search
года
рубрики
Наука и техника. Кос ...
Наука и техника. Кос ...
Портрет И. П. Павлов ...
Портрет И. П. Павлов ...
Стилизованный рисуно ...
Стилизованный рисуно ...
Рабочий
Рабочий
Момент игры
Момент игры
Красноармеец
Красноармеец
Портрет В. И. Ленина
Портрет В. И. Ленина
Надпечатка на марках ...
Надпечатка на марках ...
Пехотинец, моряк и л ...
Пехотинец, моряк и л ...
Эмблема Международно ...
Эмблема Международно ...
top

Менделеев Д. И.

Менделеев Д. И.
Дми́трий Ива́нович Менделе́ев (27 января (8 февраля) 1834, Тобольск — 20 января (2 февраля) 1907, Санкт-Петербург) — русский учёный и общественный деятель. Химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель, энциклопедист. Среди наиболее известных открытий — периодический закон химических элементов.

Биография

Происхождение

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834(18340208) года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве (троим из них родители даже не успели дать имён), а одна из дочерей, Маша, умерла в возрасте 14 лет в середине 1820-х годов в Саратове от чахотки. История сохранила документ о рождении Дмитрия Менделеева — метрическую книгу духовной консистории за 1834 год, где на пожелтевшей странице в графе о родившихся по тобольской Богоявленской церкви записано: «27 генваря Тобольской гимназии директора — надворного советника Ивана Павловича Менделеева от законной его жены Марии Дмитриевны родился сын Дмитрий».

В одном из вариантов посвящения матери первого своего крупного труда «Исследования водных растворов по удельному весу» Дмитрий Иванович скажет[1]:
«     ...Вашего последыша семнадцатого из рождённых Вами Вы подняли на ноги, вскормили своим трудом после смерти батюшки, ведя заводское дело, Вы научили любить природу с её правдою, науку с её истиной..., родину со всеми её нераздельнейшими богатствами, дарами..., больше всего труд со всеми его горестями и радостями..., Вы заставили научиться труду и видеть в нём одном всему опору, Вы вывезли с этими внушениями и доверчиво отдали в науку, сознательно чувствуя, что это будет последнее Ваше дело. Вы, умирая, внушали любовь, труд и настойчивость. Приняв от Вас... так много, хоть малым, быть может последним, Вашу память почитаю.     »

Дед его по отцовской линии, Павел Максимович Соколов, был священником села Тихомандрицы Вышневолоцкого уезда Тверской губернии, находившегося в двух километрах от северной оконечности озера Удомля[2]. Только один из четырёх его сыновей, Тимофей, сохранил фамилию отца. Как было принято в то время в среде духовенства, по окончании семинарии трём сыновьям П. М. Соколова были даны разные фамилии: Александру — Тихомандрицкий (по названию села), Василию — Покровский (по приходу, в котором служил Павел Максимович), а Иван, отец Дмитрия Ивановича, в виде прозвания получил фамилию соседних помещиков Менделеевых (сам Дмитрий Иванович так толковал её происхождение: «…дана отцу, когда он что-то выменял, как соседний помещик Менделеев менял лошадей»).

Окончив в 1804 году духовное училище, отец Дмитрия Ивановича Иван Павлович Менделеев поступил на филологическое отделение Главного педагогического института. Окончив его в числе лучших студентов в 1807 году, Иван Павлович был определён «учителем философии, изящных искусств и политической экономии» в Тобольск, где в 1809 году женился на Марии Дмитриевне Корнильевой. В декабре 1818 года он был назначен директором училищ Тамбовской губернии. С лета 1823-го по ноябрь 1827-го года семья Менделеевых жила в Саратове, а в дальнейшем — возвратилась в Тобольск, где Иван Павлович получил место директора Тобольской классической гимназии. Его незаурядные свойства ума, высокая культура и творческое начало определяли педагогические принципы, которыми он руководствовался в преподавании своих предметов. В год рождения Дмитрия Иван Павлович ослеп, что вынудило его выйти на пенсию. Для удаления катаракты он в сопровождении дочери Екатерины отправился в Москву, где в результате удачной операции доктора Брассе ему было возвращено зрение. Но вернуться к прежней работе он уже не мог, и семья жила на его небольшую пенсию[1].
Мария Дмитриевна Менделеева (урождённая Корнильева), мать Д. И. Менделеева

Мать Д. И. Менделеева происходила из старинного рода сибирских купцов и промышленников[3][4]. Эта умная и энергичная женщина сыграла особую роль в жизни семьи. Не имея никакого образования, она прошла самостоятельно курс гимназии со своими братьями. Вследствие сложившегося из-за болезни Ивана Павловича стеснённого материального положения Менделеевы переехали в село Аремзянское, где находилась небольшая стекольная фабрика брата Марии Дмитриевны Василия Дмитриевича Корнильева, жившего в Москве. М. Д. Менделеева получила право на управление фабрикой и после кончины И. П. Менделеева в 1847 году большая семья жила на средства, получаемые от неё. Дмитрий Иванович вспоминал: «Там, на стекольном заводе, управляемом моей матушкой, получились первые мои впечатления от природы, от людей, от промышленных дел». Заметив особые способности младшего сына, она сумела найти в себе силы навсегда покинуть родную Сибирь, выехав из Тобольска, чтобы дать Дмитрию возможность получить высшее образование. В год окончания сыном гимназии Мария Дмитриевна ликвидировала все дела в Сибири и с Дмитрием и младшей дочерью Елизаветой выехала в Москву, чтобы определить юношу в университет.

Детство

Детство Д. И. Менделеева совпало со временем пребывания в Сибири ссыльных декабристов. А. М. Муравьёв, П. Н. Свистунов, М. А. Фонвизин жили в Тобольской губернии. Сестра Дмитрия Ивановича, Ольга, стала женой бывшего члена Южного общества Н. В. Басаргина, и они долгое время жили в Ялуторовске рядом с И. И. Пущиным, вместе с которым они оказывали семье Менделеевых помощь, ставшую насущной после смерти Ивана Павловича.

Также большое влияние на мировоззрение будущего учёного оказал его дядюшка В. Д. Корнильев, у него неоднократно и подолгу во время своего пребывания в Москве жили Менделеевы[1]. Василий Дмитриевич был управляющим у князей Трубецких, и его дом на Покровке был часто посещаем многими представителями культурной среды, в числе которых на литературных вечерах или вовсе без всякого повода, запросто бывали литераторы: Ф. Н. Глинка, С. П. Шевырёв, И. И. Дмитриев, М. П. Погодин, Е. А. Баратынский, Н. В. Гоголь, гостем случался и Сергей Львович Пушкин, отец поэта; художники П. А. Федотов, Н. А. Рамазанов; учёные: Н. Ф. Павлов, И. М. Снегирёв, П. Н. Кудрявцев. Сохранились сведения, говорящие о том, что Д. И. Менделеев однажды видел в доме Корнильевых Н. В. Гоголя.

При всём том, Дмитрий Иванович оставался таким же мальчишкой, как и большинство его сверстников. Сын Дмитрия Ивановича Иван Менделеев вспоминает, что однажды, когда отец был нездоров, он сказал ему: «Ломит всё тело так, как после нашей школьной драки на Тобольском мосту».

Следует отметить, что среди учителей гимназии выделялся преподававший русскую литературу и словесность сибиряк, известный впоследствии русский поэт Пётр Павлович Ершов, с 1844 года — инспектор Тобольской гимназии, как некогда и его учитель Иван Павлович Менделеев. Позже автору «Конька-горбунка» и Дмитрию Ивановичу суждено было стать в некоторой степени родственниками.

Семья и дети

Дмитрий Иванович был женат дважды. В 1862 году сочетался браком с Феозвой Никитичной Лещевой, уроженкой Тобольска (падчерицей знаменитого автора «Конька-Горбунка» Петра Павловича Ершова). Супруга (Физа, нареченное имя) была старше его на 6 лет. В этом браке родились три ребёнка: дочь Мария (1863) — она умерла в младенчестве, сын Володя (1865—1898) и дочь Ольга (1868—1950). В конце 1870-х годов Дмитрий Менделеев страстно влюбился в Анну Ивановну Попову, дочь донского казака из Урюпинска. Во втором браке у Д. И. Менделеева родилось четверо детей: Любовь, Иван и близнецы Мария и Василий[1][5][6][7].

Д. И. Менделеев был тестем русского поэта Александра Блока, женатого на его дочери Любови.

О японской внучке Дмитрия Ивановича — в статье, посвящённой творчеству Б. Н. Ржонсницкого.

Хроника творческой жизни учёного[1]

1847—1859

    * 1847 — поступил в тобольскую гимназию.
    * 1855 — окончил физико-математический факультет Педагогического института в Санкт-Петербурге.
    * 1855 — старший учитель естественных наук Симферопольской мужской гимназии. По просьбе петербургского врача Н. Ф. Здекауэра в середине сентября Дмитрия Менделеева осмотрел Н. И. Пирогов, констатировавший удовлетворительное состояние пациента: «Вы нас обоих переживёте»[8].
    * 1855—1856 — старший учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе.
    * 1856 — блестяще защитил диссертацию «на право чтения лекций» — «Строение кремнезёмных соединений» (оппоненты А. А. Воскресенский и М. В. Скобликов), с успехом прочёл вступительную лекцию «Строение силикатных соединений»; — в конце января отдельным изданием в Петербурге вышла в свет кандидатская диссертация Д. И. Менделеева «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу»[9]; — 10 октября присвоена учёная степень магистра химии.
    * 1857 — 9 января утверждён в звании приват-доцента Петербургского университета по кафедре химии.
    * 1857—1890 — преподавал в Петербургском университете (с 1865 года — профессор), — во 2-м кадетском корпусе читает лекции по химии; одновременно в 1863—1872 годах — профессор Петербургского технологического института, в 1863—1872 годах руководил химической лабораторией института.
    * 1859—1861 — находился в научной командировке в Гейдельберге.

Гейдельбергский период (1859—1861)

Получив в январе 1859 года разрешение на командировку в Европу «для усовершенствования в науках», Д. И. Менделеев только в апреле, по завершении курса лекций в университете и занятий во 2-м кадетском корпусе и Михайловской артиллерийской академии, смог выехать из Санкт-Петербурга[1].

Он имел ясный план исследований — теоретическое рассмотрение тесной взаимосвязи химических и физических свойств веществ на основе изучения сил сцепления частиц, чему должны были служить данные, полученные экспериментально в процессе измерений при различных температурах поверхностного натяжения жидкостей — капиллярности[1].
Катетометр и компаратор, сделанные известным французским механиком Саллероном для Д. Менделеева

Через месяц, после ознакомления с возможностями нескольких научных центров — отдано предпочтение Хайдельбергскому университету, где работают незаурядные естествоиспытатели: Р. Бунзен, Г. Кирхгоф, Г. Гельмгольц, Э. Эрленмейер и др. Есть сведения, которые говорят о том, что впоследствии Д. И. Менделеев имел в Хайдельберге встречу с Дж. У. Гиббсом. Оборудование лаборатории Р. Бунзена не позволяло проводить такие «деликатные опыты, как капиллярные», и Д. И. Менделеев формирует самостоятельную исследовательскую базу: провёл в арендуемую квартиру газ, приспособил отдельное помещение для синтеза и очистки веществ, другое — для наблюдений. В Бонне «знаменитый стеклянных дел маэстро» Г. Гесслер даёт ему уроки, сделав около 20-ти термометров и «неподражаемо хорошие приборы для определения удельного веса». У известных парижских механиков Перро и Саллерона он заказывает специальные катетометры и микроскопы[1].

Большое значение работы этого периода имеют для понимания методики масштабного теоретического обобщения, чему подчинены хорошо подготовленные и построенные тончайшие частные исследования, и что явится характерной чертой его универсума. Это теоретический опыт «молекулярной механики», исходными величинами которой предполагались масса, объём и сила взаимодействия частиц (молекул). Рабочие тетради учёного показывают, что он последовательно искал аналитическое выражение, демонстрирующее связь состава вещества с тремя этими параметрами. Предположение Д. И. Менделеева о функции поверхностного натяжения, связанной со структурой и составом вещества позволяет говорить о предвидении им «парахора»[10], но данные середины XIX века не способны были стать основой для логического завершения этого исследования — Д. И. Менделееву пришлось отказаться от теоретического обобщения[1].

В настоящее время «молекулярная механика», основные положения которой пытался сформулировать Д. И. Менделеев, имеет лишь историческое значение, между тем, эти исследования учёного позволяют наблюдать актуальность его взглядов, соответствовавших передовым представлениям эпохи, и обретшим общее распространение только после Международного химического конгресса в Карлсруэ (1860).

1860—1907

    * 1860 — 3—5 сентября принимает участие в первом Международном химическом конгрессе в Карлсруэ.
    * 1865 — 31 января на заседании Совета физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой», в которой были заложены основы его учения о растворах.
    * 1876— избран членом-корреспондентом Императорской Санкт-Петербургской Академии Наук, в 1880 году выдвигался в академики, но был забаллотирован, что вызвало резкий общественный протест.
Принимал участие в разработке технологий запущенного в 1879 году первого в России завода по производству машинных масел в поселке Константиновский в Ярославской губернии, который ныне носит его имя.
    * 1890 — покинул Петербургский университет из-за конфликта с министром просвещения, который во время студенческих волнений отказался принять от Менделеева петицию студентов.
    * 1892 — Дмитрий Иванович Менделеев — учёный-хранитель Депо образцовых гирь и весов, которое в 1893 году по его инициативе было преобразовано в Главную палату мер и весов (ныне ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева).
    * 1893 год — работал на химическом заводе П. К. Ушакова (впоследствии — имени Л. Я. Карпова; п. Бондюжский, ныне г. Менделеевск) использовав производственную базу завода для получения бездымного пороха (пироколлодия). Впоследствии он отмечал, что посетив «немало западноевропейских химических заводов, с гордостью увидел, что может созданное русским деятелем не только не уступать, но и во многом превосходить иноземное».
    * 1899 — возглавляет Уральскую экспедицию, подразумеваюшую стимуляцию промышленно-экономического развития края.
    * 1900 — участвует в работе Всемирной выставки в Париже; им написана первая на русском языке — большая статья о синтетических волокнах «Вискоза на Парижской выставке», где отмечена важность для России развития их промышленности.
    * 1903 год — первый председатель Государственной экзаменационной комиссии Киевского политехнического института, в создании которого учёный принимал активное участие. О посещении Д. И. Менделеевым института в дни защиты первых дипломных работ, в числе других воспоминал через 60 лет Иван Фёдорович Пономарёв (1882—1982)[11].
    * 1905 — вступил в Союз Русского Народа.[источник не указан 107 дней]

Член многих академий наук и научных обществ. Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 год — химического, и 1872 — физического) и третий его президент (с 1932 года преобразовано во Всесоюзное химическое общество, которое тогда же было названо его именем, ныне — Российское химическое общество имени Д. И. Менделеева).

Умер Д. И. Менделеев 20 января (2 февраля) 1907 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на «Литераторских мостках» Волковского кладбища.

Оставил более 1500 трудов[12], среди которых классические «Основы химии» (ч. 1—2, 1869—1871, 13 изд., 1947) — первое стройное изложение неорганической химии.

Именем Менделеева назван 101-й химический элемент — менделевий.

Научная деятельность

«     Он один из самых гениальных химиков XIX века; провёл многочисленные определения физических констант соединений (удельные объёмы, расширение и т. д.), изучал Донецкие месторождения каменного угля, разработал гидратную теорию растворов. Написал «Основы химии» (1868—1871) — труд, многочисленные издания которого оказали влияние на химиков-неоргаников. — М. Джуа [13]     »

Д. И. Менделеев — автор фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.

Д. И. Менделеев исследовал (в 1854—1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.

Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру.

16 декабря 1860 года он пишет из Хайдельберга попечителю Санкт-Петербургского учебного округа И. Д. Делянову: «…главный предмет моих занятий есть физическая химия» [14].

Д. И. Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» (1861 год).

Сконструировал в 1859 году пикнометр — прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава.

Исследуя газы, Менделеев нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную в 1834 году физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона — Менделеева).

В 1877 году Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов, которая, правда, на сегодня большинством учёных не принимается; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти.

Выдвинул в 1880 году идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Совместно с И. М. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания.

В своё время интересы Д. И. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» (1903 год). Студенческая работа Д. И. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах.

Периодический закон

Работая над трудом «Основы химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов.

6 марта 1869 года знаменитый доклад Д. И. Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был прочтён Н. А. Меншуткиным на заседании Русского химического общества. В том же году это сообщение на немецком языке появилось в журнале «Zeitschrift für Chemie», а в 1871 году в журнале «Annalen der Chemie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию — «Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente» (Периодическая закономерность химических элементов).

Отдельные учёные на Западе, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера. Существенное различие этих систем заключается в том, что таблица Л. Мейера — это один из вариантов классификации известных к тому времени химических элементов; выявленная Д. И. Менделеевым периодичность — это система, которая дала понимание закономерности, позволившей определить место в ней элементов, неизвестных в то время, предсказать не только существование, но и дать характеристики их[1][15].

Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой руководствовались исследователи, увязывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В. И. Спицын пишет: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона»[16].

Немецкий учёный, главный редактор фундаментального пособия «Анорганикум» — объединённого курса неорганической, физической и аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д. И. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности[17]:
«     Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлэндсу и Л. Мейеру. Предсказание ещё неизвестных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д. И. Менделеева. …Наилучшим образом он смог применить свой метод горизонтальной, вертикальной и диагональной интерполяции в открытой им периодической системе для предсказания свойств…     »

Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в Периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, исправил значения атомных масс 9 элементов (бериллия, индия, урана и др.). Предсказал в 1870 году существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия» (открыт в 1875 году и назван галлием), «экабора» (открыт в 1879 году и назван скандием) и «экасилиция» (открыт в 1885 году и назван германием). Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония (открыт в 1898 году), «экаиода» — астата (открыт в 1942—1943 годах), «экамарганца» — технеция (открыт в 1937 году), «экацезия» — франция (открыт в 1939 году).

В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.

Удельные объёмы. Химия силикатов и стеклообразного состояния

Настоящий раздел творчества Д. И. Менделеева, не выразившись результатами масштабов естествознания в целом, тем не менее, как и всё в его исследовательской практике, будучи неотъемлемой частью и вехой на пути к ним, а в отдельных случаях — их фундаментом, чрезвычайно важен и для понимания развития этих исследований. Как станет видно из дальнейшего, он тесным образом связан с основополагающими компонентами мировоззрения учёного, охватывающими сферы от изоморфизма и «основ химии» до базиса периодического закона, от постижения природы растворов до взглядов, касающихся вопросов строения веществ[1].

Первые работы Д. И. Менделеева в 1854 году представляют собой химические анализы силикатов. Это были исследования «ортита из Финляндии» и «пироксена из Рускиалы в Финляндии», о третьем анализе минеральной глинистой породы — умбры — имеются сведения только в сообщении С. С. Куторги в Русском географическом обществе. К вопросам аналитической химии силикатов, Д. И. Менделеев возвращался в связи с магистерскими экзаменами — письменный ответ касается анализа силиката, содержащего литий. Этот небольшой цикл работ послужил возникновению интереса у исследователя к изоморфизму: состав ортита учёный сравнивает с составами других сходных минералов и приходит к выводу, что такое сопоставление позволяет построить изменяющийся по химическому составу изоморфный ряд[18].

В мае 1856 года Д. И. Менделеев, вернувшись в Санкт-Петербург из Одессы, подготовил диссертационную работу под обобщенным названием «Удельные объёмы» — многоплановое исследование, своеобразную трилогию, посвящённую актуальным вопросам химии середины XIX века. Большой объём работы (около 20-ти печатных листов) не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. И. Менделеева не была полностью опубликована — в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. И. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов[1].
Весы, сконструированные Д. И. Менделеевым для взвешивания газообразных и твёрдых веществ

В первой части этого труда Д. И. Менделеева — детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. В. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. И. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро, так как гипотеза, в виде которой закон был сперва сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…»[19].

Опираясь на колоссальный[12] фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. И. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей (Г. Копп, И. Шредер и др.), механистического толкования объёмов соединений, как суммы объёмов образующих их элементов, но отдавая должное результатам, полученным этими учёными, Д. И. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел».

Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. И. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа (MeO)x(SiO)x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния[1].

Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. И. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями[18].

«Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. И. Менделеевым»[20]:
«     Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями[21].     »

Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии — химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение (определённое и неопределённое) — раствор. Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика М. М. Шульца, сказанные им на XIII Менделеевском съезде, прошедшем в дни 150-летнего юбилея Д. И. Менделеева: «…До сегодняшнего дня нет общих определений, которые устанавливали бы чёткое соотношение сущности понятий „соединение“ и „раствор“. …Как только атомы и молекулы вступают во взаимодействие друг с другом при повышении их концентрации в газе, не говоря уже о конденсированных фазах, так сразу же возникает вопрос, на каком уровне по энергии взаимодействия и при каком численном соотношении между взаимодействующими частицами можно отделить друг от друга понятия „химическое соединение частиц“ или их „взаимный раствор“: для этого нет объективных критериев, они ещё не выработаны, несмотря на бесчисленное количество работ на эту тему и кажущуюся простоту»[20].

Изучение стекла помогло Д. И. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще[18].

Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. И. Менделеевым посвящено около 30-ти работ.

Исследование газов

Эта тема в творчестве Д. И. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды.

Концепция «мирового эфира» имела в XIX века большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию. Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира».

Одна из гипотез Д. И. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий-то газ с очень малым весом. Д. И. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир!». Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано.

При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. И. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д. И. Менделеевым введение термодинамической шкалы температур.

Учёным также было избрано правильное направление для описания свойств реальных газов. Вириальные разложения, использованные им, соответствуют первым приближениям в известных сейчас уравнениях для реальных газов.

В разделе, имеющем отношение к исследованиям газов и жидкостей, Д. И. Менделеевым сделано 54 работы[1].

Учение о растворах

В 1905 году Д. И. Менделеев скажет: «Всего более четыре предмета составили моё имя, периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциации и „Основы химии“. Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…».

На протяжении всей своей научной жизни Д. И. Менделеева не ослабевал его интерес к «растворной» тематике. Наиболее значительные его исследования в этой области относятся к середине 1860-х, а важнейшие — к 1880-м годам. Тем не менее, публикации учёного показывают, что и в другие периоды своего научного творчества он не прерывал изысканий, способствовавших созданию основы его учения о растворах. Концепция Д. И. Менделеева эволюционировала от весьма противоречивых и несовершенных первоначальных представлений о природе этого явления в неразрывной связи с развитием его идей в других направлениях, в первую очередь — с учением о химических соединениях.

Д. И. Менделеев показал, что правильное понимание растворов невозможно без учёта их химизма, отношения их к определённым соединениям (отсутствия грани между таковыми и растворами) и сложного химического равновесия в растворах — в разработке этих трёх неразрывно связанных аспектов заключается основное его значение. Однако сам Д. И. Менделеев никогда не называл свои научные положения в области растворов теорией — не сам он, а его оппоненты и последователи так именовали то, что он называл «пониманием» и «представлением», а труды настоящего направления — «попыткой осветить гипотетическим воззрением всю совокупность данных о растворах», — «…до теории растворов ещё далеко»; основное препятствие в её формировании учёный видел «со стороны теории жидкого состояния вещества».

Нелишним будет отметить, что, развивая это направление, Д. И. Менделеев, поначалу априорно выдвинув идею о температуре, при которой высота мениска будет нулевой, в мае 1860 года провёл серию опытов. При определённой температуре, которую экспериментатор назвал «абсолютной температурой кипения», нагретый в парафиновой ванне в запаянном объёме жидкий хлорид кремния (SiCl4) «исчезает», перейдя в пар. В статье, посвящённой исследованию, Д. И. Менделеев сообщает, что при абсолютной температуре кипения, полный переход жидкости в пар сопровождается уменьшением поверхностного натяжения и теплоты испарения до нуля. Эта работа — первое крупное достижение учёного.

Важен также тот факт, что теория растворов электролитов приобрела удовлетворительную направленность, только восприняв идеи Д. И. Менделеева, когда произошёл синтез гипотезы о существовании ионов в растворах электролитов с менделеевским учением о растворах.

Растворам и гидратам Д. И. Менделеевым посвящено 44 труда.[1][22]

Комиссия для рассмотрения медиумических явлений

Имевшие в середине XIX века немало сторонников в Западной Европе и Америке, к 1870-м годам получили некоторое распространение и в русской культурной среде — воззрения, подразумевающие поиск разрешения проблем непознанного в обращении к вульгарным формам мистицизма и эзотерики, в частности — к явлениям, именуемым с некоторых пор паранормальными, а в обыденном, лишённом наукообразия лексиконе — спиритуализмом, спиритизмом или медиумизмом.

Сам процесс спиритического сеанса преподносится адептами этих движений как момент восстановления нарушенного ранее временного единства материи и энергии и тем самым якобы подтверждается раздельное их существование. Д. И. Менделеев писал об основных «движителях» интереса к такого рода спекуляциям соприкосновением умопостигаемого и подсознательного [23][24]:
«     В этой связи древних суеверий с новым учением — весь секрет интереса к спиритизму. Разве стали бы столь много писать и говорить о любом другом учёном разноречии — не стой тут сзади дух, няня и, любезное многим, детство народов.     »

В числе лидеров круга склонявшихся к правомочности такого понимания мироустройства были: выдающийся русский химик А. М. Бутлеров (в то время — сторонник теории «четвёртого» состояния материи, единомышленник убеждённого спиритуалиста У. Крукса), зоолог Н. П. Вагнер и известный публицист А. Н. Аксаков [23].

Первоначально попытку разоблачения спиритизма предприняли академик П. Л. Чебышёв и профессор М. Ф. Цион, брат и сотрудник известного медика И. Ф. Циона, одного из учителей И. П. Павлова (сеансы с «медиумом» Юнгом). В середине 1870-х годов по инициативе Д. И. Менделеева молодое ещё Русское Физическое Общество выступило с резкой критикой спиритизма. 6 мая 1875 года было принято решение «создать комиссию по проверке всех „явлений“, сопровождающих спиритические сеансы» [23].

Опыты по изучению действий «медиумов», братьев Петти и госпожи Клейер, присланной У. Круксом по просьбе А. Н. Аксакова, начались весной 1875 года. В качестве оппонентов выступали А. М. Бутлеров, Н. П. Вагнер и А. Н. Аксаков. Первое заседание — 7 мая (председатель — Ф. Ф. Эвальд), второе — 8 мая. После этого работа комиссии была прервана до осени — третье заседание состоялось только 27 октября, а уже 28 октября педагог, деятель столичной думы Фёдор Фёдорович Эвальд, входивший в первый состав комиссии, пишет Д. И. Менделееву: «…чтение книг, составленных господином А. Н. Аксаковым и т. подобных увражей произвело на меня решительное отвращение ко всему, касающемуся до спиритизма, медиумизма тоже», — он устраняется от участия. На смену ему в работу комиссии, несмотря на большую педагогическую загруженность, были включены физики Д. К. Бобылёв и Д. А. Лачинов [23][24].

На разных этапах работы комиссии (весна 1875-го, осень—зима 1875—1876 годов) в её состав входили: Д. К. Бобылёв, И. И. Боргман, Н. П. Булыгин, Н. А. Гезехус, Н. Г. Егоров, А. С. Еленев, С. И. Ковалевский, К. Д. Краевич, Д. Лачинов, Д. Менделеев, Н. П. Петров, Ф. Ф. Петрушевский, П. П. Фан-дер-Флит, А. И. Хмоловский, Ф. Ф. Эвальд [24].

Комиссией был применён ряд методов и технологических приёмов, исключавших использование «магнитизёрами» физических закономерностей для манипуляций: пирамидальный и манометрический столики, устранение внешних факторов, препятствующих полноценному восприятию обстановки эксперимента, допускающих усиление иллюзий, искажение восприятие реальности. Результатом деятельности комиссии явилось выявление ряда специальных приёмов, вводящих в заблуждение, разоблачение очевидного обмана, констатация отсутствия каких бы то ни было эффектов при корректных условиях, препятствующих неоднозначному толкованию явления — спиритизм был признан следствием использования «медиумами» психологических факторов для управления сознанием обывателей — суеверием [24].

Работа комиссии и полемика вокруг предмета её рассмотрения вызвала живой отклик не только в периодике, которая в целом заняла сторону здравомыслия. Д. И. Менделеев, впрочем, в итоговом издании предостерегает журналистов от легкомысленного, однобокого и неправильного толкования роли и влияния суеверия. Свою оценку дали П. Д. Бабарыкин, Н. С. Лесков, многие другие и, прежде всего, Ф. М. Достоевский. Критические замечания последнего в большей степени имеют отношение не к спиритуализму как таковому, противником которого сам он являлся, а к рационалистическим взглядам Д. И. Менделеева [24][25].

Подводя итог Д. И. Менделеев указывает на различие, коренящееся в исходной нравственной позиции исследователя: в «добросовестном заблуждении» или сознательном обмане. Именно нравственные принципы он ставит во главу угла в общей оценке всех аспектов и самого феномена, его толкования и, в первую очередь, убеждений учёного, независимых от его непосредственной деятельности — и должен ли он их иметь вообще? В ответ на письмо «Матери семейства», обвинившей учёного в насаждении грубого материализма, он заявляет, что «готов служить, так или иначе, средством для того, чтобы было меньше грубых материалистов и ханжей, а побольше было бы людей истинно понимающих, что между наукою и нравственными началами существует исконное единство» [24].
«     В назидание же «Матери семейства» прибавлю только следующую мысль, принадлежащую, если не ошибаюсь, Фpöбелю [26]: спиритизм выражает недовольство, неудовлетворение отвлечёнными понятиями философии и нравственности; говоря о духах философы доказывали существование, бытие сверхъестественного мира, а спириты этот мир спустили на землю, показывают за грош, должны доказывать материальность духов.     »

В творчестве Д. И. Менделеева эта тема, как и всё в круге его интересов, закономерно связана сразу с несколькими направлениями его научной деятельности: психология, философия, педагогика, популяризация знаний, исследование газов, воздухоплавание, метеорология и т. д.; то, что она лежит на этом пересечении, показывает и публикация, резюмирующая деятельность комиссии. В то время как исследование газов косвенно, через гипотезы о «мировом эфире», например, имеет отношение к «гипотетическим» же факторам, сопутствующим основной теме рассматриваемых мероприятий (в том числе колебания воздуха), указание на связь с метеорологией и воздухоплаванием может повлечь резонное недоумение. Однако они явилась не случайно в этом перечне в виде смежных тем, «присутствуя» уже на титульном листе «Материалов», а слова из публичных чтений Д. И. Менделеева в Соляном городке лучше всего отвечают на вопрос о метеорологии:
«     Как ни далеки кажутся два таких предмета, как спиритизм и метеорология, однако между ними существует некоторая связь, правда отдаленная. “Спиритическое учение есть суеверие”, — как заключала Комиссия, рассматривавшая медиумические явления, — а метеорология борется и еще долго будет бороться с суевериями, господствующими по отношению к погоде.     »

Воздухоплавание

Большой привязной аэростат А. Жиффара, на котором Д. И. Менделеев поднимался в 1887 году в Париже.
Воздушный шар «Русский», на котором Д. И. Менделеев 7 августа 1887 года совершил полёт для наблюдения полного солнечного затмения.

Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. И Менделеев, во-первых, продолжает свои исследования в области газов и метеорологии, во-вторых — развивает темы своих работ, вступающих в соприкосновение с темами сопротивления среды и кораблестроения.

В 1875 году он разработал проект стратостата объёмом около 3600 м³ с герметической гондолой, подразумевающий возможность подъёма в верхние слои атмосферы (первый такой полёт в стратосферу осуществлён был О. Пикаром только в 1924 году). Д. И. Менделеев также спроектировал управляемый аэростат с двигателями. В 1878 году учёный, находясь во Франции, совершил подъём на привязном аэростате А. Жиффара (на фр. — Henri Giffard).

Летом 1887 года Д. И. Менделеев осуществил свой знаменитый полёт. Возможным стало это и благодаря посредству Русского технического общества в вопросах оснащения. Важную роль в подготовке этого мероприятия сыграли В. И. Срезневский и в особой степени изобретатель и аэронавт С. К. Джевецкий.[1][27]

Д. И. Менделеев, рассказывая об этом полёте, разъясняет почему РТО обратилось именно к нему с такой инициативой: «Техническое общество, предложив мне произвести наблюдения с аэростата во время полного солнечного затмения, хотело, конечно, служить знанию и видело, что это отвечает тем понятиям и роли аэростатов, какие ранее мною развивались» [1].

Обстоятельства подготовки к полёту ещё раз говорят о Д. И. Менделееве, как о блестящем экспериментаторе (здесь можно вспомнить о том, что он считал: «Профессор, который только читает курс, а сам не работает в науке и не двигается вперед, — не только бесполезен, но прямо вреден. Он вселит в начинающих мертвящий дух классицизма, схоластики, убьет их живое стремление») [7]. Д. И. Менделеев был очень увлечён возможностью с аэростата впервые наблюдать солнечную корону во время полного затмения. Он предложил использовать для наполнения шара не светильный газ, а водород, который позволял подняться на большую высоту, что расширяло возможности наблюдения. И здесь снова сказалось сотрудничество с Д. А. Лачиновым, приблизительно в это же время разработавшим электролитический способ получения водорода, на широкие возможности использования которого Д. И. Менделеев указывает в «Основах химии».[27]

Естествоиспытатель предполагал, что изучение солнечной короны должно дать ключ к пониманию вопросов, связанных с происхождением миров. Из космогонических гипотез его внимание привлекла появившаяся в то время идея о происхождении тел из космической пыли: «Тогда солнце со всей его силой само оказывается зависящим от невидимо малых тел, носящихся в пространстве, и вся сила солнечной системы черпается из этого бесконечного источника и зависит только от организации, от сложения этих мельчайших единиц в сложную индивидуальную систему. Тогда „корона“, быть может, есть сгущённая масса этих мелких космических тел, солнце образующих и его силу поддерживающих». В сопоставлении с другой гипотезой — о происхождении тел солнечной системы из вещества солнца, — он высказывает такие соображения: «Как ни противоположны на первый взгляд кажутся эти понятия, они так или иначе уложатся, помирятся — таково свойство науки, которая содержит выводы мысли, испытанные и проверенные. Надо только не довольствоваться одним уже установленным и узнанным, надо не окаменеть в нём, всё дальше и глубже, точнее и подробнее изучать все явления, могущия содействовать разъяснению этих коренных вопросов. „Корона“ этому изучению, конечно, во многом поможет».

Этот полёт привлёк внимание широкой общественности. Военное министерство предоставило воздушный шар «Русский» объёмом 700 м³. В Боблово 6 марта приезжает И. Е. Репин, и вслед за Д. И. Менделеевым и К. Д. Краевичем направляется в Клин. В эти дни им были сделаны зарисовки.

7 августа на месте старта — пустыре на северо-западе города, близ Ямской слободы, несмотря на ранний час, собираются огромные толпы зрителей. С Д. И. Менделеевым должен был лететь пилот-аэронавт А. М. Кованько, но из-за прошедшего накануне дождя повысилась влажность, шар намок — двух человек поднять был не в состоянии. По настоянию Д. И. Менделеева его спутник вышел из корзины, предварительно прочитав ученому лекцию об управлении шаром, показав, что и как делать [28]. Менделеев отправился в полёт в одиночестве. Впоследствии он так комментировал свою решимость:
«     ...Немалую роль в моём решении играло... то соображение, что о нас, профессорах и вообще учёных, обыкновенно думают повсюду, что мы говорим, советуем, но практическим делом владеть не умеем, что и нам, как щедринским генералам, всегда нужен мужик, для того чтобы делать дело, а иначе у нас всё из рук валится. Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка. Здесь же для этого представлялся отличный случай.     »

Аэростат не смог подняться так высоко, как требовали того условия предполагаемых экспериментов — солнце частично заслоняли облака. В дневнике исследователя первая запись приходится на 6 ч 55 м — по прошествии 20 минут после взлёта. Учёный отмечает показания анероида — 525 мм и температуру воздуха — 1,2°: «Пахнет газом. Сверху облака. Ясно кругом (то есть в уровне аэростата). Облако скрыло солнце. Уже три версты. Подожду самоопускания». В 7 ч 10—12 м: высота 3,5 версты, давление 510—508 мм по анероиду. Шар покрыл расстояние около 100 км, поднявшись на высоту в максимуме — до 3,8 км; пролетев над Талдомом в 8 ч 45 м, приблизительно в 9 ч начал снижаться. Между Калязином и Переславлем-Залесским, около деревни Спас-Угол (имение М. Е. Салтыкова-Щедрина) произошла успешная посадка. Уже на земле, в 9 ч 20 м, Д. И. Менделеев заносит в записную книжку показания анероида — 750 мм, температура воздуха — 16,2°. Во время полёта учёный устранил неисправность управления главным клапаном аэростата, что показало хорошее знание практической стороны воздухоплавания.
Медаль Академии аэростатической метеорологии, которой Д. И. Менделеев был награждён за свой полёт на аэростате «Русский» 7 августа 1887 года.

Высказывалось мнение, что удачный полёт явился стечением счастливых случайных обстоятельств — аэронавт не мог с этим согласиться — повторив известные слова А. В. Суворова «счастье, помилуй Бог, счастье», он добавляет: «Да надо что-то и кроме него. Мне кажется, что всего важнее, кроме орудий спуска — клапана, гидрона, балласта и якоря, спокойное и сознательное отношение к делу. Как красота отвечает, если не всегда, то чаще всего высокой мере целесообразности, так удача — спокойному и до конца рассудительному отношению к цели и средствам».

Международный комитет по аэронавтике в Париже за этот полёт удостоил Д. И. Менделеева медали французской Академии аэростатической метеорологии.

Учёный оценивает этот свой опыт следующим образом: «Если бы мой полёт из Клина, ничего не прибавивший в отношении к знанию „короны“, послужил бы к возбуждению интереса метеорологических наблюдений с аэростатов внутри России, если бы он, кроме того, увеличил общую уверенность в том, что летать на аэростатах можно с удобством даже новичку, тогда бы я не напрасно летал по воздуху 7-го августа 1887 года».

Д. И. Менделеев проявлял большой интерес к летательным аппаратам тяжелее воздуха, он интересовался одним из первых самолётов с воздушными винтами, изобретённым А. Ф. Можайским. В фундаментальной монографии Д. И. Менделеева, посвящённой вопросам сопротивления среды, есть раздел о воздухоплавании; вообще же учёным на эту тему, сочетающую в его творчестве указанное направление исследований с развитием изучения в области метеорологии, написано 23 статьи.[1][5][27]

Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера

Являя собой развитие исследований газов и жидкостей, труды Д. И. Менделеева по сопротивлению среды и воздухоплаванию находят продолжение в работах, посвящённых кораблестроению и освоению арктического мореплавания.

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.
Ледокол, сконструированный в начале XX века Д. И. Менделеевым. Модель по чертежам учёного выполнена под руководством А. И. Дубравина в 1969 году. Музей-архив Д. И. Менделеева (СПбГУ)

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.
«     Ваша мысль блистательна, — пишет он С. О. Макарову, — и рано или поздно неизбежно выполнится и разовьётся в дело большого значения не только научно-географическое, но и в живую практику.[1]     »

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.

Теме освоения Крайнего Севера Д. И. Менделеевым посвящено 36 работ.[1]

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.

В 1893 году Д. И. Менделеев создает Главную палату мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

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

Пороходелие

Вопреки существующим противоречивым описаниям исследований Д. И. Менделеева, посвящённых бездымному пороху, по документальным сведениям хронологически они развивались следующим образом.

20 мая 1890 года управляющий Морским министерством вице-адмирал Н. М. Чихачёв предложил «послужить научной постановке русского порохового дела», на что Д. И. Менделеев, незадолго перед тем покинувший университет, ответил письмом, в котором, выражая согласие, указал на потребность включения в работу и заграничной командировки видных специалистов в области взрывчатых веществ — профессора Минных офицерских классов И. М. Чельцова, и управляющего заводом по производству пироксилина Л. Г. Федотова, и организации лаборатории по изучению взрывчатых веществ; 5 июня посетил Н. М. Чихачёва для консультаций по поводу предстоящей командировки.[1]

7 июня вечером учёные отбыли из Кронштадта пароходом в Лондон, на протяжении месяца Д. И. Менделеев встречался со многими английскими учёными, с которыми был хорошо знаком, и у которых пользовался огромным авторитетом: с Ф. Абелем (председатель Комитета по взрывчатым веществам, открывший кордит), Дж. Дьюаром (член этого комитета, соавтор кордита), У. Рамзаем, У. Андерсоном, А. Тилло и Л. Мондом, Р. Юнгом, Дж. Стоксом и Э. Франкландом. Посещал лабораторию У. Рамзая и завод скорострельного оружия и пороха Норденфельда-Максима, где сам производил испытание пороха, Вулвичский арсенал, где наблюдал сгорание различных взрывчатых веществ. Визиты эти он делал когда один, а когда — со спутниками (после посещения полигона Д. И. Менделеев отмечает в записной книжке: «Бездымный порох: пироксилин+нитроглицерин+касторовое масло; тянут, режут чешуйки и проволочные столбики. Дали образцы…»).[1]

27 июня Д. И. Менделеев отправил сообщение Н. М. Чихачёву о производстве взрывчатых веществ, и в тот же день в 11 вечера прибыл в Париж. Французский пироксилиновый порох был тщательно засекречен (технология опубликована только в 1930-х годах). В Париже он также встречался со знакомыми учёными: Л. Пастером, П. Лекоком де Буабодраном, А. Муассаном, А. Ле Шателье, М. Бертло (один из руководителей работ по производству пороха), и со специалистами по взрывчатым веществам А. Готье и Э. Сарро (директор Центральной пороховой лаборатории Франции) и другими. 6 июля — посетил Лувр, после чего обратился к Военному министру Франции Ш. Л. Фрейсинье за разрешением посетить заводы взрывчатых веществ — через два дня Э. Сарро дал Д. И. Менделееву согласие на посещение своей лаборатории, где тот присутствовал при испытании пороха. 12 июля Дмитрий Иванович получил «для личного пользования» образец (2 г) пороха у Арну и Э. Сарро. Этого оказалось достаточно, для того, чтобы установить его состав и свойства — этот порох был неприменим для крупнокалиберной артиллерии.[1]

17 июля вернулись в Санкт-Петербург. 19 июля написал отчёт для Морского министерства о командировке, в котором подчеркнул необходимость самостоятельных исследований, — создания лаборатории. Д. И. Менделеев тщательно продумал её устройство, подразумевавшее возможность вести исследования широкого класса взрывчатых веществ, паров и сжиженных газов. Лаборатория была открыта только летом 1891 года. Не дожидаясь того, Д. И. Менделеев начал опыты в университетской лаборатории. К этой работе он также привлёк хорошо знавших пороховое дело и известных работами в области органической химии азотистых соединений Н. А. Меншуткина, Н. П. Фёдорова, Л. Н. Шишкова, А. Р. Шуляченко и других.[1]

3 ноября на Охтинском заводе он присутствовал при испытании бездымного пороха на различных типах оружия. 6 ноября туда же направил запрос, относительно технологии бездымного пороха. 27 ноября обратился с письмом к Военному министру П. С. Ванновскому, предлагая включить в работу организации, связанные с пороходелием, и химиков — специалистов по взрывчатым веществам — Л. Н. Шишкова, Н. П. Фёдорова и Г. А. Забудского.[1]

В ноябре в рабочих тетрадях учёного («Охтинский завод», «Сырьё», «Порох») появились сведения об испытаниях пороха, о различных видах его, и расчёты нитрационных смесей, а в декабре в университетской лаборатории Д. И. Менделеевым была получена растворимая нитроклетчатка, тогда же он обратился с секретной запиской к П. С. Ванновскому «Об экономических условиях приготовления принятого для перевооружения армии бездымным порохом». С 1 по 14 января 1891 года он проводил опыты в поисках оптимального состава нитрующей смеси для получения гомогенного вещества, а 23 января — получил, наконец, нитроклетчатку, которая «растворяется, как сахар», и назвал её пироколодием.[1][12]

Большое значение Д. И. Менделеев придавал промышленной и экономической стороне пороходелия. Ставя задачу использовать сырьё исключительно отечественного производства, он изучил возможности получения серной кислоты из местных колчеданов на заводе П. К. Ушакова в Елабуге и использования хлопчатобумажных «концов» с русских предприятий. Производство пороха в незначительном объёме было налажено на заводе П. К. Ушакова в городе Елабуге Вятской губернии и на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года были проведены испытания, в том числе и адмиралом С. О. Макаровым, пироколлодийного пороха, получившие высокую оценку военных специалистов. За полтора года под руководством Д. И. Менделеева разработана технология пироколлодия, ставшего основой бездымного отечественного пороха, своими характеристиками превосходящего иностранные.[1]

Высокую оценку пироколодийному пороху дал адмирал С. О. Макаров, главный инспектор артиллерии морского флота — испытания 1893 года показали пригодность нового бездымного зелья для использования в орудиях всех калибров.[1][8]

Д. И. Менделеев уделял значительное внимание вопросам пороходелия вплоть до 1898 года. Бондюжинский завод оказался нерентабельным из-за своей удалённости от других пороховых производств, в том числе — от Охтинского, мало того, он не был засекречен. Преобразование Морского пироксилинового завода в Санкт-Петербурге под новую технологию, предложенное Д. И. Менделеевым, вылилось в противостояние ведомственных интересов: комиссия Охтинского завода безосновательно отказывает технологии пироколлодия в оригинальности по отношению к пироксилсину, — С. О. Макаров памятной запиской отстаивая приоритет Д. И. Менделеева, отмечает его «крупные услуги по решению вопроса о типе бездымного пороха» для Морского министерства, в котором в сложившейся ситуации учёный в 1895 году отказывается от должности консультанта. Он добивается снятия секретности — «Морской сборник» печатает его статьи общей рубрики «О пироколлодийном бездымном порохе» (1895, 1896), особо концентрирующей внимание на химизме технологии, с приведением реакции формирования пироколлодия, — оценки объёма газов при его горении, анализа сырья. Д. И. Менделеев, сопоставляя различные пороха с пироколлодием по 12 параметрам, констатирует его очевидные преимущества, выраженные — постоянством состава, однородностью, исключением «следов детонации» [29]
«     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.[30]     »

В целом этими исследованиям — в университетской лаборатории, на заводах, в Научно-технической лаборатории Морского министерства, — продолжающими два научных направления — растворы и гидраты, а также — формы соединений, Дмитрий Иванович посвятил 68 статей.[1]

А закончилась история с пирокололлодийным порохом тем, что, благодаря усилиям французского инженера Мессена, который был никем иным, как экспертом Охтинского порохового завода, заинтересованным в использовании своей технологии пироксилина, была признана идентичность последнего результатам разработок Д. И. Менделеева [31][32]. На тот час, как, впрочем, и всегда в России, придавали мало значения отечественным изысканиям, и, вместо развития их, предпочитали и предпочитают покупать иностранные привилегии и патенты — право на «авторство» и производство пороха Д. И. Менделеева нагло присвоил себе в ту пору находившийся в Санкт-Петербурге младший лейтенант ВМФ САСШ Д. Бернаду (англ. John Baptiste Bernadou), «по совместительству» являвшийся сотрудником ONI (англ. Office of Naval Intelligence — Управление военно-морской разведки) [33], 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).[30][31][34][35]

Об электролитической диссоциации

Существует мнение, что Д. И. Менделеев «не принял» концепции электролитической диссоциации, что он якобы неправильно её истолковывал, или даже и вовсе не понимал…

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» [36]. 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 счето́в 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 für physikaliscһе 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. Пиккеринг, 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.[1]

Менделеев — экономист и футуролог

Д. И. Менделеев был также выдающимся экономистом, обосновавшим главные направления хозяйственного развития России. Вся его деятельность, будь то самые отвлечённые теоретические изыскания, будь — строгие технологические исследования, непременно, теми или иными путями, следствием имела практическую реализацию, которая всегда подразумевала учтение и хорошее понимание экономического смысла.

Будущее русской промышленности Д. И. Менделеев видел в развитии общинного и артельного духа. Конкретно он предлагал реформировать русскую общину так, чтобы она летом вела земледельческую работу, а зимой — фабрично-заводскую на своей общинной фабрике. Внутри отдельных заводов и фабрик предлагалось развивать артельную организацию труда. Фабрика или завод при каждой общине — «вот что одно может сделать русский народ богатым, трудолюбивым и образованным».

Богатство и капитал Д. И. Менделеев считал функцией труда. «Богатство и капитал, — записывал он для себя, — равно труду, опыту, бережливости, равно началу нравственному, а не чисто экономическому». Состояние без труда может быть нравственно, если только получено по наследству. Капиталом, по мнению Менделеева, является только та часть богатства, которая обращена на промышленность и производство, но не на спекуляцию и перепродажу. Выступая против паразитического спекулятивного капитала, Д. И. Менделеев считал, что его можно избежать в условиях общины, артели и кооперации.

Вместе с С. Ю. Витте принимал участие в разработке Таможенного тарифа 1891 г. в России.

Д. И. Менделеев выступал горячим сторонником протекционизма и хозяйственной самостоятельности России. В своих работах «Письма о заводах», «Толковый тариф…» Д. И. Менделеев стоял на позициях защиты русской промышленности от конкуренции со стороны западных стран, связывая развитие промышленности России с общей таможенной политикой. Учёный отмечал несправедливость экономического порядка, позволяющего странам, осуществляющим переработку сырья, пожинать плоды труда работников стран-поставщиков сырья. Этот порядок, по его мнению, «имущему отдаёт весь перевес над неимущим».

В своём обращении к общественности — «Оправдание протекционизма» (1897) и в трёх письмах Николаю II (1897, 1898, 1901 — «писаны и посланы по желанию С. Ю. Витте, который говорил, что он один не в силах убедить») Д. И. Менделеев излагает некоторые свои экономические взгляды.

Он указывает на целесообразность беспрепятственного включения иностранных инвестиций в национальную промышленность. Учёный расценивает капитал как «временную форму», в которую «вылились в наш век некоторые стороны промышленности»; до какой-то степени, подобно многим современникам, идеализирует его, подразумевая за ним функцию носителя прогресса: «Откуда бы ни пришёл, везде родит новые капиталы, так обойдёт весь ограниченный шар Земли, сблизит народы и тогда, вероятно, утратит своё современное значение». По мнению Д. И. Менделеева иностранные капиталовложения следует использовать, по мере накопления собственных российских, как временное средство для достижения национальных целей.

Притом учёный отмечает необходимость национализации нескольких жизненно важных регулирующих экономических составляющих и потребность создания системы образования как части покровительственной политики государства [1].

Уральская экспедиция

Говоря о «третьей службе Родине», Дмитрий Иванович придаёт особое значение этому мероприятию, и работам, подводившим итог экспедиции. Учёный достаточно долго и тщательно готовился к ней. Он составил 10 марта 1899 года докладную записку к совещанию при Министерстве финансов, назначенному на 18 марта, и посвящённому переустройству уральских казённых горных заводов; записка эта обращена была к товарищу министра финансов В. Н. Коковцеву. Д. И. Менделеев предлагал несколько рекомендаций по данному вопросу. В числе основных мер он указывает на необходимость передачи Военному и Морскому министерству таких казённых заводов, которые будут в наибольшей степени соответствовать интересам обороны государства. Что касается остальных предприятий такого рода, государственных горных заводов, они, по мнению Д. И. Менделеева, должны быть постепенно переданы в частные руки как потенциал конкуренции, увеличения производительности и снижения цен, а находящиеся во владении казны руды и леса, дадут ей доход. В этом послании учёный обращает внимание на одну из причин, препятствующих развитию Урала, и кроющуюся в том «что там действуют почти нацело одни крупные предприниматели, всё и вся захватившие для себя одних». Пути преодоления сложившегося монополизма он видел в том, что «сверх крупных, много мелких предприятий» должны получить поддержку для своего развития. Д. И. Менделеев призывает ускорить строительство сети железных дорог, которые будут способствовать росту производства. Эти и другие рекомендации были высказаны им задолго до Уральской экспедиции [1][37].

В мае того же года, когда вопрос был решён положительно, и руководство экспедицией, по поручению министра финансов С. Ю. Витте и его ближайшего сотрудника, директора Департамента промышленности и торговли В. И. Ковалевского, было доверено Д. И. Менделееву, он обратился с письмами ко многим владельцам частных заводов Урала с просьбой «содействовать изучению положения железного дела» [1][38].

Д. И. Менделеев, несмотря на недомогание, не отказался от поездки. Вместе с ним в экспедиции принимали участие: заведующий кафедрой минералогии Петербургского университета профессор П. А. Земятченский, известный специалист по русским железным рудам; помощник начальника научно-технической лаборатории Морского министерства — химик С. П. Вуколов; К. Н. Егоров — сотрудник Главной палаты мер и весов. Последним двум Д. И. Менделеев поручил «осмотр многих уральских заводов и производство полных магнитных измерений» для выявления аномалий, сопровождающих наличие железной руды. К. Н. Егорову также поручалось изучение Экибастузского месторождения каменного угля, считавшегося Д. И. Менделеевым очень важным в деле развития уральской металлургической промышленности. В числе сопровождавших экспедицию был также представитель Министерства государственных имуществ Н. А. Саларев и секретарь Постоянной совещательной конторы железнозаводчиков В. В. Мамонтов. Личные маршруты исследователей, вошедших в состав Уральской экспедиции были различными, что определялось задачами, которые предстояло им решить [1].

Сам Д. И. Менделеев из Перми следовал по такому маршруту: Кизел—Чусовая—Кушва—гора Благодать—Нижний Тагил—гора Высокая—Екатеринбург—Тюмень, откуда пароходом — в Тобольск. Из Тобольска вновь пароходом — в Тюмень и далее: Екатеринбург—Билимбаево—снова Екатеринбург—Кыштым. После Кыштыма у Д. И. Менделеева возобновилась старая болезнь — «идёт горлом кровь», он делает остановку в Златоусте, где надеялся отдохнуть и «вновь пуститься на заводы», однако улучшения состояния не последовало, и он через Уфу и Самару возвращается в Боблово. Тем не менее, Д. И. Менделеев отметил, что ещё в Екатеринбурге он получил достаточно хорошее представление о состоянии дел в железной промышленности Урала.

В своём отчёте — докладной записке С. Ю. Витте Д. И. Менделеев указывает на причины медленного развития металлургии, и указывает меры преодоления такого положения дел. Подъёму на должный уровень промышленности Урала учёный придавал особое значение: «Воздействие России на весь запад Сибири и на степной центр Азии может и должно совершаться при посредстве Уральского края» [39].

Основную причину стагнации промышленности Урала Д. И. Менделеев видел в социально-экономической архаике, царившей там: «…Необходимо с особой настойчивостью закончить все остатки помещичьего отношения, ещё существующего всюду на Урале в виде крестьян, приписанных к заводам». Далее он отмечает, что тамошняя администрация чинит помехи нарождению малых предприятий, в то время как, по мнению учёного «истинное развитие промышленности немыслимо без свободного соревнования мелких и средних заводчиков с крупными» [39].

На Урале получила основание для действенной разработки его идея подземной газификации угля, предложенная им в пору поездки на Донбасс (1888), к которой он возвращался неоднократно в следующих статьях и крупных трудах: «Горючие материалы» (1893), «Основы фабрично-заводской промышленности» (1897), «Учение о промышленности» (1900—1901).

Д. И. Менделеев указывает: находящиеся под покровительством правительства монополисты тормозят промышленное развитие края, что выражается такими последствиями как «дорогие цены, довольство достигнутым и остановка в развитии». Впоследствии он отметит, что это стоило ему «много труда и неприятностей» [40][41].

Участие в изучении уральской железной промышленности — один из важнейших этапов деятельности Менделеева-экономиста. В своём труде «К познанию России» он скажет: «В моей жизни мне пришлось принимать участие в судьбе трёх…дел: нефтяного, каменноугольного и железнорудного». Из Уральской экспедиция учёный привёз бесценный материал, использованный им в дальнейшем в трудах «Учение о промышленности» и «К познанию России».[1]

К познанию России

В 1906 году Д. И. Менделеев, будучи свидетелем первой русской революции, и чутко реагируя на происходящее, видя приближение больших перемен, пишет свой последний крупный труд «К познанию России». Важное место в этой работе занимают вопросы народонаселения; в своих выводах учёный опирается на скрупулёзный анализ результатов переписи населения. Д. И. Менделеев обрабатывает статистические таблицы со свойственной ему тщательностью и мастерством исследователя, совершенно владеющего математическим аппаратом и методами расчёта.

Достаточно важным компонентом явилось присутствующее в книге вычисление двух центров России — поверхности и населения. Для России уяснение территориального центра государства — важнейшего геополитического параметра, сделано впервые именно Д. И. Менделеевым. Учёный приобщил к изданию карту новой проекции, в которой нашли отражение идея единого промышленного и культурного развития европейской и азиатской частей страны, что должно было служить сближению двух центров.[1]

Менделеев о демографическом росте

Учёный со всей определённостью показывает отношение к настоящему вопросу в контексте своих убеждений в целом следующими словами: «Высшая цель политики яснее всего выражается в выработке условий для размножения людского» [42].

В начале XX века, Менделеев, отмечая, что население Российской империи за последние сорок лет удвоилось[43], вычислил, что к 2050 году её численность достигнет 800 млн человек.[44]. О том, что имеется на самом деле, см. статью Население России.

Объективные исторические обстоятельства (в первую очередь — войны, революции и их последствия) внесли коррективы в расчёты учёного, тем не менее, показатели, к которым он пришёл относительно регионов и народов, по тем или иным причинам в меньшей степени затронутых названными непредсказуемыми факторами, подтверждают справедливость его прогнозов [45].

Педагогика и просвещение

В приватном письме С. Ю. Витте, оставшемся неотправленным. Д. И. Менделеев, констатируя и оценивая свою многолетнюю деятельность, называет «три службы Родине» [1]:
«     Плоды моих трудов — прежде всего в научной известности, составляющей гордость — не одну мою личную, но и общую русскую... Лучшее время жизни и её главную силу взяло преподавательство... Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность. — Третья служба моя Родине наименее видна, хотя заботила меня с юных лет по сих пор. Это служба по мере сил и возможности на пользу роста русской промышленности...     »

Эти направления в многогранном творчестве учёного между собой связаны теснейшим образом.[1].

Логико-тематическая парадигма творчества учёного

Всё научное, философское и публицистическое творчество Д. И. Менделеева предлагается рассматривать интегрально — в сопоставлении разделов этого большого наследия как с точки зрения «веса» в нём отдельных дисциплин, направлений и тем, так и во взаимодействии основных и частных его составляющих.[1]

Директором Музея-архива Д. И. Менделеева (ЛГУ) профессором Р. Б. Добротиным был разработан в 1970-е годы метод, подразумевающий такой целостный подход к оценке творчества Д. И. Менделеева с учётом конкретных исторических условий, в которых оно развивалось. На протяжении многих лет [46] изучая и последовательно сопоставляя разделы этого огромного свода, Р. Б. Добротин шаг за шагом выявил внутреннюю логическую связь всех его малых и больших частей; этому способствовала и возможность работать непосредственно с материалами уникального архива, и общение со многими признанными специалистами разных дисциплин. Безвременная кончина талантливого исследователя не позволила ему в полной мере развить это интересное начинание, по многим признакам предвосхищающее возможности как современной методологии науки, так и новых информационных технологий.[1][47]

Построенная подобно родословному древу, схема структурно отражает тематическую классификацию и позволяет проследить логико-морфологические связи между различными направлениями творчества Д. И. Менделеева.[1]

Анализ многочисленных логических связей позволяет выделить 7 основных направлений деятельности учёного — 7 секторов [1]:

    * 1. Периодический закон, педагогика, просвещение.
    * 2. Органическая химия, учение о предельных формах соединений.
    * 3. Растворы, технология нефти и экономика нефтяной промышленности.
    * 4. Физика жидкостей и газов, метеорология, воздухоплавание, сопротивление среды, кораблестроение, освоение Крайнего Севера
    * 5. Эталоны, вопросы метрологии.
    * 6. Химия твёрдого тела, технология твёрдого топлива и стекла.
    * 7. Биология, медицинская химия, агрохимия, сельское хозяйство [1].

Копия из кабинета Д. И. Менделеева. Неизвестный художник круга французских рационалистов. Иисус Христос. XVII в. Гравюра на металле.[48] Реконструкция А. М. Шульца. 1973—2002. Музей-архив Д. И. Менделеева (СПбГУ)

Каждому сектору соответствует не одна тема, а логическая цепочка родственных тем — «поток научной деятельности», имеющий определённую направленность; цепочки не вполне изолированы — между ними прослеживаются многочисленные связи (линии, пересекающие границы секторов).[1]

Тематические рубрики представлены в виде кружков (31). Цифра внутри кружка соответствует числу работ по теме. Центральный — отвечает группе ранних работ Д. И. Менделеева, откуда берут начало исследования в различных областях. Линии, соединяющие кружки, показывают связи между темами.[1]

Кружки распределены по трём концентрическим кольцам, соответствующим трём сторонам деятельности: внутреннее — теоретические работы; среднее — технология, техника и прикладные вопросы; внешнее — статьи, книги и выступления по проблемам экономики, промышленности и просвещения. Блок, находящийся за внешним кольцом, и объединяющий 73 работы по общим вопросам социально-экономического и философского характера, замыкает схему. Такое построение даёт возможность наблюдать, как учёный в своём творчестве от той или иной научной идеи переходит к её техническому развитию (линии из внутреннего кольца), а от него — к решению экономических задач (линии из среднего кольца).[1]

Отсутствием условных обозначений в публикации «Летописи жизни и деятельности Д. И. Менделеева» («Наука». 1984), над созданием которой на первом этапе работал и Р. Б. Добротин († 1980), обусловлено и отсутствие семантико-семиотической связи с предложенной учёным системой. Однако в предисловии этой содержательной книги отмечается, что настоящая «работа может рассматриваться как эскиз научной биографии учёного».[1][49][50]

Д. И. Менделеев и мир

Научные интересы и контакты Д. И. Менделеева были настолько широки, а потребности его мировосприятия настолько разнообразны, что многократные командировки, частные поездки и путешествия учёного, наконец, вся его жизнь — в этом ракурсе представляет собой отдельную тему, конечно, пребывающую в неразрывной связи со всем его творчеством и взглядами — это фон и «пространственная обстановка» его многомерного мира.

Он поднимался в заоблачные выси и спускался в шахты, посещал сотни заводов и фабрик, университетов, институтов и научных обществ, встречался, полемизировал, сотрудничал и просто беседовал, делился своими мыслями с сотнями учёных, художников, крестьян, предпринимателей, рабочих и мастеров, литераторов, государственных деятелей и политиков. Сделал множество фотографий, приобрёл массу книг и репродукций. Сохранившаяся почти полностью библиотека включает около 20 тысяч изданий, а частично уцелевший огромный архив и коллекция изобразительных и репродукционных материалов содержат массу разнородных полиграфических единиц хранения, дневники, рабочие тетради, записные книжки, рукописи и обширную переписку с русскими и зарубежными учёными, общественными деятелями и прочими корреспондентами.


Признание

Награды, академии и общества

    * 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

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 он подписывал без указания причастности к ним: «Д. Менделеев» или «профессор Менделеев», крайне редко упоминая какие-либо присвоенные ему почётные звания.

Д. И Менделеев — доктор Туринской Академии наук (1893) и Кембриджского университета (1894); доктор химии Санкт-Петербургского университета (1865), доктор права Эдинбургского (1884) и Принстонского (1896) университетов, — университета Глазго (1904); доктор гражданского права Оксфордского университета (1894); доктор философии и магистр свободных искусств Гёттингенского университета (1887); — член Королевских обществ (Royal Society): Лондонского (королевского общества содействия естественным наукам, 1892), Эдинбургского (1888), Дублинского (1886); — член Академий наук: Римской (Accademia dei Lincei, 1893), Королевской академии наук Швеции (1905), Американской академии искусств и наук (1889), Национальной академии наук Соединённых Штатов Америки (Бостон, 1903), Королевской Академии наук (Копенгаген, 1889), Ирландской королевской академии (1889), Юго-Славянской (Загреб), Чешской академии наук, литературы и искусства (1891), Краковской (1891), Ирландской (R. Irish Academy, Дублин), Бельгийской академии наук, литературы и изящных искусств (accocié, 1896), Академии художеств (Санкт-Петербург, 1893); почётный член Королевского института (Royal Insnitution of Great Britain, Лондон) (1891); член-корреспондент Санкт-Петербургской (1876), Парижской (1899), Прусской (1900), Венгерской (1900), Болонской (1901), Сербской (1904) академий наук; почётный член Московского (1880), Киевского (1880), Казанского (1880), Харьковского (1880), Новороссийского (1880), Юрьевского (1902), Санкт-Петербургского (1903), Томского (1904) университетов, а также — Института сельского хозяйства и лесоводства в Новой Александрии (1895), Санкт-Петербургского технологического (1904) и Санкт-Петербургского политехнического институтов, Санкт-Петербургской медико-хирургической (1869) и Петровской земледельческой и лесной (1881) академий, Московского технического училища (1880).

Д. И. Менделеева избрало своим почётным членом Русское физико-химическое (1880), Русское техническое (1881), Русское астрономическое (1900), Санкт-Петербургского минералогическое (1890) общества; и ещё — около 30-ти сельскохозяйственных, медицинских, фармацевтических и другие российских обществ — самостоятельных и университетских; — Общество биологической химии (Международное объединение для содействия исследованиям, 1899), Общество естествоиспытателей в Брауншвейге (1888), Английское (1883), Американское (1889), Немецкое (1894) химические общества, Физическое общество во Франкфурте-на-Майне (1875) и 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 (1889) и Кембриджское философское (1897) общества, Королевское философское общество в Глазго (1904), Научное общество Антонио Альцате (Мехико, 1904), — Международный комитет мер и весов (1901) и многих других отечественных и зарубежных научных учреждений.

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. [1][5]

Менделеевские съезды

Менделеевские съезды — крупнейшие традиционные общероссийские и международные научные форумы, посвящённые вопросам общей («чистой») и прикладной химии. От других подобных мероприятий отличаются не только масштабами, но и тем, что они посвящены не отдельным направлениям науки, а всем областям химии, химической технологии, промышленности, а также смежным направлениям естествознания и отраслям производства. Съезды проводились в России по инициативе Русского химического общества с 1907 года (I съезд; II съезд — 1911); в РСФСР и СССР — под эгидой РХО и Российской академии наук (с 1925 — АН СССР, а с 1991 — РАН: III съезд — 1922). После VII съезда, состоявшегося в 1934 году, последовал 25-летний перерыв — VIII съезд прошёл только в 1959 году.[52][53]

Прошедший в Москве в 2007 году последний XVIII съезд, посвящённый 100-летию самого этого мероприятия, был «рекордным» — 3 850 участников из России, семи стран СНГ и семнадцати государств дальнего зарубежья. Наибольшим за всю историю мероприятия было число докладов — 2 173. На заседаниях выступило 440 человек. Авторов, с учётом соавторов-докладчиков, было более 13 500 человек.[54]

Менделеевские чтения

Учреждённые в 1940 году правлением ВХО им. Д. И. Менделеева — ежегодные доклады ведущих отечественных химиков и представителей смежных наук: физиков, биологов и биохимиков. Проводятся с 1941 года в Ленинградском, ныне — Санкт-Петербургском государственном университете, в Большой химической аудитории химического факультета СПбГУ в дни близкие ко дню рождения Д. И. Менделеева (8 февраля 1834) и к дате рассылки им сообщения об открытии Периодического закона (март 1869). Не проводились в годы Великой Отечественной войны. Возобновлены в 1947 году Ленинградским отделением ВХО и Ленинградским университетом к годовщине 40-летия со дня смерти Д. И. Менделеева. В 1953 году — отменены. В 1968 году в связи со столетием открытия Д. И. Менделеевым Периодического закона — три чтения: одно — в марте и два — в октябре. Единственные критерии — выдающийся вклад в науку и учёная степень — доктор наук. Менделеевские чтения провели президенты и вице-президенты АН СССР, действительные члены и члены-корреспонденты АН СССР, РАН, министр, нобелевские лауреаты, профессора.

АН СССР в 1962 году учредила премию и Золотую медаль имени Д. И. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии.

Нобелевская эпопея

Гриф секретности, который позволяет предавать гласности обстоятельства выдвижения и рассмотрения кандидатур, подразумевает полувековой срок, то есть о том, что происходило в первом десятилетии XX века в Нобелевском комитете было известно уже в 1960-е годы.

Иностранные учёные выдвигали Дмитрия Ивановича Менделеева на Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 годах (соотечественники — никогда). Статус премии подразумевал ценз: давность открытия — не более 30 лет. Но фундаментальное значение периодического закона 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 еще 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.[55]

Между тем, не следует забывать и о конфликте Д. И. Менделеева с братьями Нобелями (на протяжении 1880-х годов), которые, пользуясь кризисом нефтяной промышленности, и стремясь к монополии на бакинскую нефть, на её добычу и перегонку, с этой целью спекулировали «дышащими интригою слухами» о её истощении. Д. И. Менделеев тогда же, проводя исследования состава нефти разных месторождений, разработал новый способ дробной её перегонки, позволявший добиться разделения смесей летучих веществ. Он вел продолжительную полемику с Л. Э. Нобелем и его сподвижниками, борясь с хищническим потреблением углеводородов, с идеями и методами, способствовавшими тому; в числе прочего, к превеликому неудовольствию своего оппонента, использовавшего для утверждения своих интересов не вполне благовидные приёмы, — доказал необоснованность мнения об оскудении каспийских источников. Между прочим именно Д. И. Менделеев предложил ещё в 1860-е годы строительство нефтепроводов, с успехом внедрённых с 1880-х Нобелями, которые тем не менее, крайне отрицательно отнеслись к его же предложению доставки таким и другими способами сырой нефти в Центральную Россию, поскольку, хорошо сознавая выгоду в этом для государства в целом, видели в том и ущерб собственному монополизму. Нефти (изучению состава и свойств, перегонке и другим вопросам, к этой теме относящимся) Д. И. Менделеев посвятил около 150-ти работ [1][56].

Д. И. Менделеев в маргинальной истории

Как известно, под влиянием тех или иных социально-корпоративных тенденций, устной истории свойственно трансформировать отдельные факты и явления, имевшие место в действительности, придавая им в разной степени анекдотические, лубочные или карикатурные черты. Искажения эти, будь они профанического характера, являющегося следствием отсутствия компетентных представлений об истинном положении дел, малой осведомленности в вопросах, связанных с предметом повествования, будь продуктом реализации каких бы то ни было задач, зачастую — дискредитивного, провокационного или рекламного свойства, остаются сравнительно безобидными в нравственном смысле до той поры пока не получают фиксации в поле официальных библио-электронных информативных носителей, способствующих обретению ими чуть ли ни академического статуса.

Наибольшее распространение получили толкования эпизодов из жизни Д. И. Менделеева, связанных с его исследованиями спиртовых растворов, с «пасьянсом» периодического закона, якобы увиденного им во сне и «производством чемоданов».

О приснившейся периодической таблице элементов

Свои соображения о периодической системе элементов Д. И. Менделеев очень долго не мог представить в виде ясного обобщения, строгой и наглядной системы. Как-то после трёхдневной напряжённой работы он прилёг отдохнуть и забылся сном. Потом он рассказывал: «Ясно вижу во сне таблицу, где элементы расставлены, как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги и заснул опять. Только в одном месте впоследствии оказалась нужной поправка». А. А. Иностранцев, приблизительно в тех же словах воспроизводя рассказанное ему самим Д. И. Менделеевым, видел в этом феномене «один из превосходных примеров психического воздействия усиленной работы мозга на ум человека» [57][58][59]. Этот рассказ породил массу наукообразных толкований и мифов. В то же время, сам учёный, на вопрос репортёра «Петербургского листка» о том, как родилась мысль о периодической системе, отвечал: «...Не пятак за строчку! Не так, как вы! Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел, и вдруг пятак за строчку, пятак за строчку, и готово...!» [60]

«Химики»

В пору, когда химия в обывательской среде истолковывалось как не вполне ясного предназначения, довольно «тёмная» деятельность (что близко к одной из версий этимологии), «химиками» в просторечии называли ловкачей, проходимцев и преступников. Иллюстрирует настоящий факт такой случай из жизни Д. И. Менделеев, о котором рассказывал он сам : «Еду я как-то на извозчике, а навстречу мне полицейские ведут кучу каких-то жуликов. Извозчик мой поворачивается и говорит: „Ишь, химиков повели“» [61]

Своеобразное развитие и преломление получил этот «термин» в СССР второй половины XX века, когда советской пенитенциарной системой осуществлялась практика, подразумевавшая отбывание срока гражданами, осуждёнными за сравнительно нетяжкие преступления, в пределах производственных зон (первоначально только химического профиля, впоследствии — в различной степени вредных для здоровья промышленных учреждений). Это наказание получило название «химия», а все подвергнутые такой форме изоляции, вне зависимости от принадлежности производств, где они пребывали — именовались также «химиками».

Чемоданы Д. И. Менделеева

Существуют всякого рода предания, басни и анекдоты, повествующие о «производстве чемоданов», которым якобы прославился Д. И. Менделеев. Действительно, Дмитрий Иванович приобрёл некоторый опыт переплётных и картонажных работ ещё в пору своего невольного бездействия в Симферополе, когда ввиду Крымской войны и закрытия гимназии, находившейся вблизи театра военных действий, вынужден был коротать время, занимаясь этим делом. В дальнейшем, уже имея огромный архив, включавший массу документов, репродукций, фотографий, сделанных самим учёным (он с большим увлечением занимался этим, очень много фотографируя во время своих поездок и путешествий), печатных материалов и образцов эпистолярного жанра, периодически самостоятельно клеил для них в общем-то простые, незатейливые картонные контейнеры. И в этом деле он добился определённого мастерства — сохранилась даже сделанная им маленькая, но прочная картонная скамеечка.

Есть один «достоверный» анекдот, который, вероятно, и породил все остальные, этой темы касающиеся. Покупки материалов для своих занятий такого рода он обычно делал в Гостином дворе. Однажды, когда учёный зашёл с этой целью в хозяйственную лавку, он услышал за своей спиной такой диалог: «— Кто этот почтенный господин? — Неужели не знаете? Это же известный чемоданных дел мастер Менделеев, с уважением в голосе ответил продавец».[62]

Легенда об изобретении водки

Дмитрий Менделеев в 1865 году защитил докторскую диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою», нисколько с водкой не связанную. Менделеев, вопреки сложившейся легенде, водку не изобретал; она существовала задолго до него.

На этикетке «Русского стандарта» написано, что данная водка «соответствует стандарту русской водки высшего качества, утверждённому царской правительственной комиссией во главе с Д. И. Менделеевым в 1894 году». С именем Менделеева связывают выбор для водки крепости в 40°. Согласно информации «Музея Водки» в Санкт-Петербурге, Менделеев считал идеальной крепостью водки 38°, но это число было округлено до 40, для упрощения расчёта налога на алкоголь.

Однако в трудах Менделеева отыскать обоснование этого выбора не удаётся. Диссертация Менделеева, посвящённая свойствам смесей спирта и воды, никак не выделяет 40° или 38°. «Царская правительственная комиссия» никак не могла установить данный стандарт водки уже хотя бы потому, что эта организация — Комиссия для изыскания способов к упорядочению производства и торгового обращения напитков, содержащих в себе алкоголь, — была образована по предложению С. Ю. Витте только в 1895 году. Причём Менделеев выступал на её заседаниях в самом конце года и только по вопросу об акцизах.

Откуда же взялся 1894-й год? По-видимому, из статьи историка Вильяма Похлёбкина, который написал, что «спустя 30 лет после написания диссертации… соглашается войти в комиссию». Изготовители «Русского стандарта» прибавили метафорические 30 к 1864 году и получили искомую величину.

Директор музея Д. И. Менделеева, Игорь Дмитриев, по поводу 40-градусной водки сказал следующее:

    Ее изобрело русское правительство в то время, когда Менделееву было 9 лет от роду. В те времена акциз брали с градуса, его надо было измерять, а шкала измерений была не точной. Кроме того, оказывалось, что на пути от производителя к потребителям (розничная торговля) водка имело свойство снижать градусы. Тогда правительство издало указ, по которому водка должна была поступать к потребителю исключительно 40-градусной, минимум — 38-градусной. В противном случае участникам процесса грозила уголовная ответственность [63].

Выпущены марки:

      * Почтовая марка СССР с изображением Менделеева, 1969 год
      * Марка в честь 100-летию открытия периодического закона

Музеи и памятные места

Музеи

    * Музей-архив Д. И. Менделеева в Санкт-Петербургском Государственном Университете
    * Музей-усадьба Д. И. Менделеева «Боблово»
    * музей Госстандарта России при ВНИИМ им. Д. И. Менделеева

Памятники Д. И. Менделееву

    * Санкт-Петербург, Московский проспект, 26/49. Скульптор М. Г. Манизер. Памятник открыт 28 ноября 1928 года.
    * Санкт-Петербург, Московский проспект, 19. Скульптор И. Я. Гинцбург. Памятник открыт 2 февраля 1932 года. Памятник монументального искусства Федерального значения (подробнее — смотри ниже)
    * Москва, Российский химико-технологический университет имени Менделеева, на первом этаже в главном корпусе.
    * Киев, Проспект Победы, 37 (перед входом в корпус химико-технологического факультета НТУУ «КПИ»). Памятник открыт в мае 1998 года.
    * Памятник Д. И. Менделееву перед входом в здание Химического факультета МГУ.
    * Памятник Д. И. Менделееву в Тобольске.
    * Памятник Д. И. Менделееву в с. Верхние Аремзяны
    * г.Рубежное Луганской области, Украина. [3] Памятник Д.И.Менделееву на улице Менделеева.

Памятники Федерального значения

    * Памятники архитектуры Федерального значения
          o Служебный кабинет в здании Главной палаты мер и весов — Забалканский (ныне Московский) проспект, 19, к. 1. — По реестру Министерства культуры № 7810077000
          o Жилой дом Главной палаты мер и весов — Забалканский (ныне Московский) проспект, 19, к. 4, кв. 5. Арх.фон Гоген А. И., — По реестру Министерства культуры № 7810078000

    * Памятники монументального искусства Федерального значения
          o памятник химику Менделееву Д. И. Санкт-Петербург, Московский проспект, 19. Скульптор И. Я. Гинцбург. Памятник открыт 2 февраля 1932 года.
             — По реестру Министерства культуры № 7810076000



Серии советских марок (СССР):
top