Наука и промышленность в России XVIII века

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

Технический университет

Факультет IV

Кафедра истории Отечества, науки и культуры

Курсовая работа

Тема:

Наука и промышленность в России XVIII века

Студент Егоров С.А.

Руководитель Гуркин А.Б.

2011 год



Содержание

Глава 1. Реформы Петра I

1.1 Промышленные реформы

1.2 Академия наук

Глава 2. Наука

2.1 Труды Ломоносова

2.2 Успехи химии

Глава 3. Промышленность

3.1 Металлургия

3.2 Приборостроение

Заключение

Литература

Приложение



Введение

XVIII век в России был наполнен разнообразными событиями. Петровские реформы (конец XVII века -- 1-я четверть XVIII века) оказали значительное влияние на социально-экономическое и культурное развитие страны. Победа в Северной войне дала выход России к Балтийскому морю. В устье Невы строится c 1703 г. город-порт Санкт-Петербург, куда в 1712 году переносится столица России.

Однако, несмотря на то, что львиная доля средств казны уходит на военное дело, развитие науки и промышленности не осталось в стороне. Именно об этом и пойдет речь в данной работе. Эта тема актуальна, так как дает представления о начале развития науки в России. Именно в это столетие такие науки как химия, металлургия, машиностроение и др., получили небывалое развитие. Без сомнения, величайшими научными и техническими деятелями того времени были: ученый Ломоносов Михаил Васильевич, механики Кулибин и Нартов, приборостроитель Калмыков и др.

Развитие науки шло в тесном сотрудничестве с иностранными учеными. И хотя во многих случаях иностранцы приносили больше вреда, чем пользы, некоторые из них действительно внесли большой вклад в русскую науку. Первым храмом науки страны стала Академия наук. Несмотря на то, что труды членов академии наук коренным образом повлияли на развитие страны, цена этого прогресса была велика, в особенности для русского юношества академии. Многие иностранные ученые, в частности Шумахер, яро принижали русских. Русские ученые работали в чудовищных условиях. Плата за труд русскому ученому была очень мала, и её едва хватало на пропитание в то время, как иностранцы получали зарплату в десятки раз большую, при этом, не внося никаких новшеств.



Глава 1. Реформы Петра I

1.1 Промышленные реформы

Осознав во время Великого посольства техническое отставание России, Пётр не мог обойти стороной проблему реформирования российской промышленности. Одной из главных проблем было отсутствие квалифицированных мастеров. Царь решал эту проблему путём привлечения на русскую службу иностранцев на выгодных условиях, посылкой русских дворян на обучение в Западную Европу. Фабриканты получали большие привилегии: освобождались с детьми и мастерами от военной службы, были подсудны только суду Мануфактур-коллегии, избавлялись от податей и внутренних пошлин, могли беспошлинно привозить из-за границы нужные им инструменты и материалы, их дома освобождались от военного постоя.

Около Нерчинска в Сибири в 1704 был построен первый в России сереброплавильный завод. В следующем году он дал первое серебро.

Существенные меры были предприняты по геологоразведке полезных ископаемых России. Ранее российское государство в сырьевом отношении полностью зависело от иностранных государств, прежде всего, Швеции (оттуда везли железо), однако после открытия залежей железной руды и других полезных ископаемых на Урале надобность в закупках железа отпала. На Урале в 1723 заложен крупнейший железоделательный завод в России, из которого развился город Екатеринбург. При Петре были основаны Невьянск, Каменск-Уральский, Нижний Тагил. Появляются оружейные заводы (пушечные дворы, арсеналы) в Олонецком крае, Сестрорецке и Туле, пороховые заводы -- в Петербурге и под Москвой, развивается кожевенная и текстильная промышленность -- в Москве, Ярославле, Казани и на Левобережной Украине, что обуславливалось необходимостью производства экипировки и обмундирования для русских войск, появляется шелкопрядение, производство бумаги, цемента, сахарный завод и шпалерная фабрика.

В 1719 году была издана «Берг-привилегия», по которой всякому давалось право всюду искать, плавить, варить и чистить металлы и минералы при условии платежа «горной подати» в 1/10 стоимости добычи и 32-х долей в пользу владельца той земли, где найдены залежи руды. За утайку руды и попытку препятствовать добыче собственнику грозила конфискация земли, телесное наказание и даже смертная казнь «по вине смотря».

Основной проблемой на русских мануфактурах того времени была нехватка рабочей силы. Проблема решалась насильственными мерами: к мануфактурам приписывали целые деревни и сёла, крестьяне которых отрабатывали свои подати государству на мануфактурах (такие крестьяне получат название приписных), на фабрики посылали преступников и нищих. В 1721 году последовал указ, в котором разрешалось «купецким людям» покупать деревни, крестьян которых можно было переселять на мануфактуры (такие крестьяне получат название посессионных).

Дальнейшее развитие получила торговля. Со строительством Петербурга роль главного порта страны перешла от Архангельска к будущей столице. Сооружались речные каналы.

В целом политику Петра в торговле можно охарактеризовать как политику протекционизма, заключающуюся в поддержке отечественного производства и установлении повышенных пошлин на импортную продукцию (это соответствовало идее меркантилизма). В 1724 году был введён защитный таможенный тариф -- высокие пошлины на иностранные товары, которые могли изготовлять или уже выпускали отечественные предприятия.

Таким образом, при Петре было положено основание русской промышленности, в результате чего в середине XVIII века Россия вышла на первое место в мире по производству металла. Число фабрик и заводов в конце царствования Петра простиралось до 233



1.2 Академия наук

Первым президентом академии был назначен медик Лаврентий Блюментрост. Заботясь о соответствии деятельности Академии мировому уровню, Петр I пригласил в нее ведущих иностранных ученых. В числе первых были математики Николай и Даниил Бернулли, Христиан Гольдбах, физик Георг Бюльфингер, астроном и географ Жозеф Делиль, историк Г.Ф. Миллер. В 1727 г. членом Академии стал Леонард Эйлер.

Академическая Конференция стала органом коллективного обсуждения и оценки результатов исследований. Ученые не были связаны какой-нибудь господствующей догмой, пользовались свободой научного творчества, активно участвуя в противоборстве картезианцев и ньютонианцев. Практически неограниченными были возможности публиковать научные труды.

Научная работа академии в первые десятилетия велась по трем основным направлениям (или «классам»): математическому, физическому (естественному) и гуманитарному. Были созданы Анатомический театр, Географический департамент, Астрономическая обсерватория, Физический и Минералогический кабинеты. Академия имела Ботанический сад и инструментальные мастерские. Здесь трудились крупные ботаники И.Г. Гмелин и И.Г. Кельрейтер, основатель эмбриологии К.Ф. Вольф, знаменитый натуралист и путешественник П.С. Паллас. Работы по теории электричества и магнетизма проводились Г.В. Рихманом и Ф.У. Эпинусом. Благодаря исследованиям академических ученых закладывались основы для развития горного дела, металлургии и других отраслей промышленности России. Велись работы по геодезии и картографии. В 1745 г. была создана первая генеральная карта страны -- «Атлас Российский».

Деятельность Академии с самого начала позволила ей занять место среди крупнейших научных учреждений Европы. Этому способствовала известность таких корифеев науки, как Л. Эйлер. Уже в 1736 г. известный французский физик Дорту де Меран писал: «Петербургская академия со времени своего рождения поднялась на выдающуюся высоту науки, до которой академии Парижская и Лондонская добрались только за 60 лет упорного труда».

Научная деятельность Леонарда Эйлера началась в Петербургской академии наук. Математические исследования Л. Эйлера знаменовали важнейший, после Ньютона и Лейбница, этап в развитии математического анализа и его приложений. Л. Эйлер получил глубокие результаты в теории чисел, заложил основы комплексного анализа, вариационного исчисления, аналитической механики и, вместе с Даниилом Бернулли, -- гидродинамики. Его математические исследования были тесно связаны с практическими проблемами механики, баллистики, картографии, кораблестроения, навигации. Эйлер воспитал первых российских математиков, ставших членами Академии.

Целую эпоху в истории Академии и российской науки составила научная, просветительская и организаторская деятельность Михаила Васильевича Ломоносова. Он обогатил ее фундаментальными открытиями в химии, физике, астрономии, геологии, географии; внес большой вклад в разработку истории, языкознания и поэтики; организовал в 1748 г. первую химическую лабораторию; активно участвовал в 1755 г. в основании Московского университета, ныне носящего его имя.



Глава 2. Наука

2.1 Труды Ломоносова

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) -- первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик и физик; он вошёл в науку как первый химик, который дал физической химии определение, весьма близкое к современному, и предначертал обширную программу физико-химических исследований; его молекулярно-кинетическая теория тепла во многом предвосхитила современное представление о строении материи, -- многие фундаментальные законы, в числе которых одно из начал термодинамики; заложил основы науки о стекле. Астроном, приборостроитель, географ, металлург, геолог, поэт, утвердил основания современного русского литературного языка, художник, историк, поборник развития отечественного просвещения, науки и экономики. Разработал проект Московского университета, впоследствии названного в его честь. Открыл наличие атмосферы у планеты Венера. Большинство его трудов было проведено в Академии наук.

М.В. Ломоносов прибыл в Петербургскую Российскую Императорскую Академию Наук в период, когда она вступила во второе десятилетие своей деятельности. Это было уже сложившееся научное учреждение, имевшее значительный для того времени штат сотрудников. В Академии были представлены все ведущие научные дисциплины того времени.

Несмотря на тяжёлые условия жизни, любознательный студент Ломоносов с первых дней прибытия в Академию проявил интерес к наукам. Под руководством В.Е. Адодурова он начал изучать математику, у профессора Г.В. Крафта знакомился с экспериментальной физикой, самостоятельно изучал стихосложение. По свидетельству ранних биографов, в течение этого довольно непродолжительного периода обучения в Петербургской академии Ломоносов «слушал начальные основания философии и математики и прилежал к тому с крайнею охотою, упражняясь между тем и в стихотворении, но из сих последних его трудов ничего в печать не вышло. Отменную оказал склонность к экспериментальной физике, химии и минералогии»

В 1736 году Ломоносов поехал учиться в Европу по указу начальства Академии наук.

За время отсутствия Ломоносова в Академии сменилось два президента, и к середине 1741 года Академия так и не имела руководителя. Число профессоров заметно сократилось, многие кафедры пустовали, росли денежные долги Академии.

10 июня 1741 года Ломоносов был направлен к профессору ботаники и естественной истории И. Амману для изучения естествознания. Этот профессор был всего на четыре года старше Ломоносова. Ломоносов под руководством Аммана приступил к составлению Каталога собраний минералов и окаменелостей Минерального кабинета Кунсткамеры. Он быстро справился с этой задачей, одним из первых его научных трудов. В 1745 году он хлопочет о разрешении читать публичные лекции на русском языке; в 1746 году -- о наборе студентов из семинарий, об умножении переводных книг, о практическом приложении естественных наук. В то же время Ломоносов усиленно ведёт свои занятия в области минералогии, физики и химии, печатает на латинском языке длинный ряд научных трактатов.

В 1748 году при Академии возникают Исторический Департамент и Историческое Собрание, в заседаниях которого Ломоносов вскоре начинает вести борьбу с Г.Ф. Миллером, обвиняя его в умышленном принижении в научных исследованиях русского народа. Он представляет ряд записок и проектов с целью «приведения Академии Наук в доброе состояние», усиленно проводя мысль о «недоброхотстве ученых иноземцев к русскому юношеству», к его обучению. В 1749 году, в торжественном собрании Академии Наук, Ломоносов произносит «Слово похвальное императрице Елизавете Петровне», имевшее большой успех; с этого времени Ломоносов начинает пользоваться большим вниманием при дворе. Он сближается с любимцем Елизаветы И.И. Шуваловым, что создает ему массу завистников, во главе которых стоит И.Д. Шумахер.

При близких отношениях с Шуваловым козни Шумахера делаются для Ломоносова не страшными; он приобретает и в Академии большое влияние. Под влиянием Ломоносова совершается в 1755 году открытие Московского университета, для которого он составляет первоначальный проект, основываясь на «учреждениях, узаконениях, обрядах и обыкновениях» иностранных университетов. Ещё раньше, в 1753 году, Ломоносову, при помощи Шувалова, удается устроить фабрику мозаики. Для этих целей 6 мая 1753 императрица Елизавета жалует Ломоносову мызу Усть-Рудица и четыре окрестных деревни. В том же году Ломоносов хлопочет об устройстве опытов над электричеством, о пенсии семье профессора Г.В. Рихмана, которого убило молнией; особенно озабочен Ломоносов тем, чтобы «сей случай (смерть Рихмана во время физических опытов) не был протолкован противу приращения наук».

1756 году Ломоносов отстаивает против Миллера права низшего русского сословия на образование в гимназии и университете. В 1759 году он занят устройством гимназии и составлением устава для неё и университета при Академии, причём опять всеми силами отстаивает права низших сословий на образование, возражая на раздававшиеся вокруг него голоса: «куда с учеными людьми?». Учёные люди -- доказывает Ломоносов, -- нужны «для Сибири, для горных дел, фабрик, сохранения народа, архитектуры, правосудия, исправления нравов, купечества, единства чистые веры, земледельства и предзнания погод, военного дела, хода севером и сообщения с ориентом». В то же время идут занятия Ломоносова по Географическому Департаменту; под влиянием его сочинения «О северном ходу в Ост-Индию Сибирским океаном» в 1764 году снаряжается экспедиция в Сибирь.

Среди этих неустанных трудов Ломоносов умирает, 4 апреля 1765 года. Незадолго до смерти Ломоносова посетила императрица Екатерина II, «чем подать благоволила новое Высочайшее уверение о истинном люблении и попечении своем о науках и художествах в отечестве» («Санкт-Петербургские Ведомости», 1764). В конце жизни Ломоносов был избран почетным членом Стокгольмской и Болонской академий наук. Ломоносов похоронен в Александро-Невской лавре. Надгробие М.В. Ломоносова -- мраморная стела с латинской и русской эпитафией и аллегорическим рельефом. Мастер Ф. Медико (Каррара) по эскизу Я. Штелина, 1760-е годы.

2.2 Успехи в химии

Химия как наука в России зародилось довольно поздно. Вопрос почему? На это есть ряд причин. Одна из них - это то, что в России не было алхимиков. Тех самых, что пытались получить золото из железа и вообще все, что только можно. Этим «ученым» в России не верили, однако во многом химия обязана именно им: алхимии изготовили первую химическую посуду, провели первые опыты, открыли многие вещества и т. д.

Так с чего же началась история химии в России?

Первая знаменательная дата в истории российской химии, да и науки вообще - это 1725 год. По указу Петра I создается Петербургская Академия Наук. При ней создавались также академический университет и гимназия. Как и все, что создавалось Петром I, академия создавалась на пустом месте. Имеется в виду, что не было практически никаких научных кадров. Поэтому на должность академиков приглашались иностранцы, большей частью немцы. Однако этим иностранцам была важна лишь хорошая зарплата, никаких научных открытий они не принесли науке. Позже, когда появились первые молодые российские ученые, возникла и сохранилась на очень многие годы борьба иностранцев и русских. Это довольно сильно тормозило российскую науку.

Первым академиком-химиком был некто М.Бюргер. Он был приглашен на эту должность в марте 1726 года. Никаких трудов он после себя не оставил и пробыл на этом посту совсем не долго. В июле того же года он, направляясь домой, выпал из коляски и разбился на смерть. Долгое время кафедра химии пустовала, ее занимали по совместительству ученые других специальностей. В 1736 году ее ненадолго занял некий Миганд. Ничего, не сделав за год своей деятельности, он в 1737 году уехал. Только в 1745 году кафедра химии перешла в надежные руки. Ее занял Михаил Васильевич Ломоносов.

К концу XVIII в. исследования, химико-техническая и экспедиционная деятельность химиков России получила особенно широкое развитие. Выдающиеся труды и начинания Ломоносова в области химии оказали настолько большое влияние на академические и правительственные круги России, что в Петербургской академии наук во второй половине XVIII в. установилась традиция особого внимания к химии и, в особенности, к организации химико-технических изысканий.

В послеломоносовский период в Петербурге работало несколько химиков. В связи с расширением экспедиционной деятельности Академии наук кафедру химии в ней занимали одновременно по нескольку химиков. Многие из них получили известность своими трудами.

Видным естествоиспытателем и химиком конца XVIII в. в России был Кирилл Густавович (Эрик) Лаксман (1738-1796) (31). По происхождению он был финном и учился в университете в Або. В 1762 г., сделавшись лютеранским пастором, он приехал в Петербург в качестве учителя в лютеранском (Петропавловском) училище. В 1764 г. он был назначен пастором в Барнаул и одновременно избран корреспондентом Петербургской академии наук. В Барнауле Лаксман занялся научными исследованиями. Будучи подвижным и деятельным, он принялся за изучение минералов, флоры и фауны, посылая отчеты о своих исследованиях, собранные коллекции и отдельные образцы в Петербург и Стокгольм. В Сибири Лаксман познакомился со знаменитым русским изобретателем И.И. Ползуновым (1728-1766) и под его руководством изучил горное дело, металлургию и техническую химию.

В 1770 г. Лаксман был избран академиком по кафедре химии и экономии (т. е. хозяйственной и технической химии), ему была передана ломоносовская лаборатория. Он приобрел широкую известность своими успешными опытами по замене поташа и природной соды при варке стекла природной глауберовой солью. По существу, Лаксман изобрел способ получения из глауберовой соли искусственной соды.

Лаксман так описывает свой способ: «Я взял четыре пуда сей щелочной ископаемой соли, известной под названием глауберовой, горькой, слабительной, сибирской соли, а у Мунгальских народов гуджир называемой. Сие кристалловидное вещество выставил я на открытый воздух и попустил оному распасться. По прошествии двух недель лишилось оно влажности, нужной к составлению кристалловидного образа, распалося в весьма тонкий белый порошок и половину тяжести своей потеряло. Сей нежный порошок смешал я с четырьмя фунтами угольного порошка, приготовленного из обыкновенного соснового угля... Смешав, все сие всыпал я в раскаленную перепепливающую печь, и тотчас начала оная смесь многочисленные испускать искры и распространился кисловатый, слегка на серную печень сдающийся запах. Каление продолжал я несколько часов и несколько раз мешал. Но когда перестали показываться искры, вынул я всю соль из печи, которая доказала все свойства соды, или чистой щелочной соли из царства ископаемых. Будучи хорошо перемешана с четырьмя пудами песку и вторично чрез несколько часов калёна, расплавилася смесь сия в чистое зеленоватое стекло; с толченым же и мелко просеянным кварцем дала стекло белое, на подобие воды прозрачное».

Таким образом, речь здесь идет о получении соды по методу, принципиально не отличающемуся от метода Леблана. Так как применение полученной таким путем соды вместо поташа в стекловарении было успешно осуществлено Лаксманом еще в 1764 г. и затем в промышленном масштабе - на построенном им стекловаренном заводе в Тальцинске в 1784 г., то имеются все основания считать его первооткрывателем так называемого леблановского метода получения соды.

Деятельность другого академика Петербургской академии наук - химика этого периода Ивана Ивановича (Иоганна Готлиба) Георги (1729-1802) (33) отразила как общие тенденции в развитии химии второй половины XVIII в., так и особенности развития естествознания в России. В отличие от своих современников-химиков Георги как химик занимался техническими и сельскохозяйственными анализами, исследовал самые различные продукты, главным образом растительного и животного происхождения. Впрочем, Георги принадлежат некоторые исследования минералов и горных пород. После смерти Георги осталась незаконченной его книга «Курс химии» Современником и коллегой Георги по Академии наук в Петербурге был Никита Петрович Соколов (1748-1795). Он получил медицинское образование в университетах Лейдена и Страсбурга. Знаменитый когда-то своей химико-медицинской школой Лейденский университет во второй половине XVIII в. уже потерял свой блеск и жил в значительной степени старыми, отсталыми традициями. Об этом свидетельствует, в частности, тематика исследований, которые выполняли Соколов и другие молодые русские ученые, командированные в Лейден. Так, по возвращении на родину Соколов опубликовал следующие статьи: «О деле молошного сахара и пользе оного», «О пользе и употреблениях можжевельника», «О природе мышьяка», «Об обработке металлов серою», «Лучший способ приготовления медной амальгамы», «О делании английского фосфора» и др.

Виднейшим среди химиков России конца XVIII в., без сомнения, был Товий Егорович (Иоганн Тобиас) Ловиц (1757-1804).

Исследованиями в области химии Ловиц начал заниматься с 1784 г. В восьмидесятых и девяностых годах он сделал ряд выдающихся открытий и обратил на себя внимание ученого мира. Уже в 1787 г. он был избран корреспондентом Академии наук, затем адъюнктом, в 1793 г.- академиком. Кроме этого, Ловиц занял руководящее положение в Вольном экономическом обществе и стал членом Медицинской коллегии. С 1797 г. он окончательно перешел в Академию наук, организовав собственную домашнюю лабораторию, так как академическая лаборатория Ломоносова была в то время совершенно неблагоустроена. Умер Ловиц в 1804 г. на 48-м году жизни.

Ловиц был одним из виднейших представителей «аналитического периода» в химии. Но помимо чисто химико-аналитических работ он провел обширные и весьма плодотворные исследования по адсорбции из растворов и по кристаллизации, а также и в ставшей в то время традиционной области - технической химии.

Пытаясь в 1785 г. получить путем перекристаллизации бесцветные кристаллы виннокаменной кислоты, Ловиц случайно открыл явление адсорбции углем из растворов. Вначале он объяснил это явление (адсорбцию загрязняющих примесей) «дефлогистирующим действием угля», но в дальнейшем отказался от этой точки зрения и развил своеобразную «химическую теорию адсорбции» на основе кислородной теории. Ловиц широко изучил открытое им явление адсорбции и предложил ряд путей ее практического применения. В частности, Ловицу принадлежит сохранивший свое значение до наших дней способ адсорбционной очистки спирта от примесей сивушных масел, а также способ очистки органических препаратов путем адсорбции примесей активным углем, добавляемым при перекристаллизации.Большое теоретическое и прикладное значение получили исследования Ловица по кристаллизации. Ловиц ввел понятия о пересыщении, о так называемой самопроизвольной и принудительной кристаллизации. Ловиц открыл наличие в растворах при кристаллизации конвекционных потоков, выяснил роль зародышей кристаллизации, дал способы выращивания больших кристаллов. Он предложил также применять кристаллизацию для химико-аналитических определений. Для этого он изготовил модели кристаллов солей из черного воска и подметил явление изоморфизма. Ловицу принадлежит оригинальный метод качественного анализа солей по рисунку скелетных кристаллических образований на поверхности стекла, получающихся после испарения капли раствора.Будучи превосходным химиком-аналитиком, Ловиц сделал в течение 17 лет своей научной деятельности и множество анализов минералов, солей и других веществ и разработал ряд важных методов качественного и количественного анализа. Он был одним из первых химиков, применивших титрование для определения крепости кислоты, и предложил метод перевода в раствор силикатов путем кипячения их в растворах едких щелочей, взамен громоздкого способа сплавления силикатов с щелочами в серебряном тигле, предложенного Клапротом. Ловиц принял участие в открытии и исследовании ряда новых элементов. Большие заслуги принадлежат ему, в частности, в открытии и изучении свойств стронция и хрома.

Известны также и другие многочисленные исследования, предложения, технические проекты, разработанные Ловицем в областях технической, органической и фармацевтической химии. В частности, Ловиц впервые получил кристаллическую (ледяную) уксусную кислоту, безводный алкоголь, чистый серный эфир и многие другие вещества.

Младшим современником Ловица был академик Яков Дмитриевич Захаров (1775-1836). Он учился в Геттингентском университете и с 1790 г. стал адъюнктом Академии наук. Деятельность Захарова была весьма разносторонней. Главной его заслугой является пропаганда в России кислородной теории и новой химии. Он выпустил упоминавшийся выше перевод учебника Гиртаннера «Антифлогистическая химия». Захаров выступал также с публичными лекциями, статьями и даже исследованиями в аспектах кислородной теории. В начале XIX в. он опубликовал несколько статей, пропагандировавших идеи новой химии («О разложении воды посредством раскаленного железа», «Новые опыты разложения алмаза» и др.)

Захарову принадлежит исследование «закономерностей теплоемкости» тел. Он же разработал способ промышленного получения водорода путем разложения воды раскаленным железом. В 1804 г. Захаров совершил вместо заболевшего Ловица подъем на воздушном шаре. Это был первый в истории науки подъем с чисто научными целями. Д.И. Менделеев писал о значении этого подъема («поднятия»): «...Оно (поднятие) имеет исторически весьма существенное значение: оно было первое, чисто ученое путешествие с целью изучения верхних слоев атмосферы. Гей-Люссак поднялся два месяца спустя, и мы должны гордиться тем, что первое чисто метеорологическое поднятие совершено русским ученым...»

Кроме того, Захаров принял участие в разработке новой русской химической номенклатуры. В своей статье «Рассуждение о Российском химическом словозначении» (1810 г.) он привел наиболее удобные, по его мнению, русские названия веществам, принадлежащим к различным классам соединений.

Следует кратко рассказать еще о нескольких химиках России этого периода. Среди них видное место занимает Василий Михайлович Севергин (1765-1826) - академик-минералог (с 1793 г.). Наряду с важными исследованиями и литературными трудами по минералогии и геологии Севергин выпустил несколько химико-аналитических исследований. Назовем его «Способ испытывать минеральные воды» (1800 г.), «Пробирное искусство» (1801 г.), а также «Химический словарь» в четырех томах (переработанный словарь Луи Кадета - химика эпохи Лавуазье) (1800-1813). Севергин был одним из пропагандистов кислородной теории в России.

Видным русским химиком-аналитиком был Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин (1760-1805). Он был вице-президентом Бергколлегии, почетным академиком Петербургской академии и членом Королевского общества в Лондоне. Исследования этого замечательного химика касались главным образом химии и технологии платины и палладия. Он открыл и исследовал так называемые хлороплатинаты щелочных и щелочноземельных металлов, изучил растворимость хлороплатината аммония в воде. Мусин-Пушкин получил амальгаму платины и нашел способ получения ковкой платины прокаливанием ее амальгамы.

Мусину-Пушкину принадлежат и другие исследования. Он описал способ получения кристаллических золота и серебра, исследовал соли хрома, открыв хромовые квасцы и новые окислы хрома. Кроме того, он издал руководство по получению природной и искусственной селитры, исследовал соли фосфорной кислоты.

Среди химиков Московского университета на рубеже XVIII- XIX вв. особенно выделялся своей химико-аналитической деятельностью Иоганн Якоб Биндгейм (1750-1825) - ученик Клапрота и его преемник по должности провизора в берлинской аптеке. Биндгейм в конце 1780-х годов переехал в Петербург, а затем в Москву и здесь стал профессором фармацевтической химии и фармации в университете. Он развернул широкие исследования по аналитической, технической и фармацевтической химии. Биндгейм изолировал сахар из белой свеклы (1799 г.) и положил начало развитию свеклосахарной промышленности в России. Нет необходимости упоминать о менее известных и менее деятельных химиках России этого периода, работавших в различных учреждениях вне Академии наук.

наука промышленность россия ломоносов



Глава 3. Промышленность

3.1 Металлургия XVIII века

В истории русской металлургии XVIII век оказался очень успешным. В трудах исследователей русской металлургии приводятся очень интересные цифры, показывающие рост выплавки металла в нашей стране XVIII.

150 тысяч пудов чугуна выплавили русские домны¹ в начале этого века и около 10 миллионов в конце. Иначе говоря, за сто лет производство черного металла увеличилось более чем в 66 раз!

Такой быстрый рост металлургической промышленности позволил тогда обогнать все страны и занять первое место в мире по производству металла. Уже в 1724 году Россия оставила позади не только Францию и Германию, но и даже Англию, которая в то время обладала мощнейшей горнозаводской промышленностью.

В России появились новые металлургические центры - Воронежский, Вяземский и другие (ранее это были Карелия и Каргополье). Крупнейшим центром производства металла стал Урал. Всего в XVIII веке на Урале было построено заводов, 123 черной металлургии и 53 медеплавильных.

Россия стала главным поставщиком металла на мировом рынке. Любому сорту железа иностранцы предпочитали русское. Уральское железо, отмеченное клеймом «Старый соболь», не знало себе равных.

Прежде всего, отличное качество металла уральцами, достигалось за счет превосходнейших руд. К тому же они умели выжигать очень чистый уголь, не загрязняющий металл примесями.

Чтобы оценить по достоинству труды русских металлургов проследим развитие домен. Вообще говоря, развитие домен в основном определяется развитием системы дутья, поэтому именно её я и буду рассматривать.

Итак, подача воздуха в домну идет через мехи - устройство для нагнетания воздуха. Первые мехи по конструкции были очень похожи на обыкновенные кузнечные: такие же два треугольных деревянных щитка, соединенные шарниром, такая же кожаная «гармошка» между этими щитками. Разница была лишь в размерах. Доменные мехи были гораздо больше кузнечных. Доменная воздуходувка отличалась от кузнечной ещё и количеством мехов. Около домны их, как правило, несколько.

С домной мехи соединялись посредством трубок. Они проникали внутрь печи через отверстие в стенке. Устройство для вдувания воздуха в домну - фурма - было одно, и мехи теснились около него. В таком виде воздуходувки просуществовали очень долгое время - целые столетия. Важным событием в истории воздуходувок было рождение деревянных воздуходувок. На первых порах деревянные воздуходувки устраивались также как их предшественники - кожаные мехи. Только делались они целиком из дерева. Кожаная гармошка была заменена дощатыми стенками.

Некоторое время спустя, появилась другая конструкция деревянных мехов - так называемые ящичные мехи. Они представляли собой конструкцию из двух прямоугольных ящиков, вставленных один в другой, открытыми доньями навстречу. Работали они при простом вдвижении и выдвижении одного из ящиков. Новые мехи обладали серьёзными достоинствами. Их можно было сделать очень большими, тогда как размеры кожаных мехов ограничивались величиной шкур, из которых делали гармошку. Ещё важнее было то, что деревянные мехи производили большее давление, потому что их можно было сжимать с такой силой, при которой кожаные гармошки лопались.

Применение новых мехов позволило строить ещё более высокие домны. Но преимущество ящичных мехов не могло быть полностью использовано, так как фурма была всего одна. А через одну фурмы трудно равномерно насыть все огромное чрево домны. Новые возможности открылись перед домной после того, как появилась изобретенная русским металлургом Григорием Махотиным двухфурменная система дутья.

Самое важное в изобретении Махотина было то, что воздух поступал теперь с двух сторон, и он легче проникал во все части домны. Процесс плавки металла стал ровнее. Путь, указанный Махотиным оказался верным. За две сотни лет, прошедших со времени изобретения Махотина, число фурм, питающих домну воздухом, возросло до восьми, десяти и даже шестнадцати.

Изобретение Махотина, как мы видим, помогло создать обильное, более равномерное дутье. Но перед металлургами встала старая задача: надо было непременно увеличить давление воздуха, нагнетаемого в доменную печь. Старые ящичные мехи к середине XVIII века больше не могли давать удовлетворительные результаты.

Великий русский техник Иван Иванович Ползунов в 1765 году предложил совершенно новый тип воздуходувки - цилиндрическую воздуходувку.

Ползунов мечтал о создании парового двигателя. Замыслив постройку могучего заводского двигателя, Ползунов должен был решить и немаловажный вопрос о том, какое первое поручение дать своему детищу.

И. Ползунов определил самую насущную проблему промышленности - система дутья в металлургических процессах. Первое важное применение паровой машины было найдено.

Далее Ползунов сконструировал новую воздуходувку - цилиндрическую. По устройству она очень сходна с паровой машиной, только работает буквально наоборот. В цилиндре паровой машины расширяется пар, и он толкает поршень, в воздуходувке же поршень толкает воздух и сжимает его.

Более ста лет применялись воздуходувки новой конструкции.

В своей работе, я не мог не отметить, род Демидовых, который сыграл не малую роль в развитии русской металлургии, а именно Никита Демидов, так как остальные лишь продолжали предпринимательскую деятельность и со временем развалили все дело семьи. Важнейшим событием в жизни Никиты Демидова была встреча его с Петром I. По одной из версий Демидов единственный смог выполнить заказ Петра на 300 ружей по западному образцу, за что и заслужил признание Петра.

Пётр сделал его поставщиком оружия для войска во время Северной войны. Так как поставляемые Никитой Демидовым ружья были значительно дешевле заграничных и одинакового с ними качества, то царь в 1701 г. приказал отмежевать в его собственность лежавшие около Тулы стрелецкие земли, а для добычи угля дать ему участок в Щегловской засеке. Также он выдал Демидову специальную грамоту, позволявшую расширить производство за счет покупки новой земли и крепостных для работы на заводах.

Петр I, оценив предпринимательские способности Демидова, решил, что тот должен увеличить эффективность казенного производства. В 1702 году Демидову были отданы казенные Верхотурские железные заводы, устроенные на реке Невье на Урале еще при Алексее Михайловиче, с обязательством уплатить казне за устройство заводов железом в течение 5 лет и с правом покупать для заводов крепостных людей.

Производительность уральских заводов оказалась очень высокой, а их продукция вскоре существенно превзошла общий объём производства всех заводов Европейской России. Уже в 1720 году Урал (преимущественно «демидовский») давал, по меньшей мере, две трети металла России. Такого результата вряд ли ожидал и сам Пётр. Это не могло не добавить уважения царя к «славному кузнецу Никите Демидову», скоро развернувшемуся в своём «медвежьем углу».

С 1702 по 1706 г. на демидовских заводах было изготовлено 114 артиллерийских орудий, с 1702 по 1718 -- 908,7 тысяч штук артиллерийских снарядов. При этом Демидов выставлял цену вдвое меньшую, чем другие поставщики. С 1718 года он стал единственным поставщиком железа, якорей и пушек для русского флота.



3.2 Приборо- и машиностроение

Так как без специальных приборов, задачи ученых были бы, в большинстве случаях, попросту невыполнимы. В этот период были изобретены такие важные инструменты как, например транспортир, циркуль, астролябия и т. д. Эти и многие другие приборы и будут рассмотрены в разделе приборостроение. Я решил обозначить здесь нескольких, самых значительных приборостроителей первой половины XVIII века: Иван Иванович Калмыков, Петр Осипович Голынин, Иван Иванович Ползунов и Кулибин Иван Петрович.

Андрей Константинович Нартов (1680- 1756). Гениальный русский механик Андрей Нартов прославил себя своими нововведениями в области машиностроения, а в частности токарными станками качественно нового уровня.

Итак, токарный станок был создан в глубокой древности. Однако долгое время он оставался крайне примитивным. Работать на нем было трудно, а изготовить какую-либо точную деталь и вовсе было невозможно.

Но в XVIII веке в конструкцию станка было внесено добавление, коренным образом преобразившее токарный станок. Речь идет о суппорте. Суппорт - это механический держатель резца - заменил руку токаря. Это нововведение провел выше упомянутый Андрей Константинович Нартов. Суппорт дал возможность работать легко, быстро и так точно, как этого требовали задачи машиностроения.

Однако не только суппортами прославился Нартов. На его станках с большой для того времени точностью воспроизводились сложнейшие детали: кубки, подсвечники, монетные штампы, барельефы² из слоновой кости и т. д.

Также Нартов сконструировал торцовозубчатую передачу под прямым углом. Создав такие станки, Нартов шагнул далеко в будущее.

Иван Иванович Калмыков. Талантливый мастер XVIII века. Он конструировал научные или, как в то время было принято называть, «математические» инструменты. Изначально был крепостным богатого помещика, однако после того как этого помещика уличили в преступной деятельности, его сослали, а крепостных, в том числе и Калмыкова с семьей освободили.

Калмыков в течение долгого времени работал в качестве мастера-инструментальщика у Брюса, сподвижника Петра, занимавшегося астрономией и прикладной физикой. Калмыков за все время работы на Брюса создал огромное множество приборов, таких как астролябии и компасы разных видов, множество видов циркулей, линейки, артиллерийские квадраты и так далее. Эти инструменты в последствие перешли в пользование Академии наук. После смерти Брюса Калмыков начал работать на Академию наук, там он обустроил первую мастерскую института.

В этой мастерской были оборудованы токарные, сверлильные, строгальные и многие другие станки. По большей Калмыков изготавливал астролябии. Калмыков проработав в академии наук всю оставшуюся жизнь, явился родоначальником производства научных инструментов в стенах академии, да и, в общем, в стране, он усовершенствовал изготовление астролябий - теперь детали для них отливались из бронзы, а не вырезались поштучно из листовой и кусковой латуни, выполнил множество важных заказов профессоров академии, а также оставил после себя учеников некоторые из которых стали ведущими мастеровыми страны. Иван Калмыков умер в феврале 1734 года.

Петр Осипович Голынин. Ученик Калмыкова Петр Голынин, присланный ему для обучения и в дальнейшем выполнения важного заказа на астролябии в октябре 1731 года, продолжил дело своего учителя. Большое влияние на Голынина оказал Андрей Константинович Нартов - крупный специалист токарного дела. Он оказывал помощь в освоении механического искусства. Первой крупной работой Голынина стало изготовление «математических инструментов» для ученых Академии наук, находившихся во Второй Камчатской экспедиции. Обеспечив участников этой экспедиции необходимым оборудованием, Голынин тем самым оказывал большую помощь науке в успешно решавшейся ею проблеме географического и экономического изучения обширных территорий нашего государства. Голынин тесно сотрудничал с физическим кабинетом Академии, а именно с его представителем с 1733 года Георгом-Вольфгангом Крафтом, который в отличие от других иностранцев честно служил русской науке и проявлял большой энтузиазм в работе. Усердный труд Голынина позволил русской науке продвигаться дальше по пути прогресса, а не застаиваться на месте из-за нехватки приборов всевозможного рода.

Иван Иванович Ползунов (1728-1766) -- русский изобретатель, создатель первой в России паровой машины и первого в мире двухцилиндрового парового двигателя. (см. Металлургия)

Кулибин Иван Петрович (1735-1818). Кулибин родился в семье мелкого торговца в селении Подновье Нижегородского уезда. В юношеском возрасте обучился слесарному, токарному и часовому делу. В 1764--1767 годах Кулибин изготовил уникальные карманные часы. В их корпусе помимо собственно часового механизма помещались ещё и механизм часового боя, музыкальный аппарат, воспроизводивший несколько мелодий, и сложный механизм крошечного театра-автомата с подвижными фигурками.

С 1769 года и на протяжении более 30 лет Кулибин заведовал механической мастерской Петербургской академии наук. Руководил производством станков, астрономических, физических и навигационных приборов и инструментов.

К 1772 году Кулибин разработал несколько проектов 300-метрового одноарочного моста через Неву с деревянными решётчатыми фермами.

Он построил и испытал большую модель такого моста, впервые в практике мостостроения показав возможность моделирования мостовых конструкций. В последующие годы Кулибин изобрел и изготовил много оригинальных механизмов, машин и аппаратов. Среди них -- фонарь-прожектор с параболическим отражателем из мельчайших зеркал, речное судно с вододействующим двигателем, передвигающееся против течения механический экипаж с педальным приводом.

Подавляющее большинство изобретений Кулибина, возможность использования которых подтвердило наше время, тогда не было реализовано. Диковинные автоматы, забавные игрушки, хитроумные фейерверки для высокородной толпы -- лишь это впечатляло современников.



Заключение

Работая со многими источниками, я узнал много нового и интересного из истории XVIII века в России. Это было время великих открытий изменивших мир. Время истинных патриотов своей Родины, работавших не покладая рук ради процветания страны. Работы русских ученых и техников во истину обогатили кладезь знаний всего мира. По многим пунктам производства Россия вышла на первое место, к примеру, производство чугуна. Даже Англия во время промышленной революции вынуждена была закупать многие тонны железа из России.

Ещё большее чувство гордости за русского человека возникло у меня при работе с данной темой. В условиях, когда высшие чины эксплуатировали трудовой народ, передовые деятели науки делали все чтобы облегчить труд людей. Взять хотя бы пример, когда Кулибин Иван Петрович, глядя на муки бурлаков на Волге, решил избавить их от страданий и построил судно способное двигаться против течения реки.

История науки и промышленности в данной работе были лишь поверхностно рассмотрены, так как невозможно объять весьXVIII век в одной работе даже в малой доле, однако даже из изложенного материала видно какой прогресс произошел в стране.



Литература

1. Рассказы из истории русской науки и техники. Издательство ЦК «молодая гвардия» Москва 1957, В. Болховитинов.

2. «Русские приборостроители первой половины XVIII века». Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство 1953, В.Л. Ченакал.

3. Н.А. Фигуровский "Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в." Издательство "Наука", Москва, 1969 г.

4. Основание Петербургской академии наук. Копелевич Ю.Х. 1977

5. Толковый металлургический словарь. Основные термины. Под ред. В.И. Куманина. 1989.



Приложение

Принцип действия ручных мехов

Схема работы доменной печи

1. Воздухозаборник (вдох), 2 - Сопло (выдох), 3. Клапан

Размещено на Allbest.ru