Социально-экономические основы развития химии

Кульминационный период, знаменующий переход от эмпирической химии к становлению химической теории, характеризуется не только как переломный момент в развитии химических знаний. Этот кульминационный период, вызвавший к жизни новую эпоху, был тесно связан с различными общественными процессами, в частности с промышленной революцией и борьбой буржуазии за власть.

Как правило, химик XVIII в. был по своему происхождению буржуа, а буржуазия к этому времени заметно активизировала борьбу за свою экономическую, политическую и духовную свободу. Представители нарождающегося класса буржуазии чувствовали себя обделенными дворянскими привилегиями. Они были недовольны тем, что развитие промышленного производства определялось в основном узкоцеховой деятельностью ремесленных объединений. К тому же буржуазия стремилась освободиться от догматической идеологии. В XVIII в. подобные взгляды нашли отражение и в произведениях философов, поэтов и экономистов, в статьях и книгах по химии. В тот период слепой вере в авторитеты был противопоставлен разум, критерием истинности любого высказывания стала практика. Химики, будь то Шталь или Ломоносов, Бергман или Пристли, представляли интересы буржуазии. Поэтому они разделяли ее экономические и естественнонаучные воззрения. Углубление химических знаний, по их мнению, должно было способствовать улучшению производственных процессов и тем самым, выражаясь современным языком, развитию капиталистических отношений в промышленности.

Поэтому химики XVIII в. вели борьбу с алхимией как с односторонней, нацеленной лишь на получение золота и потому неэкономичной химией. В то же время они выступали против голого эмпиризма и ремесленных тайн, которые, по их мнению, мешали создать рациональную химию, направленную на познание природы и применение полученных знаний на практике. Они стремились к использованию химических знаний в производстве и выступали против пренебрежительного отношения к практической (производственной) деятельности. Ремесленник, производящий изделия, и фабрикант, руководящий предприятием,- эти люди должны быть равноправными гражданами общества, не менее уважаемыми, чем привилегированное дворянство [8, с. 54 и cл.].

С середины XVIII в. химики стали публиковать труды в основном на национальных языках. Большая часть химических сообщений, книг и журналов предназначалась для практиков. Издавая учебники и книги с описанием различных экспериментов, химики способствовали развитию самообразования. Они постепенно освобождали язык от латинизмов, в результате чего изложение в книгах становилось более простым и конкретным. В XVIII в. быстро росло число публикаций химических работ, необходимых прежде всего ремесленникам, аптекарям, врачам, хозяевам предприятий, землевладельцам и т. п.

Но одновременно химики стремились пробудить и интерес к науке; они хотели, чтобы применение химических знаний в ремеслах не было самоцелью, и пытались убедить общество в полезности химических методов и представлений для совершенствования знаний о природе веществ. Называя этих ученых химиками, мы несколько осовремениваем реальную историческую картину. Дело в том, что в XVII в. термин "химия" употребляли еще сравнительно редко. Лишь после Шталя этот термин получил широкое распространение. Это было связано с тем, что химия в то время постепенно завоевывала популярность, тогда как алхимия теряла свои позиции. В XVIII в. химия наиболее тесно была связана с медициной, и фармацией. Некоторые ученые (Бекман, Гермбштедт) старались показать, какую пользу приносит химия для развития ремесел и сельского хозяйства, и доказать, что она могла бы принести еще большую пользу. Гермбштедт провел даже цикл занятий для владельцев ряда предприятий.

К концу XVIII в. число открытий в области химии настолько возросло, что уже ощущалась нехватка в научно-технических журналах. Это хорошо отражено в работах Виглеба [9] и Гмелина [10], в которых важнейшие исследования приведены в хронологическом порядке. Вдохновенно и подробно описывали химики приборы, установки и методы исследования, которые, как правило, были ими же и разработаны. Тем самым они "вводили" читателя в свою лабораторию, раскрывая перед ним психологию научного творчества.

Сделанные химиками в XVIII в. открытия и изобретения, а также разработанные теории привели к крупным успехам в прикладной, экспериментальной и теоретической химии. Химия стала одной из движущих сил промышленной революции. Например, изобретение метода пудлингования^* и создание пламенной печи вывели металлургию из "тупика", в котором она могла оказаться из-за ограниченных ресурсов такого сырья, как древесина. Ведь древесина шла на отопление и была ниболее распространенным строительным материалом: дома, мосты, мельницы, повозки, суда были в основном деревянными. Из древесины добывали деготь, поташ и уголь. Древесный уголь не только использовался в качестве топлива, но служил восстановителем в различных химических процессах. Стремление найти замену этому сырью заметнее всего ощущалось в Англии, где, с одной стороны, площади, занятые лесами, были очень невелики, а с другой стороны, стала рано развиваться металлургия. Именно в Англии в 1735-1783 гг. произошла замена древесного угля на каменный в процессах получения чугуна и стали (методом пудлингования). Это позволило увеличить объем доменных печей и повысить их продуктивность. Но для работы более крупных доменных печей требовался больший приток воздуха, который не могли обеспечить ни водяные колеса, ни даже воздуходувки новой конструкции [11, с. 562 и cл.].

^* (Пудлингование (от англ. puddling - перемешивание) - передел чугуна в малоуглеродистое тестообразное железо. Этот метод начал широко применяться во второй половине XVIII в. С появлением более производительных способов производства литой стали (мартеновского, конвертерного) во второй половине XIX в. пудлингование потеряло промышленное значение.- Прим. перев.)

Проблема была решена Уаттом, создавшим паровую машину. Эта машина в течение последующих ста лет, вплоть до изобретения дизеля и электромотора, продолжала оставаться самым мощным двигателем. Работа паровой машины не зависела от природных условий и обеспечивала непрерывность подачи воздуха. В горном деле паровая машина позволила усовершенствовать воздушный и водяной режимы и тем самым увеличить добычу угля и руды. В производствах, связанных с обработкой металла, эта машина вытеснила водяное колесо. Благодаря применению паровой машины металлургия поднялась на качественно новую ступень развития.

В других отраслях промышленности тоже происходили подобные процессы. Так, например, текстильная и стекольная промышленности не могли развиваться без достаточной сырьевой базы - серной кислоты, соды и хлора. На увеличение добычи природной соды едва ли можно было рассчитывать. Положение существенно изменилось лишь после того, как в конце XVIII в. Леблан предложил способ получения соды из имеющегося в достаточном количестве сырья - природной поваренной соли, извести и угля [6]. Сода, полученная по методу Леблана, оказалась лучшего качества и к тому же более дешевой, чем природная. Производство такой соды начало удовлетворять растущие потребности текстильной промышленности, быстро развивающейся в результате создания прядильных и ткацких машин.

Благодаря исследованиям химиков в XVIII в. были созданы лучшие способы отбеливания, оказавшие громадное влияние на развитие текстильной и бумажной промышленности; возможности отбеливания с помощью кислого молока или при выгорании тканей на траве под солнцем, конечно, были очень ограниченными. Химики заменили кислое молоко серной кислотой, а огромные луговые пространства - камерами для отбеливания хлором. Отбеливающее действие хлора было открыто Шееле, а технологическое решение этого метода было разработано Бертолле [6].

В отличие от соды способы получения серной кислоты были известны. Рост производства серной кислоты требовал не создания новых методов, а совершенствования технологии - стеклянные сосуды были заменены в XVIII в. на вместительные свинцовые камеры [6]. Примерно в это же время европейским химикам удалось получить новый материал - фарфор, который, правда, уже с VII в. был известен в Китае [6]. С середины XIX в. фарфор, импортировавшийся ранее в Европу в виде дорогой посуды, стал общедоступным.

В XVIII - начале XIX вв. результаты работ химиков оказали большое влияние на развитие и других отраслей промышленности: дубильного, красильного и пивоваренного производств. Разработка способа получения сахара из свеклы в это время позволила развивать пищевую и кондитерскую промышленности независимо от импорта сырья (тростникового сахара). Это привело к значительному улучшению питания населения европейских стран [6, с. 125].