Анализ эволюции понятий «гальванотехника» и ее составных частей – гальваностегии и гальванопластики показывает следующее. Впервые определение гальванопластики было дано Б.С. Якоби, который озаглавил книгу, посвящённую своему изобретению «Гальванопластика или способ по данным образцам производить медные изделия помощью гальванизма». Понятие «гальваностегия» появилось несколько позже, чем «гальванопластика», однако вплоть до 1880-х гг. оно было лишено самостоятельного статуса: «Под общим названием гальванопластики разумеют искусство покрывать посредством гальванического тока предметы металлическими оболочками... Гальванопластика разделяется... на гальванопластику в собственном смысле и гальваностегию», – и употреблялось наряду с названием «гальванизация». По-видимому, впервые поставил вопрос о классификации электрохимических производств и чётко отграничил понятие гальваностегии Э. Буан в 1895 г.: «Гальваностегия имеет целью покрытие металлическим слоем поверхности какого-нибудь тела для предохранения его от вредных влияний атмосферы или для придания ему более изящного вида». Понятие «гальванотехника» появилось только в 1910–1920-х гг. и было связано с созданием механизированного гальванического производства.
Историки науки по-разному выделяют основные периоды развития гальванотехники на начальном этапе её развития. Одной из наиболее распространённых периодизаций является та, в основу которой положено два фактора: применение при электролизе различных источников тока и особенности развития гальванопластики и гальваностегии, связанные с изобретением гальванопластики в 1838 г. и отличные от особенностей первых исследований по электроосаждению металлов начала XIX в. Эта периодизация использованная нами в качестве предварительной выглядит следующим образом.
|
|
I период. Электроосаждение металлов с помощью гальванических элементов (1800 – начало 1870-х гг.):
I этап (1800–1838 гг.);
II этап (1838 г.– начало 1870-х гг.).
II период. Электроосаждение металлов с использованием «электромашинных генераторов» (начало 1870-х гг. – 1917 г.).
Однако анализ историко-химической и специальной литературы, показывает, что хотя периодизация, взятая нами в качестве исходной, верно отражает общие хронологические рамки, границы отдельных периодов и этапов ранней истории гальванотехники, в ней нет единого подхода к их установлению. Кроме того основной критерий – применение различных источников тока при электролизе – хотя и является важным, особенно для начальных периодов развития гальванотехники, носит частный характер, не учитывая внутренних особенностей развития этой области.
Таким образом, вопрос о периодизации развития гальванотехники в XIX – XX вв. в значительной степени остаётся открытым. Представляется, что его можно решить на основании реконструкции процесса создания гальванического производства; прослеживания, каким областям науки и техники, их конкретным достижениям обязано оно своим становлением; рассмотрения социально-экономических предпосылок возникновения и становления гальванотехники.
Особого внимания требует анализ обстоятельств возникновения и становления гальваностегии. Это было вызвано тем, что если история изобретения и внедрения гальванопластики описана достаточно подробно, то о путях возникновения гальваностегии не существует сколько-нибудь единого мнения ни у историков науки, ни у специалистов-гальванотехников. Наиболее распространенные точки зрения можно разделить на три группы.
|
|
1. Гальваностегия как результат развития гальванопластики: «…Якоби сообщил о методе гальванопластики, дав тем самым также начало гальваностегии» (Н.А. Изгарышев); «…на основе гальванопластики родилась гальваностегия» (П.М. Лукьянов). С другой стороны, П.М. Лукьянов пишет о гальваническом золочении: «Этот новый электрохимический метод, возможно, был открыт ещё до изобретения гальванопластики; покрытие золотом металлических предметов следует отнести к гальваностегии».
2. Гальваностегия как результат дальнейшего развития первых опытов по разложению веществ электрическим током, особенно широко проводившихся в первое десятилетие XIX в.: «Гальваностегия интенсивно развивалась в последующие три десятилетия и к 1840 г. промышленные методы достигли такой стадии, что уже появились первые попытки патентования многих процессов».
3. Гальваностегия как результат развития научных исследований по электричеству. Дж. Бернал, имея в виду практические применения электричества, возникшие на протяжении XIX в., писал: «Электричество было поистине первой наукой, создавшей свою собственную промышленность, совершенно независимую от традиций».
Таким образом, большинство исследователей рассматривало возникновение гальваностегии в рамках одной – научной – традиции – исследований по «гальваническому электричеству», как её часто называли в историко-химической литературе. Такая точка зрения сохранялась вплоть до середины 1980-х гг. и следовала из слишком узкого понимания гальваностегии, при котором всё гальваническое производство сводилось к его центральной операции – электроосаждению металлов, а всё развитие этой области – к видоизменению и совершенствованию её. Известно, однако, что процесс получения покрытия представляет собой сложную технологическую цепочку операций, в которой стадия электролиза является основной, но не единственной Следовательно, если из всего гальванического производства выделить лишь технологию нанесения покрытия, то и тогда её история не может быть сведена к изучению стадии электроосаждения металла.
|
|
Совсем к другим результатам можно прийти, если проводить анализ возникновения и развития гальваностегии, исходя из общепринятого представления, согласно которому внедрение научных исследований в производство в общем случае осуществляется в три этапа:
Лабораторные исследования – Технологический процесс (технический метод) – Производственный процесс.
Ретроспективный обзор специальной (XIX в.) и историко-химической литературы показал, что эти три этапа для гальваностегии исследованы неодинаково, а именно: подробно освещены первые опыты по электроосаждению металлов, существуют несистематизированные, но достаточно обширные сведения о начальных шагах гальванического производства, но практически неизвестны обстоятельства перехода от лабораторных исследований к технологическому процессу.
Первоначально нами был избран использовавшийся в предшествующих историко-химических работах способ исследования процесса возникновения гальваностегии: реконструкция событий с помощью последовательного анализа первоисточников по «гальваническому электричеству». Оказалось однако, что этот подход дает возможность наблюдать лишь развитие основной операции – электроосаждения металла. В то же время уже в первых работах по гальваностегии, относящихся к 1840-м гг., описывается технологический процесс нанесения покрытий, включающий подготовку поверхности изделий и последующую их обработку. Вплоть до настоящего времени последовательность и назначение операций в нём не претерпели практически никаких принципиальных изменений. Таким образом, сразу же возникает вопрос: откуда этот процесс появился?
Поскольку уже на первом этапе исследования выяснилась невозможность провести реконструкцию зарождения гальванического производства в рамках традиционного подхода, нами было выдвинуто предположение о вероятности возникновения его согласно предварительной гипотезе, в основу которой положена идея возникновения нового в науке при пересечении различных традиций*. При построении данной гипотезы гальваническая технология рассматривалась как область, возникшая на пересечении двух традиций: технологии нанесения металлических покрытий и исследований, связанных с открытием «гальванического электричества». Первоначально эти направления развивались совершенно независимо друг от друга, причем электрохимическая ветвь находилась лишь на стадии лабораторных экспериментов. Встреча традиций произошла на рубеже 1830–1840-х гг. Именно это событие и привело к зарождению технологического процесса электроосаждения металлов. Что касается гальванического производства в целом, то оно было создано в последней трети XIX в. с привлечением третьей традиции – электротехники (использование в гальваностегии первых промышленных источников тока – динамомашин, что позволило дешево получать большие количества электроэнергии).
Для обоснования правильности предложенной гипотезы рассмотрим развитие каждой из этих традиций в отдельности в порядке их возникновения.