra år av grundläggande vetenskaplig forskning inom glaskemi, utförd av M. V. Lomonosov, och som kräver de fyra tusen experimenten som nämns ovan, kan tre huvudstadier observeras:
Under Dolomonosov-perioden användes inte mer än ett och ett halvt dussin laddningskomponenter vid smältning av glas : Glasbildande material (laddningssammansättning): sand, alkali (växtaska), salpeter, kalk, rött bly, borax; Färgämnen: "Piemonte-magnesia" (inklusive mangan), kopparfjäll , järnskal (krokus, järnmalm), svavel (sulfider), kol, "safra" (koboltmalm), klorguld; Ljuddämpare: tennoxid, benmjöl.
Det första och viktigaste, i det inledande skedet, var behovet av att utöka denna uppsättning reagenser i den utsträckning som det nuvarande tillståndet för den kemiska industrin och gruvdriften tillät det att göras. Forskaren på alla tillgängliga sätt, ibland övervinna stora svårigheter, förvärvade olika konstgjorda och mineraliska ämnen, förberedde dem för de kommande experimenten - bearbetning, rengöring av dem från föroreningar. I början av arbetet hade han ett 60-tal olika material till sitt förfogande.I det här fallet var de nämnda egenskaperna hos forskaren som systematiserare särskilt tydliga - arbetet utfördes på en extremt hög metodisk nivå: för var och en av ovanstående faktorer utfördes en stor oberoende serie experiment, när dess kvantitativa deltagande systematiskt förändrats över ett mycket brett spektrum.
Samtidigt sysslar han också med färgteorin, som står i tydlig koppling till nutiden och hans övriga studier. Han var intresserad av ljusets och färgernas natur redan från början av sin vetenskapliga verksamhet. Genom att förstå den newtonska teorin om ljusets utflöde, jämför han 1741-1743 argumenten för och emot den, och kommer till slutsatser som kokar ner till det faktum att "Ljus [sprider sig] genom oscillerande [rörelse]"; Sedan, under reflektioner över färgernas natur, tänkte han på en serie experiment med färgade glasögon. Och i enlighet med sina teoretiska studier fick M. V. Lomonosov möjligheten att utföra dessa experiment 1748 i sitt kemiska laboratorium, när han fick sådana glasögon, vars formuleringar senare användes när han skapade hans mosaikverk. Resultatet av detta komplex av vetenskaplig forskning var också skapandet av hans egen teori om ljus och färg, baserad på idén om ljusets utbredning genom oscillationen av eterpartiklar som fyller världsrymden (redan på 1800-talet, Akademikern B. B. Golitsyn skulle kalla det "vågteorin") [8] .
Många olika färgade glas erhölls av M.V. Lomonosov med en mycket begränsad uppsättning element som användes som inneslutningar som påverkar färgen (krom, uran, selen, kadmium, som nu används för detta ändamål, hade helt enkelt inte upptäckts vid den tiden ) - mycket skickligt att variera metoderna för kemisk behandling under reducerande och oxiderande förhållanden samtidigt som glasets sammansättning ändras på grund av införandet av bly, tenn, antimon och några andra ämnen.
De rikaste röda tonerna erhålls som ett resultat av tillsatsen av koppar till smalts, kallade "scarset" och "lacker" av mosaikmästare. Deras matlagning kräver mycket skicklighet, vilket ändå inte alltid är framgångsrikt. Koppar användes också av forskare för att få gröna och turkosa nyanser. Än idag uppskattar mosaikkonstkännare mycket de polykroma egenskaperna hos Lomonosovs smalts, och många tror att sådana underbara röda och gröna nyanser är extremt sällsynta och få människor lyckades få.
Och här är L. Eulers ord, som bekräftar erkännandet av M. V. Lomonosovs roll i grunden för glasvetenskapen - och inte bara i hans eget land [5] :
Eftersom jag alltid förundras över din glada kvickhet, med vilken du utmärker dig i olika vetenskaper och förklarar naturfenomen med särskild framgång, var nyheten så trevlig för mig ... Det är dig värdigt att du kan ge glas möjliga blommor. De lokala kemisterna betraktar denna uppfinning som en stor sak.
Åren 1753-1754, inte långt från Oranienbaum , i byn Ust Ruditsy , Kopro-distriktet , fick M. V. Lomonosov en marktilldelning för byggandet av en glasfabrik, och 1756 beviljades marken till honom för evigt bruk. Under byggandet av denna fabrik visar forskaren sin ingenjörs- och designförmåga, med början med valet av byggarbetsplats, beräkningar av byggmaterial och fokus på förstklassig Yamburg - sand och en tillräcklig mängd trä för glassmältugnar och förbränning för aska; – design av anläggningens verkstäder, detaljerad utveckling av den tekniska processen, design av laboratorie- och industriugnar, originalmaskiner och verktyg; - och avslutas med utformning av grafiskt material, som också utförs av honom personligen eller under hans direkta överinseende. Ust-Ruditskaya-fabriken var ett unikt och helt nytt glasindustriföretag, och eftersom det leddes av skaparen av glasvetenskapen, fick den ledande platsen dessutom laboratoriet, som var i experimentprocess och var i ständig förbättring. Till en början producerade fabriken endast pärlor , pärlor, glaspärlor och mosaikkompositioner (smalt). Ett år senare dyker det upp olika "sybehörsprodukter": facetterade stenar, hängen, broscher och manschettknappar . Sedan 1757 började fabriken tillverka serviser, toaletter och skrivset - allt av flerfärgat glas, mestadels turkos. Gradvis, efter flera år, lanserades produktionen av stora föremål: uppblåsta figurer, rabatter, trädgårdsdekorationer, gjutna bordsskivor. [ett]
Den här sidan av M. V. Lomonosovs verksamhet är ett levande exempel på den organiska kombinationen av all mångfald av hans förmågor: som en entusiastisk teoretisk vetenskapsman som är flytande i experiment, en utövare som mycket framgångsrikt implementerar det som upptäcktes under beräkningar och experiment, en skicklig produktionsorganisatör, en inspirerad amatörkonstnär, utrustad med en naturlig smak, som kan tillämpa sina kunskaper på detta område på rätt sätt. Men detta är inte slutet på den mångsidiga kreativa naturen - M. V. Lomonosov, som sökte stöd och subventioner för utvecklingen av glasforskning, skrev ett aldrig tidigare skådat poetiskt verk, det enda i sitt slag; Jag menar volymen av versifiering tillägnad ett ämne, i det här fallet, ämnet och materialet - glas - denna typ av "reklam" uppgick till nästan 3 tusen ord (cirka 15 tusen tecken) var hans "Brev om fördelarna med glas till den mest utmärkte herr generallöjtnant, verklig Hennes kejserliga majestät Kammerger, intendent vid Moskvas universitet och Vita örnorden , St. Alexander och St. Anna Cavalier Ivan Ivanovich Shuvalov , skriven 1752 " [1] :
De tänker fel om saker och ting, Sjuvalov,
som vördar Glas under Mineraler,
Med en lockande stråle som lyser i ögonen:
Inte mindre nytta i det, inte mindre skönhet i det.
<...>
Så i pärlor Glas, som pärlor,
går Älska runt hela den jordiska kretsen.
De målar människorna i midnattsstäpperna,
De målar Arap på de södra stränderna.
Simpletons bor i Amerika, vi dricker te,
Den ädelmetallen från silverfloden Ger oss gärna till de
europeiska köpmännen
Och pärlor är otaliga,
Men de, tror jag, de är smartare än oss,
Att de driver ögonens sak från deras problem.
<...>
Sedan Hugenii, Keplerians och Newtons, Att känna till lagarna för de brutna
strålarna i Glaset,
Hela världen var verkligen övertygad om det rimliga,
Copernicus, som han lärde, det råder ingen tvekan om det.
<...>
I teleskopen Glas visar oss gav
Koliko Skaparen utrymme till himlen.
Bara många solar lysa i dem, flammande,
Hur många orörliga stjärnor natten tydligt uppenbarar oss.
<...>
Långt till slutet Ett glas värdigt beröm,
För vilket jag knappast kunde få ett helt år.
Sedan lämnar jag de lovvärda orden
Och det jag skrev om honom börjar jag med dåd.
<...>
Genom att sammanfatta detta sista avsnitt av M. V. Lomonosovs arbete, som fullbordar hans tjänst för vetenskap och konst, mosaiker, noterar N. N. Kachalov sina huvudsakliga resultat med sådana ord:
En verkligt vetenskaplig metod för experimentell forskning har utvecklats och införts i laboratoriepraxis, med förbehåll för strikt konstanta experimentella förhållanden, med noggrant beaktande av observerade fenomen, med systematisk lagring av prover och med underhåll av en laboratoriejournal.
Den första, strikt vetenskapliga kapitalstudien av effekten av olika mineralfärgämnen på glas genomfördes och början på en metodik för att studera effekten av glassammansättning på dess egenskaper lades.
Med ett extremt begränsat antal mineralfärgämnen kända vid den tiden, utvecklades formuleringen av många färgade glas med de mest avancerade metoderna för kemiska laboratorieexperiment.
Den rikaste paletten av mosaiksmalts har utvecklats.
Införandet av en teknik för smältning av färgat glas och produktion genomfördes, vilket resulterade i att inhemska glasfabriker började producera olika färgade konstprodukter.
En glasfabrik byggdes, avancerad vad gäller utrustning och arbetsmetoder, designad för produktion av olika konstnärliga produkter av färgat glas enligt den teknologi som utvecklats av Lomonosov.
- Kachalov, 1959 , sid. 301| Mikhail Vasilievich Lomonosov | ||
|---|---|---|
| Vetenskapliga landvinningar |
| |
| Publikationer |
| |
| En familj | Förfäder och ättlingar till M. V. Lomonosov | |
| Minne |
| |