Энгель Карпеев - М. В. Ломоносов - великий русский учёный-энциклопедист

В этой работе Ломоносов попытался показать, «каким образом и какими силами растворитель может разъединять частицы растворяемого, уничтожив их взаимное сцепление». На основе своих опытов, когда он рассматривал в микроскоп процесс «растворения» металлов в кислоте, Ломоносов разделил процессы растворения на две группы: с выделением и с поглощением тепла, т. е., по существу, ввел понятие об экзотермических и эндотермических реакциях. И вот как он объяснил разницу между ними: в первом случае воздух, находящийся в промежутках между частицами металла, в момент растворения проявляет действие своей упругости потому, что «дело частиц кислотного спирта при растворении-вводить в поры металлов частицы воздуха, а воздуха — вновь приобретая упругость, отбрасывать частицы металла». При этом отбрасываемые частицы разносятся по растворителю, приводя его частицы во вращение и нагревая растворитель.

Во втором случае, при растворении солей в воде, механизм растворения иной: все соли содержат значительное количество воды, которая находится в «порах солей», поэтому, воздух, рассеянный в воде, в эти поры войти уже не может, «не может ни расширяться в них от возродившейся упругости, ни действовать на частицы солей». Частицы солей отделяются в этом случае друг от друга «действием самой воды», вода заставляет их вращаться, отдавая тем самым часть своего тепла. В результате происходит охлаждение раствора.

Позднее, к 1752 г., Ломоносов приступил к созданию целостного курса «Истинной физической химии». До нас дошло только «Введение», которому должны были следовать две другие части, посвященные экспериментальной и эмпирической частям физической химии. Однако вследствие ряда причин неоконченной осталось и само «Введение», которое начинается с определения новой науки: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях. Она может быть названа также химической философией…».

Для того чтобы выяснить, что происходит в смешанных телах при химических реакциях, нужно узнать химический состав тел или, выражаясь языком Ломоносова, определить те «начала», из которых данное вещество состоит. В этих «началах» нельзя отделить друг от друга «никакими химическими операциями или различить рассуждением разнородные тела».

Частные качества тел могут быть разделены на две группы, в первую из которых Ломоносов относит зависящие «от различного сцепления частиц» — твердость или жидкость тела, жесткость, ковкость, хрупкость, текучесть и т. п. Величиной силы сцепления частиц обусловлена и упругость тел, т. е. способность восстанавливать свою форму после прекращения деформирующего воздействия.

Ко второй группе частных качеств Ломоносов относит цвет, прозрачность, вкус и запах. Каждое из «качеств» этой группы может быть, как и цвет, — простым или сложным. Однако, «которые из них простые, которые сложные, можно объяснить не раньше, если когда будет известна природа начал».

В ранней своей диссертации «Элементы математической химии» (1741) Ломоносов дал определение химии как «науке об изменениях в смешанном теле, поскольку оно смешанное». По мнению Ломоносова, все без исключения химические вещества являются смешанными, состоящими «из двух или нескольких разнородных тел, соединенных друг с другом так, что любая чувствительная часть этого тела совершенно подобна любой другой его части в отношения частных качеств». Поскольку же «смешанное тело в любой чувствительной частице подобно самому себе», то, понятно, частицы смешанного тела состоят из разнородных частиц тел, «из которых состоит смешанное тело». Тогда изменение смешанного тела происходит «от прибавления или потери одной или нескольких составляющих», что возможно при соответствующем изменении состава «корпускул». Для этого необходимо разрушить связи между составляющими корпускулу частицами. Основным инструментом для этого является огонь. Однако нагрев тела может привести лишь к уменьшению силы сцепления между частицами, расположение их можно изменить лишь при помощи воздуха или воды. «Таким образом, — писал ученый, — первый — как бы орудие, а вторые два — носители». Воздух, по мнению Ломоносова, может быть «наружным» или «внутренним». Наружный воздух, обдувая тело, уносит с поверхности оторвавшиеся его частицы или доставляет к нему посторонние. «Внутренний» воздух находится в порах тела, т. е. в промежутках между составляющими тело частицами. Он рассеивает освободившиеся от внутреннего сцепления частицы и смешивается затем с наружным. Действием «наружного» и «внутреннего» воздуха изменяются химические свойства веществ.