Періодичний закон
Періодичний закон – один з фундаментальних законів природи. Він полягає в тому, що властивості хімічних елементів залежать від їх атомної ваги. Менделєєв відкрив періодичний закон в 1869 році. Досконала їм наукова революція була усвідомлена хіміками не відразу.Російський дослідник запропонував закономірну систему, за допомогою якої виявилося можливим передбачити невідомі тоді хімічні елементи і навіть їх властивості. Після їх швидкого відкриття (мова йде про галлії, німеччині та скандии) вчені з світовим ім'ям почали визнавати фундаментальність періодичного закону. Відкриття Менделєєва відбувалися в епоху, коли наука поповнювалася все новими розрізненими фактами про навколишній нас світі. З-за цього періодичний закон і побудована на його основі періодична таблиця елементів опинилися перед серйозними викликами. Наприклад, у 1890 рр. були відкриті благородні гази і явище радіоактивності. Захищаючи свою теорію, Менделєєв продовжував удосконалювати таблицю, співвідносячи її з усе новими науковими фактами. У 1900 році хімік помістив аргон, гелій і їх аналоги в окрему нульову групу. З часом фундаментальність періодичного закону ставала все ясніше і бесспорнее, а сьогодні він по праву вважається одним з найбільших відкриттів в історії природничих наук.
Дослідження силікатів
Періодичний закон – вкрай важлива сторінка в історії науки, однак відкриття Менделєєва в галузі хімії на ньому не закінчилися. У 1854 році він досліджував фінська ортіт і піроксен. Також один з циклів робіт Менделєєва присвячений хімії силікатів. У 1856 році вчений видав дисертаційну роботу «Питомі об'єми» (у ній була дана оцінка взаємозв'язку між обсягом речовини і його характеристиками). У главі, присвяченій кремнеземним сполук, Дмитро Іванович докладно зупинився на природі силікатів. Крім того, він першим дав правильну трактування явища склоподібного стану.Гази
Ранні відкриття Менделєєва були пов'язані з ще однієї хімічної і одночасно фізичної темою – дослідженням газів. Вчений зайнявся нею, заглибившись в пошук причин закону періодичності. У XIX столітті в цій галузі науки ведучою була теорія про «світовому ефірі» - всепроникною середовищі, через яку передається тепло, світло і гравітація. Вивчаючи дану гіпотезу, російський дослідник прийшов до кількох важливих висновків. Так здійснилися відкриття Менделєєва у фізиці, головним з яких можна назвати появу рівняння ідеального газу з універсальної газової сталої. Крім того, Дмитром Івановичем була запропонована власна термодинамічна шкала температур.Всього Менделєєв видав 54 праці, присвячених газам і рідинам. Найвідомішими в цьому циклі стали «Досвід хімічної концепції світового ефіру» (1904) та «Спроба хімічного розуміння світового ефіру» (1905). У своїх роботах вчений використовував вириалние викладу і тим самим заклав основи сучасних рівнянь для реальних газів.
Розчини
Розчини цікавили Дмитра Менделєєва протягом всієї його наукової кар'єри. Щодо цієї теми дослідник не залишив повної теорії, а обмежився кількома принциповими тезами. Найважливішими моментами щодо розчинів він вважав їх ставлення до сполук, хімізм і хімічна рівновага в розчинах. Всі відкриття Менделєєва перевірялися за допомогою експериментів. Деякі з них стосувалися температури кипіння розчинів. Завдяки детальному аналізу теми, Менделєєв у 1860 році прийшов до висновку, що, переходячи при кипінні пара, рідина втрачає теплоту випаровування і поверхня натягу аж до нульового значення. Також вчення Дмитра Івановича про розчинах вплинуло на становлення теорії розчинів електролітів. Менделєєв критично ставився до з'явилася в його теорії про електролітичної дисоціації. Не заперечуючи саму концепцію, вчений вказував на необхідність її доопрацювання, що безпосередньо було пов'язано з його роботами про хімічних розчинах.
Внесок у повітроплавання
Дмитро Менделєєв, відкриття та досягнення якого охоплюють найрізноманітніші сфери людських знань, цікавився не тільки теоретичними предметами, але і прикладними винаходами. Кінець XIX століття пройшов під знаком підвищеного інтересу до зарождавшемуся повітроплавання. Зрозуміло, російська ерудит не міг не звернути уваги на цей символ майбутнього. У 1875 році він створив проект власного стратостата. Теоретично апарат міг підніматися навіть у верхні атмосферні шари. На практиці перший такий політ відбувся тільки п'ятдесят років потому. Іншим винаходом Менделєєва став працює на двигунах аеростат. Повітроплавання цікавило вченого не в останню чергу у зв'язку з іншими його роботами, пов'язаними з метеорологією та газами. У 1887 року Менделєєв здійснив експериментальний політ на аеростаті. Повітряної кулі вдалося покрити відстань у 100 кілометрів на висоті майже 4 кілометрів. За політ хімік отримав золоту медаль Академії аеростатичних метеорології Франції. У своїй монографії про питання опору середовища Менделєєв присвятив повітроплавання один з розділів, у якому детально описав свої погляди на цю тему. Вчений цікавився розробками піонера авіації Олександра Можайського.Освоєння Півночі і кораблебудування
Прикладні відкриття Менделєєва, список яких можна продовжити такими в області кораблебудування, робилися при співпраці з дослідницькими географічними експедиціями. Так, Дмитро Іванович першим запропонував ідею опитового басейну – експериментальної установки, необхідної для гідромеханічних досліджень суднових моделей. У реалізації цієї задумки вченому допоміг адмірал Степан Макаров. З одного боку, басейн потрібен був для торгових і військово-технічних цілей, але в той же час він виявився корисним і для науки. Експериментальну установку запустили в 1894 році. Крім усього іншого, Менделєєв сконструював ранній прототип криголама. Вчений був включений в комісію, вибравшую проект для державного асигнування першого в світі такого корабля. Ним став криголам «Єрмак», спущений на воду в 1898 році. Менделєєв займався дослідженнями морської води (в тому числі її щільності). Матеріал для вивчення йому надавав все той же адмірал Макаров, який побував в кругосвітню подорож на «Витязі». Відкриття Менделєєва в географії, пов'язані з темою підкорення Півночі, були викладені вченим у більше ніж 36 надрукованих роботах.
Метрологія
Крім інших наук, Менделєєва цікавила метрологія – наука про засоби і методи вимірювання. Вчений працював над створенням нових способів зважування. Як хімік він був прихильником хімічних методів вимірювання. Відкриття Менделєєва, список яких поповнювався рік від року, були не тільки науковими, але і буквальними – в 1893 році Дмитро Іванович відкрив Головну палату мір і ваг Росії. Також він винайшов власну конструкцію арретира і коромисла.Пироколлодийний порох
У 1890 році Дмитро Менделєєв відправився у тривале закордонне відрядження, метою якої було знайомство з іноземними лабораторіями по розробці вибухових речовин. Вчений зайнявся даною тематикою з подачі держави. У морському міністерстві йому запропонували внести свій вклад в розвиток російської порохового справи. Ініціатором відрядження Менделєєва був віце-адмірал Микола Чихачова. Менделєєв вважав, що у вітчизняному пороходелии найбільше необхідно розвивати економічну та промислову боку. Також він наполягав на використанні у виробництві виключно російської сировини. Головним же підсумком роботи Дмитра Менделєєва у цій сфері стала розробка ним у 1892 році нового пироколлодийного пороху, що відрізнявся своєю бездимностью. Військові спеціалісти високо оцінили якість цього вибухової речовини. Особливістю пироколлодийного пороху був його складу, в який входила підвладна розчинності нитроклетчатка. Готуючи до виробництва нових порох, Менделєєв хотів наділити його стабілізованою газоутворенням. Для цього при виготовленні вибухової речовини були використані додаткові реагенти, в тому числі всілякі присадки.
Економіка
На перший погляд, відкриття Менделєєва в біології або метрології зовсім не пов'язані з його чином прославленого хіміка. Однак ще більш віддаленими від цієї науки були дослідження вченого, присвячені економіці. В них Дмитро Іванович докладно розглядав напрямки розвитку господарства своєї країни. Ще в 1867 році він вступив у перше вітчизняне об'єднання підприємців – Товариство для сприяння російській промисловості і торгівлі. Менделєєв бачив майбутнє економіки в розвитку незалежних артілей і громад. Цей прогрес мав на увазі конкретні реформи. Наприклад, вчений пропонував зробити громаду не просто сільськогосподарської, а зайнятої фабрично-заводської діяльністю в зимовий період, коли порожні поля. Дмитро Іванович виступав проти перепродажів і будь-яких форм спекуляції. У 1891 році він брав участь у розробці нового Митного тарифу.
Протекціонізм і демографія
Менделєєв, відкриття в області хімії якого затьмарюють його успіхи в гуманітарних науках, всі свої економічні дослідження вів з цілком практичною метою допомоги Росії. У цьому зв'язку вчений був послідовним протекціоністів (що, наприклад, відбилося в його роботах в галузі пороходелия і його листах до царя Миколи II). Менделєєв вивчав економіку нерозривно від демографії. Незадовго до смерті він в одній зі своїх робіт зазначив, що до 2050 року населення Росії складе 800 мільйонів чоловік. Прогноз вченого став утопією після двох світових і Громадянської війни, репресій та інших катаклізмів, що обрушилися на країну в XX столітті.