Популярная химия

Современная наука о стекле могла бы и не появиться на свет без русского гения, ученого-естествоиспытателя мирового значения, Михаила Васильевича Ломоносова (1711 – 1765).

Стекло было известно человечеству с давних времен. Бусы и кольца, вазы и чаши – их делали тысячелетия назад из непрозрачного, часто окрашенного стекла. Изготовить цветное стекло проще, чем прозрачное. Для получения прозрачного стекла необходимы чистые материалы, а стеклоделы древности пользовались тем, что имелось. В результате стекло получалось грязно-зеленого цвета из-за примесей различных металлов, которые находятся в песке, мраморе и других материалах, применяемых при варке стекла. Если в стекло добавляли некоторые металлы, то оно приобретало какую-либо другую окраску и становилось красивым, как драгоценный камень. Способы производства цветного стекла держались в секрете и переходили по наследству. Стеклодувам было безразлично, почему получается тот или иной цвет, им необходимо было только знать рецепт варки для получения равномерной окраски стекла.

Но вечно так продолжаться не могло. Этой проблемой очень заинтересовался М. В. Ломоносов. Причиной его интереса считаются впечатления, полученные им от итальянских мозаичных картин, которые он увидел в 1746 году. Ученый приходит к решению создать нечто подобное не из природных материалов, а из стекла. В «Письме о пользе стекла», написанного М. В. Ломоносовым графу Шувалову в 1752 году, он говорит:

Неправо о вещах те думают, Шувалов,

Которые Стекло чтут ниже Минералов,

Приманчивым лучом блистающих в глаза:

Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса.

Нередко я для той с Парнасских гор спускаюсь;

И ныне от нее на верьх их возвращаюсь,

Пою перед тобой в восторге похвалу

Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу.

В 1748 году была создана и получила необходимое оборудование химическая лаборатория. Ученому это стоило трех лет титанических усилий. Все приборы и оборудование изготовлено по чертежам М. В. Ломоносова, и он начал проводить в ней различные опыты, связанные с химией, технологией силикатов, теорией растворов и обжигом металлов. Кроме этого, в лаборатории осуществлялись пробы руд.

Для понимания и объяснения различных существующих зависимостей необходимо было последовательно провести определенные эксперименты, обнаруженные закономерности привести к строгой системе. И это все смог сделать М. В. Ломоносов, который был прекрасным систематизатором. В течение четырех лет исследователь изучал в лаборатории химию стекла. Фундаментальные научные исследования, потребовавшие более четырех тысяч опытов, можно разделить на три крупных этапа:

1. Увеличение количества исходных материалов. Имелся весьма ограниченный набор компонентов, который применяли при изготовлении стекла, их было не более 15. При подготовке к экспериментам М.В. Ломоносов различными путями подготовил – обработал и очистил от примесей – около 60 компонентов.
2. Получение, с помощью химической очистки, достаточно чистых минеральных красителей.
3. Проверка и систематизация взаимодействия красителей и стекла.

К этому этапу можно было перейти только после окончания предыдущих. Ученый считал, что факторы, влияющие на окрашивание стекла, следующие:

• природа происхождения красителя;
• методика приготовления красителя и состояние при его добавлении;
• концентрация компонентов красителя и стекла.

Во всем этом великий ученый проявился как прекрасный систематизатор.

Несокрушимая энергия М. В. Ломоносова, который в то время уже был профессором Академии и ученым с мировым именем, помогла в создании мозаичной мастерской на Васильевском острове, в специальной пристройке к его дому. В ней он начинает заниматься с первыми учениками, Матвеем Васильевичем Васильевым и Ефимом Тихоновичем Мельниковым. Благодаря безошибочному художественному чутью, этот великий творец очень быстро становится руководителем коллектива художников, прославившихся созданием прекрасных мозаичных картин.

По отзывам современников, набранный из крупных, неправильной формы, кусков смальты в 1754 году, портрет Петра I «является драгоценной реликвией» и «дает один из самых выразительных, одухотворённых образов Петра». Из мастерской М. В. Ломоносова вышло множество мозаичных полотен, самое известное из которых - «Полтавская баталия»- находится в Санкт-Петербурге, в здании Академии Наук.

Изучая свойства и способы производства стекла, гений М. В. Ломоносова создал новую науку – физическую химию в современном ее понимании. Кроме того, им была разработана и успешно внедрена научная методика эксперимента со строгим постоянством условий проведения опытов, хранением образцов и ведением лабораторного журнала. Он провел уникальное для своего времени научное исследование влияния различных веществ на свойства стекла и внедрил методику варки цветных стекол.