Carl Wilhelm Scheele - Carl Wilhelm Scheele
Carl Wilhelm Scheele | |
---|---|
Urodzić się |
|
9 grudnia 1742
Zmarł | 21 maja 1786
Köping , Szwecja
|
(w wieku 43)
Narodowość | niemiecki – szwedzki |
Znany z | Odkryty tlen (niezależnie), molibden , mangan , bar , chlor , wolfram i inne |
Kariera naukowa | |
Pola | Chemia |
Carl Wilhelm Scheele ( niemiecki: [ˈʃeːlə] , szwedzki: [ˈɧêːlɛ] ; 9 grudnia 1742 - 21 maja 1786) był szwedzkim niemieckim chemikiem farmaceutycznym.
Scheele odkrył tlen (chociaż Joseph Priestley jako pierwszy opublikował swoje odkrycia) i zidentyfikował między innymi molibden , wolfram , bar , wodór i chlor . Scheele odkrył kwasy organiczne: winowy , szczawiowy , moczowy , mlekowy i cytrynowy , a także kwas fluorowodorowy , cyjanowodorowy i arsenowy . Przez całe życie wolał mówić po niemiecku niż po szwedzku, ponieważ niemiecki był powszechnie używany wśród szwedzkich farmaceutów.
Biografia
Scheele urodził się w Stralsundzie na Pomorzu Zachodnim, które w tym czasie było Dominium Szwedzkim w obrębie Świętego Cesarstwa Rzymskiego. Ojciec Scheele, Joachim (lub Johann) Christian Scheele, był handlarzem zboża i piwowarem z szanowanej pomorskiej rodziny. Jego matką była Margaretha Eleanore Warnekros.
Przyjaciele rodziców Scheele nauczyli go sztuki czytania recept oraz znaczenia znaków chemicznych i farmaceutycznych. Następnie, w 1757 roku, w wieku czternastu lat, Carl został wysłany do Göteborga jako praktykant farmaceuty u innego przyjaciela rodziny i aptekarza, Martina Andreasa Baucha. Scheele utrzymał to stanowisko przez osiem lat. W tym czasie prowadził eksperymenty do późnych godzin nocnych i czytał prace Nicolasa Lemery'ego , Caspara Neumanna , Johanna von Löwensterna-Kunckela i Georga Ernsta Stahla (mistrza teorii flogistonu ). Wiele późniejszych spekulacji teoretycznych Scheele opierało się na Stahl.
W 1765 Scheele pracował pod kierunkiem postępowego i dobrze poinformowanego aptekarza CM Kjellströma w Malmö i poznał Andersa Jahana Retziusa, który był wykładowcą na Uniwersytecie w Lund, a później profesorem chemii w Sztokholmie. Scheele przybył do Sztokholmu w latach 1767-1769 i pracował jako aptekarz . W tym czasie odkrył kwas winowy i wraz ze swoim przyjacielem Retziusem badał stosunek wapna palonego do węglanu wapnia . Podczas pobytu w stolicy poznał także takie postacie, jak Abraham Bäck , Peter Jonas Bergius , Bengt Bergius i Carl Friedreich von Schultzenheim .
Jesienią 1770 roku Scheele został dyrektorem laboratorium wielkiej apteki Locke'a w Uppsali , około 40 mil na północ od Sztokholmu. Laboratorium dostarczyło chemikalia profesorowi chemii Torbernowi Bergmanowi . Przyjaźń między Scheele i Bergmanem rozwinęła się po tym, jak Scheele przeanalizował reakcję, której Bergman i jego asystent Johan Gottlieb Gahn nie byli w stanie rozwiązać. Reakcja zachodziła pomiędzy stopioną saletrą a kwasem octowym, który wytworzył czerwoną parę. Dalsze badania tej reakcji doprowadziły później do odkrycia tlenu przez Scheele (patrz „Teoria flogistonu” poniżej). Opierając się na tej przyjaźni i szacunku, Scheele mógł swobodnie korzystać z laboratorium Bergmana. Obaj mężczyźni czerpali zyski ze stosunku pracy. W 1774 Scheele został nominowany przez Petera Jonasa Bergiusa na członka Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk i został wybrany 4 lutego 1775. W 1775 Scheele prowadził również przez krótki czas aptekę w Köping . Od końca 1776 do początku 1777 Scheele założył tam własną firmę.
29 października 1777 r. Scheele zasiadł po raz pierwszy i jedyny na posiedzeniu Akademii Nauk, a 11 listopada zdał egzamin na aptekarza przed Royal Medical College, czyniąc to z najwyższymi wyróżnieniami. Po powrocie do Köping poświęcił się, poza swoją działalnością, badaniom naukowym, które zaowocowały długą serią ważnych artykułów.
Isaac Asimov nazwał go „nieszczęśnikiem Scheele”, ponieważ dokonał wielu odkryć chemicznych, które później przypisuje się innym.
Istniejące teorie przed Scheele
Kiedy był nastolatkiem, Scheele poznał dominującą teorię gazów, która w latach 70. XVIII wieku była teorią flogistonu. Flogiston, klasyfikowany jako „materia ognia”, miał być uwalniany z każdego płonącego materiału, a gdy się wyczerpie, spalanie ustanie. Kiedy Scheele odkrył tlen , nazwał go „powietrzem ognia”, ponieważ wspomagał spalanie. Scheele wyjaśnił tlen za pomocą terminów flogistonowych, ponieważ nie wierzył, że jego odkrycie obaliło teorię flogistonu.
Zanim Scheele dokonał odkrycia tlenu, studiował powietrze. Uważano, że powietrze jest pierwiastkiem tworzącym środowisko, w którym zachodziły reakcje chemiczne, ale nie zakłócającym tych reakcji. Dochodzenie Scheele nad powietrzem pozwoliło mu wywnioskować, że powietrze jest mieszanką „powietrza ognia” i „powietrza cuchnącego”; innymi słowy, mieszanina dwóch gazów. Scheele przeprowadził liczne eksperymenty, w których podgrzewał takie substancje jak saletra ( azotan potasu ), dwutlenek manganu , azotany metali ciężkich, węglan srebra i tlenek rtęci . We wszystkich tych eksperymentach wyizolował ten sam gaz: swoje „powietrze ognia”, które, jak sądził, połączone z flogistonem w materiałach uwalnianych podczas reakcji uwalniania ciepła.
Jednak jego pierwsza publikacja, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer , została dostarczona drukarzowi Swederus w 1775 r., ale opublikowana dopiero w 1777 r., kiedy to zarówno Joseph Priestley, jak i Antoine Lavoisier opublikowali już swoje dane eksperymentalne i wnioski dotyczące tlenu i teoria flogistonu. Carlowi przypisuje się znalezienie tlenu z dwoma innymi osobami, Josephem Priestleyem i Antoine Lavoisier. Pierwsze wydanie angielskie, Chemical Observation and Experiments on Air and Fire, zostało opublikowane w 1780 roku, ze wstępem „Chemical Treatise on Air and Fire”.
Teoria flogistonu
Scheele osiągnął zdumiewająco płodne i ważne wyniki bez drogiego sprzętu laboratoryjnego, do którego był przyzwyczajony jego współczesny paryski Antoine Lavoisier. Dzięki badaniom Lavoisiera, Priestleya, Scheele i innych chemia stała się znormalizowaną dziedziną ze spójnymi procedurami. Chociaż Scheele nie był w stanie pojąć znaczenia swojego odkrycia substancji, którą Lavoisier nazwał później tlenem, jego praca była niezbędna do porzucenia długo utrzymywanej teorii flogistonu.
Badania Scheele nad gazem, który nie został jeszcze nazwany tlenem, zostały zainspirowane skargą Torberna Olofa Bergmana , profesora Uniwersytetu w Uppsali, który w końcu został przyjacielem Scheele. Bergman poinformował Scheele, że saletra, którą kupił od pracodawcy Scheele, po długim ogrzewaniu wydzielała czerwone opary (obecnie znane jako dwutlenek azotu) w kontakcie z kwasem octowym. Szybkie wyjaśnienie Scheele było takie, że saletra wchłonęła flogiston pod wpływem ciepła (został zredukowany do azotynu, we współczesnych terminach) i wydzieliła nowy flogistykowany gaz jako składnik aktywny w połączeniu z kwasem (nawet słabym).
Następnie Bergman zasugerował, aby Scheele przeanalizował właściwości tlenku manganu (IV) . To dzięki swoim badaniom nad tlenkiem manganu (IV) Scheele rozwinął swoją koncepcję „powietrza ognia” (jego nazwa oznaczająca tlen). Ostatecznie uzyskał tlen przez ogrzewanie tlenku rtęci, węglanu srebra , azotanu magnezu i innych soli azotanowych . Scheele napisał o swoich odkryciach do Lavoisiera, który był w stanie dostrzec znaczenie wyników. Jego odkrycie tlenu (ok. 1771 r.) było chronologicznie wcześniejsze niż odpowiednie prace Priestleya i Lavoisiera, ale odkrycie to opublikował dopiero w 1777 r., po opublikowaniu przez obu jego rywali.
Chociaż Scheele zawsze wierzył w jakąś formę teorii flogistonu, jego praca zredukowała flogiston do niezwykle prostej formy, komplikowanej jedynie przez fakt, że chemicy z czasów Scheele nadal wierzyli, że światło i ciepło są pierwiastkami i można je znaleźć w połączeniu z nimi. . Tak więc Scheele założył, że wodór składa się z flogistonu (zasada redukcyjna utracona podczas spalania obiektów) oraz ciepła. Scheele spekulował, że jego ogniste powietrze lub tlen (które znalazł jako aktywną część powietrza, szacując, że składa się z jednej czwartej powietrza) połączone z flogistonem w obiektach, aby wytworzyć światło lub ciepło (przypuszcza się, że światło i ciepło składają się z różnych proporcje flogistonu i tlenu).
Kiedy inni chemicy wykazali później, że podczas spalania wodoru powstaje woda i że rdzewienie metali dodaje im wagi, a przepuszczanie wody przez gorące żelazo daje wodór, Scheele zmodyfikował swoją teorię, aby zasugerować, że tlen jest solą (lub „zasadą solanki” wody). , a po dodaniu do żelaza reprodukowała się woda, która zwiększała wagę żelaza w postaci rdzy.
Nowe pierwiastki i związki
Uważa się, że oprócz wspólnego uznania dla odkrycia tlenu Scheele jako pierwszy odkrył inne pierwiastki chemiczne, takie jak bar (1772), mangan (1774), molibden (1778) i wolfram (1781). w kilku związków chemicznych, w tym kwas cytrynowy , kwas mlekowy , glicerol , cyjanku wodoru (znane również w roztworze wodnym, jak kwas pruski), fluorku wodoru i siarkowodoru (1777). Ponadto odkrył proces podobny do pasteryzacji , wraz ze sposobem masowej produkcji fosforu (1769), dzięki czemu Szwecja stała się jednym z wiodących światowych producentów zapałek .
Scheele dokonał jeszcze jednego bardzo ważnego naukowego odkrycia w 1774 roku, prawdopodobnie bardziej rewolucyjnego niż jego izolacja tlenu. Zidentyfikował wapno , krzemionkę i żelazo w próbce piroluzytu (nieczystego dwutlenku manganu) przekazanej mu przez jego przyjaciela Johanna Gottlieba Gahna , ale nie potrafił zidentyfikować dodatkowego składnika (był to mangan, który Scheele rozpoznał jako nowy element, ale nie mógł wyizolować). Kiedy potraktował piroluzyt kwasem solnym nad ciepłą kąpielą piaskową, powstał żółto-zielony gaz o silnym zapachu. Stwierdził, że gaz opadł na dno otwartej butelki i był gęstszy niż zwykłe powietrze. Zauważył również, że gaz nie rozpuszcza się w wodzie. Zamieniło korki na żółty kolor i usunęło cały kolor z mokrego niebieskiego papierka lakmusowego i niektórych kwiatów. Nazwał ten gaz z właściwościami wybielającymi, „dephlogisticated muratic acid” (dephlogisticated kwas solny lub utleniony kwas solny). Ostatecznie sir Humphry Davy nazwał gaz chlorem , w odniesieniu do jego jasnozielonego koloru.
Właściwości wybielające chloru zostały ostatecznie przekształcone w przemysł przez Berzeliusa i stały się podstawą drugiego przemysłu dezynfekcji i dezodoryzacji zgniłych tkanek i ran (w tym ran u żywych ludzi) w rękach Labarraque , do 1824 roku.
Śmierć
Jesienią 1785 roku Scheele zaczął cierpieć na objawy określane jako choroba nerek. Na początku 1786 roku zachorował również na chorobę skóry, która w połączeniu z problemami z nerkami tak go osłabiła, że mógł przewidzieć przedwczesną śmierć. Mając to na uwadze, na dwa dni przed śmiercią poślubił wdowę po swoim poprzedniku Pohl, aby móc przekazać jej niekwestionowany tytuł do swojej apteki i swojego majątku.
Podczas gdy eksperymenty Scheele'a wytworzyły substancje, które już dawno uznano za niebezpieczne, związki i pierwiastki, których używał do rozpoczęcia eksperymentów, były od samego początku niebezpieczne, zwłaszcza metale ciężkie . Jak większość jemu współczesnych, w epoce, w której było niewiele metod chemicznej charakteryzacji, Scheele wąchał i smakował każdą nową substancję, którą odkrył. Skumulowane narażenie na arszenik , rtęć , ołów , ich związki i być może odkryty przez niego kwas fluorowodorowy , a także inne substancje, dały się we znaki Scheele, który zmarł w wieku 43 lat, 21 maja 1786 roku w swoim domu w Köping. . Lekarze powiedzieli, że zmarł z powodu zatrucia rtęcią .
Opublikowane artykuły
Wszystkie poniższe artykuły zostały opublikowane przez Scheele w ciągu piętnastu lat.
- (1771) Fluospar i jego kwas
- (1774) "Braunstein" lub Magnesia [ Mangan ], dwie księgi
- (1775) Sól benzoinowa [ kwas benzoesowy ]
- Arsen i jego kwas
- Krzemionka , tlenek glinu i wodorotlenek glinu
- Rachunek moczu
- (1777) Traktat chemiczny o powietrzu i ogniu
- (1778) Mokry proces przygotowania Mercurius dulcis [ Calomel ]
- Prosty proces przygotowania Pulvis Algarothi [ tlenochlorek antymonu ]
- molibden
- Przygotowanie nowego zielonego koloru
- (1779) O ilości czystego powietrza codziennie obecnej w atmosferze
- Rozkład soli neutralnych przez wapno lub żelazo
- Grafit
- Ciężki spar
- (1780) Fluospar
- Mleko i jego kwas
- Kwas cukru mlecznego
- O relacji ciał
- (1781) Wolfram
- Substancja palna w surowym wapnie
- Przygotowanie białego ołowiu
- (1782) Eter
- Konserwowanie octu
- Kolorystyka w kolorze Berlin Blue
- (1783) Berliński niebieski
- Osobliwa słodka zasada z olejów i tłuszczów [ gliceryna ]
- (1784) Próba krystalizacji soku z cytryny
- Składniki ziemi rabarbarowej [ szczawian wapnia ] i preparat kwasu Acetosella [ kwas szczawiowy ]
- Barwnik „średnia sól” „krwawego ługu” [żółty pruski potas]
- Kwas powietrzny [ kwas węglowy ]; Kwas benzoesowy. Lapis infernalis ("kwas powietrzny" to dwutlenek węgla )
- Słodka zasada z olejów i tłuszczów. Kwas powietrzny
- (1785) Kwas owocowy, zwłaszcza malinowy
- Fosforan Żelaza ; i sól perłowa
- Występowanie ziemi rabarbarowej [patrz 29] w różnych roślinach
- Przygotowanie Magnesia alba
- Piorunujące złoto. Olej kukurydziany [ olej fuzlowy ]. Calomel
- Kwas powietrzny
- Amalgamat ołowiu
- Ocet-nafta
- Limonka. Amoniak lub lotne zasady
- Kwas jabłkowy i kwas cytrynowy
- Powietrze, ogień i woda
- (1786) Niezbędna Sól Galasowa [ Kwas Galusowy ]
- Kwas azotowy
- Tlenek ołowiu. Dymiący kwas siarkowy
- Pyrofor
- Specyfika kwasu fluorowodorowego .
Papiery Scheele pojawiła się najpierw w transakcjach na Szwedzkiej Akademii Nauk, oraz w różnych czasopismach, takich jak Lorenz Florenz Friedrich von CRELL „s Chemische Annalen . Prace Scheele zostały zebrane i opublikowane w czterech językach, począwszy od Mémoires de Chymie autorstwa Mme. Claudine Picardet w 1785 i Chemical Essays przez Thomas Beddoes w 1786 roku, po łacinie i po niemiecku. Kolejne angielskie tłumaczenie opublikował dr Leonard Dobbin w 1931 roku.
Zobacz też
Uwagi
Bibliografia
- Opacie, Dawidzie. (1983). Słownik biograficzny naukowców: chemicy . Nowy Jork: Peter Bedrick Books. str. 126 -127. Numer ISBN 0-911745-81-5.
- Dzwon, Madison S. (2005). Lavoisier w pierwszym roku . Nowy Jork: WW Norton & Company, Inc. ISBN 0-393-05155-2.
- Cardwell, DSL (1971). Od Watta do Clausiusa: wzrost termodynamiki we wczesnej epoce przemysłowej . Heinemann: Londyn. s. 60–61. Numer ISBN 0-435-54150-1.
- Dobbin, L. (tłum.) (1931). Zebrane dokumenty Carla Wilhelma Scheele . G. Bell & Sons, Londyn.
- Farber, Eduard, wyd. (1961). Wielcy chemicy . Nowy Jork: Interscience Publishers. s. 255–261 .
- Greenberg, Artur. (2000). Wycieczka po historii chemii: obrazowanie chemii od alchemii do współczesnej nauki molekularnej . Hoboken: John Wiley & Sons, Inc. str. 135-137 . Numer ISBN 0-471-35408-2.
- Greenberg, Artur. (2003). Sztuka chemii: mity, leki i materiały . Hoboken: John Wiley & Sons, Inc. s. 161-166. Numer ISBN 0-471-07180-3.
- Schofield, Robert E (2004). Oświecony Joseph Priestley: studium jego życia i pracy z lat 1773-1804 . Pensylwania: Pennsylvania State University Press. Numer ISBN 0-271-02459-3.
- Szektman (2003). Przełomowe eksperymenty naukowe, wynalazki i odkrycia XVIII wieku . Connecticut: Greenwood Press. Numer ISBN 0-313-32015-2.
- Sadza, Harry (1960). 12 pionierów nauki . Nowy Jork: Vanguard Press.
Zewnętrzne linki
- Prace Carla Wilhelma Scheele w Project Gutenberg
- Prace lub o Carl Wilhelm Scheele w Internet Archive
- Scheele, Obserwacje chemiczne i eksperymenty na powietrzu i ogniu (tłumaczenie 1780)
- Fragmenty traktatu chemicznego o powietrzu i ogniu
- Encyclopaedia Britannica (wyd. 11). 1911. .
- Zm. Carla Wilhelma Scheele. Königl. Św. Acad. D. Wissenschaft Mitgliedes, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer w języku niemieckim (źródło powyższego zdjęcia sprzętu laboratoryjnego)
- Encyklopedia Nuttall . 1907. .
- Miesięcznik popularnonaukowy . Tom. 31 października 1887. s. 839-843. .
- Miesięcznik popularnonaukowy . Tom. 42. Marzec 1893. s. 685-688. .