Рукопись «Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» Д.И. Менделеева
В 1863 году физико-математический факультет Петербургского университета выдвигает его кандидатуру на должность профессора на кафедру технологии, но министерство не утверждает данное предложение. А в 1864 году его избирают профессором химии Технологического института. В то время он трудится в сфере изучения нефтедобычи – разработки имели большое значение для российской промышленности. А в 1865 состоялась защита докторской диссертации «О соединении спирта с водой». В 1867 году он получил в университете кафедру неорганической химии, на которой он и пробудет 23 года, и здесь же приступит к написанию труда «Основы химии». Эта книга далека от стандартного учебника по химии, скорее фундаментальное сочинение, в котором содержатся вся философия и фактические материалы химической науки. Только при жизни ученого ее переиздавали восемь раз в России, кроме того, получила издание во Франции, Германии и трижды в Англии. Про свой труд Менделеев писал: «Эти “Основы„– любимое дитя мое. В них мой образ, и мой опыт педагога, и мои задушевные научные мысли. В “Основы химии„вложены мои духовные силы и мое наследство детям».
Пикнометр
В 1869 году Менделеев совершил свое главное открытие, которое вписало его имя в историю науки, – периодический закон химических элементов. Существует достаточное количество версий того, как же это произошло. Но сам Менделеев рассказывал так: «Я стал подбирать, написав на отдельные карточки элементы с их атомными весами и коренными свойствами, что быстро и привело меня к тому заключению, что свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Ученый был уверен, что закономерность существует, и знал, где ее искать. Менделеев пришел к выводу, что элементы по возрастанию их атомных масс выказывают явную периодичность физических и химических свойств. И вот вечером 1 марта (17 февраля по старому стилю) 1869 года он начисто переписал составленную им таблицу и послал ее в типографию, назвав «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Дата стала знаменательной, так как вошла в историю как день рождения периодического закона. Открытие Менделеева дало возможность посмотреть по-новому на изучение известных химических элементов, скорректировать атомные веса, а также предсказать существование и свойства 11 не открытых еще элементов. Менделеев даже указал, каким путем можно их открыть, что и было сделано с течением времени. Сначала к системе Менделеева отнеслись скептически, но открытие новых элементов оказалось величайшим триумфом Периодического закона.
Он сделает еще ряд открытий вплоть до 1874 года и сконструирует пикнометр – прибор для определения плотности жидкости. В 1876 году Менделеева изберут членом-корреспондентом Петербургской академии наук.
В 1881 году Дмитрий Менделеев предложил братьям Нобелям из тяжелых остатков нефтепереработки делать смазочные масла. Они идею не поддержали, зато другой нефтепромышленник, В. Рогозин, сделал на ней значительную часть своего состояния. Данные масла широко продавались и в России, и за рубежом. Их качество высоко оценивалось на международных выставках. Потом Рогозин, опять-таки основываясь на открытиях Менделеева, начал промышленный выпуск бензола, толуола, ксилола и антрацена. К слову, завод, где производились эти жидкости, действует и сейчас – Ярославский опытно-промышленный нефтемаслозавод имени Д.И. Менделеева.
Дмитрий являлся крайне одаренным, деятельным и талантливым человеком, поэтому его интересовали не только науки, но и литература, музыка, изобразительное искусство. Он сам делал неплохие зарисовки, но дальше развиваться в этой области не стал, зато начал собирать репродукции и фотографии произведений живописи. Потом, когда финансовое положение улучшилось, он изредка покупал подлинники. В 1878 году начались так называемые менделеевские «среды» – собрания людей искусства и науки в его университетской квартире. А.И. Менделеева писала: «Среды эти художники очень любили. …Здесь узнавались все художественные новости. Художественные магазины присылали на просмотр к средам новые художественные изделия. …Иногда на средах велись чисто деловые беседы, горячие споры, тут созревали важные товарищеские решения вопросов». 16 декабря 1893 года Д.И. Менделеева утвердили в высшем звании почетного члена Академии художеств, а 7 марта 1894 года – членом Совета Академии. То есть через 130 лет после М.В. Ломоносова Менделеев стал вторым химиком, которого возвели в почетные члены Академии художеств.
Надо отметить, что Менделеев неоднократно удивлял своих современников. Например, в августе 1887 года в его имении готовились наблюдать за солнечным затмением. Русское техническое сообщество предоставило для этих целей военный воздушный шар «Русский» под командованием аэронавта поручика А.М. Кованько. События в день затмения разворачивались так: 53‑летний Менделеев полетел один, без сопровождения, шар поднялся на высоту более трех километров, и ученому удалось понаблюдать за полной фазой затмения. Перед спуском Дмитрию Ивановичу пришлось проявить смелость, так как потребовалось распутывать веревку, вися над пропастью. Потом шар благополучно приземлился. Весть об этом разлетелась по всему миру. Французская Академия метеорологического воздухоплавания «за проявленное мужество при полете для наблюдения солнечного затмения» вручила Менделееву диплом с девизом братьев Монгольфье «Так идут к звездам». Вот таким интересным был наш русский ученый-химик.
Менделеев не почивал на лаврах и не останавливался в своих изысканиях, он создал учение о растворах, которое изложил в монографии «Исследование водных растворов по удельному весу». Кроме того, он занимался вопросами воздухоплавания и метеорологии и написал две ценные монографии. А с преподавательской деятельностью в марте 1890 года Менделеев решил закончить и ушел из Петербургского университета. В своем письме он писал: «…Утомленный 35‑летнею профессурою, я решился ее совершенно оставить, тем более, что возобновляющиеся студенческие беспорядки просто влияли на мое не крепкое здоровье, а начавший действовать новый университетский устав, очевидно, начал уже гасить светлые стороны лишь недавно возбужденной нашей научной деятельности и понизил влияние чистой науки на молодежь».
С осени 1890 года Менделеев вплотную занялся работами в области экономики и техники, а в ноябре 1892 года занял должность «ученого хранителя» Депо образцовых мер и весов. Там он проявил свою незаурядную активность – устроил тщательную сверку основных мер длины и веса, и благодаря его усилиям в июне 1899 года в России ввели новый закон, устанавливающий такие основные единицы измерения, как фунт и аршин, а также разрешающий применение международных мер – килограмма и метра. Еще он внес ряд изменений в конструкции весов и разработал оригинальный метод взвешивания. В эти же годы Менделеев сумел создать бездымный порох, но он так и не был принят на вооружение в российской армии. А во время Первой мировой войны России пришлось закупать в США, по сути, изобретенный Менделеевым порох.
Его исследовательская и общественная деятельность существенно расширилась в последние 20 лет жизни ученого – он изучал причины кризиса каменноугольной промышленности, участвовал в пересмотре таможенного тарифа, проектировал ледокол, участвовал в Уральской экспедиции, работал над монографиями «Заветные мысли» и «К познанию России».
2 февраля 1907 года великого российского ученого не стало в возрасте 72 лет. В похоронах приняли участие 10 тысяч человек. Как писали газеты, со времени похорон И.С. Тургенева и Ф.М. Достоевского Петербург не видел такого выражения общей скорби о своем выдающемся соотечественнике.
Д.И. Менделеев являлся почетным доктором многих университетов и почетным членом академий и научных обществ ведущих стран мира. Его научный титул составляли более ста названий. Именем Менделеева названы Тобольский государственный педагогический институт, Тюменская областная библиотека и международный аэропорт в Тюмени. Проспект в Тобольске также носит имя выдающегося химика (там же установлен памятник), а также большой ударный кратер на обратной стороне Луны, подводный хребет, вулкан на Камчатке. Ученых награждают за выдающиеся научные работы в области химической науки и технологии золотой медалью им. Д.И. Менделеева. А главное, минерал, элемент № 101 – менделевий. «Для нового элемента было предложено наименование “менделевий„… в знак признания заслуг великого русского химика Д.И. Менделеева, который первый использовал для предсказания химических свойств неоткрытых элементов периодическую систему элементов, принципы которой явились ключом для открытия большинства трансурановых элементов» (Э. Хайд, И. Перлман, Г. Сиборг).
Фильмы и передачи о Дмитрии Ивановиче Менделееве: сериал «Менделеев»; «Новый элемент русской таблицы»; «Ученые люди. Дмитрий Менделеев»; «Великие имена. Дмитрий Менделеев»; «Дмитрий Менделеев. Предвосхищая будущее»
«Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах, глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще…», – так сказал о Менделееве русский химик Л.А. Чугаев.
Б.М. Кедров, академик, химик, философ, писал: «Наиболее характерными чертами Менделеева как человека, как гражданина и как ученого была его любовь и преданность науке и родине. Когда ему оказывали научные почести, он всегда говорил, что почести эти важны не ради его личной славы, а ради славы русского народа, русского имени».
И он же: «Тот же периодический закон помогает изучать распределение вещества во Вселенной, начиная с различных сфер нашей планеты и кончая другими небесными телами и их системами, а также процессы синтеза и распада химических элементов, совершающиеся в небесных телах (Солнце и звездах) и межзвездном пространстве. Словом, закон Менделеева – это один из краеугольных камней всего современного естествознания, это стержень современного учения о веществе – от элементарных частиц до космических тел».