Великие открытия Менделеева

ВЕЛИКИЕ ОТКРЫТИЯ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

Вашему вниманию предоставляется  работа по теме «Великие открытия Д.И.Менделеева»

Цель  работы: 1. рассмотреть великие открытия Д.И.Менделеева

2. изучить основные направления научной деятельности великого ученого Задачи работы: 1. повысить интерес к имени великого ученого,  который своим научным подвигом  внес огромный вклад в развитие страны

  2.Провести анализ научной и учебной литературы по проблеме.

В ходе исследования было проработано 9 литературных источников

В своей работе мы рассмотрели следующие вопросы:

1. Как все  начиналось

2. Вклад Д.И.Менделеева  в развитие промышленности

2.1 Нефтяная  промышленность

2.2. Угольная  промышленность

2.3. Металлургическая  промышленность

3. Вклад Д.И.Менделеева  в сельское хозяйство

4. Участие  Д.И.Менделеева в аэродинамике  и гидродинамике

Научную работу Д.И. Менделеев начал вести, еще, будучи студентом. В 1854 он исследовал  химический состав некоторых минералов. Тогда  же приступил к изучению отношений  между кристаллической формой и  химическим составом различных веществ, в частности к изучению изоморфизма, что составило содержание его  студенческой работы “Изоморфизм в  связи с другими отношениями  кристаллической формы к составу”. Эта работа положила начало ряду исследований Менделеева, посвященных изучению взаимоотношений  “естественных групп элементов”. Дальнейшим шагом в этом направлении  была его магистерская диссертация  “Удельные объемы” (1856) . Менделеев  нашел, что химическая активность элементов  зависит от величины их атомных объемов; это открыло новый путь для  нахождения естественной классификации  элементов.

      Уже в начале своей научной деятельности Менделеев интересовался т. н. неопределенными химическими соединениями, к которым он относил растворы, сплавы, изоморфные смеси, стекла, шлаки и др. Вопрос о природе растворов был позднее разработан им в диссертации “Рассуждение о соединении спирта с водою” и в капитальной монографии “Исследование водных растворов по удельному весу”. В противовес господствовавшим в то время представлениям о растворах, как о механических смесях, Д.И.Менделеев создал химическую, или, как он ее называл, “гидратную”, теорию водных растворов

Изучая явления  вязкости, теплового расширения и  капиллярности жидкостей, Менделеев  открыл существование абсолютной температуры  кипения. Эти исследования впервые  опубликованы в работе “Частичное сцепление некоторых жидких органических соединений и развиты в статье “О расширении жидкостей от нагревания выше температуры кипения”. Это  открытие опровергло метафизическое представление  о “постоянных (т.е. якобы не подвергающихся сжижению) газах. Занимаясь исследованием  газов, Менделеев в 1874 вывел общее  уравнение состояния газов.

ВКЛАД Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА В  РАЗВИТИЕ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Д. Менделеев предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха («пироколлодий», 1890 г.) и организовал его производство.

Д.И. Менделеев активно участвовал в индустриальном развитии России. Особое внимание уделял нефтяной, угольной, металлургической и химической промышленности. Многое сделал для становления Бакинского и Донбасского промышленных районов, был инициатором строительства нефтепроводов. В сельском хозяйстве пропагандировал использование минеральных удобрений и орошения. Автор книги «К познанию России» (1906 г.), в которой подведены итоги размышлений о развитии производительных сил страны.

Нефтяная  промышленность

Ему не было еще тридцати, когда известный  нефтепромышленник В.А. Кокорев попросил его выехать в Баку для изучения состояния нефтедобычи и нефтепереработки. Менделеев тщательно обследовал все Бакинские нефтепромыслы и установки по переработке нефти, но не ограничился этим, а наметил целую программу повышения эффективности отрасли. Он оценил потребности всей России в нефтепродуктах, принял в расчет все тогда известные и предполагаемые им месторождения нефти, выявил условия, когда нефтеперерабатывающие заводы лучше размещать в местах добычи нефти, а когда - в центрах ее потребления, и составил схему размещения новых нефтеперерабатывающих заводов в Центральной России, в особенности вблизи Москвы и в крупнейших городах на Волге (в Царицыне, Саратове, Самаре, Нижнем Новгороде, Ярославле, Рыбинске). Мало того, он предложил построить нефтепровод Баку - Батуми и заводы по переработке нефти на Черноморском побережье с тем, чтобы не только избавить Россию от импорта американского керосина, но и самим экспортировать нефтепродукты в Европу. Он считал варварством, что сырая нефть, из которой можно получать столько ценнейших продуктов, используется как топливо.

В 1877 он выдвинул свою гипотезу происхождения нефти  из карбидов тяжелых металлов, которая, правда, на сегодня большинством ученых не принимается; предложил принцип  дробной перегонки при переработке  нефти.

Угольная  промышленность

Точно так  же комплексно подошел Менделеев  и к оценке перспектив развития незадолго  до того открытых залежей угля в  Донецком бассейне. В то время, местные  угледобытчики каждый в одиночку пытались повысить эффективность работы своих крохотных шахт, и, естественно, без особого успеха, потому что сделать добычу угля рентабельной можно было лишь при резком увеличении добычи, а его нельзя было добиться без создания рынка сбыта и путей сообщения с большой пропускной способностью. Менделеев просчитал, во что обходится снабжение Петербурга и Москвы польским (из Силезии) и импортным английским углем, и определил, при каких условиях донецкий уголь окажется конкурентоспособным с ними. Он разработал предложения по изменению таможенных тарифов на уголь, обосновал необходимость постройки специальной углевозной железнодорожной магистрали (дорога Москва - Донбасс была построена только при Советской власти, в 30-е годы), проведения шлюзования и дноуглубительных работ на Донце и Дону, развития портов на побережьях Азовского и Черного морей

Проблему  разработки многочисленных угольных месторождений  России Менделеев связывал с развитием  отечественной металлургии и  в первую очередь её развитием  производства чугуна, железа, стали  и меди, обращая особое внимание на использование бедных руд. Он отмечал  также необходимость разработки богатых месторождений хромовых и марганцовых руд на Урале  и Кавказе.

  Металлургическая промышленность 

Глубоко исследовал Менделеев и пути развития промышленности Урала, переживавшей тогда серьезный  кризис. Уральские металлургические заводы, создававшиеся трудом крепостных и работавшие на древесном угле, в новых условиях оказались нерентабельными и свертывали производство. Этими их трудностями воспользовался иностранный капитал, в особенности английский, чтобы удушить своего российского конкурента. Иностранцы по дешевке скупали уральские заводы. В этих условиях разработанные Менделеевым меры по расширению топливной базы для металлургии Урала, в частности, за счет каменных углей востока, в том числе Кизеловского и в перспективе Кузнецкого бассейнов, стали залогом спасения целого промышленного района, который впоследствии сыграл столь важную роль в экономическом развитии страны.

Примечательно то, что и внутри каждого из этих территориальных комплексов Менделеев  наметил как бы микро-комплексы  на основе кооперирования и комбинирования предприятий таким образом, чтобы  отходы одного производства служили  сырьем для другого. В идеале общественное производство должно было бы приближаться к кругообороту веществ в природе, у которой, как известно, не бывает отходов. Там, где добываются и перерабатываются нефть и уголь, выплавляется металл и пр., из отходов надо извлекать соду, соль, серу, деготь и другие ценные продукты. Это не только повысит рентабельность производства, но и позволит решить уже тогда встававшие перед человечеством экологические проблемы.

Вклад Д.И.Менделеева в  сельское хозяйство

Рассматривая  сельское хозяйство как отрасль  единого народно-хозяйственного комплекса, ученый указывал на необходимость оказания ему помощи через промышленное покровительство, так как оно не только не противоречит интересам сельского хозяйства, но, напротив, способствует его развитию.

Как химика его, прежде всего, интересовало воздействие  минеральных и органических удобрений. Он организовал четыре опытные станции, на которые Вольное Экономическое  общество выделило необходимые средства, и на них провел изучение влияния  удобрений.

Чтобы реализовать  свои идеи о рациональном ведении  хозяйства, Дмитрий Иванович покупает запущенное имение Боблово и на личном опыте, организовав экспериментальные делянки, убеждается в том, что в российских климатических и экономических условиях западноевропейская культура земледелия неприменима. Выделяет несколько причин: большинство полей Западной Европы страдает избытком сырости, а наших - засухами.

Д. И. Менделеев, стремясь создать на своей земле  передовое опытное хозяйство, которое  бы явилось образцом для всех русских  земледельцев, вводит многопольную систему  севооборотов, используя естественные и искусственные туки, машины, и  организовывает "правильное скотоводство".

Менделеев является одним из основоположников семенной агрохимии, провозвестником идеи химизации  сельского хозяйства. Его первые работы в это области тесно  связаны с деятельностью Вольного экономического общества. До сих пор  представляют интерес высказывания Менделеев по вопросам исследования почвы, травосеяния, лесонасаждения, и  главным образом, по вопросам применения удобрений, химизации и переработки  сельскохозяйственного сырья и  многим другим. Менделеев выступал как ярый противник тогда распространенных “теории” по возврата и “теории” убывающего плодородия, на которые опирались сторонники мальтузиа: Менделеев утверждал, что возможно многократное понимание плодородия земли. Основываясь на результатах полевых опытов (1867--1869), Менделеев указывал на необходимость известкования кислых почв, применения размолотых фосфоритов, суперфосфата, азотных и калийных удобрений, совместного внесения минеральных и органических удобрений. Он поддерживал начинания В. В. Докучаева (проведение почвенных обследований, организацию кафедр почвоведения и др.). В 1866 он предложил разработать научные основы отечественной агрохимии на базе использования достижений химии и физики. Инициатива Менделеев была поддержана, и ему удалось поставить и провести в 1867-69 полевые опыты по изучению влияния глубины вспашки, и действия удобрений в Смоленской, Петербургской, Московской и Симбирской губерниях.

Менделеев уделял большое внимание орошению земель Нижнего  Поволжья.

Участие Д.И.Менделева в  аэродинамике и гидродинамике

Дмитрий Иванович Менделеев всегда служил образцом ученого, тесно связывающего свои открытия с  их промышленными приложениями, в  частности, не отрывал свои научные  интересы в области аэродинамики от задач воздухоплавания, всемерно поддерживал изобретателей. Так, им был представлен Русскому техническому обществу проект дирижабля, созданный К.Э. Циолковским.

Д.И. Менделеев  стоит у истоков русской аэродинамической и гидродинамической школы, успехи которой в советское время  привели к созданию самолетов, являющихся прообразом летательных аппаратов  наступающего века (Конструкторского бюро им. П.О. Сухого), к успехам, которыми продолжает гордиться наша страна вопреки  почти десятилетним попыткам полностью  разрушить ее передовую оборонную  промышленность.

В 1878 году Менделеев  публикует работу "О сопротивлении  жидкостей и воздухоплавании", в которой "не только дается систематическое  и критическое изложение существовавших к тому времени взглядов на сопротивление  среды, но и приводятся оригинальные идеи Менделеева в этом направлении, в частности, указывается на важное значение вязкости жидкости при определении  сопротивления трения хорошо обтекаемого  тела".

В соответствии с идеями Д.И. Менделеева в Петербурге был построен Морской опытный  бассейн, в котором испытуемая модель судна крепилась на державке и  устанавливалась на подвижной тележке, двигающейся по специальным направляющим. В этом опытном бассейне будущий академик А.Н. Крылов вместе с адмиралом С.О. Макаровым изучали проблемы непотопляемости судов.

Будучи одним  из инициаторов создания отдела воздухоплавания, Д.И. Менделеев помогает в работе не только К.Э. Циолковскому, но и А.Ф. Можайскому, а совместно с адмиралом  С.О. Макаровым работает над созданием  первого русского ледокола, занимается вопросами конструирования подводной  лодки и летательных аппаратов.Экспериментальные исследования сжимаемости газов позволяют Д.И. Менделееву получить уравнение газового состояния, ныне известное как "уравнение Менделеева-Клапейрона", лежащее в основе современной газовой динамики.

В 1876 году, исследуя упругость газов, Д.И. Менделеев изготовил  чувствительный барометр, который он положил в основу высотометра, несколько  образцов, которого было изготовлено  и испытано офицерами генерального штаба, а вскоре было налажено их производство.