О чем произведение ломоносова о пользе стекла
Химик, физик, астроном, геолог, географ, а также поэт, историк и художник — не было такой области науки и искусства, в которой Ломоносов не находил бы себе применение. Но знаете ли вы, сколь велик был вклад ученого в архитектуру вообще и в облик интерьеров XVIII века в частности? Рассказывает Юлия Шишалова.
Основы стекловарения
Безусловно, стекло варили и до него — причем не одно столетие. Прозрачное, цветное — второе встречалось гораздо чаще, поскольку окрас удачно скрывал неизбежные пузырьки и дефекты.
В то же время опыт получения цветного стекла был исключительно эмпирическим: мастера толком не знали, как наверняка получить тот или иной оттенок, а те, кто обладал «секретным рецептом» и достаточным опытом — обычно и то, и другое уносили с собой в могилу.
Михаил Васильевич первым подвел под процесс выплавления стекла научную базу и метод. Доподлинно неизвестно, что же все-таки возбудило в нем такой негасимый интерес к тому, «чего и сильный огнь не может разрушИть» («Письмо о пользе стекла» фавориту Елизаветы графу Шувалову, написанное Ломоносовым в 1752 году, по многословности и поэтичности в отношении «прекрасного Стекла» так и не удалось никому перещеголять).
Вполне вероятно, то действительно были работы итальянских мозаичистов или мозаики киевских церквей, увиденные ученым во время путешествий. Или, возможно, все дело в пытливом уме, который до этого постигал тонкости добычи горных руд и минералов и вдруг вплотную столкнулся с плохо изученной темой стекла и других силикатных расплавов.
Так или иначе, с того момента, когда в 1748 году после нескольких лет хождения по инстанциям открылась химическая лаборатория, оснащенная оборудованием по ломоносовским чертежам, Михаил Васильевич рьяно принялся за дело и провел со стеклом порядка 4000 (!) опытов. Применив свои знаменитые способности великого систематизатора, ведя лабораторные журналы и строжайше соблюдая необходимые, согласно его методу, условия экспериментов: точную дозировку компонентов и последовательное изменение только одного из факторов, в то время как прочие показатели сохраняются неизменными.
Знание — сила
В результате проведенной фундаментальной работы Ломоносову, во-первых, удалось значительно расширить список возможных «ингредиентов» для шихты — так называется смесь компонентов, которая после высокотемпературной обработки превращается в стекло. Бывший тогда в обиходе набор из 15 веществ Михайло довел до 60, тщательно подготавливая их к каждому опыту и очищая от возможных примесей.
Во-вторых, это было первое научное исследование взаимодействия стекла с минеральными красителями. Благодаря разработанной Ломоносовым исследовательской методике, ему удалось записать множество готовых рецептов «приготовления» тех или иных цветных стекол, в которых наряду с разным составом шихты фигурировали разные комбинации способов химической обработки. Фактически, чередуя различные приемы в условиях окисления или восстановления и вводя в разной концентрации свинец, олово, сурьму и медь, гениальный химик получил стекло редчайших оттенков зеленого, изумрудного и «королевского» красного.
В-третьих, Михаил Васильевич впервые четко сформулировал то, что лежит в основе всего современного стекольного производства: свойства конечного материала напрямую зависят от его состава. Варьируя состав, можно получать стекла, отличающиеся друг от друга как внешне — по цвету и светопрозрачности, — так и, скажем, по прочности.
Именно там, в ломоносовской лаборатории, были заложены основы физической химии, которая сейчас считается чуть ли не самым значительным разделом химии вообще. А кроме того, разработка рецептур, дающих гарантированный итоговый результат, сделала возможным и логичным производство стекла в промышленных целях и масштабах.
От лаборатории к фабрике
Пройдя еще одну череду бюрократических и финансоизыскательных процедур, из Санкт-Петербургской лаборатории ученый отправился за несколько десятков километров, в деревню Усть-Рудица. Здесь в 1754 году заработало первое промышленное стекольное производство невиданного доселе размаха.
Жизнь в деревушке в окрестностях Ораниенбаума закипела на таком градусе, какой раньше местные жители вкушали разве что с самогоном.
Как и лабораторию, фабрику Ломоносов спланировал и сконструировал сам, проявив себя гениальным инженером и управленцем одновременно. При выборе места он учел близость великолепных ямбургских песков и богатых лесов, ресурс которых необходим для работы плавильных печей. Чтобы сократить транспортные расходы и не возить кирпич с удаленного завода, Михаил Васильевич построил в Усть-Рудице свой собственный — решение, достойное экотехнологичного менеджмента XXI века.
Возведенная по соседству водяная мельница выполняла сразу несколько функций: размалывала куски пород для шихты, приводила в движение шлифовальные станки, а также великолепно справлялась с другой механической работой, над которой на конкурентных заводах корпели — с гораздо меньшей эффективностью — крепостные крестьяне.
Впрочем, конкурентами фабрики в Усть-Рудице они и не были: нигде больше не производили цветное непрозрачное стекло в таком богатейшем ассортименте и таких чистых оттенков.
«Песнь льда и пламени»
Уже упоминавшееся «Письмо о пользе Стекла» примечательно не только сквозящей в нем страстью исследователя, но и перечнем возможностей материала, который в контексте XVIII века кажется удивительно полным. Скажем больше: написанную Ломоносовым поэму-трактат можно смело назвать гениальнейшей рекламой стекла за всю историю человечества — тем более, что по сути она таковой и являлась. Научные изыскания нуждались в инвестициях, и граф Шувалов, которому адресовалось письмо, мог бы стать их источником.
Интересно, что в произведении, которое хочется назвать не меньше, чем одой, помимо очевидных областей применения (изготовление посуды, украшений), акцентируется незаменимость стекла для хранения лекарств («в Стекле одном оне безвредны пребывают»), получения фарфора, создания финифтей и мозаик. А еще — строительства оранжерей («зимою за Стеклом цветы хранятся живы») и, конечно же, домов: «Но солнечны лучи он [человек] сквозь Стекло впускает и лютость холода чрез то же отвращает». И это при том, что до изобретения действительно энергоэффективных стеклопакетов, надежно защищающих от холода и ветра, оставалось порядка 200 лет!
Сто пудов
Впрочем, это не значит, что во времена императрицы Елизаветы стекло не использовалось в строительстве или интерьерном декоре.
Напротив: на отделку только дворцов Ораниенбаума пошло 100 пудов цветной ломоносовской смальты. Полы устлали «цветистые ковры», стены украсили мозаичные панно и картинные обрамления. До наших дней сохранились и три стола, у которых на крышке набраны стеклянные узоры по эскизам архитектора А. Ринальди.
Мозаики волновали ученого почти так же сильно, как химические опыты или физические теории света и цвета, на которые его натолкнула работа со стеклом. За почти 20 лет из созданной при фабрике мозаичной мастерской вышло немало отличных специалистов и более 40 мозаичных панно, к части из которых руку приложил сам Михайло, выработавший, как водится, свою особую технологию их составления.
Самое известное полотно Ломоносова — «Полтавская баталия» — в данный момент вполне себе мирно покоится на стене Санкт-Петербургской Академии Наук. Мозаичный портрет Петра I есть и в Эрмитаже, однако символично именно то, что искусство художника признали наукой. А научный подход, разоблачающий арканистов-алхимиков и воспевающий технологию, — нельзя не признать искусством.
Юлия Шишалова
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:
- 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.
- Получение, с помощью химической очистки, достаточно чистых минеральных красителей.
- 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.
- М.В. Ломоносов
- Избранные произведения
- Примечания
Письмо о пользе Стекла. Отд. изд. Спб., 1753, — Соч. 1757. Представляет собой просветительскую поэму, написанную в форме дружеского послания к И. И. Шувалову. Ломоносов отстаивает право науки истолковывать явления природы независимо от
517
религиозных представлений и традиций; защищает учение Коперника и Кеплера о солнечной системе, а также взгляды Джордано Бруно о множестве населенных миров.
Две ночи сложены в едину. Согласно древнегреческому мифу, Зевес, посещая Алкмену, мать Геркулеса, чтобы продлить свидание с ней, слил две ночи в одну.
Которая дала путь чудным сим родам. Имеется в виду образование вулканического «стекла» из остывшей лавы после извержения Этны.
Довольна чадом мать, доволен им отец — т. е. «натура» (природа) и огонь.
Блеск Стекла. Имеется в виду глазирование фарфора стекловидной массой.
Финифти, Мозаики. Финифть — род эмали. Финифтяное дело было распространено на русском Севере (Великий Устюг, Сольвычегодск). Мозаика первоначально составлялась из частиц естественных камней и минералов, замененных впоследствии непрозрачными цветными стеклами (смальтой).
В Америке живут и т. д. Речь идет о древних обитателях Нового Света, которых порабощали европейские завоеватели.
Кастиллан— кастилец. Здесь: конкистадор.
Небесным без греха огнем курим табак. Речь идет о зажигательных стеклах.
Аристарх из Самоса (III в. до и. э.) — греческий философ и астроном. Он утверждал, что звездная сфера и Солнце неподвижны, а Земля обращается по окружности, центром которой служит Солнце (причем центр звездной сферы не совпадает с этим центром). По свидетельству Плутарха, стоик
Клеант обвинил Аристарха в святотатстве.
Запутан циклами. Чтобы согласовать сложные движения планет по небосводу с принятой в средние века «системой мира» Клавдия Птолемея, было принято, что каждая планета движется по особому кругу, называемому «эпициклом», причем центр каждого «эпицикла» в свою очередь двигался по другому кругу, еще большему («дифференту»). Для приспособления этой теории к практическим расчетам приходилось ее все более и более усложнять и вводить новые дополнительные «эпициклы».
Гугений — латинизированная форма фамилии голландского ученого Христиана Гейгенса (Гюйгенса, 1629—1695), которым были открыты кольца вокруг планеты Сатурн. Книга Гейгенса «Космотеорос», знакомившая с учением Коперника, появилась в русском переводе в 1717 г.
Кеплер Иоганн (1571—1630), немецкий астроном, разработавший законы движения планет и завершивший учение
Коперника. Последний, указав на центральное положение Солнца в нашей системе, не смог отрешиться от традиционного представления, что движение планет может совершаться только по кругу, и поэтому был вынужден сохранить часть «эпициклов» (см. выше). Кеплер, доказав, что это движение совершается по эллипсисам, устранил эти противоречия.
Августин (354—430) — западноевропейский (вечерний) богослов, отрицавший в своей книге «О граде божием» существование антиподов (людей, живущих на противоположном полушарии).
В костелах новых — т. е. построенных в Новом Свете католиками.
Стеклянный шар — часть электростатической машины, в которой электричество получалось путем трения о стеклянную поверхность.
До лета прошлого. Имеется в виду известие об опытах Франклина с атмосферным электричеством, полученное в 1752 г.
Прощает миллионы. 15 декабря 1752г. Елизавета издала указ о снятии недоимок по подушному сбору.
Меценат — И. И. Шувалов.
Морозов А.А. Комментарии: Ломоносов. Письмо о пользе Стекла // М.В. Ломоносов. Избранные произведения. Л.: Советский писатель, 1986. С. 517—518. (Библиотека поэта; Большая серия).
© Электронная публикация РВБ, 20042020. Версия 2.0 от 1 декабря 2016 г.
Инфоурок
›
Химия
›Презентации›Презентация по химии “Наука о стекле в творчестве Ломоносова”
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Наука о стекле в творчестве М. В. Ломоносова презентация в честь 300-летия М.В. Ломоносова
2 слайд
Описание слайда:
Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) – великий русский учёный-энциклопедист, естествоиспытатель и филолог, поэт и художник, философ естествознания, организатор отечественной науки и естествознания. По его инициативе и проекту создан в 1755 г. Московский университет. Михаил Васильевич Ломоносов родился в деревне Денисовка (по другим данным – в деревне Мишанинская) близ села Холмогоры Архангельской губернии в семье крестьянина-помора. В 19 лет он ушел из дома в Москву, где под вымышленным дворянским именем поступил в Славяно-Греко-Латинскую академию. В числе лучших учеников Ломоносов был направлен для продолжения образования в университет при Петербургской академии наук, а затем за границу, где совершенствовался в химии, физике, металлургии. В 34 года он стал одним из первых русских академиков. Круг его интересов и исследований в естествознании охватывал самые различные области фундаментальных и прикладных наук (физика, химия, география, геология, металлургия, астрономия). Ломоносов глубоко проник в материалистическую сущность природы, пропагандировал и развивал её основные физические и философские принципы: закон сохранения материи и движения, принципы познаваемости, закономерности законов природы.
3 слайд
Описание слайда:
НАУКА О СТЕКЛЕ Наука о стекле — один из наиболее важных разделов в естественнонаучном наследии Михаила Васильевича Ломоносова. Настоящая дисциплина, в современном понимании научно-исследовательских теории и практике, была основана именно им. Наука эта родилась на стыке химии и физики, как область физико-химических исследований, то есть в пределах новой же науки — физической химии. Подход, который свойственен деятельности учёного в контексте исследований силикатов и, в частности стёкол, мало чем отличается от того, на протяжении более чем ста последовавших лет. Здесь имеется в виду и теоретическая сторона и особенности лабораторной практики, хорошо разработанной технологической базы. М. В. Ломоносовым проведено огромное количество исследований стёкол, он заложил основы производства цветных разновидностей этих материалов, им выработана методика варки смальт, которые получили применение в создании возрождённых им мозаик.
4 слайд
Описание слайда:
ЛАБОРАТОРИЯ В своей Химической лаборатории В. Ломоносов в 1752—1753 годах впервые за всю историю науки читал курс физической химии студентам академического университета. А разрешение на строительство этой лаборатории он смог получить только после трёхлетних усилий — это была первая научно-исследовательская и учебная лаборатория в России. « … без лаборатории принуждён только одним чтением химических книг и теориею довольствоваться, а практику почти вовсе оставить и для того от ней со временем отвыкнуть. — М. В. Ломоносов » Здесь он провёл более 4-х тысяч опытов! Разрабатывая день за днём, месяц за месяцем технологию цветных стёкол — прозрачных и непрозрачных. Эту методику он применил в промышленной варке цветного стекла и при создании изделий из него.
5 слайд
Описание слайда:
3 крупных этапа в исследованиях В четырёхлетних фундаментальных научных исследованиях по химии стекла, проводившихся М. В. Ломоносовым, и потребовавших упомянутых четыре тысячи опытов, можно наблюдать три крупных этапа: Расширение ассортимента исходных материалов. Получение сравнительно чистых разных минеральных красителей — посредством химической обработки природных и искусственных соединений. Изучение действия красителей на стекло
6 слайд
Описание слайда:
ЛАБОРАТОРИЯ Собственноручная запись М. В. Ломоносова в лабораторном журнале. Прошение М. В. Ломоносова об учреждении химической лаборатории, его план этой лаборатории и её макет. Музей М. В. Ломоносова. Санкт-Петербург.
7 слайд
Описание слайда:
Возможную причину особого интереса учёного к стеклу высказывает Н. Н. Качалов, отмечая, что большинство исследователей склоняется к мнению об увиденных М. В. Ломоносовым в 1746 году итальянских мозаичных картинах, которые возбудили в нём желание во что бы то ни стало воспроизвести их. Другое мнение о природе этого интереса указывает: к решению задачи по изготовлению цветных стёкол его побудили увиденные в 1734 году в Киеве мозаики, однако Н. Н. Качалов напоминает, что сама эта поездка — факт недостоверный. В то же время, по его мнению, нельзя оставить без внимания близкое знакомство учёного со стёклами и другими силикатными расплавами в процессе изучения им технологии горнорудного и металлического дела, где шлаки занимают очень важное место — ведь именно в этой области он специализировался во время своей учёбы за границей.
8 слайд
Описание слайда:
ПИСЬМО О ПОЛЬЗЕ СТЕКЛА М. В. Ломоносов, ища поддержки и субсидий для развития исследований стёкол, написал беспрецедентное поэтическое произведение «Письмо о пользе Стекла к высокопревосходительному господину генералу-поручику действительному Ея Императорскаго Величества камергеру, Московскаго университета куратору, и орденов Белаго Орла, Святаго Александра и Святыя Анны кавалеру Ивану Ивановичу Шувалову, писанное в 1752 году»…
9 слайд
Описание слайда:
Литература Качалов Н. Н. Стекло. М.: Издательство АН СССР. 1959 Безбородов М. А. М. В. Ломоносов и его работа по химии и технологии силикатов. К двухсотлетию первой научной химической лаборатории в России. 1748 ~ 1948. М. —Л.: Издательство Академии Наук. 1948 Любимов Н. Жизнь и труды Ломоносова. Часть первая. Москва. Университетская типография (Катков и К°), на Страстном бульваре. 1872 Будилович А. С. Ломоносов как натуралист и филолог. СПб. 1869 Михаил Васильевич Ломоносов. Избранные произведения в 2-х томах. М.: Наука. 1986 Сайт artglass.kiev.ua
10 слайд
Описание слайда:
Процесс изготовления художественных изделий из стекла Затем следует процесс варки стекла. Это очень важная операция. От нее во многом зависит качество готовых изделий. Варят стекло в стекловаренных печах при постепенном повышении температуры в них от 700° до 1450° — 1480 °С. После этого массу охлаждают.
11 слайд
Описание слайда:
Процесс изготовления художественных изделий из стекла Далее следует выработка или формование изделий.
12 слайд
Описание слайда:
Процесс изготовления художественных изделий из стекла После формования изделия обжигают (выдерживают в печах при 530—580 °С) и медленно охлаждают для повышения их термической и механической устойчивости.
13 слайд
Описание слайда:
Процесс изготовления художественных изделий из стекла Затем обрабатывают (обрезают верхушки изделий, примыкающие к выдувной трубке, выравнивают шлифовкой края, донья, горловину) и украшают. Украшения наносят на горячее изделие или на готовое изделие.
14 слайд
Описание слайда:
ПИСЬМО О ПОЛЬЗЕ СТЕКЛА « Неправо о вещах те думают, Шувалов, Которые Стекло чтут ниже Минералов, Приманчивым лучем блистающих в глаза: Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса. … Так в бисере Стекло, подобясь жемчугу, Любимо по всему земному ходит кругу. Им красится народ в полунощных степях, Им красится Арап на южных берегах. В Америке живут, мы чаем, простаки, Что нам драгой металл из сребряной реки Дают Европскому купечеству охотно И бисеру количество несчотно, Но тем, я думаю, они разумне нас, Что гонят от своих бедам причину глаз. … Потом Гугении, Кеплеры и Невтоны, Преломленных лучей в Стекле познав законы, Разумной подлинно уверили весь свет, Коперник, что учил, сомнения в том нет. … Во зрительных трубах Стекло являет нам, Колико дал Творец пространство небесам. Толь много солнцев в них пылающих сияет, Недвижных сколько звезд нам ясно ночь являет. … Далече до конца Стеклу достойных хвал, На кои целый год едва бы мне достал. Затем уже слова похвальны оставляю И что о нем писал, то делом начинаю.»
15 слайд
16 слайд
17 слайд
18 слайд
19 слайд
20 слайд
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка – книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс профессиональной переподготовки
Учитель химии
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии и химии
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
К учебнику:
«Химия», Габриелян О.С.
К уроку:
§ 4. Краткий очерк истории развития химии
Номер материала:
ДБ-772474
Вам будут интересны эти курсы: