Наука о стекле - раздел Энергетика, Связь энергетики с отраслями промышленности, коммунально-бытовым сектором, уровнем благосостояния Основная Статья: М. В. Ломоносов: Наука О Стекле...
Основная статья: М. В. Ломоносов: Наука о стекле
Прошение М. В. Ломоносова об учреждении химической лаборатории, его план этой лаборатории и её макет. Музей М. В. Ломоносова. Санкт-Петербург.
В своей Химической лаборатории М. В. Ломоносов в 1752—1753 годах впервые за всю историю науки читал курс физической химии студентам академического университета. А разрешение на строительство этой лаборатории он смог получить только после трёхлетних усилий — это была первая научно-исследовательская и учебная лаборатория в России.
| ... без лаборатории принуждён только одним чтением химических книг и теориею довольствоваться, а практику почти вовсе оставить и для того от ней со временем отвыкнуть. — М. В. Ломоносов[47]
| 
|
В октябре 1748 года, когда она, наконец, была построена, и получила оборудование, изготовленное по чертежам и проектам самого учёного, он начал проводить в ней экспериментальные исследования по химии и технологии силикатов, по обоснованию теории растворов, по обжигу металлов, а также — осуществлял пробы руд.
Здесь он провёл более 4-х тысяч опытов! Им разработана технология цветных стёкол (прозрачных и «глухих» — смальт)[58]. Эту методику он применил в промышленной варке цветного стекла и при создании изделий из него.[47]
Стекольное производство того времени имело в своём распоряжении весьма скудный ассортимент реактивов, что, конечно, сказывалось на окраске изделий: производившееся Санкт-Петербургским стеклянным заводом было в основном бесцветно, или окрашено в синий и зелёный цвета. Немецкий стеклодел Иоганн Кункель ещё в XVII веке обладал секретом красного стекла — «золотого рубина» (известен ещё в Древнем Риме — включение золота при варке). Но и Кункель унёс в могилу свою тайну. М. В. Ломоносов был одним из первых, кто разгадал эту рецептуру.[47]
Учёный работал со стёклами и другими силикатными расплавами ещё в процессе изучения им технологии горнорудного и металлического дела в Германии. В 1751 году Санкт-Петербургский Стеклянный завод через Академию наук заказал исследования по разработке цветных стёкол М. В. Ломоносову.[47]
Эмпирическая технология стеклоделия тогда применялась только практиками, не владевшими никакими научными методами. М. В. Ломоносов и его однокашник Дмитрий Виноградов, создатель русского фарфора, первыми заявляют о необходимости знания химии для создания стёкол. М. В. Ломоносов сумел доказать необходимость лабораторного и производственного персонала.[4][47]
Важной стороной ломоносовской методологии явилась присущность ему качеств отличного систематизатора, что сказывалось на теоретической упорядоченности исследований и строго последовательном, контролируемом технологическом цикле[4][59].
В четырёхлетних фундаментальных научных исследованиях по химии стекла, проводившиеся М. В. Ломоносовым, и потребовавших упомянутых четыре тысячи опытов, можно наблюдать три крупных этапа:
· Расширение ассортимента исходных материалов.
· Получение сравнительно чистых разных минеральных красителей — посредством химической обработки природных и искусственных соединений.
· Изучение действия красителей на стекло
Собственноручная запись М. В. Ломоносова в лабораторном журнале.
Работы проводились на чрезвычайно высоком методическом уровне, для каждого из вышеозначенных факторов производилась большая самостоятельная серия опытов, когда количественное участие его систематически изменялось в очень широких пределах. Были правильно организованы опытные плавки (точные размеры тиглей — современные практически не отличаются от использовавшихся М. В. Ломоносовым); строго соблюдалось единообразие условий опытов; впервые в практике соблюдалась строгая дозировка компонентов; точное навешивание; строгая и аккуратная, контролируемая система хранения тысяч эталонных образцов; регулярное и неукоснительное ведение подробного лабораторного журнала (самим М. В. Ломоносовым); впервые очень чётко сформулирован вопрос о влиянии состава стекла на его свойства. Сейчас целесообразность такой постановки исследования очевидна, но в то время это было новаторством — теоретическая часть особенно интересовала учёного. Он пишет: «…прилагаю я возможное старание, чтобы делать стёкла разных цветов, которые бы помянутым художествам годны были и в том имею нарочитые прогрессы. При всех сих практических опытах записываю и те обстоятельства, которые надлежат до химических теорий».[47]
Одновременно он занимается и теорией цвета, что пребывает в отчётливой связи с настоящими и другими его исследованиями. Он интересовался природой света и цветов с самого начала своей научной деятельности. Тогда же, в ходе размышлений о природе цветов, им был задуман ряд опытов с цветными стёклами. И в согласовании со своими теоретическими исследованиями эти эксперименты М. В. Ломоносов получил возможность проводить с 1748 года в своей Химической лаборатории, когда им были получены такие стёкла, рецептуры которых нашли применение впоследствии, при создании его мозаичных работ. Результатом этого комплекса научных исследований явилось также создание им собственной теории света и цвета, основывающейся на представлении о распространении света посредством колебания частиц эфира, заполняющего мировое пространство (уже в XIX веке академик Б. Б. Голицын назовёт её «теорией волнения»)[5].
Множество разнообразно окрашенных стёкол было получено М. В. Ломоносовым при весьма ограниченном наборе элементов, использовавшихся в качестве включений, влиявших на цветность (ныне применяющиеся с этой целью хром, уран, селен, кадмий, попросту ещё не были открыты в то время) — очень искусно варьируя приёмы химической обработки в восстановительных и окислительных условиях при изменении состава стекла за счёт введения свинца, олова, сурьмы и некоторых других веществ.
Богатейшие красные тона получены в результате добавки меди для смальт, называемых мастерами мозаики «скарцетами» и «лаками». Очень большого умения требует их варка, которая до сих пор не всегда бывает успешной. Медь использовалась учёным также для получения зелёных и бирюзовых оттенков. И поныне знатоки мозаичного искусства очень высоко ценят полихромные качества ломоносовских смальт, и многие считают, что таких замечательных красных и зелёных оттенков крайне редко и мало кому удавалось получить.
И вот слова Л. Эйлера, подтверждающие признание роли М. В. Ломоносова в основании науки о стекле — и не только в его отечестве[4]:
|
| Как я всегда удивляюсь счастливому твоему остроумию, которым в толь разных науках превосходствуешь и натуральныя явления с особливым успехом изъясняешь, так приятно было мне известие... Достойное вас дело есть что вы стеклу возможные цветы дать можете. Здешние химики сие изобретениие за превеликое дело почитают.
|
|
Жалованная грамота М. В. Ломоносову на владение землями в Ораниенбаумском уезде. 1756
В 1753—1754 годах недалеко от Ораниенбаума в деревне Усть-Рудицы Копорского уезда М. В. Ломоносов получает для строительства стекольной фабрикие земельный надел, а в 1756 году земли были ему жалованы в вечное пользование. При постройке этой фабрики учёный проявляет свои инженерные и конструкторские способности, начиная с выбора места строительства, расчётов строительных материалов и ориентации на превоклассные ямбургские пески и достаточное количество леса для стеклеплавильных печей и пережигания на золу; — проектирования цехов завода, детальной разработки технологического процесса, конструирования лабораторных и производственных печей, оригинальных станков и инструментов; — и кончая офрмлением графических материалов, которые выполняются им также собственноручно или при непосредственном его руководстве. Усть-Рудицкая фабрика представляла собой своеобразное и в полной мере новое стекольное промышленное предприятие, и поскольку руководил ею создатель науки о стекле, ведущее место отведено было лаборатории, причём находившейся в процессе эксперимента и в постоянном совершенствовании. Первоначально на фабрике выпускался только бисер, пронизка, стеклярус и мозаичные составы (смальты). Через год появляются различные «галантерейные изделия»: гранёные камни, подвески, броши и запонки. С 1757 года фабрика начинает выпускать столовые сервизы, туалетные и письменные приборы — всё из разноцветного стекла, по большей части бирюзового. Постепенно, по прошествии нескольких лет, было налажено производство крупных вещей: дутых фигур, цветников, украшений для садов, литых столовых досок.[47]
Ваза Санкт-Петербургского стеклянного завода. Вторая половина XVIII века.
Эта страница деятельности М. В. Ломоносова — яркий пример органичного сочетания всего разнообразия его способностей: как увлечённого учёного-теоретика, в совершенстве владеющего экспериментом, практика, очень удачно реализующего найденное в ходе расчётов и опытов, умелого организатора производства, вдохновенного художника-дилетанта, наделённого природным вкусом, умеющего с толком применить свои познания и в этой области. Но и сим не исчерпывается многосторонняя творческая натура — М. В. Ломоносов написал беспрецедентное поэтическое произведение, единственное в своём роде; имеется в виду объём версификации, посвящённой одному предмету, в данном случае, веществу и материалу — стеклу — почти 3 тысячи слов (около 15 тысяч знаков) составило его «Письмо о пользе Стекла к высокопревосходительному господину генералу-поручику действительному Ея Императорскаго Величества камергеру, Московскаго университета куратору, и орденов Белаго Орла, Святаго Александра и Святыя Анны кавалеру Ивану Ивановичу Шувалову, писанное в 1752 году»…[5][47]
|
| Неправо о вещах те думают, Шувалов, Которые Стекло чтут ниже Минералов, Приманчивым лучем блистающих в глаза: Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса.
...
Далече до конца Стеклу достойных хвал, На кои целый год едва бы мне достал. Затем уже слова похвальны оставляю И что о нем писал, то делом начинаю.
|
|
Все темы данного раздела:
Связь энергетики с отраслями промышленности, коммунально-бытовым сектором, уровнем благосостояния
Энерге́тика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения
Виды энергии
Виды энергии:
Механическая
Естествознание
Основной областью своей деятельности М. В. Ломоносов считал химию, но как показывает его наследие, эта дисциплина, вступая на разных этапах его творчества во взаимодействие с другими разделами есте
Молекулярно-кинетическая теория тепла
Основная статья: Корпускулярно-кинетическая теория М. В. Ломоносова
Физическая химия
Астрономия, опто-механика и приборостроение
26 мая 1761 года, наблюдая прохождение Венеры по солнечному диску, М. В. Ломоносов обнаружил наличие у неё атмосферы.
Теория электричества и метеорология
Гуманитарные науки
С пятидесятых годов учёный облекает плоды размышлений и исследований в живую форму своих речей, произносимых на собраниях Академии и в качестве представителя науки перед общественностью — когда он
Вклад в развитие риторики
Ломоносов в 1743 написал «Краткое руководство к риторике» на русском языке. Основной труд Ломоносова по риторике — «Риторика» 1748 года, которая стала, по сути, первой в России хрестоматией мировой
Грамматика и теория стиля
Поэтическая теория и практика
М. В. Ломоносов осуществил совместно с В. К. Тредиаковским силлабо-тоническую реформу («Письмо о правилах российского стихотворства»), причём именно опыты Ломоносова были восприняты поэтами в качес
История
Педагогические идеи
Научные основы воспитания. Считал главнейшими составными элементами познания: чувственное восприятие, теоретические обобщения и опытную проверку результатов. «Идеями называются пре
Принцип действия
Для привода паровой машины необходим паровой котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механически. Одно из преимуществ двигателей
Вопрос 5. Работы Карно.
Николя́ Леона́р Сади́ Карно́ (фр. Nicolas Léonard Sadi Carnot; 1 июня 1796 — 24 августа 1832) — французский физик и математик.
Сын извест
Пароход Фултона
Уже в 1793 году он представил планы постройки парохода правительствам США и Великобритании.
В 1797 году Фултон переехал во Францию. Здесь он экспериментировал с торпедами, а в 1800 предста
Вопрос 7. Первый закон термодинамики.
Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.
Первое начало термодин
Формулировка
Существует несколько эквивалентных формулировок первого начала термодинамики
В любой изолированной системе запас энергии остаётся постоянным.[2] Это — формулировка Дж. П. Джоуля
Вопрос 8. Разботка молекулярно-кинетической теории теплоты и теории тепловых машин.
раздел молекулярной физики, рассматривающий многие свойства веществ исходя из представлений о быстром хаотическом движении огромного числа атомов и молекул, из которых эти вещества состоят. Молекул
Двигатель внутреннего сгорания
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12
История создания
Основная статья: История создания двигателей внутреннего сгорания
В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил
Теория горения
Теория горения
При адиабатическом сжигании горючей смеси могут быть рассчитаны количество выделившегося при горении тепла, температура ТГ, которая была бы достигнута при
История
Одним из первых электричество привлекло внимание греческого философа Фалеса в VII веке до н. э., который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч. ἤλεκτρ_
Теория электромагнитного поля
Электромагни́тное по́ле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, а также с телами, имеющими собственные дипольные и мультип
Применение электричества в быту.
Широкое распространение электричество в быту получило только в XIX веке — и сразу вошло в моду. Электрические стали многие предметы повседневной жизни. Именно тогда появились в
История
История
Попытки создать механизмы, похожие на турбины, делались очень давно. Известно описание примитивной паровой турбины, сделанное Героном Александрийским (1 в. до н. э.). Однако только в конце XIX века
Вопрос 18. Котлы
Устройство, устройство, оснащенное топкой, в которой производится сжигание топлива, обогреваемое продуктами сгорания топлива и имеющее предназначение в получении пара с давлением выше атмосферного
Котлы-утилизаторы
Котлы утилизаторы
Котоел утилизатор - это котел, в конструкции которого нет своей топки, принцип его действия основан на испо
Линии электропередач. Виды.
Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического т
Теплофикация
Используемое при теплофикации тепло, как правило, является продуктом отходов производства при выработке электроэнергии или сжигании мусора.
Вместо того, чтобы бесполезно отдавать это тепло
Освоение атомной энергетики
Боголюбов Николай Николаевич (1909–1992), математик и физик-теоретик, академик АН УССР, АН СССР. Директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне (с 1965). Фундаментальные труды по нел
Схемы теплэнергетических установок
Теплоэнергетические установки, потребляющие около 1 2 млрд. т условного топлива в год, широко применяются в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве. [1]
Тепло
Принцип действия и устройство
Парогазовая установка состоит из двух отдельных установок: паросиловой и газотурбинной. В газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива. Топливом может служить как
Первичные энергоресурсы, теплота сгорания топлива, условное топливо
Первичные энергоресурсы извлекают из окружающей среды. К первичным энергоресурсам ( ЭР) принято относить традиционные: нефть, газ, уголь, атомную и гидроэнергию, а также нетрадиционные возоб
Топливно-энергетический комплекс
Топливно-энергетический комплекс России — это совокупность отраслей экономики России, связанных с производством и распределением энергии в её различных видах и формах
Топл
Особенности
· Себестоимость электроэнергии на российских ГЭС более чем в два раза ниже, чем на тепловых электростанциях.[1]
· Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до макс
Судовые энергетические установки
Судовая энергетическая установка — комплекс машин, механизмов, теплообменных аппаратов, источников энергии, устройств и трубопроводов и прочих систем — предназначенных для обеспече
Возобновляемые ресурсы
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Возобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не
Промышленная теплоэнергетика
Промышленная теплоэнергетика имеет дело с широким кругом установок, систем и агрегатов, связанных с получением, преобразованием, транспортировкой и использованием всех видов тепловой энергии
Тепловые электростанции. Принципиальные схемы
Теплова́я электроста́нция (или теплова́я электри́ческая ста́нция) — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразо
Автономные дизельные электростанции
являются основными "рабочими лошадками" там, где по разным причинам централизованное электроснабжение недоступно, либо качество его поставок оставляет желать лучшего. Ничего удивительного
Выработка электроэнергии и теплоты на ТЭЦ
.2. ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТЕПЛОТЫ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
20:41
Тепловая электростанция — это предприятие, продукцией которого являет
Тепловые сети. Устройство, основные принципы действия
Назначение тепловых сетей - соединение источников тепла с местами его потребления. Наружными тепловыми сетями (при централизованном теплоснабжении) называют сети, соединяющие источник тепла с пункт
Вторичные энергоресурсы
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) — это энергия различных видов, покидающая тех
Энергосбережение
Повышение энергоэффективности – это большая макроэкономическая задача, и ожидаемый эффект от ее решения зависит не только от сокращения потребления энергоресурсов, но и от запуска новых иннова
Биосфера в период научно-технического прогресса
Влияние человека на биосферу. С появлением первого современного человека (около 30—40 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор — антропический. Получая из
Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу. Охрана биосферы
Биосфера подает сигналы SOS. Большинство явлений в природе являются составляющими кр
Основные загрязнители
· Оксид углерода
· Оксиды азота
· Диоксид серы
· Углеводороды
· Альдегиды
· Тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr)
· Аммиак
· Атмосферна
Локальные и глобальные загрязнения атмосферы. Парниковый эффект. Квоты на выбросы со2
Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, набл
Мониторинг ос
Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды п
Виды мониторинга
В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации ->
Сжигание в кипящем слое
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Сжигание в кипящем слое — одна из технологий сжигания твёрдых топлив в энергетических котлах, при которой
Радиоактивные загрязнения
Источники радиоактивного загрязнения в основном техногснного происхождения. Это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб; различные производства, связанные с изготовлением тер
Проблема переработки использованного ядерного топлива. Контроль радиоактивных загрязнений.
При работе ядерного реактора, топливо выгорает не полностью, имеет место процесс воспроизводства отдельных изотопов (Pu). В связи с этим, отработанные ТВЭЛы направляют на переработку для регенераци
Способы повышения КПД тепловых двигателей, экономмии энергетических ресурсов
Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя.Невозможность полного превращения внутренней энергии газа в работу тепловых двигателей обусловлена необратимостью процессов
Турбины.
55. тепловые насосы. Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю
Циклы и виды двс
Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется
Ипы двигателей внутреннего сгорания
Паро и теплогенераторы
Парогенератор или теплогенератор (водонагреватель)— обязательный элемент любой двух- или трехкон-турной АТЭЦ или ACT, разделяющий первый и второй контуры и принадлежащий в равной мере как тому, та
Водяные экономайзеры
Экономайзер (англ. Economizer, от английского слова economize — «сберегать») — элемент котлоагрегата, теплообменник, в котором питательная вода перед подачей в котёл подогрева
Рекуперативные воздухоподогреватели
В таких воздухоподогревателях тепло передаётся от газов к воздуху через металлическую стенку трубы.
[править]Стальные трубчатые воздухоподогреватели (ТВП)
Наиболь
Холодильные установки
Цикл карно, термический кпд
Цикл Карно́ — идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и мини
Описание цикла Карно
Единая энергетическая система
Единая энергетическая система России (ЕЭС России) — совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом произ
Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России
Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества[4]:
· снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;
Альтернативные источники энергии.
Зачем нам нужны альтернативные источники энергии? Современное общество с каждым днем испытывает все большую потребность в неисчерпаемых энергетических источниках, ведь использование нефти, угля и г
Системы подготовки для сжигания оплива
Использование: на ТЭЦ и в котельных при применении в качестве топлива угля, отходов углеобогащения, сланцев и других видов твердого топлива. Сущность изобретения: система включает линию подачи исхо
Области применения
В любых приборах/инженерных системах/и др., служащих для передачи/распределения тепла используется теплоноситель, например: системы отопления зданий, холодильник, кондиционер, масляный обогреватель
Централизованное теплоснабжение
В деловых, жилых и промышленных районах городов умеренного и холодного климата экономически выгодно использовать тепло от централизованного источника тепла (ТЭЦ). В таких районах
Детали соглашения
Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.
[править]Количественные обязательства
Киотский протокол стал первым глоба
Стационарные применения
Топливо
Хотя большая часть стационарных топливных элементов в настоящее время работает на природном газе, всё большее количество установок использует альтернативные виды топлива. В 2005 году усилился тренд
Компании — основные производители
Компания
Страна
Технология
Мощность установок
Ansaldo Fuel Cells
Италия
MCFC
500
Причины
Специалисты, обсудившие проблему в Фукусиме, подчеркнули, что в отличие от крупных аварий на атомных электростанциях, произошедших в предыдущие десятилетия (на американской АЭС Three Mile Island и
Ликвидация
Участники дискуссии подчеркнули, что сотрудников АЭС и спасателей нельзя винить в том, что ликвидация аварии велась недостаточно быстрыми темпами. Дело в том, что им приходилось действовать в экстр
Последствия
В последнее десятилетие в мире наблюдался процесс, названный «ядерным ренессансом»: многие государства мира начали реализацию масштабных программ строительства новых реакторов. Дополнительным факто
Новости и инфо для студентов