Биография Менделеева

    После тридцатитрехлетней педагогической практики в Петербургском университете, в 1892 году он занимается метрологией, по долгу службы изучив историю дела, вникнув в достоинства и недостатки различных систем, Дмитрий Иванович понял, что введение новой системы мер и весов - вопрос не только научный  и технический, но и экономический, политический и даже дипломатический. Начинается работа не менее трудная, чем те, которыми занимался Дмитрий Иванович до этого. Россия подписывает метрическую конвенцию и получает по жеребьевке причитающиеся ей платиноиридиевые эталоны метра и килограмма.

    В начале 1889 г. Дмитрий Иванович получил  письмо из Лондона. Британский королевский  институт приглашал профессора Менделеева прочесть лекцию на тему, которую он сам выберет. «Попытка приложения к химии одного из естественных начал философии Ньютона» - так решил назвать свою лекцию Дмитрий Иванович, с готовностью принявший редкое и исключительное предложение, первое для русского ученого. Едва он успел отправить свой ответ, как из Лондона пришло новое приглашение: британское химическое общество просило Дмитрия Ивановича прочитать «Фарадеевскую лекцию», для прочтения которых, приглашаются крупнейшие специалисты. До него фарадеевскими чтицами побывали: Дюма, Вюрц, Канниццаро, Геймгольц. Это приглашение затронуло Менделеева не ради личного, а ради русского имени. И, быть может, именно по этому для фарадеевсгого чтения он выбрал дорогую его сердцу «Периодическую законность химических элементов». В 1894 году Оксфордский университет присудил Менделееву степень почетного доктора права.  Вслед за Оксфордским университетом избрал доктором прав и Кембриджский университет. Вся Англия была поражена этим известием ибо из-за давнего соперничества между этими университетами установилось неписаное правило: человек, получивший степень в одном из них, навсегда лишался возможности получить ее в другом.

    О растворении спирта в воде

    И в 1863 году Дмитрий Иванович решил заняться работой над докторской диссертацией. Дело все было в том, что в течении 1862 года ученый подготовил три выпуска: «Производство муки, хлеба и крахмала», «Сахарное производство», «Производство спирта и алкоголиметрия». Полистав старые учебники по технологии, понял, как много неясного и вздорного почитается за истину в теории стеклянного ремесла. И вышла книга «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 естественным образом вытекла  из его доцентской диссертации и работы над стеклянным производством. Очередной задачей, которую поставил перед собой Менделеев была задача понять принцип, ответственный за многообразие стекол и  минералов, изучить его действие, объяснить, как образуются бесчисленные неопределенные соединения, в которых нет строго выдержанных пропорций между входящими в их состав компонентами. Все это выразилось в его докторской диссертации «О соединении спирта с водой».

    После двухлетнего перерыва начинается изнурительная  подготовка к экспериментам, которым  Менделеев отдал полтора года своей жизни. В процессе работы над ней (1863-1864 гг.) Менделеев «ищет формулу, коэффициент зависимости плотности (удельного веса) спиртоводных растворов, от изменения градусности и приходит к выводу, что такой формулы вывести невозможно. Изменения выражаются параболами, что и является открытием.

    К середине июля 1864 г. Менделеев доходит  в своих расчетах удельного веса растворов спирта в воде до З6^о. От водки (оптимальных 40^о) его отделяет всего 4^о, он на пороге нового открытия, он проникает в тайны водки, установив, как сильно меняются качества водно-спиртовых растворов в зависимости от достижения определенной градусности, и к концу ноября 1864 г. эти выводы выливаются в диссертацию.... Итак, у «простых» растворов спирта с водой нет прямолинейной формулы. На 40^о вдруг появляется водка со своими особыми свойствами».

    Таким образом, Менделеев обнаружил, что 40^о-й раствор спирта в воде обладает «необычайными физико-химическими свойствами», в «Истории  водки» к ним добавляются также свойства «биохимические и физиологические». Тем самым, русский ученый «научно  доказал, что составление водки, то есть соединение хлебного спирта с водой, должно происходить не путем простого слияния объемов, а точным обвешиванием определенной части спирта». В «Кулинарном словаре» к этому добавляются новые подробности: «[Менделеев] ввел смешивание воды и спирта не по объемам, а по весу, доказав, что только при таком смешении сивушные масла, остающиеся после ректификации, оказываются во взвешенном состоянии и могут быть убраны фильтром...»

    По существу, диссертация Менделеева посвящена изучению удельных весов спиртоводных растворов в зависимости от концентрации последних и температуры. Фактически Менделеев использовал стандартный и уже широко применявшийся в астрономии, механике, гидравлике и других областях естествознания прием. Он разложил функцию, явный вид которой был неизвестен, - в данном случае функцию, связывающую плотность спиртоводного раствора с его концентрацией при фиксированной температуре – в областях ее непрерывности в степенной ряд и определил затем коэффициенты ряда по методу наименьших квадратов, разработанному Ж.-В. Понселе и П. Л. Чебышевым. Иными словами, Менделеев решил задачу о проведении по экспериментально измеренным «точкам» такой кривой, чтобы некоторая заданная мера для отклонений оказалась минимальной. Такая задача часто возникает при выводе эмпирических формул. В диссертации Менделеев ограничивался, как правило, тремя параметрами, т.е. параболической формулой. Кроме Чебышева, его консультировали также К. Д. Краевич и И. А. Красновский. Менделеев одним из немногих, по крайней мере, среди  химиков, освоил метод Чебышева (чем очень гордился) и широко его применял. Но повторяю, он решил стандартную аппроксимационную задачу определения эмпирической формулы. Вообще докторская диссертация Менделеева в целом носит методический характер.

    В 1887 г. Дмитрий Иванович опубликовал  в «Journal of the Chemical Society» статью «Соединения  этилового спирта с водой», где  привел графики и таблицы, наглядно демонстрирующие, что в интервале концентраций от 17,6 до 46% (по весу) никаких особенностей («пиков») в изменении свойств не наблюдается, т.е. свойства плавно меняются с изменением концентрации спирта в воде. Впоследствии этот вывод был подтвержден другими исследователями для широкого круга свойств. Нет данных и о том, что Менделеев изучал биохимические свойства спиртоводных растворов различных концентраций, а также их физиологическое действие.

    Менделеев был далеко не первым, кто использовал  весовые проценты в спиртометрии, до него это делал еще в 1795 г. замечательный немецкий химик

И.-Б. Рихтер, да и Гильпин изучал весовые отношения  в спиртоводных растворах. Разумеется, Менделеев хорошо знал их работы.

    Однако  весовые проценты плохо прививались, главным образом, потому, что «в практике гораздо легче определять объемы больших масс, чем веса».

    Менделеев занимался вопросами «испытания чистоты спирта» и даже привлек  к этому делу своего сына Владимира, но метод Траубе (определение содержания сивушных масел по «изменению величины сцепления, определяемого капиллярными явлениями») на который Дмитрий Иванович возлагал определенные надежды и который намеревался усовершенствовать, не получил распространения. Но означает ли все сказанное, что Менделеев вообще не имел никакого отношения к разработке способа производства русской водки? Ведь он же изучал систему этанол-вода. Да, изучал. Им были составлены довольно точные спиртометрические таблицы, правда, в узком температурном интервале. Я уж не говорю о других, чисто научных аспектах этой работы ученого.

    Свою  диссертацию, успешно защищенную 31 января 1865 года, Дмитрий Иванович закончил обещанием, что обнаруженные им особенности  растворения спирта в воде он намерен  проверить и на других растворах, однако исполнения этого обещания не последовало.

    "Мастер  чемоданных дел"

    Любимым занятием на досуге у Менделеева в  течение многих лет было изготовление чемоданов и рамок для портретов. Припасы для этих работ он закупал в Гостином дворе. Однажды, выбирая нужный товар, Менделеев услыхал за спиной вопрос одного из покупателей:

• "Кто этот почтенный господин?"

-   "Таких людей знать надо, - с  уважением в голосе ответил  приказчик. - Это мастер чемоданных дел Менделеев".

    В 1895 году Менделеев ослеп, но продолжал  руководить Палатой мер и весов. Деловые бумаги ему зачитывали вслух, распоряжения он диктовал секретарю, а дома вслепую продолжал клеить чемоданы. Профессор И. В. Костенич за две операции удалил катаракту, и вскоре зрение вернулось…

    Но  вернемся к 1867 году

    Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, 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.

    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 Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера.

    Решающий  этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года (14 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. 
 

Менделеев – невоспетый герой. 

    В 1950 году Королевское общество в Лондоне присудило Д.И.Менделееву высшую премию – медаль Копли – в добавление к избранию почетным доктором сразу двух знаменитых университетов – Оксфорда и Кембриджа.

    Право окончательного решения о присуждении  Нобелевской премии по физике и химии  имела Шведская королевская академия наук. Каждая премия тогда составляла 50 тысяч долларов США, или около 30 годовых зарплат профессора.

    В таблице приведен список первых членов комитета по химии. Академия же обычно утверждает первичное решение, особенно если рекомендации были единогласными. Решение объявляется к 15 ноября, а награды вручаются в декабре. 

             Члены Нобелевского комитета первых лет

    Представляется, что Д.И.Менделеев не стал Нобелевским  лауреатом по трем причинам:

― как русский, он действовал вдалеке от мировой  научной сцены;

― комиссии по присуждению  премии руководствовались мотивами, далекими от научных;

― важность его  работ в то время не была понята.

     Работы  Менделеева

    После 18 лет исследований и обобщения  в области химии Д.И.Менделеев 17 февраля 1869 года сформулировал периодическую  систему и посвятил последующие 38 лет жизни развитию своего открытия и наблюдению, как оно завоевывает всеобщее признание.

    Главное утверждение менделеевской статьи в «Zeitschrift für Chemie» (1869, т. 12, с. 405) было таково: «Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств». На основании этого утверждения Д.И.Менделеев «исправил» принятые тогда атомные массы бериллия, теллура и йода. Более того, он предсказал существование галлия,  скандия и германия. Он согласился с размещением открытого У.Рамзаем аргона в особую группу элементов этой системы.

    На  родине отношение к Менделееву было довольно прохладным. Почему же власти не признавали его?

    В 1882 году, после 20-летнего пребывания в браке, он оставил свою семью и женился на близкой подруге своей племянницы, 22-летней студентке. Православная церковь не признала этого брака. В 1890 году во время серьезных беспорядков в университете Д.И.Менделеев поддержал студентов, передал их петицию министру народного просвещения и был вынужден уйти из университета.