Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева

3.7 Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера

Эта часть научного творчества Д. И. Менделеева в наибольшей степени определяется его сотрудничеством с адмиралом С. О. Макаровым -- рассмотрением научных сведений, полученных последним в океанологических экспедициях, их совместными трудами, связанными с созданием опытового бассейна, идея которого принадлежит Дмитрию Ивановичу, принимавшему активнейшее участие в этом деле на всех этапах его реализации -- от решения проектных, технических и организационных мероприятий -- до строительных, и связанных непосредственно с испытаниями моделей судов, после того как в 1894 году бассейн, наконец, был построен. Д. И. Менделеев с энтузиазмом поддерживал усилия С. О. Макарова, направленные на создание большого арктического ледокола.

Когда в конце 1870-х годов Д. И. Менделеев занимался изучением сопротивления среды, им была высказана мысль о постройке опытового бассейна для испытания судов. Но только в 1893 году по просьбе управляющего морским министерством Н. М. Чихачёва учёный составляет записку «О бассейне для испытания судовых моделей» и «Проект положения о бассейне», где трактует перспективу создания бассейна как часть научно-технической программы, подразумевающей не только решение задач судостроения военно-технического и торгового профиля, но и дающей возможность осуществления научных исследований

Занимаясь изучением растворов, Д. И. Менделеев в конце 1880-х -- начале 1890-х годов проявляет большой интерес к результатам исследований плотности морской воды, которые были получены С. О. Макаровым в кругосветном плавании на корвете «Витязь» в 1887--1889 годах. Эти ценнейшие данные чрезвычайно высоко оценивал Д. И. Менделеев, включивший их в сводную таблицу величин плотности воды при разных температурах, которую он приводит в своей статье «Изменение плотности воды при нагревании».

Продолжая взаимодействия с С. О. Макаровым, начатые при разработке порохов для морской артиллерии, Д. И. Менделеев включается в организацию ледокольной экспедиции в Северный Ледовитый океан.

Выдвинутая С. О. Макаровым идея этой экспедиции нашла отклик у Д. И. Менделеева, видевшего в таком начинании реальный путь решения многих важнейших экономических проблем: связь Берингова пролива с другими русскими морями положила бы начало освоению Северного морского пути, что делало доступными районы Сибири и Крайнего севера.

Инициативы были поддержаны С. Ю. Витте и уже осенью 1897 года правительство принимает решение об ассигновании постройки ледокола. Д. И. Менделеев был включён в состав комиссии, занимавшаяся вопросами, связанными с постройкой ледокола, из нескольких проектов которого был предпочтён предложенный английской фирмой. Первому в мире арктическому ледоколу, построенному на верфи Armstrong Whitworth, было дано имя легендарного покорителя Сибири -- «Ермак», и 29 октября 1898 года он был спущен на воду на реке Тайн в Англии.

В 1898 году Д. И. Менделеев и С. О. Макаров обратились к С. Ю. Витте с докладной запиской «Об исследовании Северного Полярного океана во время пробного плавания ледокола „Ермак“», излагавшей программу экспедиции, планировавшейся к проведению летом 1899 года, в осуществление астрономических, магнитных, метеорологических, гидрологических, химических и биологических исследований.

Модель строящегося ледокола в опытовом судостроительном бассейне Морского министерства была подвергнута испытаниям, включавшем помимо определения скорости и мощности гидродинамическую оценку винтов и исследование остойчивости, сопротивления нагрузкам поперечной качке, для ослабления воздействий которой было внесено ценное техническое усовершенствование, предложенное Д. И. Менделеевым, и впервые применённое в новом корабле.

В 1901--1902 годах Д. И. Менделеев создал проект арктического экспедиционного ледокола. Учёным разработан высокоширотный «промышленный» морской путь, подразумевавший прохождение судов вблизи Северного полюса.

3.8 Метрология

Менделеев был предтечей современной метрологии, в частности -- химической метрологии. Он является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания.

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры.

Д. И. Менделеев

В 1893 году Д. И. Менделеев создаёт Главную палату мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева);

8 октября 1901 года по инициативе Дмитрия Ивановича Менделеева в Харькове была открыта первая на Украине поверочная палатка для выверки и клеймения торговых мер и весов. С этого события берёт начало не только история метрологии и стандартизации на Украине, но и более чем столетняя история ННЦ «Институт метрологии».

3.9 Проходение

В мая 1890 года от лица Морского министерства вице-адмирал Н. М. Чихачёв предложил Д. И. Менделееву «послужить научной постановке русского порохового дела», на что учёный, уже ушедший из университета, в письме выразил согласие и указал на потребность заграничной командировки с включением специалистов по взрывчатым веществам -- профессора Минных офицерских классов И. М. Чельцова, и управляющего пироксилиновым заводом Л. Г. Федотова, -- организации лаборатории взрывчатых веществ.

В Лондоне Д. И. Менделеев встречался с учёными, у которых пользовался неизменным авторитетом: с Ф. Абелем (председатель Комитета по взрывчатым веществам, открывший кордит), Дж. Дьюаром (член комитета, соавтор кордита), У. Рамзаем, У. Андерсоном, А. Тилло и Л. Мондом, Р. Юнгом, Дж. Стоксом и Э. Франкландом. Посетив лабораторию У. Рамзая, -- завод скорострельного оружия и пороха Норденфельда-Максима, где сам производил испытания, -- полигон Вулвичского арсенала, он отмечает в записной книжке: «Бездымный порох: пироксилин+нитроглицерин+касторовое масло; тянут, режут чешуйки и проволочные столбики. Дали образцы…»). Далее -- Париж. Французский пироксилиновый порох был строго засекречен (технология опубликована лишь в 1930-х годах). Встретился с Л. Пастером, П. Лекоком де Буабодраном, А. Муассаном, А. Ле Шателье, М. Бертло (один из руководителей работ по пороху), -- со специалистами по взрывчатым веществам А. Готье и Э. Сарро (директор Центральной пороховой лаборатории Франции) и другими. Учёный обратился к Военному министру Франции Ш. Л. Фрейсине за допуском на заводы -- через два дня Э. Сарро принял Д. И. Менделеева в своей лаборатории, показал испытание пороха; Арну и Э. Сарро дали «для личного пользования» образец (2 г), но состав и свойства его показали непригодность для крупнокалиберной артиллерии.

В середине июля 1890 года в Санкт-Петербурге Д. И. Менделеев указал на необходимость лаборатории (открыта только летом 1891 года), а сам, с Н. А. Меншуткиным, Н. П. Фёдоровым, Л. Н. Шишковым, А. Р. Шуляченко, начал опыты в университетской. Осенью 1890-го на Охтинском заводе он участвовал в испытаниях бездымного пороха на различных типах оружия, -- запросил технологию. В декабре Д. И. Менделеевым получена растворимая нитроклетчатка, а в январе 1891 -- та, которая «растворяется, как сахар», названная им пироколлодием.

Большое значение Д. И. Менделеев придавал промышленной и экономической стороне пороходелия, -- использованию только отечественного сырья; изучил получение серной кислоты из местных колчеданов на заводе П. К. Ушкова в городе Елабуге Вятской губернии (где позднее в малом объёме и начали производить порох), -- хлопчатобумажных «концов» с русских предприятий. Началось производство на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года, с участием главного инспектора артиллерии морского флота адмирала С. О. Макарова, испытан пироколлодийный порох, получивший высокую оценку военных специалистов. За полтора года под руководством Д. И. Менделеева разработана технология пироколлодия -- основы отечественного бездымного пороха, своими качествами превосходящего иностранные. После испытаний 1893 года адмирал С. О. Макаров подтвердил пригодность нового «бездымного зелья» для использования в орудиях всех калибров.

Д. И. Менделеев был занят пороходелием до 1898 года. Привлечение Бондюжинского и Охтинского заводов, Морского пироксилинового завода в Санкт-Петербурге, вылилось в противостояние ведомственных и патентных интересов. С. О. Макаров, отстаивая приоритет Д. И. Менделеева, отмечает его «крупные услуги по решению вопроса о типе бездымного пороха» для Морского министерства, откуда 1895 году учёный ушёл с должности консультанта; он добивается снятия секретности -- «Морской сборник» под рубрикой «О пироколлодийном бездымном порохе» (1895, 1896) публикует его статьи, где сопоставляя различные пороха с пироколлодием по 12 параметрам, констатирует его очевидные преимущества, выраженные -- постоянством состава, однородностью, исключением «следов детонации»

Влагая то, что могу в дело изучения бездымного пороха, я уверен, что служу, по мере сил, мирному развитию своей страны и научному познанию вещей, слагающемуся из попыток отдельных лиц осветить узнанное.

Французский инженер Мессена, не кто иной, как эксперт Охтинского порохового завода, заинтересованный в своей технологии пироксилина, добился от также заинтересованных производителей признания идентичности последнего пироколлодийному -- Д. И. Менделеева. Вместо развития отечественных изысканий, покупали иностранные патенты -- право на «авторство» и производство менделеевского пороха присвоил себе находившийся тогда в Санкт-Петербурге младший лейтенант ВМФ САСШ Д. Бернаду (англ. John Baptiste Bernadou), «по совместительству» сотрудник ONI (англ. Office of Naval Intelligence -- Управление военно-морской разведки), раздобывший рецептуру, и, никогда ранее не занимаясь этим, вдруг с 1898 года «увлёкшийся разработкой» бездымного пороха, а в 1900 году получивший патент на «Коллоидную взрывчатку и её производство» (англ. Colloid explosive and process of making same) -- пироколлоидный порох…, в своих публикациях он воспроизводит выводы Д. И. Менделеева. И Россия, «по извечной своей традиции», в Первую мировую войну в огромном количестве покупала его, этот порох, в Америке, а изобретателями до сих пор указываются моряки -- лейтенант Д. Бернаду и капитан Дж. Конверс (англ. George Albert Converse).

Исследованиям по теме пороходелия, опирающихся на его фундаментальные труды по изучению водных растворов, и напрямую связанных с ними, Дмитрий Иванович посвятил 68 статей.

3.10 Об электролитической диссоциации

К развитию теории растворов Д. И. Менделеева продолжал проявлять интерес и в конце 1880-х -- 1890-х годов. Эта тема приобрела особое значение и злободневность после оформления и начала успешного применения теории электролитической диссоциации (С. Аррениус, В. Оствальд, Я. Вант-Гофф). Д. И. Менделеев пристально наблюдал за развитием этой новой теории, однако воздерживался от какой-либо категорической её оценки.

Д. И. Менделеев обстоятельно рассматривает некоторые доводы, к которым обращаются сторонники теории электролитической диссоциации при доказательстве самого факта разложения солей на ионы, в том числе понижения температуры замерзания и других факторов, определяющихся свойствами растворов. Этим и другим вопросам, связанным с пониманием данной теории, посвящена его «Заметка о диссоциации растворённых веществ». Он говорит о возможности соединений растворителей с растворёнными веществами и влиянии их на свойства растворов. Не утверждая безапелляционно, Д. И. Менделеев, в то же время указывает на потребность не сбрасывать со счетомв возможность многостороннего рассмотрения процессов: «прежде, чем признавать в растворе соли MX диссоциацию на ионы M+X, следует по духу всех сведений о растворах, искать для водных растворов солей MX воздействия с H2О дающего частицы MOH + HX, или же диссоциации гидратов MX (n + 1) H2О на гидраты MOHmH2O + HX (n -- m) H2O или даже прямо гидратов MXnH2О на отдельные молекулы».

Из этого следует, что Д. И. Менделеев не отрицал огульно саму теорию, а в большей степени указывал на потребность её развития и понимания с учётом последовательно разработанной теории взаимодействия растворителя и растворённого вещества. В примечаниях раздела «Основ химии», посвящённого теме, он пишет: «…для лиц, желающих изучить химию подробнее, весьма поучительно вникнуть в совокупность сведений сюда относящихся, которые можно найти в „Zeitschrift fьr physikalische Chemie“ за годы начиная с 1888».

В конце 1880-х годов между сторонниками и противниками теории электролитической диссоциации развернулись интенсивные дискуссии. Наибольшую остроту приобрела полемика в Англии, причём связана она была именно с работами Д. И. Менделеева. Данные по разбавленным растворам явились основой доводов сторонников теории, а противники обращались к результатам исследований растворов в широких областях концентраций. Наибольшее внимание отводилось растворам серной кислоты, хорошо исследованным Д. И. Менделеевым. Многие английские химики последовательно развивали точку зрения Д. И. Менделеева на присутствие в диаграммах «состав -- свойство» важных точек. Сведения эти использовали в критике теории электролитической диссоциации Х. Кромптон, Э. Пикеринг, Г. Е. Армстронг и другие учёные. Их указание на точку зрения Д. И. Менделеева и данные о растворах серной кислоты в виде основных аргументов своей правоты расценивалось многими учёными, в том числе и немецкими, как противопоставление «гидратной теории Менделеева» теории электролитической диссоциации. Это привело к предвзятому и остро критическому восприятию позиций Д. И. Менделеева, например, тем же В. Нернстом.

В то время как данные эти относятся к очень сложным случаям равновесий в растворах, когда, помимо диссоциации, молекулы серной кислоты и воды образуют сложные полимерные ионы. В концентрированных растворах серной кислоты наблюдается параллельное протекание процессов электролитической диссоциации и ассоциации молекул. Отрицать справедливость теории электролитической диссоциации не даёт основания даже выявляемое благодаря электропроводности (по скачкам линии «состав -- электропроводность») присутствие разнообразных гидратов в системе H2O -- H2SO4. Требуется осознание факта одновременного протекания ассоциации молекул и диссоциации ионов.

Глава 4. Признание

4.1 Награды, академии и общества

Научный авторитет Д. И. Менделеева был огромен. Список титулов и званий его включает более ста наименований. Практически всеми российскими и большинством наиболее уважаемых зарубежных академий, университетов и научных обществ, он был избран своим почётным членом. Тем не менее, свои труды, частные и официальные обращения Дмитрий Иванович Менделеев подписывал просто: «Д. Менделеев» или «профессор Менделеев», крайне редко упоминая какие-либо присвоенные ему почётные звания.

Ситуация с признанием научных заслуг Д. И. Менделеева в действительности стала причиной трагедии -- одной личной, для самого Д. И. Менделеева; второй ? научной, для всей российской науки. Дело в том, что Д. И. Менделеев не был избран членом Императорской академии наук, то есть так и не стал академиком у себя на родине. Существует легенда, что члены Петербургской Академии наук под предлогом, что работ по химии у Д. И. Менделеева совсем немного, на выборах в академики предпочли ему химика Фёдора Фёдоровича Бейльштейна, «которого сегодня вспоминают только узкие специалисты», однако выбор этот нельзя назвать оскорбительным для Д. И. Менделеева.

В разное время Дмитрий Иванович Менделеев был награждён орденами не только Российской империи, но и зарубежных стран:

Орден Святого Владимира I степени

Орден Святого Владимира II степени

Орден Святого Александра Невского

Орден Белого Орла

Орден Святой Анны I степени

Орден Святой Анны II степени

Орден Святого Станислава I степени

Орден Почётного Легиона Д. И. Менделеев

доктор Туринской академии наук (1893),

доктор Кембриджского университета (1894),

доктор химии Санкт-Петербургского университета (1865),

доктор права Эдинбургского университета (1884),

доктор права Принстонского (1896) университета,

доктор права университета Глазго (1904),

доктор гражданского права Оксфордского университета (1894),

доктор философии и магистр свободных искусств Гёттингенского университета (1887);

член Лондонского королевского общества содействия естественным наукам (1892),

член Эдинбургского королевского общества (1888),

член Дублинского королевского общества (1886);

член Римской академия наук (Accademia dei Lincei, 1893),

член Королевской академии наук Швеции (1905),

член Американской академии искусств и наук (1889),

иностранный член Национальной академии наук Соединённых Штатов Америки (Бостон, 1903),

член Датской королевской Академии наук (Копенгаген, 1889),

член Ирландской королевской академии (1889),

член Югославянской академия наук (Загреб),

член Чешской академии наук, литературы и искусства (1891),

член Краковской академия наук (1891),

член Бельгийской академии наук, литературы и изящных искусств (accociй, 1896);

член Академии художеств (Санкт-Петербург, 1893);

почётный член Королевского института Великобритании (1891);

член-корреспондент Санкт-Петербургской академии наук (1876),

член Парижской академия наук (1899),

член Прусской академия наук (1900),

член Венгерской академия наук (1900),

член Болонской академии наук (1901),

член Сербской академия наук (1904);

почётный член МГУ (1880),

почётный член Киевского университета (1880),

почётный член Казанского университета (1880),

почётный член Харьковского университета (1880),

почётный член Новороссийского университета (1880),

почётный член Юрьевского университета (1902),

почётный член Санкт-Петербургского университета (1903),

почётный член Томского университета (1904);

почётный член Института сельского хозяйства и лесоводства в Новой Александрии (1895),

почётный член Санкт-Петербургского технологического института (1904),

почётный член Санкт-Петербургского политехнического института,

почётный член Санкт-Петербургской медико-хирургической академии (1869),

почётный член Петровской земледельческой и лесной академии (1881),

почётный член Московского технического училища (1880). Д. И.Менделеева также избрали своим почётным членом:

Русское физико-химическое общество (1880),

Русское техническое общество (1881),

Русское астрономическое общество (1900),

Санкт-Петербургское минералогическое (1890) общество,

ещё около 30 сельскохозяйственных, медицинских, фармацевтических и других российских обществ -- самостоятельных и университетских;

Общество биологической химии (Международное объединение длясодействия исследованиям, 1899),

Общество естествоиспытателей в Брауншвейге (1888),

Английское химическое общество (1883),

Американское химическое общество (1889),

Немецкое химическое общество (1894),

Физическое общество во Франкфурте-на-Майне (1875),

Общество физических наук в Бухаресте (1899),

Фармацевтическое общество Великобритании (1888),

Филадельфийский фармацевтический колледж (1893),

Королевское общество наук и литературы в Гётеборге (1886),

Манчестерское литературно-философское общество (1889),

Кембриджское философское общество (1897),

Королевское философское общество в Глазго (1904),

Научное общество Антонио Альцате (Мехико, 1904),

Международный комитет мер и весов (1901) и многие другие отечественные и зарубежные научные учреждения.

Учёный удостоен:

медали Дэви Лондонского королевского общества (1882),

медали Академии метеорологической аэростатики (Париж, 1884),

Фарадеевской медали Английского химического общества (1889),

медали Копли Лондонского королевского общества (1905) и многих других наград.

4.2 Нобелевская эпопея

Иностранные учёные выдвигали Дмитрия Ивановича Менделеева на Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 годах (соотечественники -- никогда). Статус премии подразумевал временной ценз: давность открытия не должна превышать 30 лет. Однако фундаментальное значение периодического закона (1869г) получило подтверждение именно в начале XX века с открытием инертных газов. В 1905 году кандидатура Д. И. Менделеева оказалась в «малом списке» -- с немецким химиком-органиком Адольфом Байером, который и стал лауреатом. В 1906 году его выдвинуло ещё большее число иностранных учёных. Нобелевский комитет присудил Д. И. Менделееву премию, но Шведская королевская академия наук отказалась утвердить это решение, в чём сыграло решающую роль влияние С. Аррениуса, лауреата 1903 года за теорию электролитической диссоциации -- как указано выше, существовало заблуждение о неприятии этой теории Д. И. Менделеевым; лауреатом стал французский учёный А. Муассан -- за открытие фтора. В 1907 году было предложено «поделить» премию между итальянцем С. Канниццаро и Д. И. Менделеевым (русские учёные опять в его выдвижении не участвовали). Однако 2 февраля учёный ушёл из жизни.

Заключение

В заключение хочется сказать, что Дмитрий Иванович Менделеев человек с большей буквы. Это великий русский ученый, сделавший немало для своей страны. У Дмитрия Ивановича необычайная широта интересов и редкая эрудированность в различных сферах науки. Менделеев является лучшим примером ученого по монтажу таланта и личности. Его жизнь прекрасный пример для подражания. Он учился других и учился сам, не стыдясь этого. Его труды во многих сферах науки и образования актуальны и по сей день. Его язык лёгок и прозрачен, что многие не посвящённые в науку люди с лёгкостью смогут его понять.

Литература

https://ru.wikipedia.org/wiki/Менделеев,_Дмитрий_Иванович#Менделеев_--_экономист_и_футуролог

https://www.sstu.ru/nauka/iypt/biografiya-d-i-mendeleeva/

https://gpeople-russia.ru/article/mendeleev-dmitrij-ivanovich

https://www.alto-lab.ru/chemists/zhenshhiny-i-deti-d-i-mendeleeva/

https://himya.ru/zhenshhiny-i-deti-d-i-mendeleeva.html

https://www.ng.ru/style/2001-01-24/16_children.html

Размещено на Allbest.Ru/