←  История науки

Исторический форум: история России, всемирная история

»

История открытия воздуха

Фотография Alisa Alisa 09.08 2015

Ага, и воздух, которым мы дышим, тоже придумали на Западе.

Ну состав воздуха впервые описал английский химик, поэтому К-49 может легко приписать европейцам и изобретение воздуха. :)

Ответить

Фотография ddd ddd 10.08 2015

 

Ага, и воздух, которым мы дышим, тоже придумали на Западе.

Ну состав воздуха впервые описал английский химик, поэтому К-49 может легко приписать европейцам и изобретение воздуха. :)

 

с каких пор лавуазье англичанином стал)

Ответить

Фотография Alisa Alisa 10.08 2015

с каких пор лавуазье англичанином стал)

Не Лавуазье определил относительно точный состав воздуха, а Генри Кавендиш.

Ответить

Фотография ddd ddd 10.08 2015

ну он предвосхитил кавендиша, вне всякого сомнения.
 

В 1775 г. Лавуазье представил в академию мемуар «Sur la nature du principe qui se combine avec les métaux pendant leur calcination et qui en augmente le poids», в котором определяет роль кислорода в образовании металлических «известей» и признаёт кислород одной из составных частей воздуха. Вслед за тем в целом ряде мемуаров Лавуазье развивает свою новую теорию окисления и горения, диаметрально противоположную по своим основаниям теории «флогистона», которая была тогда общепринятой.

По теории флогистона, введённой в науку Бехером (конец XVII в.) и разработанной Шталем (начало XVIII в.), все тела, способные гореть и окисляться, заключают особое горючее начало, «флогистон», которое при процессе горения выделяется из тела, оставляя золу, «известь». Прибегая в своих исследованиях постоянно к точному взвешиванию, Лавуазье показал, что при процессе горения вещество не выделяется из горящего тела, а присоединяется к нему. Установив свой новый взгляд на процессы горения и окисления, Лавуазье вместе с тем правильно понял состав воздуха.

Путём анализа и синтеза он показал, что воздух есть смесь двух газов: один из них — есть газ, преимущественно поддерживающий горение, «здоровый (salubre) воздух, чистый воздух, жизненный воздух, кислород», как последовательно называл его сам Лавуазье, другой газ — нездоровый воздух (moffette) или азот.

Пристли и др. сторонники теории флогистона смотрели на изменения воздуха, вызываемые горением и окислением, совершенно иначе. Как кислород, так и азот они считали различными видоизменениями обыкновенного воздуха, отличающимися от него количествами содержащегося в них флогистона: кислород, как энергично поддерживающий горение, считали «воздухом лишённым флогистона», «дефлогистированным воздухом», а азот — «флогистированным воздухом», то есть насыщенным флогистоном и потому неспособным отнимать его от других тел, и значит, поддерживать горение.

Лавуазье произвёл анализ и синтез воздуха, нагревая ртуть с определённым объёмом воздуха и разлагая затем образовавшуюся красную окись ртути. Описание этого классического опыта Лавуазье, перешедшее с тех пор во все руководства химии, помещено в его «Traité élémentaire de chimie» (I, chap. 3).

С 1774 г. А. Лавуазье занимался изучением горения водорода, или как его называли тогда, «горючего воздуха», открытого в 1767 г. Кавендишем. Долго Лавуазье не мог прийти к определённому результату, так как предполагал найти, как продукт горения водорода, какую-нибудь кислоту. Одновременно с Лавуазье тем же вопросом занимались многие другие химики, Кавендиш, Пристли, Монж, Warllire и др.

Но только в 1783 г. Лавуазье и Лаплас нашли искомое: продуктом горения водорода оказалась чистая вода. Одновременно с ними то же было найдено Кавендишем и Ваттом. Но так как один Лавуазье в то время правильно понимал процесс горения, то он один из всех, кому стало известно это явление, правильно истолковал его и понял состав воды.

В 1785 г. Лавуазье вместе с Менье получили, путём синтеза из водорода и кислорода, 45 г воды. Как и в других случаях Лавуазье и здесь не довольствовался одним синтезом. Вместе с Менье он производит в 1783—84 гг. разложение воды при помощи железа. Через раскалённый ружейный ствол они пропускали пары воды и выделяющийся газ собирали: это был водород; железный ствол покрывался внутри слоем железной окалины, представляющей соединение железа с кислородом. Определив состав воды, Лавуазье затем правильно истолковал восстановление металлических окислов водородом и выделение водорода при действии кислот на металлы.

т.е. и состав воздуха он первый определил, и состав воды правильнее кавендиша истолковал.
Ответить

Фотография Alisa Alisa 10.08 2015

Одно дело сказать - я думаю вокруг Солнца вращаются и другие планеты, а другое - провести наблюдение и дать описание этих планет.

Ответить

Фотография ddd ddd 10.08 2015

согласен.

я показал исследование лавуазье (20 частей кислорода, 80 частей "мертвого" газа который потом азотом нарекут), покажите что там вывел венгр кавендиш и сравним.

Ответить

Фотография Alisa Alisa 10.08 2015

Вы уверены, что это уместный разговор для этой темы и вообще для форума История.ру? :)

Ответить

Фотография ddd ddd 10.08 2015

давайте перенесем в профильный раздел - история науки)

Ответить

Фотография Alisa Alisa 10.08 2015

согласен.

я показал исследование лавуазье (20 частей кислорода, 80 частей "мертвого" газа который потом азотом нарекут), покажите что там вывел венгр кавендиш и сравним.

 

Кавендиш, начиная с 1777 г., произвел ряд блестящих исследований над газами, входящими в состав атмосферы, о чем первый отчет появился в 1783 г. Найдя, что воздух, полученный из разных местностей, имеет постоянный состав (после удаления углекислоты содержит 70,16% флогистированного воздуха [phlogisticated air - азот] и 20,84% дефлогистированного воздуха [dephlogisticated air - кислород]), Кавендиш - выдающийся приверженец флогистонной теории, противник Лавуазье, задался целью исследовать, что делается с воздухом при соединении с флогистоном (горении), выбирая для этого такие условия, при которых не получалось бы хорошо известной тогда углекислоты.

 

Для этой цели он изучал горение в воздухе серы, фосфора, подвергал воздух в смеси с водородом взрывам при помощи электрических искр, наконец, останавливался над изучением действия на воздух электрического разряда. Еще Пристлей нашел, что воздух под влиянием электрических искр уменьшается в объеме, делается вредным для дыхания, и в нем появляется, по мнению Пристлея, углекислота (fixed air), как при обычном процессе горения (phlogistic process), так что, по мнению Пристлея, электричество есть флогистон или содержит его.

 

Кавендиш показал, что в этих условиях образуется не углекислота, а происходит соединение азота с кислородом, способное поглощаться щелочью и давать соль - селитру.

 

Кавендиш задал себе вопрос, представляет ли атмосферный азот (phlogisticated air) одно определенное вещество или смесь нескольких тел, и для решения этого он сделал опыт, который должен был показать, способен ли атмосферный азот нацело соединяться с кислородом при помощи электрического разряда или нет. Для этой цели он брал воздух и подвергал его действию электрических искр в присутствии щелочи, прибавляя время от времени немного кислорода до тех пор, пока газ не перестал уменьшаться в объеме. Поглотив избыточный кислород, он получил очень незначительное количество газа, не способного соединяться с кислородом.

 

Кавендиш даже определил с большою для тогдашнего времени точностью содержание его в воздухе (1/120 по объему); но результат его исследований прошел незамеченным, может быть, отчасти потому, что благодаря очень ничтожному количеству полученного газа сам Кавендиш не счел себя вправе определенно утверждать относительно присутствия в воздухе нового газообразного тела, отличного от известных тогда газов. Этот газ и был Аргон (занимает третье место по содержанию в воздухе после азота и кислорода).

______________

А теперь сравните эти сверхточные (для того времени) подсчеты, с "частями" Лавуазье. Не говоря уже о том, что Лавуазье знать не знал о других газах в воздухе.

Ответить

Фотография Alisa Alisa 10.08 2015

Вообще Кавендиш сам по себе был очень примечательным человеком.

 

Генри Кавендиш – ученый-отшельник

kaverdish.jpg

 

Герцог Кентский и Девонширский

 

Генри Кавердиш родился 10 октября 1731 в Ницце. Его семья принадлежала к высшей знати Великобритании, и юный родственник герцогов Кентских и Девонширских воспитывался в рафинированных аристократических традициях. Четыре года обучения в Кембриджском университете (1749–1753) привили Кавендишу любовь к естественным наукам.

 

Однако он покинул университет в 1753 году, не получив ученой степени, поскольку не видел необходимости в академической карьере. После ухода из университета он начал вести собственные научные исследования в уединении своего родового имения, для чего приобрел самую лучшую по тем временам аппаратуру.

 

С 1765 г. Кавендиш начал публиковать свои работы в «Philosophical Transactions», журнале Королевского общества, членом которого Кавендиш состоял с 1760 г. Основная его работа этого периода – исследование «Искусственный воздух». Следует заметить, что в ту эпоху ученые считали воздух единым газом, и о том, что это смесь нескольких газов, мало кто догадывался. Именно Кавендишу принадлежит первенство в определении состава воздуха, причем он удивительно точно, как для аппаратуры и методов его времени, определил, что в воздухе по объему содержится 20,83% кислорода (по современным данным – 20,95%).

 

Исследователь воздуха

 

Свое сообщение в статье «Искусственный воздух» Кавендиш делит на три части: первая относится к водороду, который он называет «горючий воздух», вторая — к углекислому газу, третья — к газам, выделяющимся во время брожения и гниения. К основным наблюдениям Кавендиша можно отнести следующие: цинк, железо и олово были единственными металлами, которые выделяли «горючий воздух» при взаимодействии с разбавленными растворами серной и соляной кислот.

 

В своей работе Кавендиш указал на следующие свойства «горючего воздуха» (водорода): он не теряет свою «эластичность», не проявляет заметного растворения в воде и слабо  взаимодействует со щелочами. Кавендиш также исследовал влияние состава смеси кислорода и водорода на взрывоопасность. Работа "Experiments on Air" (1784) содержит открытие чрезвычайной важности, а именно, определение состава воды: Кавендиш показал, что вода состоит из кислорода и водорода, и довольно точно нашел количественные соотношения этих элементов.

 

Другие его работы посвящены изучению водорода. Кавендиш подсчитал, что он в 11 раз легче воздуха (на самом деле, в 14,4 раз). Это навело его на мысль применить водород в попытке подняться в воздух. Однако воздушный шар был создан не им, и намного позже. Далее следует исследование углекислоты, газов, получающихся при гниении и т.д.

 

В 1772 г. Кавендиш открыл в воздухе еще один новый газ – азот, но сообщил об этом лишь своему другу Д. Пристли. Поэтому первооткрывателем азота считается английский химик 18 века Д. Резерфорд. Однако именно Кавендиш впервые подробно изучил свойства азота.

 

Закон Кулона - за 12 лет до Кулона

 

К 1771 г. относится начало исследований Кавендиш по электричеству. В одной из этих работ (1773) Кавендиш за 12 лет до Кулона опытно нашел закон взаимодействий электрических масс, называемый обыкновенно законом Кулона. Этот закон был сформулирован сэром Генри еще в 1771 г. в его статьях, относившихся к теории электричества. В другой работе Кавендиш за 65 лет до Фарадея открыл влияние не проводящих электричество сред на емкость конденсаторов, и даже определил численные величины диэлектрических постоянных для некоторых веществ.

 

Он открыл, что при пропускании электричества искрового разряда через смесь кислорода и азота получается оксид кислорода, который при поглощении водой дает азотную кислоту, а при взаимодействии с раствором щелочи – соли азотной кислоты.

 

К 1798 г. относится знаменитое опытное исследование К. над взаимодействием тел под влиянием силы тяготения; работа производилась по способу, предложенному еще раньше Дж. Митчелем и привела к одному из первых определений средней плотности земли.

В 1796–1798 Кавендиш занимался определениями теплоты фазовых переходов и удельной теплоемкости различных веществ. Изобрел эвдиометр – прибор для анализа газовых смесей, содержащих горючие вещества, ввел в практику осушители.

 

Ученый в башне из слоновой кости

 

А вот в частной жизни сэр Генри был чудаком и оригиналом. Со своими слугами он общался исключительно записками и не заводил личных отношений вне семьи. Согласно одному из источников, для того, чтобы попасть домой, Кавендиш часто пользовался черным ходом, чтобы избежать встреч со своей экономкой. Круг его общения ограничивался лишь клубом Королевского общества, члены которого обедали вместе до еженедельных совещаний. Кавендиш редко пропускал эти встречи и был глубоко уважаем своими современниками.

 

Сэр Генри был совершенно безразличен к окружающему его миру и никогда не интересовался происходящими в этом мире событиями — даже столь значительными, как Французская революция или наполеоновские войны, прокатившиеся по Европе.

 

Большинство научных работ Кавендиша не публиковалось вплоть до второй половины XIX века, когда Джеймс Максвелл занялся разбором семейного архива Кавендиша. И даже сейчас несколько ящиков, заполненных рукописями и приборами, назначение которых не поддается определению, остаются не разобранными. А то немногое, что известно, выглядит весьма необычно.  Кавендиш проводил научные эксперименты, на целые столетия опережая своё время. Так, например, он рассчитал отклонения световых лучей, обусловленные массой Солнца, задолго до Альберта Эйнштейна, и расчёты его почти совпадают с эйнштейновскими. Однако этот результат не был известен почти 100 лет, так как Кавендиш не заботился ни о публикации своих работ, ни о каком-либо признании учёным миром.

 

Он умер 24 февраля 1810 года, оставив состояние в 700 000 фунтов. Завещание ученого содержало категорическое требование, чтобы склеп с его гробом сразу после похорон был наглухо замурован, а снаружи не было никаких надписей, указывающих, кто в этом склепе похоронен. Так и было сделано. Ни одного достоверного портрета Кавендиша тоже не сохранилось.

Ответить