8 февраля 2024 г. исполняется 190 лет со дня рождения великого русского ученого-энциклопедиста Дмитрия Ивановича Менделеева, автора Периодической системы элементов, открытие которой стало фундаментом всей современной химии. Биография Менделеева демонстрирует поистине безграничные возможности человеческого разума.
Он оставил свыше 500 печатных трудов и был автором фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и другим направлениям, тесно связанным с потребностями развития производительных сил России. Ученый заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель, занимался вопросами приборостроения.
Вся жизнь Дмитрия Ивановича Менделеева (1834–1907) была связана с Санкт-Петербургским университетом. Известный ученый отдал университету, науке, студенчеству тридцать четыре года. В 1850 году, после вступительных экзаменов, Дмитрий Менделеев был зачислен на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института. Главный педагогический институт практически представлял собой отделение Петербургского университета и занимал часть его здания. Здесь читали лекции выдающиеся русские ученые: математик М. В. Остроградский, физик Э. Х. Ленц, химик А. А. Воскресенский, минералог С. С. Куторга, биолог Ф. Ф. Брандт. Наряду с работами по химии в студенческие годы Д. И. Менделеев серьезно занимался минералогией, зоологией, ботаникой, им была написана студенческая диссертация «Опыт исследования о грызунах Петербургской губернии».
Его первой значительной исследовательской работой, выполненной под руководством профессора А. А. Воскресенского при выпуске из института, стала диссертация «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы при различии в составе». Менделеев исследовал в ней способность некоторых веществ заменять друг друга в кристаллах, не меняя при этом формы кристаллической решетки. В этом явлении - изоморфизме, отчетливо прослеживались сходства в поведении различных элементов. Эта первая работа Д.И. Менделеева определила главное направление в его научном поиске, а после 15 лет упорной работы привела к открытию периодического закона и системы элементов. Впоследствии он писал: «Составление этой диссертации вовлекло меня более всего в изучение химических отношений. Этим она определила многое».
В 1855 г. он окончил институт с золотой медалью и был направлен старшим учителем в Симферопольскую гимназию. Прибыв на место службы, он не смог приступить к работе. Шла Крымская война (1853—1856 гг.). Симферополь находился вблизи театра военных действий, и гимназия была закрыта. Ему удалось получить место учителя гимназии при Ришельевском лицее в Одессе. Здесь Дмитрий Иванович не только активно включился в работу в качестве учителя математики и физики, а затем и других естественных наук, но и продолжил свои научные исследования. В Одессе Менделеев начал интенсивно готовиться к экзаменам и защите диссертации на звание магистра в Петербургском университете, диплом которого давал право заниматься наукой.
В 1857 г. Д.И. Менделеев блестяще защитил диссертацию на тему: «Удельные объемы». Сразу после защиты он получил должность приват-доцента на физико-математическом факультете Петербургского университета. После переезда в Петербург Д.И. Менделеев читает лекции по теоретической и органической химии в Петербургском университете и ведет практические занятия со студентами. Ученый проводит также исследования в области физической и органической химии. К этому времени относятся и его первые работы технологического характера.
В январе 1859 года Менделеев получил разрешение на заграничную командировку «для усовершенствования в науках». Он отправился в Германию, в Гейдельберг с собственной хорошо разработанной оригинальной программой научных исследований связи физических и химических свойств веществ. Особенно ученого занимал в это время вопрос о силах сцепления частиц. Изучал Менделеев это явление путем измерения поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. При этом ему удалось установить, что жидкость переходит в пар при определенной температуре, которую он назвал «абсолютной температурой кипения». Это было первое крупное научное открытие Менделеева. Позже, после исследований других ученых, для этого явления был установлен термин «критическая температура», но приоритет Менделеева в данном случае остается несомненным и общепризнанным и сегодня. В 1859-1861 гг. он был в научной командировке в Гейдельберге.
Вернувшись в Петербург, Менделеев погрузился в активную педагогическую, исследовательскую и литературную работу. По предложению издательства «Общественная польза», он написал учебник по органической химии, ставший первым русским пособием по этой дисциплине. В ходе работы над учебником Менделеев сформулировал важнейшую теоретическую закономерность в области органической химии — учение о пределе. На основе понятия о рядах соединений разной предельности ученому удалось систематизировать большое число органических соединений различных классов. Учебник был отмечен 1-й премией Академии наук. В 1862 году Дмитрию Менделееву за него присудили Демидовскую премию, считавшуюся в ученом мире весьма почетной.
В 1865 г. защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой» и тогда же был утверждён профессором Петербургского университета. Преподавал Менделеев и в других высших учебных заведениях. Принимал активное участие в общественной жизни, выступая в печати с требованиями о разрешении чтений публичных лекций, протестовал против циркуляров, ограничивающих права студентов, обсуждал новый университетский устав.
Творчество Д. И. Менделеева поражает своей широтой и многогранностью. В круг его интересов попадали вопросы как теоретические, так и практические, продиктованные временем. Д. И. Менделеев умел заниматься сразу несколькими проблемами. Работая в конце 1860-х годов над ставшим классическим трудом «Основы химии», ученый пришел к открытию Периодического закона. В эти же годы он продолжает заниматься вопросами сельского хозяйства, в частности, его интересует развитие животноводства и промышленности по переработке сельскохозяйственных продуктов.
Изучая свойства разреженных газов, Менделеев создает точные приборы для измерения давления и температуры верхних слоев атмосферы. Он увлекается одной из интереснейших проблем того времени — конструированием летательных аппаратов. Ученым были осуществлены фундаментальные исследования по изучению природы растворов. Д. И. Менделеев, опираясь на результаты этих исследований, получил новое вещество — пироколлодий — и на его основе разработал технологию производства бездымного пироколлодийного пороха.
В 1867 году Дмитрий Иванович Менделеев возглавил в университете кафедру общей химии. Готовясь к изложению своего предмета ему было нужно создать не курс химии, а настоящую, цельную науку химию с общей теорией и согласованностью всех частей этой науки. Эту задачу он с блеском выполнил в своем капитальном труде учебнике «Основы химии». Работать над учебником Менделеев начал в 1867 г., а закончил — в 1871 г. Книга выходила отдельными выпусками, первый появился в конце мая — начале июня 1868 г.
В процессе работы над 2-й частью «Основ химии», Менделеев постепенно переходил от группировки элементов по валентности к их расположению по сходству свойств и атомному весу. В середине февраля 1869 г. Менделеев, продолжая обдумывать структуру последующих разделов книги, вплотную подошел к проблеме создания рациональной системы химических элементов. Периодический закон и «Основы химии» открыли новую эпоху не только в химии, но и во всём естествознании. Сегодня этот закон имеет значение глубочайшего закона природы.
Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г., когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Оно явилось результатом долголетних поисков.
Сам ученый впоследствии вспоминал: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в университете и когда, перебрав все книги, не нашел, что следует рекомендовать студентам... Тут много самостоятельного в мелочах, а главное периодичность элементов, найденная именно при обработке «Основ химии».
В 1868 г. Менделеев стал одним из организаторов Русского химического общества. С 1876 г. Дмитрий Менделеев - член-корреспондент Петербургской АН, в 1880 г. выдвигался в академики. В 1890 г. Менделеев, будучи профессором Петербургского университета, ушел в отставку. Дмитрий Менделеев посвящает все свои силы практическим задачам.
При его участии, в 1890 г. создается проект нового таможенного тарифа, в котором последовательно проводится покровительственная система, а в 1891 г. выходит в свет замечательная книга: «Толковый тариф», представляющая комментарий к этому проекту и вместе с тем глубоко продуманный обзор промышленности, с указанием на ее нужды и будущие перспективы. В 1891 году Морское и военное министерство поручают Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию. С 1891 г. Менделеев принимает деятельное участие в «Энциклопедическом словаре» Брокгауза-Ефрона, в качестве редактора химико-технического и фабрично-заводского отдела и автора многих статей служащих украшением этого издания. В 1900-1902 гг. Дмитрий Менделеев редактирует «Библиотеку промышленности» (изд. Брокгауза-Ефрона), где ему принадлежит выпуск «Учение о промышленности».
Учёный оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых: «Удельные объёмы» (1856), «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (1869), «Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente» (Периодическая закономерность химических элементов) (1871), «Где строить нефтяные заводы» (1881), «Оправдание протекционизма» (1897) и многие другие. В память о нём были созданы памятники в Москве, Петербурге, Тобольске и прочих городах. Его именем названы населённые пункты, учебные заведения. Научный авторитет Дмитрия Ивановича Менделеева был огромен. Список его титулов и званий включает в себя более 100 наименований. С 1941 г. проводятся ежегодные Всероссийские Менделеевские чтения – ежегодные доклады ведущих учёных по темам, затрагивающим все области химии и смежных с нею наук: физики, биологии и биохимии.
