Жизнь и научная деятельность дэви. Великие ученые

Подписаться
Вступай в сообщество «sinkovskoe.ru»!
ВКонтакте:

1807 г. Дэви

В 1807 году, 6 ноября, английский химик Хэмфри Дэви открыл новый элемент - потассий - калий . Открытие он впервые сделал путем разложения едкого кали электричеством. Дэви писал:

«щелочь та в течение нескольких минут поддерживалась в состоянии яркокрасного каления и полной подвижности. Ложечка находилась в соединении с сильно заряженной положительной стороной батареи из 100 пластин в 6 дюймов, соединение же с отрицательной стороной осуществлялось с помощью платиновой проволоки. При этом разложении наблюдался ряд блестящих явлений. Кали оказалось очень хорошим проводником, и до тех пор, пока цепь не была разомкнута, у отрицательной проволоки был виден чрезвычайно интенсивный свет и колонна пламени, которая, по-видимому, находилась в связи с выделением горючего вещества и подымалась над точкой соприкосновения проволоки с кали. Когда порядок соединения был обращен так, что платиновая ложечка была сделана отрицательной, яркое и постоянное свечение возникло у противоположной точки; явлений воспламенения вокруг нее не наблюдалось, но шарики (это металлический калий), напоминающие пузырьки газа, поднимались в кали и вспыхивали при соприкосновении с воздухом. Платина, как и можно было ожидать, была заметно разъедена, и особенно сильно после соединения ее с отрицательным полюсом. Щелочь в этих опытах оставалась сухой, и представлялось вероятным, что горючее вещество происходило вследствие ее разложения.». .

В 1807 году англичанин Дэви с помощью электрического разложения открыл металлический натрий , в 1808 году он открывает магний, стронций, барий, кальций - 30-летний Дэви за 2 года стал величайшим химиком и первооткрывателем современности.

Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги 100 великих битв автора Мячин Александр Николаевич

Битва при Фриланде (1807 год) На третьем этапе войны, которая протекала в Восточной Пруссии, обе армии, французская и русская, готовились к новым столкновениям. Наполеон, доведя свою армию до 200 тысяч человек, расположился на западном берегу р. Пассарга и разработал план

Из книги 100 великих битв автора Мячин Александр Николаевич

Афонское морское сражение (1807 год) К началу боевых действий русского флота на Средиземном море 1805–1807 годах обстановка в Европе была крайне напряженной. Агрессивная политика Наполеона, угрожавшая независимости многих европейских государств, а также интересам России на

Из книги Кто есть кто в мире открытий и изобретений автора Ситников Виталий Павлович

Что такое лампа Дэви? В штреках угольных шахт часто скапливается взрывоопасный рудничный газ. Это метан. Безопасная шахтерская лампа была изобретена выдающимся английским ученым Дэви (1778–1829). В ней пламя окружено тонкой металлической сеткой и не соприкасается с метаном.

Из книги Наградная медаль. В 2-х томах. Том 1 (1701-1917) автора Кузнецов Александр

автора Кучин Владимир

1800 г. Вольта, Николсон и Карлайл, Дэви На рубеже 19-го века, предположительно в декабре 1799 г., итальянец Алессандро Вольта изготовил 1-ю электрическую батарею, которая представляла собой столбик из чередующихся медных и цинковых кружков, разделенных кружочками сукна или

Из книги Популярная история - от электричества до телевидения автора Кучин Владимир

1811 г. Дэви, Пуассон В 1811 году Хэмфри Дэви стал в своих опытах использовать большую батарею Королевского института из 2000 элементов, в том числе он обнаружил, что между двумя полюсами с угольными электродами возникает электрическая дуга, которая производит свет. В работе

Из книги Популярная история - от электричества до телевидения автора Кучин Владимир

1821 г. Дэви, Волластон, Фарадей Как мы помним, в 1820 году, 21 июля, руководитель датской науки секретарь Датского королевского общества Ханс Эрстед опубликовал работу, которая знаменовала переворот в науке об электричестве, сравнимый разве что с созданием Вольта в 1800 году

Из книги 100 великих музыкантов автора Самин Дмитрий

ФРАНСУА СЕРБЕ /1807-1866/ Серве часто называли «Паганини виолончели». Это неудивительно, ведь знаменитый виолончелист совершил в 30-е-40-е годы XIX столетия поистине реформу виолончельной игры. В искусстве Серве виолончель «потеряла тот степенный, важный, спокойный и, сказать

Из книги 100 великих вокалистов автора Самин Дмитрий

РЕДЖИНА МИНГОТТИ (1728-1807) Реджина (Регина) Минготти родилась в 1728 году. Ее родители были немцами. Отец служил в качестве офицера австрийской армии. Когда по делам службы он отправился в Неаполь, вместе с ним поехала и беременная жена. Во время путешествия она благополучно

ДЭВИ (Davy), Гемфри

Английский физик и химик Гемфри Дэви родился в городке Пензанс на юго-западе Англии (графство Корнуолл) в семье резчика по дереву. Уже в детстве Дэви удивил всех своими необычайными способностями. После смерти отца он стал учеником аптекаря; в аптеке он начал занятия химией. Дэви составил обширный план самообразования и упорно следовал ему. Уже в 17 лет он сделал свое первое открытие, обнаружив, что трение двух кусков льда друг о друга вызывает их плавление, на основании чего предположил, что теплота – это особый вид движения.

В 1798 г. Дэви, который уже приобрел репутацию хорошего химика, был приглашен в Бристольский Пневматический институт, где изучалось действие различных газов на человеческий организм. Там в 1799 г. он открыл опьяняющее действия на человека «веселящего газа» (закиси азота, N 2 O).

В 1801 г. Дэви стал ассистентом, а в 1802 г. – профессором Королевского института. Работая в Королевском институте, Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества. В 1807 г. он получил металлический калий и натрий электролизом едкого кали и едкого натра, считавшихся неразложимыми веществами. В 1808 г. получил электролитическим путём амальгамы кальция, стронция, бария и магния. Во время опытов с неизвестными металлами в результате попадания расплавленного калия в воду произошел взрыв, в результате которого Дэви серьёзно пострадал, потеряв правый глаз.

Независимо от Ж. Гей-Люссака и Л. Тенара Дэви выделил бор из борной кислоты и в 1810 г. подтвердил элементарную природу хлора. Опровергнув взгляды А. Лавуазье , который считал, что каждая кислота обязательно содержит кислород, Дэви предложил водородную теорию кислот. В 1807 г. Дэви выдвинул электрохимическую теорию сродства , согласно которой при образовании химических соединений происходит взаимная нейтрализация зарядов, присущих простым телам; при этом чем больше разность зарядов, тем прочнее соединение.

В 1808–1809 гг. Дэви, используя мощную электрическую батарею из 2 тыс. гальванических элементов, получил электрическую дугу между двумя угольными стержнями, соединенными с полюсами батареи (позже эту дугу назвали вольтовой). В 1815 г. он сконструировал безопасную рудничную лампу с металлической сеткой, которая спасла жизнь многим шахтерам, а в 1818 г. получил в чистом виде еще один щелочной металл – литий . В 1821 г. он установил зависимость электрического сопротивления проводника от его длины и сечения и отметил зависимость электропроводности от температуры. В 1803–1813 гг. Дэви читал курс сельскохозяйственной химии; он высказал мысль о том, что минеральные соли необходимы для питания растений, и указал на необходимость полевых опытов для разрешения вопросов земледелия.

В 1812 г., в возрасте тридцати четырех лет, за свои научные заслуги Дэви получил титул лорда. В это же время у него обнаружился и поэтический талант; он вошел в кружок английских поэтов-романтиков так называемой «озерной школы». В 1820 г. Дэви стал президентом Лондонского Королевского общества – английской академии наук.

Умер Дэви 29 мая 1829 г. в Женеве от апоплексического удара. Похоронен он в Вестминстерском аббатстве в Лондоне, в месте захоронения выдающихся людей Англии. Дэви вошел в историю как основатель новой науки – электрохимии, автор открытий многих новых веществ и химических элементов, а также как учитель другого крупнейшего английского ученого –

Гемфри ДЭВИ (Davy H.)

(17.XII.1778 - 29.V.1829)

Гемфри Дэви (1778-1829) родился в маленьком городке Пензансе на юго-западе Англии. Об этой местности есть старинная поговорка: "Южный ветер приносит туда ливни, а северный - возвращает их".
Отец Гемфри был резчиком по дереву, "не умеющим считать деньги", и поэтому семья с трудом сводила концы с концами, а мать - приемной дочерью местного врача Тонкина.

Гемфри еще в детстве удивил всех своими необычайными способностями. После смерти отца он стал учеником аптекаря и смог осуществить свои давнишние мечты, заняться любимым делом - химией.

В 1798 году Дэви, который приобрел репутацию хорошего химика, был приглашен в Пневматический институт, где изучалось действие на человеческий организм различных газов - водорода, метана, диоксида углерода. Дэви принадлежит открытие "веселящего газа" (оксида диазота) и его физиологического действия на человека.
В первые годы XIX века Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества, в том числе на расплавленные соли и щелочи. Тридцатилетний ученый сумел в течение двух лет получить в свободном виде шесть ранее неизвестных металлов: калий, натрий, барий, кальций, магний и стронций. Это стало одним из самых выдающихся событий в истории открытия новых химических элементов, особенно если учесть, что щелочи в то время считались простыми веществами (из химиков того времени лишь Лавуазье сомневался в этом).

Вот как описывал Дэви свой опыт, в котором впервые был получен металлический калий: "Маленький кусочек едкого кали... был помещен на изолированный платиновый диск, соединенный с отрицательным полюсом интенсивно действующей батареи... в то же время платиновая проволока, соединенная с положительным полюсом, была приведена в соприкосновение в верхней поверхностью щелочи... Кали начало плавиться у обеих точек электризации, причем у верхней поверхности наблюдалось энергичное выделение газа; у нижней, отрицательной поверхности, газ не выделялся, вместо этого появлялись маленькие шарики с сильным металлическим блеском, внешне ничем не отличавшиеся от ртути. Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом и с появлением яркого пламени, другие не сгорали, а только тускнели, и поверхность их покрывалась в конце концов белой пленкой ".

Однажды во время опытов с неизвестными металлами произошло несчастье: расплавленный калий попал в воду, произошел взрыв, в результате которого Дэви жестоко пострадал. Неосторожность обернулась для него потерей правого глаза и глубокими шрамами на лице.

Дэви пытался разложить электролизом многие природные соединения, в том числе и глинозем. Он был уверен, что и в этом веществе содержится неведомый металл. Ученый писал: "Если бы мне посчастливилось получить металлическое вещество, которое я ищу, я бы предложил для него название - алюминий ". Ему удалось получить сплав алюминия с железом, а чистый алюминий был выделен лишь в 1825 году, когда Дэви уже прекратил свои эксперименты, датским физиком Х.К. Эрстедом.

В течение своей жизни Гемфри Дэви неоднократно возвращался к проблемам получения металлов, хотя его интересы были весьма разносторонними. Так, в 1815 году он сконструировал безопасную рудничную лампу с металлической сеткой, которая спасла жизнь многим шахтерам, а в 1818 году получил в чистом виде еще один щелочной металл - литий.

В 1812 году, в возрасте тридцати четырех лет от роду, Дэви был удостоен титула лорда за свои научные заслуги. В это же время у него обнаружился и поэтический талант, он вошел в кружок английских поэтов-романтиков так называемой "озерной школы". Вскоре его женой стала леди Джейн Эйприс, родственница знаменитого писателя Вальтера Скотта, но этот брак не был счастливым.

С 1820 года Дэви стал президентом Лондонского Королевского общества - английской академии наук.

В начале 1827 года Дэви, чувствуя недомогание, уезжает из Лондона на лечение во Францию и Италию вместе с братом. Жена не сочла нужным сопровождать больного мужа. В 1829 году в Женеве, на обратном пути в Англию, Дэви поразил апоплексический удар, от которого он и умер на 51-м году жизни. Рядом с ним был только его брат. Дэви похоронили в Вестминстерском аббатстве в Лондоне, где покоится прах выдающихся сынов Англии.

Научные работы Гемфри Дэви в области химии относятся к неорганической химии и электрохимии, основоположником которой он является.

  • Открыл (1799 г.) опьяняющее и обезболивающее действие закиси азота и определил ее состав.
  • Изучал (1800 г.) электролиз воды и подтвердил факт разложения ее на водород и кислород.
  • Выдвинул (1807 г.) электрохимическую теорию химического сродства, согласно которой при образовании химического соединения происходит взаимная нейтрализация, или выравнивание, электрических зарядов, присущих соединяющимся простым телам; при этом чем больше разность этих зарядов, тем прочнее соединение.
  • Путем электролиза солей и щелочей получил (1808 г.) калий, натрий, барий, кальций, амальгаму стронция и магний.
  • Независимо от Ж. Л. Гей-Люссака и Л. Ж. Тенара открыл (1808 г.) бор нагреванием борной кислоты.
  • Подтвердил (1810 г.) элементарную природу хлора.
  • Независимо от П. Л. Дюлонга создал (1815 г.) водородную теорию кислот.
  • Одновременно с Гей-Люссаком доказал (1813-1814 гг.) элементарную природу иода.
  • Сконструировал (1815 г.) безопасную рудничную лампу.
  • Открыл (1817-1820 гг.) каталитическое действие платины и палладия. Получил (1818 г.) металлический литий.

Научные исследования в области физики посвящены выяснению природы электричества и теплоты.
На основании определения температуры воды, образующейся при трении кусков льда друг о друга, охарактеризовал (1812 г.) кинетическую природу теплоты.

Установил (1821 г.) зависимость электрического сопротивления проводника от его поперечного сечения и длины.

Иностранный почетный член Петербургской АН (с 1826 г.).

Для совершенствования своей системы Берцелиус использовал и данные электрохимии.

В 1780 г. врач Луиджи Гальвани из Болоньи наблюдал, что только что отрезанная лапка лягушки будет сокращаться, если к ней прикоснуться двумя проволочками из разных металлов, соединенными друг с другом. Гальвани решил, что в мышцах имеется электричество и назвал его «животным электричеством».

Продолжив опыты Гальвани, его соотечественник физик Алессандро Вольта предположил, что источником электричества является не тело животного: электричество возникает в результате контакта разных металлических проволочек или пластин. В 1793 г. Вольта составил электрохимический ряд напряжений металлов; правда, он не связал этот ряд с химическими свойствами металлов. Эту связь обнаружил И. Риттер, установивший в 1798 г., что ряд напряжений Вольта совпадает с рядом окисления металлов - их сродством к кислороду или выделением их из раствора. Поэтому причину возникновения электрического тока Риттер увидел в протекании химической реакции.

В это же время Вольта в ответ на недоверие своих коллег, усомнившихся в правоте его объяснений из-за того, что разряды были слишком слабы и стрелка электрометра отклонялась лишь незначительно, решил создать установку, которая позволила бы зарегистрировать более сильные токи.

В 1800 г. Вольта создал такую установку. Несколько пар пластин (каждая пара состоит из одной цинковой и одной медной пластины), уложенные друг на друга и отделенные одна от другой войлочной прокладкой, пропитанной разбавленной серной кислотой, дали желаемый эффект: яркие вспышки и заметные сокращения мышц. Вольта послал сообщение о созданном им «электрическом столбе» президенту лондонского Королевского общества. Прежде чем президент опубликовал это сообщение, он познакомил с ним своих друзей У. Никольсона и А. Карлайла. В 1800 г. ученые повторили опыты Вольта и при этом обнаружили, что при пропускании тока через воду выделяются водород и кислород. В сущности, это было повторное открытие, потому что в 1789 г. голландцы И. Дейман и П. ван Троствейк, используя электричество, возникающее при трении, получили такие же результаты, но не придали этому особого значения.

Изобретение Алессандро Вольта привлекло к себе сразу же внимание ученых, поскольку с помощью этой батареи он сделал и другие удивительные открытия, например, выделил различные металлы из растворов их солей.

Как мы уже отмечали, в 1802 г. Берцелиус и Хизингер обнаружили, что соли щелочных металлов при пропускании через их растворы электрического тока разлагаются с выделением входящих в их состав «кислот» и «оснований». Водород, металлы, «оксиды металлов», «щелочи» и т. д. выделяются на отрицательном полюсе; кислород, «кислоты» и т. д.- на положительном. Это явление не находило разгадки, пока в 1805 г. Т. Гротгус не создал удовлетворительной гипотезы. Он воспользовался атомистическими представлениями и предположил, что в растворах мельчайшие частицы веществ (в воде, например, атомы водорода и кислорода) связаны друг с другом в своеобразную цепочку. Проходя через растворы, электрический ток воздействует на атомы: они начинают выходить из цепочки, причем отрицательно заряженные атомы осаждаются на положительном полюсе, а положительно заряженные - на отрицательном полюсе. При разложении воды, например, к отрицательному полюсу движется атом водорода, а к положительному полюсу - освобожденный из соединения атом кислорода. Гипотеза Гротгуса стала известна почти одновременно с гипотезой Дальтона. Довольно быстрое признание учеными обеих гипотез показывает, что химикам в начале XIX в. стали привычны атомистические представления.

Открытия, сделанные с использованием электричества в последующие годы, произвели еще большую сенсацию, чем гальванический столб, созданный Вольта.

В 1806 г. Гемфри (Хамфри) Дэви начал свои опыты с электричеством в Королевском институте в Лондоне. Он хотел выяснить, действительно ли при разложении воды под действием электрического тока наряду с водородом и кислородом образуются также щелочь и кислота. Дэви обратил внимание на то, что при электролизе чистой воды количества образующихся щелочей и кислот колеблются и зависят от материала сосуда. Поэтому он стал проводить электролиз в сосудах из золота и обнаружил, что в этих случаях образуются только следы побочных продуктов. После этого Дэви поместил установку в замкнутое пространство, создал внутри вакуум и заполнил его водородом. Оказалось, что в этих условиях под действием электрического тока не происходит образования из воды кислоты или щелочи, а при электролизе выделяются только водород и кислород.

Дэви был так увлечен изучением разлагающей силы электрического тока, что начал изучать его влияние и на многие другие вещества. И в 1807 г. ему удалось из расплавов едкого кали (гидроксида калия КОН) и каустика (гидроксида натрия NаОН) получить два элемента - калий и натрий! До того ни едкое кали, ни каустик не удавалось разложить ни одним из известных методов. Так подтвердилось предположение, что щелочи - сложные вещества. Электрический же ток оказался сильным восстановителем.

Гемфри Дэви родился в 1778 г. в Пензансе (графство Корнуэлл, Англия); его отец был резчиком по дереву. Школу Дэви посещал неохотно и впоследствии считал счастьем, что многие часы в детстве он провел не за школьной партой, а наблюдая за природой. Свои последующие успехи в естественных науках Дэви приписывал свободному развитию его личности в детстве. Дэви интересовался природой, поэзией и философией.

После смерти отца в 1794 г. шестнадцатилетний Дэви поступил в обучение к врачу, где он занимался приготовлением лекарств. Свободное время он посвящал тщательному изучению системы Лавуазье. Через три года Дэви переехал в Клифтон (вблизи Бристоля), чтобы заниматься исследованием лечебного действия газов в недавно основанном Пневматическом институте доктора Т. Беддоиса. Работая в этом институте с монооксидом углерода, Дэви чуть было не погиб. С «веселящим» газом (оксидом азота N 2 O) ученому повезло больше: Дэви открыл его опьяняющее действие и приобрел популярность благодаря остроумному описанию этого эффекта. Изучая действие электрического тока на различные вещества, Дэви открыл щелочные элементы калий и натрий. Необыкновенные свойства щелочных металлов способствовали тому, что их открытие привлекло особое внимание.

По рекомендации графа Румфорда Дэви в 1801 г. занял должность ассистента, а спустя год - профессора в Королевском институте. Правда, вначале Румфорд был разочарован очень юным видом нового сотрудника и его довольно неуклюжими манерами. Но вскоре он был покорен эрудицией Дэви и предоставил ему прекрасные условия для научной работы. Дэви полностью оправдал заботу руководителей института, сделав сенсационные открытия в области электрохимического выделения новых элементов и изучения свойств различных соединений.

В Лондоне Дэви быстро усвоил манеры, принятые в высшем обществе. Он стал светским человеком, но в значительной степени утратил свою природную сердечность. В 1812 г. английский король пожаловал ему дворянство. В 1820 г. Дэви стал президентом Королевского общества, но шестью годами позже по состоянию здоровья вынужден был отказаться от этой должности. Умер Дэви в Женеве в 1829 г.

Дэви знаменит не только результатами своих экспериментов, но также разработанной им электрохимической теорией. Он хотел разрешить проблему сродства веществ, которая давно занимала химиков. Некоторые из них составляли так называемые таблицы сродства, например Э. Жоффруа (1718г.), Т. Бергман (около 1775г.) (который предложил впоследствии использовать введенное Гёте в литературу выражение «родство душ»), Л. Гитон де Морво (около 1789 г.) и Р. Кирван (1792г.).

Электричество казалось Дэви ключом к пониманию стремления веществ вступать во взаимодействие. По его мнению, химическое сродство основано на различном электрическом состоянии элементов. Когда два элемента реагируют друг с другом, контактирующие между собой атомы заряжаются противоположными зарядами, за счет чего атомы притягиваются и соединяются. Таким образом, химическая реакция представляет собой как бы перераспределение между веществами противоположных по знаку электрических зарядов. При этом выделяются тепло и свет. Чем больше разность этих зарядов между веществами, тем легче протекает реакция. По мнению Дэви, разлагающее действие тока на вещество заключалось в том, что ток возвращал атомам электричество, которое они утратили при образовании соединения.

ГЕМФРИ ДЭВИ

В очень раннем возрасте он проявил необычайную даровитость. В два с небольшим года довольно бегло говорил. В шесть лет умел читать и писать. Семилетним поступил в среднюю школу родного города Труро (Корнуэлл).
Семья не располагала материальным достатком, и Гемфри Дэви так и не получил высшего образования. В 1795 г. он окончил Грамматическую школу (существовало тогда в Англии такое учебное заведение). Возможно, обучение в ней развило в нем пристрастие к стихотворчеству. Правда, по поводу его творений биограф замечал с некоторой иронией: «Чувства, обнаруженные им в стихах, были весьма достойны похвалы, но поэтическая техника едва превышала тот уровень, который требуется от поэта-лауреата».
Вообще в «гуманитарных» сферах на протяжении всей жизни фантазер Дэви чувствовал себя раскованно. Он даже создал внушительное стихотворное произведение «Эпос Моисея» – дань глубокой религиозности автора. Дэви рассматривал «небольшой земной шар как точку, служащую началом развития, ограниченного только бесконечностью».
Далее его жизнь складывалась так. Он был отдан в обучение к аптекарю в городе Пензансе. Неизвестно, насколько Дэви преуспел в выполнении своих непосредственных обязанностей, зато известно, что он с необычайным рвением занялся самообразованием. Он составил подробный план, который настолько любопытен, что имеет смысл привести его целиком. Вот в какой последовательности намечался «штурм» знаний:

1. Теология, или религия, изучаемая через природу.
2. География.
3. Моя профессия:
1) ботаника; 2) фармация; 3) зоология; 4) анатомия; 5) хирургия; 6) химия.
4. Языки:
1) английский; 2) французский; 3) латинский; 4) греческий;
5) итальянский; 6) испанский; 7) еврейский.
5. Логика.
6. Физика:
1) учения и свойства тел природы;
2) об операциях природы; 3) учение о жидкостях;
4) свойства организованной материи; 5) об организации материи;
6) элементарная астрономия.
7. Механика.
8. История и хронология.
9. Риторика.
10. Математика.

Пожалуй, никто из ученых ни до, ни после Гемфри не строил в юности столь гомерических проектов. Да и сам он довольно скоро осознал их фантастичность. Но на первых порах он довольно пунктуально следовал написанному пером.
В январе 1798 г. ученик аптекаря добрался до химии. Его пособиями стали только что переведенный на английский «Курс химии» А.Лавуазье и «Химический словарь» У.Никольсона. Для практических работ он создал домашнюю лабораторию. Идея Лавуазье относительно материальной природы света увлекла Дэви, но послужила для него лишь поводом сделать ошибочное предположение, за которое ему приходилось краснеть всю жизнь: кислород есть соединения света с неизвестным элементом. Статья с этим «откровением» была даже напечатана. Но нет худа без добра… Столь «оригинально» мыслящего молодого человека в октябре 1798 г. пригласили в Пневматический институт в Бристоле. Там, в частности, проводились исследования физиологического действия различных газов.

В Бристоле Дэви сделал свое первое настоящее открытие: обнаружил опьяняющее действие на человека «веселящего газа» (закиси азота). На рубеже столетий (1799–1801) он развил бурную деятельность: определил состав оксидов азота, азотной кислоты, аммиака и приступил к опытам с источником электрического тока – гальванической батареей, что послужило началом его грядущих замечательных открытий. В течение двух лет он опубликовал около десятка статей.
Стремительно раскрылся экспериментальный талант Дэви. «Идеология» его творчества ставила во главу угла накопление фактов, а не разработку теоретических представлений. Хотя его электрохимическая теория представляет собой исключение из этого правила.
Первые публикации результатов работ сделали имя Дэви широко известным в Англии. В феврале 1801 г. он приглашен в Лондонский королевский институт в качестве ассистента лектора и заведующего химической лабораторией, а уже в следующем году занял вакансию профессора. Его блестящие лекции пользовались исключительной популярностью. В 1803 г. Дэви становится членом Королевского общества, в 1807–1812 гг. исполняет должность его секретаря, а в 1820 г. избирается президентом.
В историю науки Дэви вошел как один из основоположников электрохимии. Еще в Пневматическом институте он проводил исследования действия электрического тока на различные объекты. Одним из первых осуществил электролиз воды и подтвердил факт ее разложения на водород и кислород (1801).
Особенно широкий размах подобные исследования получили в Королевском институте. Их предварительные итоги он изложил в лекции, прочитанной 20 ноября 1806 г. В ней он развивал идеи, правда, не всегда достаточно отчетливые, которые в дальнейшем легли в основу «электрохимической теории». В частности, он объяснял химическое сродство тел, вступающих в соединения, энергией их электрических (положительных и отрицательных) зарядов: «Среди тел, дающих химические соединения, все те, электрические энергии которых хорошо известны, оказываются противоположно заряженными; примером могут служить медь и цинк, золото и ртуть, сера и металлы, кислые и щелочные вещества… мы должны считать, что эти тела будут притягивать друг друга под действием своих электрических сил. При современном состоянии наших сведений было бы бесполезно пытаться делать умозаключения относительно источника электрической энергии или о тех причинах, в силу которых тела, приведенные в соприкосновение, электризуются. Во всяком случае связь между электрической энергией и химическим сродством достаточно очевидна. Быть может, они тождественны по своей природе и являются основными свойствами вещества?»
Эти соображения еще нельзя считать законченными основами электрохимической теории, ибо Дэви отвергает саму возможность возникновения тока в результате химических реакций. И вполне логично, что его «электрохимические достижения» прежде всего лежали в области практики.
П ожалуй, наиболее значительным достижением Дэви стало выделение щелочных и щелочно-земельных металлов - результат электролитического разложения щелочей. Тем самым была разрешена одна из важнейших химических проблем.
Еще в конце XVIII в. полагали, что в барите и извести содержатся металлические основания, тогда как едкие щелочи вообще считались простыми веществами. Правда, сам Лавуазье предполагал, что и они со временем будут разложены.
То, перед чем бессильными были обычные химические операции, оказалось возможным благодаря электрическому току.
Первоначально Дэви пошел по ложному пути. Он попытался выделить металлы из растворов и расплавов щелочей. Десятки опытов не приводили к успеху. Тогда возникла идея: испытать действие электрического тока на твердую щелочь: «Кали, вполне высушенный нагреванием, не является проводником, но его можно сделать таковым, добавляя минимальное количество влаги, которое не влияет заметно на его агрегатное состояние, и в этом виде оно легко плавится и разлагается мощными электрическими силами…» В ходе экспериментов «появлялись маленькие шарики с сильным металлическим блеском… Эти шарики состоят именно из того вещества, которое я искал и которое является легко воспламеняемым основанием кали». Об этом Дэви сообщил Королевскому обществу 19 октября 1807 г.
Подобным способом Дэви получил и натрий. Он предложил для свободных щелочных металлов - новых химических элементов - названия «потассий» и «содий» (от английских слов «рotach» и «soda» ); латинские названия этих элементов записываются как «потассиум» и «содиум».
Выделение щелочных металлов в свободном виде по праву можно рассматривать как одно из величайших химических открытий начала XIX в. и как один из первых практических триумфов электрохимии.

В 1808 г. Дэви электролитически разложил щелочные земли и получил свободные щелочно-земельные металлы – барий, стронций, кальций и магний. Однако методику эксперимента ему пришлось принципиально изменить, поскольку сухие щелочные земли не проводили тока и становились проводниками только в расплавах.
Дэви сделал попытку выделить элементарный бор из борной кислоты, для чего построил большую электрическую батарею, состоящую из 500 пар медных и цинковых пластинок. Но даже столь мощный источник тока не привел к успеху.
К рупнейшей заслугой ученого является установление элементарной природы хлора. К.Шееле, открывший хлор в 1774 г., будучи ярым приверженцем теории флогистона, предложил для него название «дефлогистированная соляная кислота». А.Лавуазье, опираясь на свою теорию кислот, высказал идею, что в «кислоте» содержится особый радикал – «мурий» – в соединении с кислородом. В 1785 г. К.Бертолле, подействовав диоксидом марганца на соляную кислоту, получил не что иное, как «дефлогистированную соляную кислоту». Отсюда он заключил, что таковая есть продукт окисления соляной кислоты, и назвал хлор «окисленной соляной кислотой» (acide muriatique oxygene ). В результате гипотеза о существовании элемента «мурий» стала общепринятой, равно как широкое распространение получило название «оксимуриевая кислота». Многие исследователи, в том числе французские химики Ж.Гей-Люссак и Л.Тенар, пытались выяснить ее природу, но только Дэви в конце 1810 г. в результате многочисленных экспериментов окончательно пришел к убеждению: «оксимуриевая кислота» имеет элементарную природу. Новому элементу он дал название «хлорин» (в переводе с греческого означающее «желто-зеленый»). Современное название «хлор» предложил в 1811 г. Гей-Люссак.
Дэви пытался выделить и свободный фтор. В 1812 г. он высказал предположение, что в плавиковой кислоте и ее соединениях содержится некий «принцип», аналогичный хлору. Дэви даже предложил название для этого гипотетического элементарного вещества - «флюорин», по аналогии с «хлорином». Однако желаемого он не достиг, но серьезно отравился, работая с фторсодержащими продуктами. Беда никогда не приходит одна: ученый чуть не лишился зрения при опытах с хлористым азотом.
Год 1812-й оказался переломным для Гемфри Дэви. В оставшиеся 17 лет жизни он не сделал сколь-либо существенных открытий, да и в некоторых вопросах химии оставался ретроградом. Например, поддерживал идею о сложном составе некоторых элементарных веществ (азота, фосфора, серы, углерода и др.). Фактически был равнодушен к химической атомистике Дальтона, называя ее «остроумным предположением». Однако пользовался дальтоновскими атомными весами, именуя их пропорциями. В том же году он выпустил книгу «Элементы химической философии». Дэви рассматривал ее лишь как первую часть намеченного им большого сочинения, долженствующего охватить всю химию. Труд этот так и остался незаконченным.
Дэви оставил о себе добрую память изобретением в 1815 г. безопасной лампы для шахтеров. Она применялась в шахтах более столетия, пока не было введено электрическое освещение.
Ученый скончался 29 мая 1829 г., едва перешагнув полувековой рубеж. В некрологе отмечалось: «Дэви… представлял яркий пример того, что римляне называли человеком, которому благоприятствует счастье. Успех его, однако, даже с этой точки зрения не был делом случая, а он был обязан им своему глубокомыслию, предвидению будущего при создавании своих планов и талантливости и настойчивости, с которыми он доводил их до успешного конца…»
П овторим, что Дэви вошел в историю науки одним из основоположников электрохимии, создавшим фактически первую электрохимическую теорию. Он подтвердил факт электролитического разложения растворов сложных веществ и то, что на отрицательном полюсе выделяются водород, металлы и щелочи, а на положительном – кислород и кислоты. Он заключил, что химические соединения – продукт электрической нейтрализации противоположно заряженных веществ, вступающих во взаимодействие. Этот постулат Й.Берцелиус воплотил в своей дуалистической теории.
Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что Дэви был «запрограммирован на большее». К сожалению, болезни подкосили его в расцвете лет. Характер ученого отнюдь не был легким: честолюбие и самолюбие отчетливо выражались в его натуре. Вот почему у него по существу не осталось учеников, кроме Майкла Фарадея, который в судьбе Дэви сыграл немалую роль. Кстати, они познакомились в 1812 г.
Фарадей приобретал знания самостоятельно. Работая учеником переплетчика, он внимательно знакомился с содержанием книг. Особенно его интересовали книги по химии. Майкл посещал популярные лекции Дэви в Королевском институте. Затем он переписал их начисто, снабдил рисунками и послал маститому ученому с просьбой принять помощником для лабораторных работ. Дэви вскоре убедился в блестящих способностях юного сотрудника и даже взял его с собой в качестве ассистента в путешествие по Европе в 1813–1815 гг.
С годами Фарадей обретал все большую самостоятельность. Он выполнил несколько примечательных работ по химии и уже в 1821 г. был избран членом Королевского общества, чему Дэви, как это ни странно, активно препятствовал. Была ли то зависть к стремительному творческому росту юного коллеги или раздражительность, вызванная постоянными недомоганиями? Кто знает… Фарадей после кончины Дэви возглавил его лабораторию и наследовал чтение лекций в Королевском институте.

Если Дэви стоял у истоков электрохимии, то Фарадей способствовал подведению под нее теоретического фундамента. Он сформулировал основные законы электролиза и предложил термины «электрод», «анод», «катод», «анион», «катион», «ион»…
Однако в историю науки Майкл Фарадей вошел прежде всего как физик, притом как один из величайших физиков всех времен. Достаточно лишь сказать, что он установил связь электричества с магнетизмом, что имело колоссальные последствия для развития естествознания и техники.

← Вернуться

×
Вступай в сообщество «sinkovskoe.ru»!
ВКонтакте:
Я уже подписан на сообщество «sinkovskoe.ru»