Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ И КОГНИТИВНЫЕ АСПЕКТЫ СТАНОВЛЕНИЯ ХИМИИ КАК НАУКИ И ПРОФЕССИИ 15
1. Появление химии как науки 16
2. Становление дисциплинарной структуры химии 20
3. Професиональная карьера российского химика в XIX - начале XX вв,..50
ГЛАВА II. ИДЕОЛОГИЯ, ЗНАНИЯ И ИННОВАЦИИ В ПСХТ 72
1. Научная идеология ПСХТ 73
2. Формирование системы химико-технологических знаний 87
3. Инновационные процессы в химической промышленности России 94
ГЛАВА III. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 107
1, Основные события в истории химической промышленности 107
2. Химическая промышленность России В XIX в 118
3 Химическая промышленность России в первой половине XX в 123
ГЛАВА IV. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СООБЩЕСТВА ХИМИКОВ-ТЕХНОЛОГОВ В ЕВРОПЕ 138
1. ПСХТ в Германии 138
2. ПСХТ во Франции 161
3. ПСХТ в Англии 169
ГЛАВА V. ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ХИМИКОВ И ХИМИКОВ-ТЕХНОЛОГОВ В РОССИИ 197
1. Становление организационной структуры сообщества химиков-технологов 197
2. Химики и промышленность 203
3. Химико-технологическое образование 208
4. Научно-технические общества 219
5. Российские химики и химики-технологи в Первую мировую войну 228
ГЛАВА VI. СОВЕТСКИЙ ПЕРИОД В ИСТОРИИ ПСХТ 240
1. Научная инфраструктура химической промышленности СССР 241
2. Научно-исследовательские и учебные институты химико-технологического профиля 255
3. Система высшего химико-технологического образования 260
4. Научно-технические общества в области химии и химической технологии 274
5. Создание сети заводских лабораторий в химической промышленности277
6. ПСХТ и интеллектуальная собственность в СССР 280
ГЛАВА VII. СТАНОВЛЕНИЕ ПСХТ В США 291
1. Американские химики и химики-технологи в науке, промышленности и образовании 292
2. Роль Американского института химической технологии в процессе формирования ПСХТ 300
3. Химико-технологическое образование 304
4. Исследовательские лаборатории в промышленности 314
5. "Новая волна " химиков-технологов 321
ВЫВОДЫ 327
Использованная литература 329
Введение к работе
С древности люди для обеспечения своей жизнедеятельности использовали химико-технологические процессы: плавление металлов, окрашивание тканей, дубление кож, мыловарение, производство вина, консервирование пищевых продуктов, изготовление каменных и стеклянных изделий. Это и послужило предпосылкой появления химической промышленности и химической науки, чье взаимодеиствиепривело к возникновению такой области знания и деятельности как химическая технология.
В конце XVIII - начале XIX вв. происходили важные события для последующего развития химии, химической промышленности и химической технологии. Начался процесс становления химии как самостоятельной научной дисциплины: были заложены основы современного учения о химических элементах, создана первая адекватная химическая теория (кислородная), сформулирован основной закон химии (закон сохранения массы веществ при химических реакциях), разработана единая рациональная химическая номенклатура веществ и широко введены в лабораторную практику количественные методы исследования элементов и их соединений. Строился фундамент технологии как учебной дисциплины, где обращалось внимание на своеобразие химических производств и делались первые попытки разграничения понятий механической и химической технологии.
Сам термин "химическая технология", относящийся к сфере взаимодействия науки и производства уникален. В отличие от терминов "физическая технология", не получившего широкого распространения, и "биотехнология", вошедшего в научно-техническую литературу только во второй половине XX в., термин "химическая технология" широко использовался в научно-технической литературе и образовательном процессе уже в первой половине XIX в.
На рубеже XVIII - XIX вв. возникает химическая промышленность в современном ее понимании, основой которой стал процесс получения искусственной соды, вызвавший к жизни целую цепочку технологических процессов получения новых химических продуктов (солей, кислот и оснований).
В XIX и первой половине XX вв. шло формирование научной
инфраструктуры химической промышленности (1-3). Оно было неразрывно
связано с процессами профессионализации в науке, в образовании и в сфере
материального производства. В это время появляются такие
профессиональные группы специалистов как химики, химики-технологи и инженеры-химики. Нередко это деление носило условный характер и отражало региональные традиции процесса социализации научно-технических работников. Так, по мнению немецкого историка науки К. Крута, химическая технология на исходе XVIII в. развивалась "техниками-экономистами" (технологами), в XIX в. - химиками и в XX в. - инженерами (4). Можно считать, что это три стадии в развитии химико-технологической профессии, хотя ее самостоятельность ни в когнитивном, ни в институциональном плане не может считаться безусловной, и требует определенной методологической и историко-научной реконструкции.
Химико-технологическое знание носит интегральный характер, вбирая в себя достижения естественных и инженерных наук, математики и экономики. Как отмечает Б. М. Суханов: "... теоретические основы химической технологии объединяют такое разнообразие идей, логических средств, математического аппарата, физических и математических моделей, какого в настоящее время не имеет ни одна другая научно-техническая дисциплина" (5, с. 81). Работа над концепцией предмета химической технологии как самостоятельной научной и учебной дисциплины осуществляется уже на протяжении двух столетий. Химики-технологи пытались и пытаются до сегодняшнего дня самоопределиться в своей профессии и дистанцироваться от других групп специалистов и, прежде всего, от химиков и инженеров-химиков. Это стремление к идентификации себя как самостоятельной профессиональной группы дает основание говорить о процессе формирования профессионального сообщества химиков-технологов (ПСХТ) (6-9).
Начало этого процесса, как уже отмечалось, можно рассматривать с конца XVIII в., а во второй половине XX в, произошло его вступление в другую фазу развития. Она характеризуется, с одной стороны, вовлечением новых, нетрадиционных объектов в сферу изучения химиками-технологами (в первую очередь, ядерных и биологических процессов), а с другой - началом широкого приложения методов математического моделирования с использованием методов электронно-вычислительной техники. Этим и обусловлен выбор временных границ данной работы.
Научная проблема, на решение которой направлено исследование.
Основной научной проблемой, рассматриваемой в работе, является изучение истории формирования профессионального сообщества химиков-технологов в России, Германии, Англии, Франции и США, сыгравшего важную роль в научно-техническом прогрессе индустриально развитых стран.
Актуальность проблемы.
Изучение истории формирования и развития ПСХТ является чрезвычайно важной проблемой, решение которой дает возможность понять и реконструировать "исторические" механизмы взаимодействия науки и производства. Особый упор делается на «человеческий фактор» в научно-техническом прогрессе. Социальные, социально-экономические и социально-психологические аспекты проблемы тесно связаны с вопросами изучения специфики химико-технологических объектов в области науки, промышленности и образования (от химических процессов в реакторах до химической технологии как научной и учебной дисциплины).
В настоящее время химическая технология проникла во все сферы жизнедеятельности общества. Велика роль химических процессов в металлургии, энергетике, вычислительной технике, средствах связи, транспортных системах, средствах защиты окружающей среды. Так, в цикле ядерной энергетики химические операции составляют не менее 70% (11).
Химическая и нефтехимическая промышленность сейчас занимают пятое место в структуре промышленного производства России (5,8 %). В других индустриально развитых странах их значение в хозяйственной жизни еще больше, от 10 до 12 % (12, с. 226-231). В перечень 16 самых наукоемких продуктов, включенных в международную торговую классификацию (SITC),
вошли изделия, созданные с помощью химических технологий. Это
фармацевтические препараты, радиоактивные материалы,
полупроводниковые устройства, продукция электромашиностроения, авиационной и космической техники, различных систем вооружения и др. (12, с. 309-311).
Во многом это заслуга фундаментальной науки, где химики являются авангардом ПСХТ. Химия в структуре современной науки занимает ведущее место, а химики представляют собой одну из самых многочисленных профессиональных групп. Так, в США, где самая большая армия ученых в мире, химики в количественном отношении уступают только исследователям в области компьютерных и информационных технологий, а также ученым медико-биологического профиля. В число последних входят так же и биохимики. При этом примерно 55 % американских химиков в настоящее время работают в промышленности, 28 - в академической науке и образовании и 19 - в государственных структурах. Химики являются одним из наиболее высококвалифицированных отрядов специалистов. Например, в 1999 г. в Англии они занимали первое место по удельному весу среди людей, имевших докторские степени, опережая при этом физиков и биологов. Любопытно отметить, что по этому показателю химики намного превзошли компьютерщиков. Хотя последние олицетворяют собой современные высокие технологии (15, с. 10).
Если химики играют ведущую роль в науке, то инженеры-химики, также представители ПСХТ, в промышленности индустриально развитых стран. По численности они идут вслед за инженерами-электриками (и электронщиками), инженерами-механиками и инженерами-строителями (14, с. 10-11). Только в США инженеров-химиков насчитывается около 70000 человек, причем половина из них работает в нефтяной и нефтехимической отраслях промышленности (13).
Следует отметить, что роль химиков-технологов в истории общества не ограничивалась только их профессиональными функциями. Химики-технологи оказали большое влияние иа развитие образования, культуры и государственного строительства. Деятельность Д.И. Менделеева, М. Бертло и Г. Лунге в области организации системы высшего образования в России, Франции, и Швейцарии; работу в государственных органах власти Д.П. Коновалова, В.Н. Ипатьева в России и Ф. Габера в Германии; философское наследие В. Оствальда, музыкальные сочинения А.П. Бородина. Здесь уместно привести высказывание французского социолога Б. Латура, которое имеет общеметодологическое содержание: «Наука постоянно раскидывает свои «сети» во все новых социальных сферах, проникает в них и реорганизует их согласно своим собственным правилам и принципам, и именно поэтому ее результаты могут воспроизводиться в неизмеримо больших масштабах вне стен самих научных лабораторий» (цит. 16, с.58).
Знание исторических корней ПСХТ приобретает особую актуальность в наши дни в связи с той ролью, которую химическая технология играет в решении глобальных проблем человечества. Химики-технологи стали разработчиками и участниками осуществления важных мероприятий и научно-технических программ, имеющих громадное значение не только для отдельных стран и регионов, но и для всего мира. От их социального взаимодействия в рамках профессиональных институтов и от их контактов с
государственными и международными организациями во многом зависит будущее человечества.
Научная проблема, на решение которой направлено исследование.
Основной научной проблемой, рассматриваемой в работе, является изучение истории формирования профессионального сообщества химиков-технологов в России, США, Германии, Англии и Франции, которое сыграло важную роль в научно-техническом прогрессе этих индустриально развитых стран.
Степень разработанности проблемы.
Анализ опубликованных материалов показывает, что данной проблеме до настоящего времени не уделялось должного внимания. В частности, нет историко-научных работ, где прослеживалось бы становление и развитие химической технологии с конца XVIII до второй половины XX в. как самостоятельной научной дисциплины. Отсутствуют обобщающие исследования по проблеме формирования профессии химика-технолога в индустриально развитых странах, таких как Россия, Германия, Англия, Франция и США. В отечественной и зарубежной литературе слабо представлены историко-научные работы, посвященные важной роли химиков и научных организаций в области химии в этом процессе.
Следует отметить ряд работ, затрагивающих отдельные аспекты проблемы изучения истории формирования ПСХТ и ставшие отправной точкой данного исследования:
история химической технологии как самостоятельной научной дисциплины (25-33);
история химико-технологического образования (34-36);
история химической промышленности в экономически развитых странах (37-40);
история становления институциональных структур в прикладной химии (41-47).
Особый интерес представляют работы П.М, Лукьянова (37), Ы.А. Сухановой (5), В.И. Кузнецова и З.А. Зайцевой (25-26), а также Л. Габера (L. Haber) (38-39). Фундаментальное 6-ти томное исследование Лукьянова охватывает историю химических ремесел и производств в России с древнейших времен до начала XX в. Им прослежена история становления отдельных направлений химической технологии как научной и учебной дисциплины в нашей стране (развитие представлений о предмете химической технологии, введение учебных дисциплин химико-технологического профиля в программы университетов и высших технических заведений, формирование сети химико-технологических лабораторий и периодических изданий, публиковавших результаты деятельности сотрудников этих лабораторий). Работа Сухановой освещает историю химико-технологического образования в СССР и является на сегодняшний день наиболее полным исследование этого вопроса за период с 1917 г. по 1970-е гг. Кузнецовым и Зайцевой рассмотрен методологически чрезвычайно трудный вопрос о становлении и развитии системы химико-технологических знаний и роли химии в этом процессе. Что касается трудов Габера, то они дают важный материал по истории взаимосвязей мировой химической промышленности с химической наукой в XIX и начале XX вв.
В то же время накоплен достаточно большой теоретико-методологический опыт изучения социализации различных профессиональных групп (17-23), который переосмыслен и использован и использован в данной работе. Как считают В.А. Мансуров и ОБ. Лукша, пик исследований по социологии профессий пришелся на 1950-60-е годы, когда пытались строить и анализировать идеальные модели профессий; в 1970-80-х годах интерес сместился в сторону изучения феномена автономии и властных полномочий профессионалов; в конце XX столетия относительно новыми стали исследования по социальному конструированию профессий и процессов глобализации (24).
Цель и задачи исследования. Целью данного исследования является всестороннее изучение процесса становления и развития ПСХТ. При этом упор делается на решении важных в методологическом и методическом плане вопросов, связанных с анализом;
концептуального смысла вкладываемого в понятие ПСХТ;
идеологии ПСХТ, т. е. существовших представлений химиков-технологов о предмете, методах и задачах их профессиональной деятельности;
формирования системы химико-технологических знаний;
возникновения и развития институтов ПСХТ;
национальных особенностей, определявших процесс формирования ПСХТ;
процесса социализации профессии химика-технолога в обществе.
Анализ механизмов взаимодействия науки и производства дает представление о специфике становления институционально-когнитивных структур, лежащих в основе функционирования профессиональных сообществ в сфере научно-технической деятельности.
Данное исследование носит междисциплинарный характер. Оно находится на пересечении интересов истории науки и техники, в частности истории химии и химической промышленности, а так же социологии науки и техники. Исходя из этого в настоящей работе были поставлены следующие задачи:
определить наиболее важные исторические события в процессе формирования ПСХТ и обозначить основные этапы его формирования;
выявить роль ПСХТ в научно-техническом прогрессе в таких странах как Россия, Германия, Франция, Англия и США;
дать анализ форм взаимодействия между такими профессиональными группами, как химики-технологи, химики и инженеры-химики в историческом аспекте;
разработать подходы к решению общих методологических проблем при изучении процесса формирования научно-технических сообществ.
Методы и подходы к исследованию.
Методологический принцип, положенный в основу этого
исследования, состоит в утвеждении, что ПСХТ формировалось в результате
взаимодействия химической науки и химической промышленности, и этот
процесс был обусловлен социальными, экономическими и политическими
факторами общественного развития. Поэтому основной подход в данной работе заключается в изучении истории химии и химической промышленности экономически развитых стран, таких как Германия, Англия, Франция, США и Россия, где, по существу, закладывался фундамент ПСХТ.
При выполнении работы использован исторический метод и его модификации: когнитивный (анализ возникновения и развития химико-технологического знания), и биографический (анализ жизни и деятельности химиков-технологов в конкретных исторических условиях), а также метод структурно-функционального анализа когнитивно-институциональных структур в сфере взаимодействия науки и техники.
На основе структурно-функционального анализа разработаны и использованы новые методы исследования:
соотнесение научно-технического знания с его институциональной структурой (научная инфраструктура химической промышленности) и с профессиональными группами, которыми оно генерируется и используется (ПСХТ);
анализ логического движения научно-технического знания - метод определения "маршрутов научно-технического знания" (его движение в организационных формах от момента возникновения до практического использования);
Новизна исследования. Заявленная в названии диссертации проблематика работы является пионерской, как в изучении исторических аспектов взаимодействия химической науки и химического производства, так и в исследовании становления профессии химика-технолога. Следует отметить, что вопросы профессионализации междисциплинарных областей деятельности, находящихся на стыке естественных наук, будь-то химия, физика, биология или науки о Земле, с техникой в историческом плане рассмотрены очень фрагментарно.
С помощью разработанных методов и подходов впервые в историко-научной литературе изучена история формирования научно-технического сообщества (ПСХТ), деятельность которого во многом определило социально-экономический прогресс индустриально развитых стран. Опираясь на историко-научный материал, комплексно рассмотрены разрозненные аспекты развития химии, химической технологии, химико-технологического образования, химической промышленности и найдены корреляции между этим развитием и жизнью общества на примере таких стран как Россия, США, Германия, Англия и Франция. В работе исследованы когнитивные, институциональные и социальные формы взаимодействия химической науки и промышленности на протяжении более 150-летпей истории. При этом проведен их сравнительный анализ в различных странах; изучены основные структуры химико-технологического профиля, как например корпус знаний о химических процессах в промышленности или представления о предмете и методах химической технологии, которые существовали с конца XVIII в. до 50-х годов XX в.; отражена роль отдельных ученых, инженеров, педагогов и государственных деятелей в истории формирования ПСХТ.
Основные положения выносимые на защиту:
Анализ и обобщение литературных источников по истории химии, химической промышленности и химической технологии как основы изучения процесса формирования ПСХТ.
Историко-научный анализ становления и развития химической технологии как самостоятельной научной и учебной дисциплины,
Периодизация истории создания и развития отдельных отраслей химической промышленности как показатель инновационной деятельности ПСХТ,
Изучение институционально-когнитивных форм взаимодействия химической науки и химической промышленности в России, Германии, Англии, Франции и США с конца XVIII в. до 50-х годов XX в,
Историко-научная интерпретация профессиональной миссии химиков-технологов как новаторской деятельности по созданию и усовершенствованию производительных сил общества, эффективность которой тесно коррелирует с инновационной активностью общества в целом.
Периодизация истории формирования ПСХТ на основе когнитивных, институциональных и социальных факторов его развития.
Оценка исторической роли химиков в качестве авангарда ПСХТ.
Теоретическая и практическая значимость исследования.
Предложен новый подход к проблеме изучения механизмов взаимодействия науки и производства в процессе их становления и развития. Очерчено проблемное поле истории формирования ПСХТ, выявлен событийный ряд, исторически определивший его структуру.
Понятия, методы, подходы и приемы, впервые использованы для изучения истории формирования ПСХТ, могут быть адаптированы для исследования других научно-технических сообществ, а выводы диссертации являются материалом для их сравнительного анализа. Таким образом, рассматриваемый процесс формирования ПСХТ является моделью для новых исследований по истории и социологии науки и техники.
Материалы диссертации найдут применение в науковедческих разработках, затрагивающих вопросы инновационных процессов, междисциплинарных исследований, профессиональной мобильности специалистов, соотношение центра и периферии в сфере науки и техники, создание эффективной системы подготовки и образования научно-технических кадров и др.
Результаты данной работы целесообразно использовать в педагогическом процессе для уже имеющихся университетских курсов по социологии науки и техники; истории науки и техники; истории химии, а также для новых курсов по социологии и истории химической технологии для высших учебных заведений химико-технологического профиля.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы отражены в 61 публикации автора, в том числе и в двух монографиях и научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ, в их числе: Вопросы истории естествознания и техники, Новая и новейшая история, Социологические исследования. Тема диссертации обсуждалась и была одобрена Ученым советом Института
истории естествознания и техники им. СИ, Вавилова РАН. Отдельные положения и выводы исследования изложены в докладах, представленных на международных, общеросийских и региональных конференциях: Развитие научного и технического знания как фактора ускорения развития производства, (Кемерово, 1986); Всесоюзная конференция по истории химии (Москва, 1989); Вторая конференция по социальной истории науки (ИИЕТ, Москва, 1990); First "MINERALKONTOR" International Conference on the History of Chemistry and Chemical Industry (Vesprem, Hungary, 1991); Second International Conference on the History of Chemistry and Chemical Industry (Eger, Hungary, 1995); Международная научная конференция; Мировые модели взаимодействия науки и высшего образования (Санкт-Петербург, 1996); ICOHTEC 96. Budapest, Hungary 1996); XVI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 1998); 34th World Congress of the International Institute of Sociology: Multiple Modernity in an Era of Globalization (Tel Aviv, Israel,1999); Third International Conference on the History of Chemistry and Chemical Industry (Budapest. Hungary, 1999); Всероссийская конференция: Роль фундаментальных социологических исследований в преподавании гуманитарных дисциплин и становление в России гражданского общества. (Санкт-Петербург, 1999); Конференция к 100-летию профессора Н.А. Фигуровского: История химии: область науки и учебная дисциплина. (МЕУ, Москва, 2000); Межрегиональная научная конференция: Ценности и отчуждение в культурно-цивилизационных процессах. (Великий Новгород, 2001); XXXth Symposium of the International Committee for History of Technology. ICOTEC. (Spb., 2003); а также в выступлениях на конференциях, проходивших в Институте истории естествознания и техники им. СИ. Вавилова РАН (Москва) с 1976 г. и на Международной школе социологии науки и техники (Санкт-Петербург) с 1994 г. Все выступления опубликованы в виде статей и тезисов; многие из них получили освещение в обзорах, помещенных в научной периодике.
Материалы диссертационной работы использовались в самостоятельно разработанном автором учебном курсе "Социально-психологические аспекты научной деятельности", который был прочитан в Московском физико-техническом институте в 1993/1994 учебном году, а также в программе лекций и семинаров по истории химии, проведенных в 2005 г. в Ставропольском государственном университете. Часть исследований велась при поддержки Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ, 96-01-00455) и Россиского фонда фундаментальных исследований (РФФИ, 98-06-80142).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав с заключением после каждой из них, выводов, списка использованной литературы (к каждой главе и общему для всей работы), 32 таблиц и графиков. Работа изложена на 341 страницах машинописного текста.
Появление химии как науки
Практическая деятельность, где люди сталкивались с химическим превращением веществ, привела к тому, что появились специалисты в области эксперимента. Им же принадлежит заслуга в разработке лабораторных приборов и методов исследования веществ. Типичным оборудованием в химической лаборатории были: печи и горелки, термометры, перегонные аппараты, холодильники и микроскопы, В конце XVIII - начале XIX вв. в лабораторную практику входят весы, гальванические источники тока, а также методики изучения состава не только твердых и жидких, но и газообразных тел.
Первыми химиками-экспериментаторами, как правило, были врачи. Им, по сравнению с ремесленниками, требовались более тонкие и разнообразные методы химического анализа. Однако ответственность, которую испытывали врачи-фармацевты, применяющие результаты своих работ в практической медицине, сковывала их в поисках новых рецептур, предпочтение отдавалось проверенным, устоявшимся знаниям (2, с, 166).
Когда наука получила общественное признание, был дай сильный импульс к дальнейшему развитию экспериментального искусства. Отдавая должное вкладу алхимиков, фармацевтов, ремесленников в становлении химии, надо сказать, что только ученые смогли преодолеть межцеховые границы и объединить усилия экспериментаторов, теоретиков и практиков в изучении состава, свойств и превращения веществ.
На этом пути им не мешали даже межгосударственные границы и то, что уже с середины XVIII в. латинский язык научных работ постепенно уступил место национальным языкам. Доступность изложения возросла, расширился контингент читателей химической литературы за счет предпринимателей, государственных служащих, врачей, и землевладельцев. Хотя численность химиков в конце XVIII в. было незначительной и большинство знало друг друга лично или по переписке, но проблемное поле науки было уже обозначено и усилия ученых были объединены деятельностью признанных авторитетов.
В отличие от физики, математики и астрономии, которые сыграли главную роль в Научной революции XVII в., химия как наука "проявилась" только в конце XVIII в. Главным революционером в химии стал А. Лавуазье, заложивший основу, по существу, современного учения об элементах, а символом революции в химии явился его трактат Traite elemenlaire de chimie, опубликованный в 1789 г. Этот французский ученый, по существу, предложил первую химическую теорию (кислородную), основанную на эксперименте, и связавшую все процессы горения и окисления в единую систему. Он сформулировал основной закон химии - закон сохранения вещества.
К началу XIX в. химики накопили большой эмпирический материал, касающийся различных веществ и способов их превращения. Все это описывалось и трактовалось на различных "химических языках", Поэтому важной вехой в становлении химии как науки явилась разработка единой и рациональной химической номенклатуры веществ. Ее создателями стали члены комиссии Парижской Академии наук в составе А, Лавуазье, К. Бертолле, Л. Гитона де Морво и А. Фуркруа, предложившие в 1787 г. свой вариант номенклатуры, ставшей рациональной основой для последующих поколений химиков (3, с. 7).
Как уже отмечалось, грандиозным достижением химической революции конца XVIII - начала XIX в. стало введение количественных методов анализа веществ, а основным инструментом в химических лабораториях становятся весы. Именно умение взвешивать различные элементы и соединения, и находить их в разнообразных природных телах стало мерой профессионального умения экспериментирующего химика.
Это умение было необходимым, но не достаточным условием овладения профессией. Химики к тому же должны были знать реакционную способность веществ. Эти знания носили в основном эмпирический характер, но являлись важной ступенью в развитии учения о химическом сродстве. Химия вошла в обязательный этап развития любой науки - в этап классификации изучаемых объектов - классификация химических веществ по их реакционной способности.
У химиков появляются "главные" объекты изучения: среди элементов -кислород, а среди соединений - серная кислота. Теоретическая химия начиналась с кислородной теории, а практическая химия - с изучения процесса получения серной кислоты (4, с. 62-66). Эта концентрация больших сил ученых на определенных объектах сыграла важную роль в процессе профессионализации. Химики очерчивали проблемное поле науки, где они мерились силами по "гамбургскому счету", когда каждый новый шаг того или иного ученого критически осмысливался, результаты его исследований дотошно проверялись коллегами по цеху и были интересны для большинства специалистов в этой области знаний.
Для широкой общественности в первую очередь были важны практические достижения химиков, объединенных в профессиональную группу. Процессы получения таких важных в хозяйственной деятельности продуктов, как чугуна, железа, серной кислоты, соды и селитры являлись объектами экспериментального и теоретического изучения химиками. Для становления химической промышленности особенно важными были процессы получения серной кислоты и искусственной соды. В их разработке принимали участие такие известные химики, как французы Н. Леблан, Л. Гитон де Морво, Ж. Шапталь, Н. Клеман, Ш. Дезорм; анличане Д. Блэк, Д. Хиггинс; немец А. Маргграф; швед К. Шееле и русский К. Лаксман (5, с. 39-42).
В XVIII в. исследования по химии проводились в университетских лабораториях. Большинство этих лабораторий было при медицинских факультетах. По сегодняшним понятиям их масштаб был более чем скромным. Как правило, там работал профессор со своими 2 - 3 помощниками (ассистентами). Ассистенты подготавливали реактивы и лабораторную посуду для показательных демонстраций профессоров в студенческой аудитории. Профессора при этом еще могли заниматься и научной работой.
Больше всего лабораторий было при аптеках. Нередко там делались научные открытия. Так, К. Шееле свои химические опыты, приведшие к открытию новых элементов и веществ, проводил в аптеках Упсала и Геттеборга. Некоторые ученые, как, например, А. Лавуазье в Париже и Г. Кавендиш в Лондоне, могли себе позволить иметь личные лаборатории, которые были не хуже оснащены препаратами и подсобными средствами, чем университетские лаборатории.
Научная идеология ПСХТ
Роль химической технологии резко возросла с конца XVIII в., но понадобилось более ста лет, прежде чем сообщество технологов (химиков-технологов) осознало свою самостоятельность, отделившись институционально как от сообщества химиков, так и от различных специалистов химической промышленности (механиков, строителей, энергетиков, экономистов и др.).
По мнению Б. Зормса, химическая технология как техническая наука включает в себя три ветви науки: химию (техническую химию), «общие операции» (процессы химических производств) и химическое машиностроение (51, с. 103-104).
Б. М. Суханов отмечает, что "... теоретические основы химической технологии объединяют такое разнообразие идей, логических средств, математического аппарата, физических и математических моделей, какого в настоящее время не имеет ии одна другая научно-техническая дисциплина" (1, с. 81). Добавим к этому, что профессиональное сообщество химиков-технологов в настоящее время одно из самых многочисленных, динамично развивающихся и, несмотря на большую сложность предмета химической технологии, структурированных.
Б. М. Кедров для систематизации наук выдвинул в свое время принцип нарастания "удельного веса субъективного момента", позволяющий находить связи между фундаментальной наукой и массовым производством. Им предложена такая схема: "чистая" химия - практическая ориентация химических исследований (прикладная химия) - изучение химизма производственных процессов (учение о химической технологии) - учение о химической промышленности, о химических производствах (2, с. 30-31). Хотя Кедров в логическом плане довольно четко разграничил ипостаси наук, но в реальности дело обстоит гораздо сложнее. Химико-технологическое знание имеет свою логику движения, а его "носители" принадлежат к различным областям деятельности, зачастую совмещающие их воедино. В этом плане мне кажется интересной тенденция, наметившаяся во второй половине XIX в. в .структуре ПСХТ.
Укрупнение химических предприятий и усложнение управленческих функций ими на рубеже веков привело к изменению некоторых функций предпринимательской деятельности. Произошла дифференциация управленческого труда. В правлениях фирм на смену широким специалистам, совмещавшим инженерную, финансовую и организаторскую деятельность, пришли специалисты, ответственные только за определенный участок работы - финансы, технику, строительство, кадры, науку. Принятие управленческих решений в крупных фирмах стало осуществляться советами директоров. Возникла сложная иерархия управленческой деятельности. Эта сложность нередко приводила к определенным трудностям в функционировании химических компаний. Так, если в XIX в. химик-технолог, он же нередко предприниматель, был главной фигурой на заводе или фабрике, то в XX в. его роль несколько изменилась. С одной стороны, значение химиков-технологов в производственном процессе возросла с возросшей ролью науки, а с другой -химик-технолог стал как бы в один ряд с другими специалистами на предприятии. Если в XIX в. удачное технологическое решение, как правило, приводило к экономическому успеху, то в XX в., в условиях более сложной структуры производства и рынка сбыта, такое решение еще не гарантировало получения реальной прибыли, а требовало больших финансово-организациоппых мероприятий по его осуществлению. Конечно, с возникновением капиталистического хозяйства любое химико-технологическое новшество должно было пройти горнило экономических требований, но нежесткая конкуренция на химическом рынке товаров позволяла относительно спокойно внедрять его в производство. Задачей руководителя предприятия было ориентировать работу своего завода или своей фабрики на простое обеспечение рынка нужным товаром. Связь между производителем и потребителем отличалась стабильностью. Объяснялось это сравнительно небольшим товарооборотом, контролируемым обеими сторонами и местными корпоративными интересами, сдерживающими конкуренцию со стороны.
Развитие новых технологий, в том числе и в финансовой сфере, во второй половине XIX в. резко обострило конкурентную борьбу между предприятиями и ослабило действие вышеназванных факторов. Роль научных и технических разработок стала заметнее в химической промышленности. Исследования и изобретения, не выдержавшие испытания рынком, безжалостно отбрасывались. При этом голоса химиков и химиков-технологов были далеко не решающими. Другое дело, когда химики являлись крупными фигурами в администрациях предприятий, способными определять техническую и промышленную политику своих фирм; тогда, как говорится, судьба исследований и изобретений была в надежных руках.
Например, такие химики как Р. Книч, К. Бош и Г. Брунк, будучи в совете директоров одной из самых крупных немецких химических фирм на рубеже веков - Баденской содовой и анилиновой фабрики, способствовали ее процветанию. Благодаря их исследовательским и организаторским способностям были созданы эффективные технологии получения синтетического индиго и аммиака, а также контактной серной кислоты. Однако, если Р. Книч и К. Бош совмещали научную и административную деятельность, то Г. Брунк был организатором научной деятельности в промышленности в чистом виде. Это уже новый тип предпринимателя, специализирующегося на научном обеспечении производства. Пожалуй, к этому же типу относится и К. Дуйсберг, изобретатель бензопурина и инициатор создания концерна И.Г. Фарбеииндустри. Химики по образованию, хорошо знающие производство, стали управленцами в своих фирмах, когда промышленность ощутила острую нужду в проведении коллективных научных исследований прикладного характера.
Их появление совпало по времени с появлением организаторов коллективных исследований в академической науке. Среди химиков такой, пожалуй, самой заметной фигурой был выдающийся немецкий исследователь В. Оствальд, понявший, что в науке недостаточно иметь только учеников, а нужны равноправные партнеры, и сумевший организовать совместные исследования в новой тогда области науки - физической химии. Ои впервые настойчиво стал обращать внимание общественности на ту важную роль, которую играют организаторы науки. Авторы книги об этом ученом Н.И, Родный и Ю.И. Соловьев отметали: "В. Оствальд, пожалуй, лучше большинства ученых своего времени понимал, что наука вошла в такую полосу своего развития, когда ее взаимные связи с техникой, производством и другими сторонами общественной практики стали столь разнообразными и интенсивными, что она сумеет успешно выполнять свои функции, если будет рационально решена проблема организации научных исследований и подбора научных кадров." (3, с. 273). Именно связи науки с техникой и производством, в первую очередь, выдвинули организаторов науки из среды промышленных химиков. В промышленности их роль была более заметна, чем в академической науке, которая медленнее проникалась духом коллективной работы,
Основные события в истории химической промышленности
Отсчет основных вех в истории химической промышленности, где можно говорить о влиянии науки, следует начать с производств серной кислоты и искусственной соды, полученной по методу французского ученого Н. Леблана (патент, 1791). Эти вещества стали основой всей крупной химической промышленности первой половины XIX в. (2, с. 39-42; 3, с. 62-66). С помощью серной кислоты разлогали поваренную соль и селитру, получая соляную и азотную кислоты, а также сернокислый натрий. По способу Леблана сернокислый натрий получали при помощи извести, превращая ее затем в соду. Полученный при этом остаток в виде сернистого кальция с помощью угольной кислоты доводили до сернистого водорода и углекислого кальция. А сернистый водород поступал обратно в процесс, обеспечивая его круговорот. Из него получали серу или серную кислоту, которые были необходимы как реагенты для начальной стадии процесса. Каустическая же обработка соды известью давала натронный шелк, а окислительное разложение соляной кислоты позволяло получать хлорный газ. Развитие производств по получению азотосодержащих соединений и калиевых солей существенно не изменило технологической структуры химической промышленности. И только распространение Сольвеевского способа получения искусственной соды стало революционным изменением основ химической промышленности. Электролиз растворов солей позволил вырабатывать дешевый хлор и послужил последним аргументом для ликвидации Леблановского способа получения соды (34).
Бельгийский инженер и промышленник Э, Сольве взял в 1863 г. патент иа получение соды из хлористого натрия и аммиака. Он же и наладил промышленное получение соды («аммиачный метод») (6, с. 186). В России только в 1864 г. начал давать продукцию первый в стране содовый завод по методу Леблана, а через 4 года на заводе И. Лихачева в г. Чистополе впервые стали получать соду по аммиачному методу Сольве. (16, с. 92-93).
Технологически связанным с содовым производством было производство хлора, который получали действием перекиси марганца на соляную кислоту по методу англичанина В. Вельдона (патент 1866 г.) (17, с. 30-34). Революционное изменение в этом производстве произошло, когда хлор стали получать окислением соляной кислоты кислородом воздуха. Хлористая медь здесь служила катализатором. Этот процесс запатентовал английский химик-технолог Г. Дикон в 1868 г. (8). В 1890 г. в США и Германии было налажено промышленное получение хлора и едкого натра электролизом раствора хлористого натрия (6, с. 388). У нас же в стране эта технология была отлажена в 1896 г. на содовом заводе в Славянске (11, с. 174). В 1905 г. Д. Роберте в США взял патент иа получение соляной кислоты из ее элементов, а через год на заводе фирмы «Niagara Alkaly Со.» он организовал ее производство. (20, с. 457).
Развитие производства серной кислоты привело к возникновению крупномасштабного промышленного процесса, базирующегося на разработке немецкого химика Р. Книча, наладившего в 1897 г. на Баденской содовой и анилиновой фабрике (БАСФ) выпуск контактной серной кислоты на платиновом катализаторе (13). Однако важной ступенью в истории этого процесса было создание немецким химиком К. Винклером технологии получения контактной серной кислоты из камерной. Последняя служила ему сырьем для выделения двуокиси серы и кислорода, которые он затем соединял на платиновом катализаторе (получалась концентрированная серная кислота) (18). В России в 1903 г. на Тентелевском заводе в Петрограде стали получать контактную серную кислоту из серного колчедана (16, с.ПЗ), Замена платинового катализатора на ванадиевый была впервые осуществлена О. Егером и И. Берчем, сотрудниками компании «Химические заводы Монсанто» (США) в 1926 г. (29). Это стало возможным благодаря патенту Е. De Haen a (1900), предложившего пятиокись ванадия в качестве катализатора для сернокислотного процесса (20, с. 456).
Революционные изменения в производстве камерной серной кислоты начались с 1905 г., когда немецкий химик-технолог Г, Петерсен взял патент на получение кислоты в башнях по нитрозному способу. В промышленном масштабе этот процесс был осуществлен на химическом заводе Куртиуса в Германии в 1907 г. (21).
В 1902 г. Г. Фреш в США разработал технологию подземной добычи серы путем растворения ее в перегретой воде и основал Union Sulfur Company (20, с. 456), В 1931 г. наши отечественные ученые, И, Ф, Юшкевич и В. А. Каржавин создали технологию получения серы из сероводорода природных и попутных газов металлургических производств (31, с. 56-57).
Немецкий химик В. Оствальд в 1902-1903 гг. взял патенты на получение азотной кислоты окислением аммиака на платиновом катализаторе и последующей гидратацией окислов азота (4, с. 71). Этот процесс в промышленном исполнении был осуществлен на химическом заводе в Лотрингене (Германия) (11, с. 169). У нас в стране, в Юзовке, по проекту химика-технолога И. И. Андреева инженером Ы. М. Кутеповым в 1917 г. был построен первый завод по производству азотной кислоты из аммиака (16, с. 119). В 1841 г. в Англии был реализован предложенный Либихом простой технологический путь производства быстро действующего фосфорного удобрения - суперфосфата (смешением костяной муки или фосфорита с серной кислотой). В России первый суперфосфатный завод был построен в 1868 г. (17, с. 101). Через 2-3 десятилетия минеральные удобрения получили признание в большинстве передовых стран. Открытие богатейших месторождений фосфатного сырья в Северной Америке и в других странах сделали возможным широкое строительство суперфосфатных заводов. В 1861 г. около Штрасфурта (Германия) был построен первый в мире завод по производству калиевых солей в качестве удобрений (7, с. 196). В 70-80-х гг, в Германии возникает новая крупнейшая отрасль горно-химической промышленности - калийная, которая до Первой мировой войны была монополистом, снабжая калийными удобрениями почти все страны мира. В нашей стране первые калийные соли были получены в Соликамске только в 1930 г. (26, с. 65). В 1934 г. совместно сотрудниками Научного института удобрений и инсектофунгицидов в Москве и Чернореченского завода были закончены опытные работы по производству аммофоса (26, с. 107).
