Доклад на тему В.В. Петров и кислородная теория горения

В.В.Петров и кислородная теория горения

Дурнева Светлана Викторовна

ОБПОУ «Курский электромеханический техникум»

АНОТАЦИЯ

Доклад посвящен первой работе В.В.Петрова «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», в которой он подробно описывает свои опыты, подтверждающие справедливость кислородной теории горения.

Никто не знает как он выглядел. «Его портретов не осталось», - написано в монографии о Василии Петрове. Не сохранилось его писем, дневников, его личных вещей. Нет воспоминаний о нем. Есть только его труды. Есть еще послужной список, всякие докладные записки, отчеты, отзывы – то, что положено хранить в архивах, тот прерывистый след, который остается после каждого служивого человека. [1]

Первая крупная научная работа В.В. Петрова «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений» посвящена изучению процессов горения и холодного свечения различных веществ. Как и многие другие ученые того времени В.В. Петров был не только физиком, но и химиком, и его исследования касаются во многом физико-химических и даже чисто химических проблем.

Зная хорошо латинский, английский, французский и немецкий языки, он постоянно был в курсе всех достижений мировой научной мысли, овладел самыми передовыми ее идеями и внес множество ценных вкладов в науку.

В химии в конце XVIII и начале XIX веков шла борьба против различного рода невесомых материй, борьба за материалистическое понятие о химическом элементе. Наиболее распространенной невесомой материей в химии XVIII века была материя горючести, или флогистон.

Теория флогистона, детально разработанная на рубеже XVII—XVIII вв. немецким химиком и врачом Георгом Шталем. Считалось, что при горении веществ и прокаливании металлов выделяется флогистон и образуется негорючий остаток, т. е. флогистон, по теории Шталя, — тонкая материя, присутствие которой в теле придает этому телу свойство горючести. Шталь создал стройную флогистонную теорию, которая, по словам Д. И. Менделеева, «обобщила множество реакций, и это было уже очень важным шагом в науке». Действительно, согласно данной теории металлы — горючие вещества и превращение их в оксиды при прокаливании есть не что иное, как горение, т. е. выделение флогистона. Если затем на оксид металла (окалину, как говорили в XVIII в.) подействовать каким-либо веществом, богатым флогистоном, например углем, то можно вновь получить металл, поскольку флогистон от угля переходит к окалине и придает ей новые свойства.

Однако ко второй половине XVIII в. стали появляться факты и гипотезы, ставившие теорию флогистона под вопрос. Было выяснено, что при прокаливании металлов на воздухе последний отнюдь не является пассивной средой. Наоборот, прокаливаемый металл поглощает воздух, в результате чего вес окалины оказывается больше веса взятого металла. Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов вел последовательную борьбу против всех невесомых материй, в том числе и против флогистона. Экспериментальным путем М.В. Ломоносов доказывал, что изменения в металле при нагревании его в открытых сосудах происходят из-за присоединения к металлу части воздуха. Французский химик член Парижской академии наук А. Лавуазье продолжил дело, начатое М.В. Ломоносовым. Он доказал, что вещество при горении соединяется с кислородом воздуха. В 1777 г. Лавуазье формулирует основные положения кислородной теории горения:

1.  Тела горят только в "чистом воздухе".

2.  "Чистый воздух" поглощается при горении, и увеличение массы сгоревшего тела равно уменьшению массы воздуха.

3.  Металлы при прокаливании превращаются в "земли". Сера или фосфор, соединяясь с "чистым воздухом", превращаются в кислоты.

Новая кислородная теория горения имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с флогистонной. Она более проста, чем флогистонная,  не содержит в себе "противоестественных" предположений о наличии у тел отрицательной массы, и, главное, не основывается на существовании субстанций, не выделенных экспериментально. Вследствие этого кислородная теория горения довольно быстро получает широкое признание среди естествоиспытателей.

Но не все ученые поддержали новую теорию А. Лавуазье. Оставалось еще много сторонников флогистонных воззрений. В.В. Петров также должен был решить для себя, к какому лагерю примкнуть. Экспериментальным путем он решил проверить все следствия кислородного учения А. Лавуазье и изучить все случаи кажущихся отступлений от него. Одним из таких расхождений кислородной теории горения с опытом было горение некоторых тел, например, пороха, в отсутствии кислорода. В.В. Петров провел многочисленные опыты, которые подробно описал. Он был выдающимся экспериментатором и блестяще справился с задачами, которые перед собой поставил. Все результаты своих опытов В.В. Петров смог объяснить на основе кислородной теории горения. Так, он доказал, что горение сложных органических веществ в безвоздушном пространстве происходит за счет кислорода, который является составной частью этих веществ, и при высокой температуре этот связанный кислород из них освобождается. В.В. Петров доказал также, что простые вещества-металлы, сера, фосфор - горят только в присутствии воздуха. Опыты В.В. Петрова однозначно подтверждали справедливость кислородной теории горения и способствовали распространению новых воззрений среди наших химиков начала XIX века: академики Я.Д. Захаров, В.М. Севергин были антифлогистиками.

В. В. Петров всегда и во всем выступал как представитель самых передовых течений в науке. Именно так он действовал, защищая и развивая новое учение в химии. В 1801 г. в «Собрании физико-химических новых опытов и наблюдений» В. В. Петров писал: «Когда я читал физико-химические бессмертного Лавуазье сочинения…,то часто представлялись мне очень важные причины размышлять о следствиях тех опытов, из которых антифлогистики производят новые, весьма сходные с здравым и не занятым предубеждением рассудком, изъяснения многочисленных удивительных явлений, которые в природе при упражнениях наших в опытной физике почти беспрестанно открываются». Он провел огромную работу, проверяя на практике учение Лавуазье о кислороде и опровергая все случаи кажущихся отступлений от него.

Через год после «Собрания физико-химических новых опытов и наблюдений» Василий Владимирович Петров войдет в историю науки как первый исследователь электрического дугового разряда — дуги Петрова. Пройдет еще время, и дуга, горевшая на рабочем столе Петрова, засверкает «в свече Яблочкова» в 1878 году перед изумленными парижанами. В сорок лет Петров напишет о себе так: «Я природный россиянин, не имевший случая пользоваться изустным учением иностранных профессоров физики и доселе остающийся в совершенной неизвестности между современными нам любителями сей науки».

Список литературы

1.      Гранин Д.А. Размышления перед портретом, которого нет. 1968. [Электронный ресурс] URL: physics.m7a.ru › Interest/biblio/petrov_granin.pdf 

2.      Данилевский В.В. Русская техника. Ленинградское газетно-журнальное книжное издательство. 1947.

3.      Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. - М.: Юристъ-Гардарика, 2003- 476 с.

4.      Собрание-физико-химических-опытов. Научное наследие России. http://library.ruslan.cc/types/books/

5.      Соловьев Ю.И. История химии: Развитие химии с древнейших времен до конца XIX в. - М.: Просвещение, 1983- 368 с., ил

6.      Электротехника: история, развитие, современность. Теория горения в работах Петрова В.В. WWW.e-scientist.ru