Жизненный путь Д.И.Менделеева

... Я люблю свою страну, как мать,
а свою науку – как дух, который благословляет,
освещает и объединяет все народы
для блага и мирного развития
духовных и материальных богатств.
Д.И.Менделеев

 

В 2008 г. вся страна с большим интересом следила за проектом «Имя Россия». В Интернете и на телевидении шли жаркие споры, кто из наших соотечественников более достоин носить это имя. Проект, на мой взгляд, выполнял, в первую очередь, просветительскую задачу. Был повод лишний раз обратиться к собственной истории, прочесть и узнать что-то новое, поспорить о тех или иных персонажах. «Человек познает сам себя только в той мере, в какой он познает мир», – говорил И.Гете.

Среди 12 финалистов, претендующих стать символом России, был и Дмитрий Иванович Менделеев – один из самых гениальных естествоиспытателей земли русской.

В 2009 г. отмечается двойной юбилей: 175-летие со дня рождения Д.И.Менделеева и 140-летие открытия периодического закона и периодической системы.

Изучение жизненного и научного пути Менделеева имеет большое воспитательное значение. Наш соотечественник – признанный ученый с мировым именем, истинный патриот и гражданин, стремившийся заставить науку служить людям. Помогать своими знаниями процветанию России почитал он своим долгом, почетнейшею обязанностью и священным правом.

Предлагаемый материал может быть полезен учителям химии как для подготовки к урокам, так и для внеурочных мероприятий (проведение викторин, конкурсов, тематических вечеров).

Детство и юность

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834 г. в Тобольске и был последним, семнадцатым по счету ребенком в семье директора Тобольской гимназии Ивана Павловича Менделеева и его жены Марии Дмитриевны. Ко времени его рождения в семье Менделеевых из детей остались в живых два брата и пять сестер.

Хотя Павел был на два года старше, Митя не отставал от него в своем развитии, и родители отправили их в гимназию вместе, но по условиям тех лет принимать дозволялось только с 8 лет, а Дмитрию было лишь 7. Поэтому его приняли с условием, чтобы в первом классе он пробыл два года. Успехом Митя блистал только в первых классах. Потом учеба перестала его увлекать, и он преуспевал лишь по тем предметам, которые ему нравились и легко давались, – математика, физика, история. Но иностранные языки – немецкий и, особенно, латынь – ему давались тяжелее всего. И если Митя успешно переходил из класса в класс, то это происходило только благодаря совету гимназии.

Весной 1849 г. Менделеев окончил гимназию и отправился с матерью в Москву – поступать в университет. В зачислении ему отказали. Тогда Мария Дмитриевна повезла сына в Петербург.

В Главном педагогическом институте Петербурга набор студентов происходил раз в два года, и осенью 1850  г. приема не было. Мать Менделеева подала ходатайство в министерство с просьбой сделать исключение для ее сына. Менделеева приняли. Он был зачислен на физико-математический факультет.

Учеба в педагогическом институте Дмитрию Менделееву вначале давалась нелегко. Будучи студентом физико-математического факультета, он интересовался также и науками, изучавшимися на историко-филологическом факультете.

В детстве Митя обладал не слишком крепким здоровьем, а напряженная учеба и влажный петербургский воздух и вовсе ослабили его. Иногда у юноши горлом шла кровь, и врачи полагали, что у него началась последняя степень чахотки. Он лежал в клинике педагогического института, где учился, когда однажды во время обхода главный лекарь, думая, что Менделеев уснул, сказал директору: «Ну, этот-то уже не поднимется...» А «этот», услышав свой приговор, сел на кровати, достал тетради и тут же погрузился в записи с лекциями.

Институтские друзья сумели устроить для Менделеева аудиенцию у придворного медика Н.Ф.Здекауэра, и тот, прослушав больного, деликатно посоветовал ехать на юг. Правда, Здекауэр дал еще совет – показаться, на всякий случай, Н.Пирогову. А в Крыму в это время шла война, и Пирогов, засучив рукава, оперировал с раннего утра и до позднего вечера. За день – десятки ампутаций. Менделеев много раз видел его издалека, но все не решался к нему подойти. Пирогов раненым был больше нужен.

Менделеев и думать не мог, что вид Симферополя, города, в общем-то, достаточно удаленного от линии фронта, может произвести на него такое тяжелое впечатление. Рестораны работали, а гимназии нет, больниц было мало, и вокруг города сгрудились палатки с красным крестом. И всюду раненые, раненые... В письме брату он написал: «Юг, который так влечет тебя, этот юг, поверь, хорош только на севере, да два-три месяца в году, а то бог с ним...»

Менделеев здесь никого не знал. Пирогов казался недосягаемым. И выпускник столичного института, приехавший на консультацию, найти себе дело здесь, конечно, не мог.

Но вот, наконец, Менделеев перед Пироговым. Великий врач с неожиданной внимательностью осмотрел столь странного здесь пациента и не нашел в его состоянии ничего опасного. Менделеев навсегда запомнил то, что сказал ему Пирогов: «Нате-ка вам, батенька, письмо вашего Здекауэра. Сберегите его, да когда-нибудь ему и верните. И от меня поклон передайте. Вы нас обоих переживете».

На старших курсах у Менделеева учеба шла хорошо – среднегодовой балл был равен четырем с половиной (из пяти возможных). Интерес Дмитрия к наукам не остался незамеченным со стороны преподавателей. Все эти очень разные люди с одинаковой готовностью помогали юноше, хотя его трудно было назвать покладистым студентом. Сам Менделеев прекрасно понимал, что без такой поддержки он никогда не смог бы стать тем, кем стал.

В студенческие годы Менделеев начал писать краткие обзоры успехов науки, за которые получал небольшие гонорары – единственные его доходы.

А.А.Воскресенский и профессор минералогии С.С.Куторга предложили Менделееву разработать метод анализа минералов ортита и пироксена. Результаты своей работы он изложил в статье «Химический анализ ортита из Финляндии», опубликованной в 1854 г.

В мае 1855 г. в актовом зале института собрались не только многочисленные почетные гости – академики, профессора, генералы, – не только однокашники экзаменующихся, но и студенты младших курсов физико-математического и историко-филологического факультетов, специально пришедшие посмотреть, как будут сдавать экзамены выпускники.

Интересно, что на этом экзамене повторилась история, отдаленно напоминающая случай, происшедший на достопамятном лицейском экзамене, на котором старик Г.Р.Державин благословил юного А.С.Пушкина. Роль мэтра довелось сыграть академику Ю.Ф.Фрицше, известному специалисту в органической химии.

Ученый совет присудил по окончании Петербургского педагогического института Менделееву титул «Старший учитель» и наградил золотой медалью.

Творческая деятельность

При беглом взгляде на студенческие работы Менделеева создается впечатление, что это работы юноши увлекающегося, одаренного, но бросающегося из одной крайности в другую: «Описание Тобольска в историческом отношении», «О влиянии теплоты на распространение животных», «Об ископаемых растениях», «О телесном воспитании детей от рождения до семилетнего возраста», «Описание грызунов С.-Петербургской губернии», «Химический анализ ортита из Финляндии», «Анализ и кристаллографическое исследование пироксена», «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу», «О школьном образовании в Китае». Чрезвычайное разнообразие интересов Менделеева не было случайным, ни одно из его увлечений не осталось без дальнейшей разработки.

Директор института выхлопотал разрешение, чтобы отличнейших выпускников института, в том числе Менделеева, оставить при институте еще на один год для усовершенствования в науках и приготовления к магистерскому экзамену. Но к моменту окончания института здоровье Менделеева внушало опасение, и он отказался от предложения директора и решил ехать служить на юг.

В Одессе находился знаменитый Ришельевский лицей, и Дмитрий надеялся, что в лицее он найдет возможность подготовиться к сдаче экзамена на степень магистра. Но по ошибке министерство предписало Дмитрию Ивановичу ехать в захолустный Симферополь. Менделееву казалось, что он попал в тупик: где-то в мире течет настоящая жизнь, ведутся научные исследования, пишутся трактаты, издаются журналы, а он осужден на восьмилетнее пребывание в симферопольском захолустье.

Директор Петербургского педагогического института, узнав о бедствиях лучшего его воспитанника, попросил попечителя Одесского учебного округа перевести Дмитрия Ивановича из Симферополя в Одессу, что и было сделано.

Одесский период сыграл важную роль в жизни Менделеева. Он получил там место преподавателя естественных наук, у него была небольшая лаборатория, первая своя лаборатория, и тут же, под рукой – превосходная библиотека. Здесь, в южном приморском городе, он начал искать «причину химического сродства» – то, о чем думал уже давно и чему он посвятил всю свою жизнь, здесь окончательно созрела тема его магистерской диссертации и были проведены первые эксперименты.

Полгода в Одессе, и вот Менделеев вновь в Петербурге. Приехал он не с пустыми руками: работа, которую он привез, – тончайшее и кропотливейшее исследование по удельным объемам. Это фактически его диссертация.

Он немедленно подал прошение ректору Петербургского университета о допущении его к сдаче экзамена на степень магистра химии. Причем из-за стесненности во времени просил проэкзаменовать его в течение двух оставшихся недель мая. Блестяще ответив на вопросы по химии, физике, минералогии и геогнозии, он сдал письменный экзамен по химии, после чего ему был назначен срок защиты магистерской диссертации. За два летних месяца он закончил диссертацию «Удельные объемы». В этой работе он сделал важный шаг к будущей системе элементов, поскольку «объем атома» выступал (аналогично кристаллической форме в «Изоморфизме») в роли критерия сходства и различия элементов и соединений. Диссертация дала ему первую ученую степень магистра химии. Менделееву исполнилось тогда всего двадцать два года.

После удачной защиты он подал новое прошение. Менделеев желал защитить еще одну диссертацию – «Строение кремнеземистых соединений» – на право читать лекции по химии в Петербургском университете. В 1857 г. Менделеев был утвержден приват-доцентом Петербургского университета, где читал курс органической химии. Университет дал молодому магистру возможность читать лекции, работать в лаборатории, общаться с первоклассными профессорами. Но не дал денег: за чтение лекций он получал годовое жалование в 300–400 руб.

В 1859 г. Менделеев был командирован за границу в знаменитый Гейдельберг, в лабораторию знаменитого профессора химии Р.Бунзена. Менделеев верил, что дни, проведенные в лаборатории Гейдельбергского университета, рядом с прославленным химиком, будут ему полезны, но он ошибся. Бунзен, занятый своими опытами, встретил молодого русского коллегу вежливо, но сдержанно. А в лаборатории, где Менделееву выделили место, в тесноте толпились студенты, не хватало посуды, реактивов. Менделеев тотчас понял, что здесь он лишь потеряет время. С видом глубочайшего сожаления сказал Бунзену, что он нездоров, поблагодарил за столь радушное гостеприимство и тут же съехал с университетской квартиры. А вскоре снова в путь. На этот раз – в Париж, к знаменитому механику Саллерону – тому самому Саллерону, лучше которого никто не мог делать химические приборы и инструменты. Менделееву нужны были самые точные из всех точных весов, потому что для его работы не годились другие.

Он вернулся в Гейдельберг, снял крохотную квартирку, где в одной из комнат оборудовал лабораторию. Здесь его уже ждало письмо обеспокоенного попечителя Петербургского учебного округа – видно, дошли сообщения о выходке с Бунзеном. Менделеев ответил: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия».

Он не спешил домой не потому, что не желал видеть город, уже давно ставший ему родным, а потому, что в Гейдельберге ему хорошо работалось, он чувствовал себя свободным, независимым, и здесь он обрел новых друзей.

Иван Сеченов, Александр Бородин, Дмитрий Менделеев – они были тогда молоды, их имена еще не звучали так громко, но каждый из них уже был известен своими работами. Все трое с увлечением занимались химией. Менделеев пытался постичь суть явлений, происходящих в жидкостях: изучал поверхностное натяжение, другие их физико-химические свойства. Сеченов проникал в химию газообмена в живых тканях, а автор «Князя Игоря» с упоением возился с пробирками и колбами и к тому времени был автором нескольких крупных печатных работ по химии.

Трое великих русских людей работали не покладая рук, а вечерами сходились за чаем, делились всем, что накопилось за день.

В Гейдельберге они переживали счастливое время. В работе все ладилось, и поэтому настроение было прекрасным, а отдыхали они тоже самозабвенно. Бородин часто садился за рояль, а то все разом шли в соседний городок слушать знаменитый орган.

Друзей объединяло не только пристрастие к химии. Они были во многом похожи – с одинаковой страстью отдавались работе, а увлекшись чем-то, с головой погружались в новое дело. Правда, проявлялось у них это по-разному. Менделеев весь отдавался страсти и не остывал, пока в нем тлела хотя бы искра. Он не брался за что-то другое, пока не убеждался в том, что здесь он узнал и взял все. Он искренне радовался своей близости с Бородиным, поскольку считал его необыкновенно талантливым человеком, и благодарил судьбу за то, что она их свела.

А Бородин был похож на шумный, сверкающий фейерверк, который он сам умел готовить и готовил всегда отменно, с любовью. Он отлично писал маслом и рисовал, умел лепить и гравировать, играл на многих инструментах, был химиком и композитором. И, как знать, не от этой ли дружбы с Бородиным пошло потом у Дмитрия Ивановича увлечение искусством.

Видимо, многогранность – это, действительно, неизбежное проявление большого таланта. Человек, великий по-настоящему, не может вложить в одно русло всю свою силу и весь свой талант. Жизнь, словно опасаясь потерять бесценные крупицы человеческого дарования, не позволяет ему сделать это.

Вернувшись из-за границы, Дмитрий Иванович засел за изучение капиллярности. В своей студенческой работе «Изоморфизм…» он убедился, что одного изоморфизма недостаточно для полного выявления сходств и различий между элементами и приступил к изучению удельных объемов различных веществ. Оказалось, изоморфизм никак не связан с удельным объемом, когда речь заходила о сложных веществах. Но, вычислив удельные объемы для химических элементов, Менделеев сразу обнаружил у необычайно схожих по химическим свойствам элементов (хлор, бром, йод) близость удельных объемов. Так, вдруг обнаружилась связь между химической активностью и «объемом атомов с их атмосферою», а совершенно ясно, что эта «атмосфера» целиком зависит от сил сцепления, о существовании которых он догадался еще до этой работы. Менделеев решил непосредственными измерениями узнать силы сцепления. В ходе этой титанической работы исследователь пришел к открытию абсолютной температуры кипения.

В 1861 г. А.М.Бутлеров изложил свою теорию строения органических соединений. И, любопытное совпадение, – в том же году Менделеев опубликовал две работы, целиком посвященные органической химии. Одна из них, сугубо теоретическая, называется «Опыт теории пределов органических соединений». В ней он развивает оригинальные представления о предельных их формах в отдельных гомологических рядах. Таким образом, Менделеев оказывается едва ли не первым теоретиком-органиком в России. Выходит в свет его «Органическая химия» – первый отечественный учебник, посвященный этой области химии. Уже через два года появляется второе издание.

За свой труд ученый удостаивается Демидовской премии – высшей научной награды России того времени. Присуждение премии разрешило главную материальную проблему. И тогда Менделеев решил заняться устройством своей личной жизни. В 1862 г., в возрасте 28 лет, он женился на Феозве Никитичне Лещевой.

В 1863 г. Дмитрий Иванович решил работать над докторской диссертацией. Дело все было в том, что в течение 1862 г. ученый подготовил три работы: «Производство муки, хлеба и крахмала», «Сахарное производство», «Производство спирта и алкоголиметрия». Полистав старые учебники по технологии, он понял, как много неясного и вздорного принимается за истину в теории стеклянного ремесла, и написал книгу «Стекло и стеклянное производство». Эти работы принесли ему репутацию знающего химика-технолога, что послужило основанием для выдвижения его на должность исполняющего обязанности экстраординарного профессора технической химии в Петербургском университете. Но министр просвещения отказался утвердить ходатайство университета под предлогом, что у Менделеева не было докторской степени.

Тема докторской диссертации естественным образом вытекла из его магистерской диссертации и работы о спиртовом производстве и называлась «О соединении спирта с водой».

По существу, диссертация Менделеева посвящена изучению удельных весов водно-спиртовых растворов в зависимости от их концентрации и температуры.

В 1865 г., успешно защитив диссертацию на степень доктора химии, он был утвержден ординарным профессором Петербургского университета по кафедре технической химии, а в 1867 г. занял кафедру неорганической (общей) химии.

Зимой 1867–1868 гг. Менделеев начал писать учебник «Основы химии» и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 г., обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ (а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии) и атомные массы элементов связывает некая закономерность. Мысль о химическом сродстве элементов, которая пришла еще в годы студенчества, опять волновала его. Он был абсолютно твердо убежден, что непременно должен существовать некий закон – властный, неумолимый, который и определяет это сродство или различие элементов, населяющих мир.

Сколько до него было попыток найти этот закон, повинуясь ему, расставить все элементы по стройной системе... В то время химики открыли и «обмерили» 64 элемента, знали их атомные веса, так что уже был материал для работы. Не было только человека, который сумел бы проникнуть в эту тайну, лежащую, как казалось, где-то неподалеку и тем не менее недосягаемую.

Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах А.Шанкуртуа, Дж.Ньюлендса и Л.Мейера, искавших закономерности, расположив элементы по винтовой нарезке или с помощью музыки...

Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 г. (17 февраля по старому стилю). Днем раньше Менделеев написал прошение об отпуске на десять дней для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии: он получил письмо с рекомендациями по изучению производства сыра от А.И.Ходнева – одного из руководителей Вольного экономического общества.

В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева. Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное.

За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства. Он пытался понять, что их связывает и что определяет их свойства. Менделеев расположил элементы по возрастанию их атомного веса и стал нащупывать закономерность между атомным весом и другими химическими свойствами элементов.

После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете. Он достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства: записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39 (разница всего в 3,5 единицы). На других карточках Менделеев набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные «парадоксальные» пары: фтор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, йод I и цезий Cs, для которых различие масс возрастает с 4,0 до 5,0, а потом и до 6,0. Менделеев тогда не мог знать, что «неопределенная зона» между явными неметаллами и металлами содержит элементы – благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит периодическую систему.

Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. В который раз на помощь ему пришло доскональное знание неорганической химии. Постепенно начал вырисовываться облик будущей периодической системы химических элементов.

Так, вначале он положил карточку с элементом бериллием Be (атомная масса 14) рядом с карточкой элемента алюминия Al (атомная масса 27,4), по тогдашней традиции приняв бериллий за аналог алюминия. Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием Mg. Усомнившись в общепринятом тогда значении атомной массы бериллия, он изменил ее на 9,4, а формулу оксида бериллия переделал из Be₂O₃ в BeO (как у оксида магния MgO). Так же смело действовал он и в других случаях.

Постепенно Дмитрий Иванович пришел к окончательному выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств.

В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с годовалой дочерью Ольгой, пообедать и поужинать.

Вечером 1 марта 1869 г. он набело переписал составленную им таблицу и под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату «17 февраля 1869 года».

Так был открыт периодический закон, современная формулировка которого такова: «Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов».

Менделееву тогда было всего 35 лет.

Отпечатанные листки с таблицей элементов Менделеев разослал многим отечественным и зарубежным химикам и только после этого выехал из Петербурга для обследования сыроварен.

До отъезда он еще успел передать Н.А.Меншуткину, химику-органику и будущему историку химии, рукопись статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» для публикации в Журнале Русского химического общества и для сообщения на предстоящем заседании общества.

18 марта 1869 г. Меншуткин, который был в то время делопроизводителем общества, сделал от имени Менделеева небольшой доклад о периодическом законе. Доклад сначала не привлек особого внимания химиков, и Президент русского химического общества, академик Николай Зинин заявил, что Менделеев делает не то, чем следует заниматься настоящему исследователю. Правда, через два года, прочтя статью Дмитрия Ивановича «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элементов», Зинин изменил свое мнение и написал Менделееву: «Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н.Зинин».

Менделееву после открытия периодического закона предстояло сделать еще многое. Причина периодического изменения свойств элементов оставалась неизвестной, не находила объяснения и сама структура периодической системы, где свойства повторялись через семь элементов у восьмого. Однако с этих чисел был снят первый покров таинственности: во втором и третьем периодах системы находилось тогда как раз по семь элементов.

Не все элементы Менделеев разместил в порядке возрастания атомных масс; в некоторых случаях он больше руководствовался сходством химических свойств. Так, у кобальта Co атомная масса больше, чем у никеля Ni, у теллура Te она также больше, чем у йода I, но Менделеев разместил их в порядке Co – Ni, Te – I, а не наоборот. Иначе теллур попадал бы в группу галогенов, а йод становился родственником селена Se.

Самое же важное в открытии периодического закона – предсказание существования еще не открытых химических элементов. Под алюминием Al Менделеев оставил место для его аналога «экаалюминия», под бором B – для «экабора», а под кремнием Si – для «экасилиция». Так назвал Менделеев еще не открытые химические элементы. Он даже дал им символы El, Eb и Es.

По поводу элемента экасилиция Менделеев писал: «Мне кажется, наиболее интересным из несомненно недостающих металлов будет тот, который принадлежит к IV группе аналогов углерода, а именно к III ряду. Это будет металл, следующий тотчас же за кремнием, и потому назовем его экасилицием». Действительно, этот еще не открытый элемент должен был стать своеобразным «замком», связывающим два типичных неметалла – углерод C и кремний Si – с двумя типичными металлами – оловом Sn и свинцом Pb.

Не все зарубежные химики сразу оценили значение открытия Менделеева. Уж очень многое оно меняло в мире сложившихся представлений. Так, немецкий физикохимик Вильгельм Оствальд, будущий лауреат Нобелевской премии, утверждал, что открыт не закон, а принцип классификации «чего-то неопределенного». Немецкий химик Роберт Бунзен, открывший в 1861 г. два новых щелочных элемента, рубидий Rb и цезий Cs, писал, что Менделеев увлекает химиков «в надуманный мир чистых абстракций». Профессор Лейпцигского университета Герман Кольбе в 1870 г. назвал открытие Менделеева «спекулятивным». Кольбе отличался грубостью и неприятием новых теоретических воззрений в химии. В частности, он был противником теории строения органических соединений и в свое время резко обрушился на статью Якоба Вант-Гоффа «Химия в пространстве». Позднее Вант-Гофф за свои исследования стал первым Нобелевским лауреатом. А ведь Кольбе предлагал таких исследователей, как Вант-Гофф, «исключить из рядов настоящих ученых и зачислить их в лагерь спиритов»!

С каждым годом периодический закон завоевывал все большее число сторонников, а его открыватель – все большее признание. В лаборатории Менделеева стали появляться высокопоставленные посетители, в том числе даже великий князь Константин Николаевич, управляющий морским ведомством.

Наконец пришло время триумфа. В 1875 г. французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран открыл в минерале вюртците – сульфиде цинка ZnS – предсказанный Менделеевым «экаалюминий» и назвал его в честь своей родины галлием Ga (латинское название Франции – Галлия). Он писал: «Я думаю, нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов господина Менделеева».

И никому тогда не пришло в голову дать открытому элементу имя человека, который предсказал его существование, человека, раз и навсегда предопределившего путь развития химии. Это сделали ученые двадцатого века. Имя Менделеева носит 101-й элемент периодической таблицы.

Менделеев точно предсказал свойства экаалюминия: его атомную массу, плотность металла, формулу оксида, хлорида, сульфата. Менделеев предугадал, что это будет очень легкоплавкий металл. И действительно, температура плавления галлия оказалась равной 29,8 °С. По легкоплавкости галлий уступает только ртути Hg и цезию Cs.

В 1879 г. шведский химик Ларс Нильсон открыл скандий, предсказанный Менделеевым как экабор. Нильсон писал: «Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор... Так подтверждаются нагляднейшим образом соображения русского химика, которые не только дали возможность предсказать существование скандия и галлия, но и предвидеть заранее их важнейшие свойства». Скандий получил название в честь родины Нильсона Скандинавии, а открыл он его в сложном минерале гадолините.

В 1886 г. профессор Горной академии во Фрейбурге, немецкий химик Клеменс Винклер при анализе редкого минерала аргиродита обнаружил еще один элемент, предсказанный Менделеевым. Винклер назвал открытый им элемент германием Ge в честь своей родины, но это почему-то вызвало резкие возражения со стороны некоторых химиков. Они стали обвинять Винклера в национализме, в присвоении открытия, которое сделал Менделеев, уже давший элементу имя «экасилиций» и символ Es. Обескураженный Винклер обратился за советом к самому Дмитрию Ивановичу. Тот объяснил, что именно первооткрыватель нового элемента должен дать ему название.

Предугадать существование группы благородных газов Менделеев не мог, и им поначалу не нашлось места в периодической системе.

Открытие аргона Ar английскими учеными У.Рамзаем и Дж.Релеем в 1894 г. сразу же вызвало бурные дискуссии и сомнения в периодическом законе и периодической системе элементов. Менделеев вначале посчитал аргон аллотропной модификацией азота и только в 1900 г. под давлением непреложных фактов согласился с присутствием в периодической системе «нулевой» группы химических элементов, которую заняли другие благородные газы, открытые вслед за аргоном. Теперь эта группа известна под номером VIIIа.

После открытия периодического закона Дмитрий Иванович расширил сферу своих научных интересов. Его волновали проблемы, связанные не только с химией, но и касающиеся общих аспектов развития производительных сил и научной мысли России. Здесь в полной мере проявились огромная эрудиция Менделеева, энциклопедичность ума, гражданственность позиции.

Ученый работал над периодическим законом очень долго, но это не значит, что он забросил все остальные дела. Параллельно он участвовал в работе медиумической комиссии. На Россию надвигалось заморское диво – спиритизм и сонм неведомых доселе медиумов. Положение оказалось столь серьезным, что в мае 1875 г. Менделеев на заседании Физического общества при Петербургском университете предложил создать комиссию для рассмотрения медиумических явлений. При содействии большого специалиста по спиритизму и автора книг на эту тему А.Н.Аксакова удалось пригласить на заседание комиссии лучших европейских медиумов. Казалось бы, все было предусмотрено для объективного исследования и скорейшего завершения работы исследовательской группы. Но вот что интересно и загадочно: опыты с разными медиумами продолжались несколько месяцев! В итоге, надо думать, после горячих споров, 21 марта 1876 г. комиссия вынесла решение: «Спиритические явления происходят от бессознательных движений или от сознательного обмана, а спиритическое учение есть суеверие!» К несказанному изумлению, общественное мнение буквально восстало против категорического вердикта науки. Менделеев был просто ошеломлен такой бурной реакцией образованной интеллигенции, клеймившей ученых за попытки «перекрыть дорогу новому учению». После долгих переживаний из-за незаслуженных нападок Дмитрий Иванович вынужден был сделать поразительное признание: «Я не отрицаю, что в спиритизме есть сюжеты для науки».

Менделеев интересовался и земными проблемами. С нефтяной промышленностью его связало приглашение владельца нефтяного завода в Баку. Менделеев ездил в Америку на выставку, изучал развитие нефтяной промышленности, занимался вопросом происхождения нефти. И в 1876 г., выступая в Русском техническом обществе, сформулировал условия, необходимые для того, чтобы русская нефтяная промышленность смогла соперничать с американской. Через год после этого выступления вышла его фундаментальная книга «Нефтяная промышленность в североамериканском штате Пенсильвания и на Кавказе». Добыча нефти увеличилась, улучшились условия переработки и транспортировки к перерабатывающим заводам, в результате этого к 1884 г. ввоз американского керосина прекратился, а русский керосин потеснил американский и на мировом рынке. И в том, что уже в 1901 г. на долю России приходился 51 % мировой нефтедобычи, немалая заслуга профессора Менделеева.

Менделеев занимался также и метеорологией. Во-первых, очень важное для понимания круговорота атмосферы движение воздуха в верхних ее слоях было не только абсолютно неизвестно, но и труднодоступно для изучения. Во-вторых, движение воздушных масс вблизи земной поверхности хотя и было доступно наблюдению, но не было доступно пониманию, т.к. гидродинамика в те годы изучала идеальные жидкости.

Заниматься первой проблемой не было средств, поэтому Менделеев принялся изучать движение воздуха вблизи земной поверхности; движения, которое нельзя познать, не зная законов сопротивления жидкости. В 1877 г. Дмитрий Иванович отправился в командировку во Францию. Там он познакомился с трудами Ш.Кулона, Э.Дюбуа, М.Бофуа и написал книгу «О сопротивлении жидкости и о воздухоплавании».

Много лет подряд Менделеев занимался исследованием газов, у него были серьезнейшие научные труды на эту тему. Но он задумывался и о другом: «Россия... владеет обширнейшим против всех других образованных стран берегом еще свободного воздушного океана. Русским поэтому и сподручнее овладеть сим последним... С устройством доступного для всех и уютного двигательного снаряда...» И дальше: «...прикреплять к аэростату герметически закрытый, оплетенный, упругий прибор для помещения наблюдателя, который тогда будет обеспечен сжатым воздухом и может безопасно для себя делать определения и управлять шаром». Вот ведь что удивительно! О герметичной гондоле он писал за несколько десятков лет до того, как Огюст Пиккар, покоритель стратосферы, впервые построил такую гондолу. А спускаемый аппарат космического корабля, на котором возвращался на землю Юрий Гагарин? Та же идея. Идея герметичной кабины...

Седьмого августа 1887 г. Менделеев добился разрешения вместе с пилотом и еще одним исследователем подняться на шаре для наблюдения полного солнечного затмения. Был серый дождливый день, небо затянуто тучами, и шар, наполненный водородом, лениво натягивал тросы. К Менделееву подошел его ассистент В.Е.Тищенко и сказал: «Дмитрий Иванович, у аэростата нет подъемной силы. Я вижу, я знаю дело, лететь нельзя, уверяю вас, нельзя». Менделеев ответил, и в этом ответе он был весь – и как ученый, и просто как человек: «Аэростат – это тоже физический прибор. Вы видите, сколько людей следит за полетом как за научным опытом. Я не могу подорвать у них веру в науку».

Вместе с пилотом Менделеев перелез через борт высокой корзины и сразу же понял: шар не поднимет даже двоих. И он немедленно решает лететь один. Подумать только: человек, никогда раньше не летавший на шаре, решается лететь в одиночку!

В полете он был хладнокровен, все делал «по науке», а закончив все наблюдения, обнаружил, что веревка, идущая от выпускного клапана, запуталась и не позволяет открыть его. Тогда Менделеев вылез из корзины, взобрался по стропе и распутал злополучную веревку...

С университетом Менделеев прощался в 1890 г., и это были тоскливейшие дни в его жизни. Уходил он не по своей воле – и тем тяжелее было это прощание. Он попал на студенческую сходку, стал убеждать всех разойтись, его не послушали, тогда он предложил студентам написать свои требования и пообещал донести это письмо до министра просвещения. Слово свое он сдержал и студенческую петицию вручил министру. А тот вскоре вернул письмо, сопровождаемое запиской, в которой не оставалось места двусмысленности: тот, кто состоит на службе его императорского величества, «не имеет права принимать подобные бумаги».

Менделеев не стал дожидаться, пока ему намекнут дважды. Он подал в отставку. Ректор университета прошение не принял. Тогда Менделеев просто взял и сунул в карман ректора сложенный вдвое бумажный лист.

Курс он дочитал до конца. Последнюю лекцию прочел великолепно, хотя, наверное, это ему дорого стоило. Аудитория его в тот день была заполнена, как никогда: прощаться с ним пришли студенты и других факультетов. Опасаясь волнений, в аудиторию направили отряд жандармов. Увидев их в зале, Менделеев опустился на стул и, положив свою большую голову на руки, беззвучно заплакал...

Но это далеко не конец. Он не сдался. Он еще много работал. Он изобрел новый, бездымный порох, который имел огромное значение для военного дела и рецепт которого по преступной небрежности самого же правительства «уплывает» в Америку. Менделеев предупреждал, что так может случиться – вот так и случилось. И в 1914 г. русское военное ведомство купило у Штатов несколько тысяч тонн этого пороха. Американцы, получая золото от вступившей в войну России, не скрывали, что это «менделеевский порох». По существу дело обстояло так. Морской министр адмирал Н.М.Чихачев предложил ему консультировать Морское министерство по части разработки этого самого пороха. Русскому флоту он был остро необходим – он требовался для точной и дальней стрельбы с морских кораблей. Хотя Дмитрий Иванович и знал «французский» секрет этого изделия, но перед ним стояла задача найти такой вид, который можно было бы производить на местных материалах и в больших количествах. Менделеев нашел состав этой никому ранее не известной разновидности нитроклетчатки. Он назвал ее «пироколлодием». Для его получения использовалась клетчатка – растительный материал, который обрабатывался азотной кислотой. Дмитрий Иванович искренне думал, что созданием этим он способствует прекращению войны. Поэтому заранее предложил свое изобретение использовать в мирных целях. И, вспоминая о военной стороне дела, замечал: «Не милы мне эти все взрывные дела».

В 1892 г. Менделеев был назначен ученым-хранителем Депо образцовых мер и весов, вел огромную работу по введению единой метрической системы, самолично определил массу эталона фунта в граммах с очень большой точностью (до шестого знака после запятой).

Приходилось воевать и с бюрократами, выбивая деньги на реконструкцию и расширение здания. Для этого Менделеев использовал различные хитроумные замыслы. Однажды он организовал посещение Палаты мер и весов (преобразованной по инициативе Менделеева в 1893 г. из Депо образцовых мер и весов) его императорским высочеством. А накануне его приезда велел вытащить из подвалов всякие ненужные приборы, ящики и разместить все прямо в коридорах, на дороге, чтобы создать тесноту. Руководил этой работой (по воспоминаниям его сотрудницы О.Озаровской) усердно: «Под ноги, под ноги! Чтобы переступать надо было! Ведь не поймут, что тесно, надо, чтобы спотыкались, тогда поймут!» И ведь блестяще добился, чего хотел! Деньги-то дали!

Вот такой он был выдумщик, увлекающийся и вместе с тем такой постоянный. Написал как-то, уже в старости: «Сам удивляюсь, чего только я не делывал в своей научной жизни».

В 1895 г. точность взвешивания в Палате достигла рекордной величины – тысячных долей миллиграмма при весе в один килограмм. Это значило, что при взвешивании одного миллиона рублей (золотых монет) погрешность составила бы одну десятую копейки.

После принятия Положения о мерах и весах в 1899 г. была организована поверочная служба, которая примерно за пять лет проверила в России более 12 миллионов мер и весов.

Из всех изящных искусств Дмитрий Иванович больше всего любил и понимал живопись. Он посещал все выставки, был дружен с И.Н.Крамским, И.И.Шишкиным, И.Е.Репиным, Н.А.Ярошенко, А.И.Куинджи. В его квартире часто собирались художники, литераторы, молодежь. После просмотра картины Куинджи «Ночь над Днепром» появилась статья с непривычным для трудов Менделеева названием: «Перед картиною А.И.Куинджи». Этот визит к Куинджи навсегда запомнился Анне Ивановне, второй жене Менделеева, ибо она впервые услышала менделеевскую импровизацию – дар, всегда изумлявший людей, знавших Дмитрия Ивановича. Иногда он начинал рассуждать о предметах, о которых никогда раньше специально не думал. И тогда будто сама необходимость говорить исторгала в голове Менделеева мысли, которые потом новизной и глубиной, возможно, удивляли его самого.

Последние годы жизни Менделеева текли в привычном проторенном русле. Занимался делами канцелярии Главной Палаты мер и весов, участвовал в международных выставках и юбилеях Академии наук. Спустя месяц после заграничной поездки, в 1903 г., экзаменовал первых выпускников Киевского политехнического института как председатель экзаменационной комиссии. В эти годы он оставался по-прежнему бодр и поражал редкой в его возрасте подвижностью. В 1903 г. ему была сделана операция по удалению катаракты, но зрение позднее все равно ослабло. Свои статьи и записки Менделеев диктовал сотрудникам, они же производили для него сложные громоздкие расчеты и вычерчивали нужные схемы, таблицы и графики. Работал над книгой «К познанию России», о важнейших событиях 1906 г.

Как человек, много работавший всю жизнь, Менделеев не боялся смерти, спокойно ждал ее приближения, писал и говорил о близкой кончине, делал посмертные распоряжения. Умер он 20 января 1907 г.

Многотысячная толпа пришла попрощаться с великим ученым. После того как все разошлись, на месте похорон осталось небольшое возвышение, утопавшее в цветах и венках. Рядом, прислоненная к стенке склепа, гордо возвышаясь над цветами, стояла картонная таблица с периодической системой. На полированном граните навсегда остались только три слова, не нуждающиеся в дополнительных пояснениях: ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ.

* * *

Менделеев, несомненно, – выдающийся ученый и яркая личность. Нередко находясь в трудных жизненных условиях, этот разносторонний, целеустремленный, обладающий быстрым пытливым умом человек сумел доказать России и всему миру свою гениальность.

Он прошел трудный путь к признанию и славе. Сколько химиков до него пытались привести в систему все многообразие элементов, составляющих наш удивительный мир. Многие понимали, чувствовали, что должна быть такая система – закон природы, стремились открыть его – и напрасно. Менделеев построил ее один – периодическую систему химических элементов.

Периодический закон стал великим детищем великого ученого. И недаром говорят, что достижения человека во многом отражают его самого. Дмитрий Иванович стал тому очевидным примером. Открытие периодического закона создало новую эпоху в химии, определив пути ее развития на много десятков лет вперед, сыграло очень важную роль в изучении свойств химических элементов и дальнейшем развитии учения о строении вещества.

Периодический закон явился блестящим подтверждением одного из всеобщих законов развития природы – закона перехода количества в качество. Оценивая значение открытия Д.И.Менделеева, Ф.Энгельс писал: «Менделеев, применив… закон перехода количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще не известной планеты – Нептуна».

Последующее развитие науки позволило, опираясь на периодический закон, гораздо глубже познать строение вещества. Разработанная в XX в. теория строения атома, в свою очередь, дала периодическому закону и периодической системе элементов новое, более глубокое освещение. Блестящее подтверждение нашли пророческие слова Менделеева: «Периодическому закону – будущее не грозит разрушением, а только надстройку и развитие обещает».

Менделеев не был узким, кабинетным ученым, не замыкался только на интересовавших его вопросах науки и промышленности, не отворачивался от окружающей жизни. Как гостеприимный хозяин, увлекательный собеседник, он привлекал к себе людей из разных слоев общества, легко с ними сближался. Он был готов принять участие во всяком добром общественном начинании, поддерживать связь со всем русским обществом. Он отзывался в печати на многие выдающиеся явления русской жизни, читал публичные лекции научного содержания и с благотворительной целью, жертвовал свой гонорар в помощь учащейся молодежи. По возвращении из своих частых заграничных поездок он устно или в печати рассказывал товарищам по науке, а иногда и широкой публике о своих впечатлениях, сообщал последние новости науки и техники, которые видел и слышал в чужих краях. Но, кроме этих мелких общественных выступлений, Дмитрий Иванович не жалел ни времени, ни труда для участия в важных общественных делах: Русское химическое общество, борьба за высшее женское образование и борьба против распространения спиритизма.

Русское общество конца XIX в. в лице Дмитрия Ивановича имело уникального и универсального эксперта, консультирующего русское правительство по широкому кругу научных и народно-хозяйственных проблем – воздухоплаванию, нефтяным делам, бездымным порохам, таможенному тарифу, реформе высшего образования, постановке метрологического дела в стране. Сам Менделеев писал, что он имел три службы Родине.

Первая «служба» – «в научной известности, составляющей гордость не одну мою личную, но и общерусскую, так как все главнейшие научные академии, начиная с Лондонской, Римской, Парижской, Берлинской, Бостонской, избрали меня своим сочленом, как и многие ученые общества России, Западной Европы и Америки, всего более 50 обществ и учреждений». Следует добавить, что к концу жизни Менделеев получил свыше 130 дипломов и почетных званий от русских и зарубежных академий, университетов, научных обществ и организаций.

Вторая «служба» – «преподавательство», которое взяло «лучшее время жизни и главную ее силу».

Третья – это служба, по мере сил и возможности, на пользу роста русской промышленности.

Помогать своими знаниями всем и, в первую очередь, государству – почитал он счастливым долгом, почетнейшей обязанностью и священным правом: «... Я люблю свою страну, как мать, а свою науку – как дух, который благословляет, освещает и объединяет все народы для блага и мирного развития духовных и материальных богатств».

Подлинный феномен Менделеева заключался в необычайной широте его интересов, в редкостной эрудированности в самых различных областях науки и практики. Здесь действительно некого поставить рядом с ним. «Наука и промышленность – вот мои мечты», – написал он в дневнике 10 июля 1905 г.

Дмитрий Иванович прожил долгую и достаточно интересную жизнь, наполненную истинной заботой о благе России. За это время он написал и опубликовал огромное количество научных трудов и статей, многие из которых явились сенсацией в обществе. Если бы он жил в наши дни, с какой любовью и неистребимой жаждой новых знаний следил бы он за каждым открытием. Химическая наука с тех времен ушла далеко вперед, но не стоит забывать, что многие камни в ее фундамент заложили российские ученые, одним из которых был и Дмитрий Иванович Менделеев.

Л и т е р а т у р а

Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (электронное издание), 2001; Энциклопедический словарь юного химика. Сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо. М.: Педагогика, 1998; Советский энциклопедический словарь. Гл. ред. А.М.Прохоров. М.: Советская энциклопедия, 1984; Краткий справочник школьника. Cост. П.И.Алтынов. М.: Дрофа, 2004; Тищенко В.Е., Младенцев М.Н. Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность. Университетский период 1861–1890 гг. М.: Наука, 1993; Добротин Р.Б., Карпило Н.Г., Керова Л.С., Трифонов Д.Н. Летопись жизни и деятельности Д.И. Менделеева. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1984; Похлебкин В.В. История водки. М.: Центрополиграф, 2000; Дмитриев И.С. «Особая миссия» Менделеева. Факты и аргументы. Вопросы истории естествознания и техники, 1996, № 3, с. 126–141; Стариков В.И. Д.И.Менделеев. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 1984; Макареня А.А., Нутрихин А.И. Менделеев в Петербурге. Л.: Лениздат, 1982; Глинка Н.Л. Общая химия. М.: Химия, 1979; Балезин С.А., Бесков С.Д. Выдающиеся русские ученые-химики. М.: Просвещение, 1972; бояринцев В.И. Великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907). В кн.: Русские и нерусские ученые. М.: Русская правда, 2005; Трифонов Д.Н. Дмитрий Иванович Менделеев. http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/trifonov/mendeleev.html; Степин Б.Д. Менделеев и периодический закон. В кн.: Большая детская энциклопедия. Химия. М.: Махаон, 2005.

Материал подготовила
В.М.СУБХАНКУЛОВА,
учитель химии и экономики
средней школы № 1
(п. Чишмы, Республика Башкортостан)