Создание производства цветного стекла Ломоносовым

Изготовить прозрачное стекло было существенно сложнее, чем цветное. Для этого были необходимы чистые материалы. Если при варке стекла добавляли какие-либо металлы, то оно приобретало соответствующую окраску. Рецепт варки цветного стекла держался в секрете и передавался по наследству.

Технология изготовления цветного стекла была известна и в Древней Руси. Она была получена из Византии и использовалась, как правило, при украшении церквей. Но в XIII-XIV веках технология была утеряна, что многие современные историки связывают с завоеванием Руси татаро-монголами.

Честь восстановления технологии производства цветного стекла и создания промышленного стекольного производства в России принадлежит великому русскому учёному Михаилу Васильевичу Ломоносову.

Михайло (Михаил) Васильевич Ломоносов родился 8 (19 — по новому стилю) ноября 1711 г. на Курострове — одном из больших островов Се­верной Двины, против города Холмогор, в 75 км от Архангельска.

Им было проведено множество опытов по созданию раз­личных сортов цветного стекла. С одной стороны, его работа по изготов­лению цветных и непрозрачных стёкол была связана с теоретическими исследованиями по оптике и физиологии зрения. С другой стороны, Ломоносов стремился заложить основы нового (или, вернее, забытого со времен древней Руси) производства смальты (цветной стеклянной мас­сы) для мозаики. Первую мозаичную картину Ломоносов изготовил в 1752 г.

Об этой двойной цели своих экспериментов Ломоносов писал Л. Эй­леру в 1754 г.: «В течение трех лет я был весь погружен в физико-хими­ческие испытания, касающиеся учения о цветах. И труд мой оказался не бесплодным, так как почти три тысячи опытов, сделанных для вос­произведения разных цветов в стеклах, дали не только огромный мате­риал для истинной теории цветов, но и привели к тому, что я принялся за изготовление мозаик».

Одной из трудных проблем, с которыми столкнулся Ломоносов в процессе своих опытов, была проблема красителей. Необходимо было изготовлять красители разных цветов и оттенков.До опытов Ломоносова по технологии производства стекла за границей и в России существовало очень немного красителей для стекла. Ломоносов расши­рил палитру красителей, применив при этом строго научный метод. Та­ким образом он сумел получить большую гамму цветов и оттенков окрашенных стёкол.

Для выплавки цветного стекла необходимо было иметь специальные печи и огнеупорные тигли. Эту задачу Ломоносов также успешно разре­шил и стал изготовлять плавильные тигли (до этого они обычно ввози­лись из Германии). При варке стекла необходимо учитывать темпера­туру в стекловаренной печи. Ломоносов разработал для этой цели конструкцию пирометра (прибор для измерения высоких температур). Кроме цветного стекла, Ломоносов изготовлял оптические стёкла для линз телескопов и других приборов.

В 1752 г. Ломоносов возбудил ходатайство о предоставлении ему участка земли и необходимой рабочей силы для организации стекольной «фабрики». Там должны были изготовляться различные сорта цветного стекла для мозаики, а также для выделки стекляруса, бисера «и всяких других галантерейных вещей и уборов», до тех пор ввозившихся из-за границы. В 1753 г. Ломоносову был «пожалован» участок земли у дерев­ни Усть-Рудицы в 25 км от Ораниенбаума, на быстрой речке Рудице, Ломоносов сразу же приступил к постройке Усть-Рудицкой фабрики. Место было выбрано удачно. Здесь имелось всё необходимое для работы будущей фабрики — вода, лес и кварцевый песок, пригодный для варки стекла.

Бисерное панно с видом на Усть-Рудницкую фабрику

Стекольные заводы в XVIII в. были довольно примитивны по своему устройству. Они представляли собой деревянные амбары, где находи­лись печи для варки стекла и иное оборудование. Последнее было настолько несложным, что завод легко было перенести на новое место, если ощущался недостаток топлива или сырья (песка, извести и т.д.).

Ломоносовская фабрика в Усть-Рудице имела мало сходства с таки­ми предприятиями, разве только напоминала их своими размерами и планировкой. Во всём остальном она являлась оригинальным творением Ломоносова, разработавшим как новые технологические процессы, так и оборудование.

Начиная строительство здания фабрики и жилых помещений, Ломо­носов организовал изготовление кирпича, затем построил три вододействующие установки:

1) «мельницу» для распиловки дерева на доски;

2) фабричную установку, включающую механизмы, «которыми молоть, толочь и мешать материалы, в стекло потребные, и шлифовать мозаику»;

3) мукомольную мельницу для снабжения фабричных людей мукой.

Для водохранилища Усть-Рудицкой фабрики была сооружена плотина длиной 65 м, высотой более 3 м, шириной более 4 м, со шлюзами и «воротами». Хотя применение водяных двигателей в заводском произ­водстве ХVIII в. было обычным явлением, но как раз в стекольном производстве они применялись редко.

Печи на фабрике строились по чертежам Ломоносова. Им же были сконструированы и изготовлены станки и инструменты, необходимые для производственного процесса.

Об этом мы узнаем, например, из донесения учёного в канцелярию Академии наук от 22 мая 1753 г.:

«…Потребны некоторые инструменты, мною вновь изобретённые для ускорения работ, а особливо станок для формовки стеклянных четырех­гранных брусков к мозаике и другие машины, которых нигде купить нельзя, затем, что их нигде нет, а инструментальные художники (масте­ра) при Академии наук оные инструменты по моему указанию могут способно делать».

Из всех видов усть-рудицкой продукции труднее всего было нала­дить изготовление бисера. Сделанная по указанию Ломоносова машина для производства бисера вначале его не удовлетворяла, и только после того, как эта машина была усовершенствована, учёный с радостью сооб­щил: «Ныне сыскал я надёжный способ делать бисер, пронизки (стеклянные бусы) и стек­лярус скорым способом, так что могу удовольствовать будущего, 1761 года, оным здешнюю коммерцию».

На Усть-Рудицкой фабрике применялось такое количество разнооб­разных инструментов, что, по словам Ломоносова, «для их множества и мелкости» требовался особый пространный реестр, составление кото­рого пришлось поручить бухгалтеру.

В рапорте от октября 1755 г. в Контору мануфактур-коллегии Ломо­носов сообщал, что на его фабрике работали управитель Иван Цильх (брат жены Ломоносова), Матвей Васильев и Ефим Мельников, принятые из «живописных учени­ков» Академии наук, изготовлявшие мозаику и обучающие этому искус­ству других; выдувальщики Тимофей Григорьев и Ефим Мельников, делающие трубочки для бисера и стекляруса; гончар Петр Андреев; заготовитель материалов Андрей Яковлев; бисерник Михаил Филиппов; пронизочник Андрей Никитин; Кирилл Матвеев, изготовлявший четы­рехугольные куски массы для мозаики; Григорий Ефимов — граниль­щик, отделывавший мозаичные композиции; рисовальщик Игнат Петров, делавший цветы из финифти (эмали); Михайло Филиппов 2-й, мастер кузнечного и слесарного дела; Дмитрий Иванов, мастер плотничного и столярного дела, надзиравший также за работой шлифовальной «мель­ницы» и лесопилки.

Получив возможность проверять на своей фабрике результаты пре­дыдущих лабораторных опытов, Ломоносов продолжал совершенство­вать технологию производства цветного стекла и особенно смальты для мозаики.

Усть-Рудицкая фабрика изготовляла цветное стекло различного назначения. Сам Ломоносов называл её «фабрикой делания разноцвет­ных стекол и из них бисера, пронизок и стеклярусу и всяких галантерей­ных вещей и уборов». Здесь производилась столовая и парфюмерная посуда, всякие скульптурные изображения для украшения дворцов и са­дов, литые стеклянные столы, плиты, стекло для мозаичных работ, стек­лярус, бисер, бусы, галантерейные изделия: запонки, пугови­цы, камни к серьгам и т. д. Все эти изделия были очень высокого каче­ства.

Образцы цветного стекла, изготовленных на Усть-Рудницкой фабрики во времена М.В. Ломоносова

Особенно широко развернулась выработка разноцветных мозаичных составов с 1761 г. Составы вырабатывались Ломоносовым не обычными в то время ремесленными приёмами, а с учётом химических особенно­стей отдельных веществ, применявшихся для создания того или иного вида мозаики. Вот почему последующие специалисты по мозаике, рабо­тавшие в конце XVIII и в XIX в., не могли создать стёкол, подобных ло­моносовским.

Об этой важнейшей задаче своей фабрики Ломоносов писал неза­долго до смерти:

Я зрю здесь в радости довольствий общий вид,

Где Рудица, вьючись сквозь каменья, журчит;

Где действует вода, где действует и пламень,

Чтобы составить мне или превысить камень

Для сохранения геройских славных дел,

Что долг к Отечеству изобразить велел.

Ломоносов стремился в первую очередь создать картины «герой­ских славных дел» эпохи Петра I. По проекту Ломоносова намечалось построить большой монумент Петру I в Петропавловском соборе, укра­шенный изображениями важнейших событий первой четверти XVIII в. Ломоносов считал мозаику наилучшим изобразительным средством для того, чтобы увековечить эти исторические события для потомства.

Он предполагал создать мозаичные картины создания регулярной армии и флота при Петре, взятия Азова, основания Петербурга, Полтав­ской битвы, победы при Гангуте, наконец погребения Петра I.

В 1756 г. на правом берегу Мойки, в адмиралтейской части Петер­бурга, Ломоносовым была построена специальная мозаичная мастер­ская.

Сюда Ломоносов перевёл часть мастеров из Усть-Рудицы, а также других своих учеников в области «великого мозаичного дела», как сам он выражался. Среди мастеров-«мозаичистов» выделялись уже упомяну­тые выше Матвей Васильев, Ефим Мельников, а также Яков Шалауров и Филипп Нестеров, происходившие «из солдатских детей». Мозаичному искусству были обучены Ломоносовым и некоторые знакомые нам масте­ровые Усть-Рудицкой фабрики, например Игнат Петров и Андрей Ники­тин. Большую помощь в мозаичном деле оказывал Ломоносову и Иван Цильх.

На протяжении ряда лет из мозаичной мастерской Ломоносова выходили замечательные портреты Петра I и П.И. Шувалова (сейчас хранящиеся в Государственном Эрмитаже), царицы Елизаветы Петровны (Государственный Русский музей) и другие.

Мозаичный портрет Петра I. Работа ломоносовской мастерской (1760 г.). Государственный Эрмитаж

Здесь Ломоносов предполагал изготовить и картины для памятника Петру I. Он разработал ряд эскизов и составил описания этих картин. Однако закончить он успел лишь одну из них — знаменитую «Полтав­скую баталию» — крупнейшее произведение русского монументального мозаичного искусства.

Картина (с рамкой и ук­рашениями) имела 8,5 м в дли­ну и около 8 м в высоту. На картине изображён был пере­ломный момент Полтавской битвы. Русские переходят в на­ступление. Петр I и его бли­жайшие соратники возглавля­ют неудержимый порыв рус­ских войск.

Ломоносовская мозаика «Полтавская баталия»

Труды Ломоносова в моза­ичном искусстве приобрели из­вестность не только в России, но и за границей. В 1764 г. за свои заслуги в этой области он был избран почётным членом Болонской Академии наук. В «Учёных флорентийских ведо­мостях» была помещена специальная статья, посвящённая трудам Ломоносова по созда­нию цветного стекла и мозаич­ных картин.

После смерти Ломоносова Усть-Рудицкая фабрика пришла в упа­док и в 1768 г. была закрыта.

Ломоносовский проект памятника Петру I в Петропавловском собо­ре был отвергнут на том основании, что он будет мешать церковным процессиям и что вообще «Полтавской баталии» и другим картинам, намеченным Ломоносовым, «в том соборе быть неприлично».

«Мозаичная команда», куда входили Матвей Васильев, Ефим Мельников, Иван Цильх и другие ученики и помощники Ломоносова, числившаяся при «Канцелярии от строения» и состоявшая под началь­ством директора Академии художеств И.И. Бецкого, попала в крайне тяжелое положение.

Мозаичная мастерская М.В. Ломоносова. Портрет графа П.И. Шувалова, 1758 г.

Из основанной Ломоносовым мозаичной мастерской вышло еще не­сколько картин, но после ликвидации Усть-Рудицкой фабрики запасы смальты иссякли. Цильх ещё хлопотал о налаживании производства смальты для возобновления мозаичного дела, но все было напрасно. Талантливые русские мозаичисты, терпя жестокую нужду один за дру­гим преждевременно гибли. В 1786 г. «Контора строения е. и. в. домов и садов» доносила, что «ныне над мозаичным художеством остался один мастер Цильх и инструктор живописного художества Иван Вельский, а прочие померли».

Кроме производства различных сортов стекла, Ломоносов разрабо­тал состав фарфоровой массы. В технологию фарфора Ломоносов также ввёл многочисленные усовершенствования. Следует отметить, что в XVIII в. способы производства фарфора и в Западной Европе и на Во­стоке держались в строгом секрете. Работы по получению русского фарфора стали успешно вестись с 1744 г. прежде всего благодаря трудам Виноградова и Ломоносова. О деятельности бывшего товарища Ломоно­сова по учению Дмитрия Ивановича Виноградова необходимо сказать подробнее.

Виноградов принадлежал к той блестящей плеяде ученых, технологов, мастеров-изобретателей XVIII в., которые в разных концах нашей страны — в Петербурге, в Москве, на Урале, на Алтае — работали на благо родной страны. По настоянию Виноградова на Невских кирпич­ных заводах под Петербургом была основана в 1745 г. «Невская порцелянная мануфактура».

Примечание:

«Порцеляном» или «порцелином» в то время называли фарфор.

Д.И. Виноградов был первым, кто поставил опыты по производству фарфора на строго научную почву. «Дело порцеляна химию за осно­вание и за главнейшего своего предводителя имеет»,— писал он. Виноградов испытывал новые сорта глины, изменял методы приготовления фарфоровой массы, улучшал конструкции печей. Всё более совер­шенной становилась продукция фарфорового завода, всё более глубоко проникала пытливая мысль Виноградова в научную сторону дела. В 1752 г. он написал ценную рукопись «Обстоятельное описание чистого порцелина, как оный в России при С.-Петербурге делаетца, купно с показанием всех к тому принадлежащих работ».

Фарфоровая табакерка работы Д.И. Виноградова, 1752 г. Государственный Эрмитаж

Виноградов не мог поделиться с Ломоносовым своим опытом или спросить его совета, так как барон И.А. Черкасов, которому был под­чинен Виноградов, строго приказал сохранять составы фарфоровой массы в секрете. Сановники, сменившие Черкасова по управлению фарфо­ровой мануфактурой, также не спешили использовать достижения Ломоносова по изучению фарфора. Лишь в 1762 г., через три с полови­ной года после смерти Виноградова, сенат назначил Ломоносова дирек­тором фарфоровой мануфактуры, но через месяц отменил свое решение.

Ломоносов начал свои исследо­вания по технологии производства фарфора позже Виноградова (в кон­це 40-х — начале 50-х годов XVIII в.). В 1750 г. Ломоносов, занимавшийся тогда вопросами изго­товления фарфоровой массы, писал в Академию наук:

«Ежели канцелярия Академии наук заблагорассудит, чтобы я в де­лании фарфора мог иметь большие успехи, то надлежит в лаборатории построить особливую печку из бело­го гжельского кирпича».

К сожалению, Ломоносов вы­нужден был вести свои исследова­ния по фарфору независимо от Ви­ноградова. Фарфоровая масса, по­лученная Ломоносовым, отличалась по составу от массы, полученной Ви­ноградовым.

Изучая свойства и способы производства стекла, Михаил Васильевич Ломоносов создал новую науку – физическую химию в современном её понимании. Кроме того, им была разработана и успешно внедрена научная методика эксперимента со строгим постоянством условий проведения опытов. Он провёл уникальное для своего времени научное исследование влияния различных веществ на свойства стекла и внедрил методику варки цветных стёкол.

отсюда