Kömür, kurum ve kurum şeklindeki karbon (İngiliz Karbonu, Fransız Karbonu, Alman Kohlenstoff) çok eski zamanlardan beri insanlık tarafından bilinmektedir; yaklaşık 100 bin yıl önce atalarımız ateşe hakim olduklarında her gün kömür ve isle uğraşıyorlardı. Muhtemelen, çok erken insanlar karbon - elmas ve grafitin allotropik modifikasyonlarının yanı sıra fosil kömürü ile tanıştılar. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, karbonlu maddelerin yanması, insanı ilgilendiren ilk kimyasal süreçlerden biriydi. Yanan madde yok olduğundan, ateş tarafından tüketildiğinden, yanma maddenin bir ayrışma süreci olarak kabul edildi ve bu nedenle kömür (veya karbon) bir element olarak kabul edilmedi. Element, yanmaya eşlik eden bir fenomen olan ateşti; Antik çağların unsurlarına ilişkin öğretilerde, ateş genellikle unsurlardan biri olarak görülür. XVII - XVIII yüzyılların başında. Becher ve Stahl tarafından öne sürülen flojiston teorisi ortaya çıktı. Bu teori, yanma sırasında buharlaşan özel bir temel maddenin - ağırlıksız bir sıvı - flojistonun her yanıcı gövdesinde varlığını kabul etti. Çok miktarda kömür yakarken sadece az miktarda kül kaldığından, phlogistics, kömürün neredeyse saf flojiston olduğuna inanıyordu. Bu, özellikle, kömürün "flojistik" etkisinin, "kireç" ve cevherlerden metalleri geri kazanma yeteneğinin açıklamasıydı. Daha sonra phlogistics, Réaumur, Bergman ve diğerleri, kömürün temel bir madde olduğunu anlamaya başladılar. Bununla birlikte, ilk kez "saf kömür", kömür ve diğer maddelerin hava ve oksijen içinde yakılması sürecini inceleyen Lavoisier tarafından kabul edildi. Guiton de Morveau, Lavoisier, Berthollet ve Fourcroix "Kimyasal adlandırma yöntemi" (1787) kitabında, Fransız "saf kömür" (charbone pur) yerine "karbon" (karbon) adı ortaya çıktı. Aynı ad altında, karbon, Lavoisier'in "Temel Kimya Ders Kitabı"ndaki "Basit Cisimler Tablosu"nda görünür. 1791'de İngiliz kimyager Tennant, serbest karbonu ilk elde eden kişiydi; fosfor buharını kalsine tebeşir üzerinden geçirerek kalsiyum fosfat ve karbon oluşumuna neden oldu. Bir elmasın güçlü bir şekilde ısıtıldığında kalıntı bırakmadan yandığı uzun zamandır bilinmektedir. 1751'de Fransız kralı Francis, yakma deneyleri için bir elmas ve bir yakut vermeyi kabul etti, ardından bu deneyler moda oldu. Sadece elmasın yandığı ve yakutun (krom katkılı alüminyum oksit) yanıcı merceğin odağında uzun süreli ısınmaya zarar vermeden dayandığı ortaya çıktı. Lavoisier, büyük bir yanıcı makine kullanarak elmas yakma konusunda yeni bir deney kurdu ve elmasın kristal karbon olduğu sonucuna vardı. Simya döneminde karbon grafitin ikinci allotropu, değiştirilmiş bir kurşun parlaklık olarak kabul edildi ve plumbago olarak adlandırıldı; Pott sadece 1740'ta grafitte herhangi bir kurşun safsızlığının olmadığını keşfetti. Scheele grafiti (1779) inceledi ve bir flojistik olarak onu özel bir kükürt kütlesi, bağlı "hava asidi" (CO 2 ,) ve büyük miktarda flojiston içeren özel bir mineral kömürü olarak kabul etti.
Yirmi yıl sonra Guiton de Morveau, hafifçe ısıtarak elması grafite ve ardından karbonik aside dönüştürdü.
Carboneum'un uluslararası adı lat'den geliyor. karbon (kömür). Kelime çok eski bir kökene sahiptir. Krema ile karşılaştırılır - yakmak; destanların kökü, cal, rusça gar, gal, gol, Sanskritçe sta kaynatmak, pişirmek demektir. "Karbo" kelimesi, diğer Avrupa dillerindeki (karbon, kömür, vb.) karbon adlarıyla ilişkilidir. Alman Kohlenstoff, Kohle - kömürden (Eski Alman kolo, İsveç kylla - ısıtmak için) gelir. Eski Rus ugorati veya ugarati (yanma, kavurma), bir hedefe olası bir geçişle kök gar veya dağlara sahiptir; Eski Rus yug'l'da kömür veya aynı kökenli kömür. Elmas (Diamante) kelimesi eski Yunancadan geliyor - yok edilemez, sert, sert ve grafit Yunancadan geliyor - yazıyorum.
XIX yüzyılın başında. Rus kimya literatüründeki eski kömür kelimesinin yerini bazen "kömür" kelimesi almıştır (Sherer, 1807; Severgin, 1815); 1824'ten beri Solovyov karbon adını tanıttı.
1772'de bir sonbahar günü, Louvre yakınlarında, Infanta'nın bahçesinde, Seine setinde yürüyen Parisliler, altı tekerlekli ahşap bir platform şeklinde düz bir arabaya benzeyen garip bir yapı gördüler. Kocaman pencereleri vardı. Sekiz fitlik bir yarıçapa sahip en büyük iki mercek, güneş ışınlarını toplayan ve onları ikinci, daha küçük bir merceğe ve ardından masanın yüzeyine yönlendiren bir büyüteç oluşturmak üzere birbirine bağlandı. Peruklar ve siyah gözlüklerle deney yapan bilim adamları platformda durdular ve yardımcıları güvertedeki denizciler gibi etrafta koşturarak, bu karmaşık yapıyı güneşte kurarak, armatürü sürekli olarak "silah zoruyla" gökyüzünde yüzer halde tuttular.
Antoine Laurent Lavoisier, 18. yüzyılın "temel parçacık hızlandırıcısı" olan bu tesisi kullananlar arasındaydı. Daha sonra bir elmas yandığında ne olduğuyla ilgilendi.
Elmasların yandığı uzun zamandır biliniyor ve yerel kuyumcular Fransız Bilimler Akademisi'nden herhangi bir risk olup olmadığını araştırmasını istedi. Lavoisier'in kendisi biraz farklı bir soruyla ilgileniyordu: yanmanın kimyasal doğası. “Ateş camı”nın tüm güzelliği, güneş ışınlarını kabın içinde bir noktaya odaklayarak, o noktaya yerleştirilebilecek her şeyi ısıtmasıydı. Gemiden çıkan duman bir tüp vasıtasıyla bir su kabına yönlendirilebilir, burada bulunan partiküller çökeltilir, daha sonra su buharlaştırılır ve kalıntı analiz edilir.
Ne yazık ki, deney başarısız oldu: cam sürekli olarak yoğun ısınmadan patladı. Ancak Lavoisier umutsuzluğa kapılmadı - başka fikirleri vardı. Bilimler Akademisi'ne "maddede bulunan havayı" ve onun, bu havanın yanma süreçleriyle nasıl ilişkili olduğunu incelemek için bir program önerdi.
Newton fiziğin gelişimini doğru yolda yönlendirmeyi başardı, ancak o günlerde kimyada işler çok kötüydü - hala simyanın tutsağıydı. Newton, "İyi bir şekilde bozulmuş bir güherçile ruhu içinde çözülen kına, renksiz bir çözüm verecektir" diye yazdı. Ama onu iyi bir vitriol yağına koyup eriyene kadar sallarsanız, karışım önce sararır, sonra koyu kırmızıya döner." Bu "yemek kitabının" sayfaları, ölçümler veya miktarlar hakkında hiçbir şey söylemedi. "Taze idrara tuzun ruhu konulursa, o zaman her iki solüsyon da kolayca ve sakince karışır" dedi, "ama aynı solüsyon buharlaştırılmış idrara damlatılırsa, bunu tıslama ve kaynama izler ve uçucu ve asidik tuzlar pıhtılaşır. bir süre sonra üçte biri doğada amonyağa benzeyen bir madde. Ve eğer menekşe kaynatma az miktarda taze idrarda çözülerek seyreltilirse, birkaç damla fermente idrar parlak yeşil bir renk alacaktır.
Modern bilimden çok uzak. Simyada, hatta Newton'un yazılarında bile büyüye çok benzer. Günlüklerinden birinde, kendisine Philalethes adını veren simyacı George Starkey'nin kitabından birkaç paragrafı özenle yeniden yazdı.
Pasaj şöyle başlıyor: "[Satürn'de] ölümsüz bir ruh gizlidir." Satürn tarafından, kurşun genellikle anlaşıldı, çünkü her element bir gezegenle ilişkilendirildi. Ancak bu durumda antimon olarak bilinen gümüşi metal kastedilmiştir. "Ölümsüz Ruh", güçlü bir şekilde ısıtıldığında cevherin yaydığı bir gazdır. “Mars, Satürn'e sevgi bağlarıyla bağlıdır (bu, demirin antimona eklendiği anlamına gelir), kendisi de büyük bir gücü yutar, ruhu Satürn'ün bedenini böler ve her ikisinden de Güneş'in battığı harika parlak su akar, ışığını serbest bırakır”. Güneş, bu durumda genellikle amalgam olarak adlandırılan cıvaya batırılmış altındır. "En parlak yıldız olan Venüs, [Mars'ın] kollarındadır." Venüs, bu aşamada karışıma eklenen bakır olarak adlandırıldı. Bu metalurjik reçete, büyük olasılıkla, tüm simyacıların arzu ettiği "filozof taşını" elde etmenin ilk aşamalarının bir açıklamasıdır, çünkü onun yardımıyla temel elementleri altına dönüştürmenin mümkün olduğuna inanılıyordu.
Lavoisier ve çağdaşları bu mistik büyülerin ötesine geçmeyi başardılar, ancak o zamanlar bile kimyacılar, maddelerin davranışının üç ilke tarafından belirlendiğine dair simya fikirlerine hala inanıyorlardı: cıva (sıvılaştırır), tuz (kalınlaştırır) ve kükürt (kalınlaştırır). madde yanıcı). ). Terra pingua ("yağlı" veya "yağlı" toprak) olarak da adlandırılan "kükürtlü ruh" birçok kişinin zihnini meşgul etmiştir. 18. yüzyılın başında, Alman kimyager Georg Ernst Stahl buna phlogiston (Yunanca phlog'dan - ateşe atıfta bulunarak) demeye başladı.
Nesnelerin çok fazla flojiston içerdiği için yandığına inanılıyordu. Nesneler ateş tarafından tüketildikçe bu yanıcı maddeyi havaya bırakırlar. Bir odun parçasını ateşe verirseniz, yalnızca tüm flojistonunu tükettiğinde geride yalnızca bir kül yığını bırakarak yanmayı durdurur. Bu nedenle ağacın kül ve flojistondan oluştuğuna inanılıyordu. Benzer şekilde, kalsinasyondan sonra, i. güçlü ısıtma, metal, ölçek olarak bilinen beyaz, kırılgan bir madde olarak kalır. Bu nedenle metal, flojiston ve puldan oluşur. Paslanma süreci, solunum gibi yavaş bir yanmadır, yani. Flojiston havaya salındığında meydana gelen reaksiyonlar.
Ters süreç de düşünüldü. Cürufun, topraktan çıkarılan cevhere benzediğine inanılıyordu, daha sonra rafine edildi, indirgendi veya kömürün yanında ısıtılarak "canlandı". Kömür, parlak metali eski haline getirmek için cüruf ile birleşen flojiston yaydı.
Kendi içinde, ölçülemeyen, ancak varsayılabilen varsayımsal bir maddenin kullanılması yanlış bir şey içermez. Zamanımızda kozmologlar, galaksilerin merkezkaç kuvvetinin etkisi altında dönme sırasında parçalara ayrılmaması ve Evrenin genişlemesinin arkasında yerçekimi karşıtı “karanlık enerjinin” olması için var olması gereken “karanlık madde” kavramıyla da çalışırlar. .
Flojistonun yardımıyla bilim adamları yanma, kalsinasyon, indirgeme ve hatta solunumu mantıklı bir şekilde açıklayabildiler. Kimya bir anda anlam kazandı.
Bununla birlikte, bu tüm sorunları çözmedi: kalsinasyondan sonra kalan ölçek, orijinal metalden daha ağırdı. Flojistonun maddeden salınmasından sonra nasıl ağırlaştı? Çeyrek bin yıl sonra "karanlık enerji" gibi, phlogiston, Fransız filozof Condorcet'in sözleriyle, "yerçekimine zıt yöndeki kuvvetler tarafından harekete geçirildi." Bu fikri daha şiirsel kılmak için bir kimyager, flojistonun "dünyanın moleküllerine kanatlar verdiğini" söyledi.
Lavoisier, o zamanın bilim adamları gibi, flojistonun maddenin ana bileşenlerinden biri olduğundan emindi. Ancak elmaslarla ilgili deneylerin başlamasıyla birlikte düşünmeye başladı: Bir şey sıfırdan daha hafif olabilir mi?
Annesi o daha çocukken öldü ve ona Ana Çiftlik adı verilen kazançlı bir işletmeye girmesi için yeterli bir miras bıraktı. Fransız hükümeti, özel şahıslardan oluşan bu konsorsiyumla, Lavoisier gibi mültezimlerin belli bir paya sahip olduğu vergileri toplamak için bir anlaşma yaptı. Bu aktivite onu sürekli olarak araştırmadan uzaklaştırdı, ancak bir süre sonra Avrupa'nın en iyi laboratuvarlarından birinin sahibi olmasına izin veren bir gelir sağladı. 1769'daki ilk deneyler arasında, Lavoisier'in o sırada mevcut olan suyun toprağa dönüştürülebileceği fikrini test etmeye karar verdiği bir deney vardı.
Kanıtlar yeterince ikna ediciydi: Bir tavada buharlaşan su, katı bir kalıntı bırakıyor. Ancak Lavoisier, "pelikan" olarak bilinen bir damıtma kabı kullanarak dibine inmeye karar verdi. Tabanda büyük yuvarlak bir kaba ve küçük bir üst bölmeye sahip olan gemi, buharın tekrar aşağı geri döndüğü iki bükülmüş boru (biraz pelikan gagası gibi) ile donatılmıştı. Simyacılar için pelikan, Mesih'in kurban kanını sembolize ediyordu, bu nedenle “pelikan” kabının dönüşüm gücüne sahip olduğuna inanılıyordu. Ayrıca Pelikan'da kaynayan su sürekli buharlaşıp yoğuşacak ve böylece katı, sıvı veya gaz hiçbir madde sistemden çıkamayacaktı.
Yüz gün boyunca saf suyu damıtarak, Lavoisier çökeltinin gerçekten var olduğunu keşfetti. Ama nereden geldiğini tahmin etti. Boş Pelikan'ı tartarken kabın hafiflediğini fark etti. Tortuyu kurutup tarttıktan sonra, Lavoisier tortunun ağırlığının kabın ağırlığındaki azalmaya oldukça doğru bir şekilde karşılık geldiğini gördü ve bu gerçek onu kabın camının tortunun kaynağı olduğu fikrine götürdü.
İki yıl sonra, 1771'de Lavoisier yirmi sekiz yaşındaydı. Aynı yıl evlendi. Seçtiği kişi, başka bir çiftçinin on üç yaşındaki kızı Marie-Anne Pierrette Polze idi. (Bu oldukça güzel kız o zamanlar nişanlıydı ve ikinci potansiyel nişanlısı elli yaşındaydı.) Maria Anna, kocasının bilimsel çalışmalarını o kadar çok sevdi ki, kimyada çabucak ustalaştı ve elinden gelen her şekilde yardım etti: notlar aldı, İngilizce bilimsel literatürü tercüme etti. Fransızcaya çevirdi ve o kadar zarif bir deney için en karmaşık planları yaptı ki, tıpkı filozofun taşı gibi, simyayı kimyaya dönüştürmek kaderindeydi.
Lavoisier kuşağının kimyagerleri, İngiliz Joseph Priestley'in dediği gibi, "birkaç çeşit hava vardır" zaten biliyorlardı. Mefitik ("kötü" veya "eski") hava alevin sönmesine neden olur ve içindeki fare boğularak ölür. Bu tür hava, kireç suyunu (kalsiyum hidroksit) bulanıklaştırarak beyaz bir çökelti (kalsiyum karbonat) oluşturur. Ancak bitkiler bu havada kendilerini iyi hissettiler ve bir süre sonra tekrar nefes alabilir hale getirdiler.
Bir mum kapalı bir kapta bir süre yandığında başka bir boğucu gaz oluştu. Bu gaz kireçli suyu çökeltmedi ve yanma süreciyle oldukça açık bir şekilde ilişkili olduğu için, filojistik hava veya nitrojen (Yunanca "cansız" kelimesinden gelir) olarak bilinir hale geldi. En gizemli olanı, demir talaşları seyreltik sülfürik asit içinde çözüldüğünde açığa çıkan uçucu gazdı. O kadar yanıcıydı ki "yanıcı hava" olarak adlandırıldı. Bir balonu bu havayla şişirirseniz yerden çok yükseğe çıkacaktır.
Soru, yeni hava türlerinin kimyasal elementler mi, yoksa Priestley'nin önerdiği gibi, flojiston ilave edilerek veya çıkarılarak elde edilen "sıradan" havanın modifikasyonları mı olduğu sorusu ortaya çıktı.
Lavoisier, şüpheciliği dizginlemekte güçlük çekerek meslektaşlarının bazı deneylerini tekrarladı. Fosforik asit üretmek için fosforun yakılmasının veya sülfürik asit üretmek için kükürtün yakılmasının, ağırlığı kullanılan maddelerin ağırlığını aşan maddelerle sonuçlandığını doğruladı; metallerin tavlanmasında olduğu gibi. Ama bu değişiklik neden oluyor? Bu sorunun cevabını bulmuş gibi görünüyordu. Mühürlü bir cam kap içinde kalayı ısıtmak için bir büyüteç kullanarak, deneyden önce ve sonra tüm kurulumun aynı ağırlıkta olduğunu buldu. Gemiyi yavaşça açarak, havanın bir gürültüyle içeri girdiğini duydu, ardından ağırlık tekrar arttı. Belki nesneler flojiston yaydıkları için değil, havanın bir kısmını emdikleri için yanarlar?
Eğer öyleyse, o zaman kurtarma, yani. cevheri saf metale eritmek havanın serbest kalmasına yol açar. "Litarj" adı verilen belirli bir miktarda kurşun ölçeği ölçtü ve bir parça kömürün yanındaki bir su kabındaki küçük bir platforma yerleştirdi. Bütün bunları bir cam çan ile kapladıktan sonra, ölçeği bir büyüteçle ısıtmaya başladı. Yer değiştiren sudan, gazın salınımını tahmin edebiliyordu. Serbest kalan gazı dikkatlice toplayarak, alevin bu gazdan çıktığını ve kireçli suyun çökeldiğini buldu. Görünüşe göre "eski" hava restorasyonun bir ürünüydü, ama sadece bu muydu?
Cevabın, Parisli eczacılar tarafından sifiliz tedavisi olarak ons başına 18 veya daha fazla livre, yani cıva skalası olarak satılan mercurius calcinatus veya cıva ölçeği adı verilen kırmızımsı bir maddede yattığı ortaya çıktı. Bugünkü fiyatlara çevrilirse 1.000 dolar. Bu maddeyle yapılan herhangi bir deney, yanan elmaslarla yapılan deneylerden daha az abartılı değildi. Diğer herhangi bir ölçek gibi, saf metalin güçlü bir alevde kalsine edilmesiyle elde edilebilir. Ancak, daha fazla ısıtıldığında ortaya çıkan madde tekrar cıvaya dönüştü. Başka bir deyişle, mercurius calcinatus, kömür kullanılmadan bile yeniden üretilebilir. Ama o zaman flojistonun kaynağı neydi? 1774'te Lavoisier ve Fransız Bilimler Akademisi'ndeki birkaç meslektaşı, cıva ölçeğinin gerçekten de "ek maddeler olmadan" ağırlığın yaklaşık on ikide biri kadar bir kayıpla azaltılabileceğini doğruladı.
Priestley ayrıca bu maddeyi bir büyüteçle ısıtarak ve salınan gazları toplayarak denedi. “Beni o kadar çok etkileyen şey, beni bunaltan duyguları ifade etmeye kelimelerin bile yetmemesi,” diye yazdı daha sonra, “mum bu havada oldukça güçlü bir alevle yandı... Bir açıklama bulamadım. bu olgu." Laboratuar faresinin sihirli gazda kendini iyi hissettiğini öğrenince, onu kendi kendine solumaya karar verdi. “Bana bir süre sonra göğsümde olağanüstü bir hafiflik ve özgürlük hissettim. Bu temiz havanın sonunda modaya uygun bir lüks eşya olacağını kim tahmin edebilirdi. Bu arada, sadece iki fare ve ben onu soluma zevkini yaşadık.
Birinin iyi soluduğu ve kolayca yandığı gaz, Priestley "deflojistik" olarak adlandırmaya karar verdi, yani. havanın en saf hali. Böyle bir akıl yürütmede yalnız değildi. İsveç'te Carl Wilhelm Scheele adlı bir eczacı da "ateş havası"nın özelliklerini inceledi.
Bu zamana kadar Lavoisier, mercurius calcinatus'un restorasyonu sırasında salınan gazı "solunum için son derece yararlı" veya "canlı" hava olarak adlandırıyordu. Priestley gibi o da bu gazın orijinal haliyle hava olduğuna inanıyordu. Ancak burada Lavoisier bir zorlukla karşılaştı. Kömür kullanarak cıva ölçeğini kurtarmaya çalıştığında, yani. eski, kanıtlanmış şekilde, litarjın restorasyonu sırasındaki ile aynı gaz salındı - bir mum alevini söndürdü ve kireç suyunu çöktürdü. Kömür olmadan cıva ölçeği azaltıldığında neden “canlı” hava salındı, ancak kömür kullanıldığında boğucu “eski” hava ortaya çıktı?
Her şeyi temizlemenin tek bir yolu vardı. Lavoisier raftan düz matara denen bir kap aldı. Alt kısmı yuvarlaktı ve yüksek boyun, Lavoisier tarafından önce aşağı, sonra tekrar yukarı kıvrılacak şekilde ısıtılıp bükülmüştü.
1769 deneyinde gemi bir pelikana benziyorsa, mevcut olan bir flamingoya benziyordu. Lavoisier, kabın yuvarlak alt bölmesine dört ons saf cıva döktü (şekilde A etiketli). Kap, boynu açık bir kapta olacak şekilde fırına yerleştirildi, yine cıva ile dolduruldu ve daha sonra bir cam çan içine yükseltildi. Kurulumun bu kısmı, deney sırasında tüketilecek hava miktarını belirlemek için kullanıldı. Seviyeyi (LL) bir kağıt şeritle işaretleyerek sobayı yaktı ve A odasındaki cıvayı neredeyse kaynama noktasına getirdi.
İlk gün özel bir şey olmadığı varsayılabilir. Az miktarda cıva buharlaştı ve düz şişenin duvarlarına yerleşti. Ortaya çıkan toplar tekrar aşağı akacak kadar ağırdı. Ancak ikinci gün, cıva ölçeğinin yüzeyinde kırmızı noktalar oluşmaya başladı. Sonraki birkaç gün içinde kırmızı kabuğun boyutu maksimuma ulaşana kadar arttı. On ikinci gün, Lavoisier deneyi durdurdu ve bazı ölçümler aldı.
O zaman, cam çan içindeki cıva, ölçek oluşturmak için kullanılan hava miktarı kadar başlangıç seviyesini aştı. Laboratuvar içindeki sıcaklık ve basınçtaki değişiklikleri hesaba katan Lavoisier, hava miktarının orijinal hacminin yaklaşık altıda biri kadar azaldığını hesapladı, yani. 820 ila 700 kübik santimetre. Ek olarak, gazın doğası değişti. Kalan havanın bulunduğu kabın içine bir fare konulduğunda hemen boğulmaya başladı ve “bu havaya konulan mum suya konmuş gibi hemen söndü”. Ancak gaz, kireçli suda çökelmeye neden olmadığından, "eski havadan" ziyade nitrojene atfedilmesi daha olasıydı.
Fakat yanma sırasında cıva havadan ne aldı? Metal üzerinde oluşan kırmızı kaplamayı çıkardıktan sonra, Lavoisier onu tekrar cıva haline gelene kadar bir imbikte ısıtmaya başladı ve 100 ila 150 santimetreküp gaz açığa çıkardı - yaklaşık olarak kalsinasyon sırasında emilen cıva ile aynı miktarda. Bu gaza verilen mum "güzelce yandı" ve odun kömürü için için yanmadı, "o kadar parlak bir ışıkla parladı ki gözler buna dayanamadı".
Bu bir dönüm noktasıydı. Yanan cıva, atmosferden "canlı" havayı emerek nitrojen bıraktı. Cıvanın geri kazanılması tekrar "canlı" havanın salınmasına yol açtı. Böylece Lavoisier, atmosferik havanın iki ana bileşenini ayırmayı başardı.
Elbette, sekiz kısım "canlı" hava ile kırk iki kısım nitrojeni karıştırdı ve ortaya çıkan gazın sıradan havanın tüm özelliklerine sahip olduğunu gösterdi. Analiz ve Sentez: "Bu, kimyada mevcut olan en ikna edici kanıttır: Ayrıştıkça hava yeniden birleşir."
1777'de Lavoisier, araştırmasının sonuçlarını Bilimler Akademisi üyelerine bildirdi. Phlogiston'un bir uydurma olduğu ortaya çıktı. Asit oluşumundaki rolü nedeniyle oksijen adını verdiği madde "canlı" havayı emdiğinde yanma ve kalsinasyon meydana geldi. (Oxy, Yunanca "keskin" anlamına gelir.) Havadaki oksijenin emilmesi, havada yalnızca solunamaz nitrojen bırakır.
"Eski" hava olarak adlandırılan gaz ise, indirgeme sırasında açığa çıkan oksijenin odun kömürü içindeki bir şeyle birleşmesi ve bugün karbondioksit dediğimiz şey elde edilmesiyle oluşmuştur.
Yıllar geçtikçe, Lavoisier'in meslektaşları, özellikle de Priestley, yaptıkları deneylerde önceliği kendisine mal ettiğini iddia ettiler.Priestley bir keresinde Lavoisier çiftinin evinde yemek yedi ve onlara filojistondan yoksun havasını anlattı ve İsveçli eczacı Scheele, Lavoisier'i gönderdi. deneyiminizi anlatan bir mektup. Ancak tüm bunlarla birlikte, oksijenin flojistondan yoksun hava olduğunu düşünmeye devam ettiler.
2001 yılında prömiyeri yapılan Oksijen oyununda, iki kimyager, Carl Gerassi ve Roald Hoffmann, İsveç kralının bu üç bilim insanından hangisinin oksijeni keşfeden olarak kabul edilmesi gerektiğine karar vermek için Stockholm'e davet ettiği bir komplo hazırladı. Gazı ilk izole eden Scheele ve gazın varlığından söz eden bir makaleyi ilk yayınlayan Priestley oldu, ancak keşfettiklerini yalnızca Lavoisier anladı.
Çok daha derine baktı ve kütlenin korunumu yasasını formüle etti. Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak, madde - bu durumda yanan cıva ve hava - şekil değiştirir. Ama kütle yaratılmaz ve yok olmaz. Reaksiyona kaç madde girerse, çıkışta aynı miktar elde edilmelidir. Bir vergi tahsildarının söyleyeceği gibi, dengenin yine de bir araya gelmesi gerekiyor.
1794'te, devrimci terör sırasında, Lavoisier ve Marie Anne'nin babası, diğer mültezimlerle birlikte "halk düşmanı" olarak kabul edildi. Bir arabaya bindirilmişler, görünüşte ayrıntılı olarak bile Lavoisier'in elmasları yaktığı platforma benzeyen ahşap bir platformun inşa edildiği Place de la Revolución'a getirildiler. Sadece büyük lensler yerine Fransız teknolojisinin başka bir başarısı vardı - giyotin.
Son zamanlarda internette, yürütme sırasında Lavoisier'in son deneyini gerçekleştirmeyi başardığına dair bir mesaj düştü. Gerçek şu ki, Fransa'da giyotini kullanmaya başladılar, çünkü onu en insancıl infaz şekli olarak gördüler - anında ve acısız ölüm getiriyor. Ve şimdi Lavoisier bunun böyle olup olmadığını öğrenme şansına sahipti. Giyotin bıçağı boynuna değdiği an gözlerini kırptı ve elinden geldiğince yaptı. Kalabalığın içinde kaç kez gözlerini kırpmayı başardığını sayması gereken bir asistan vardı. Bu hikayenin bir kurgu olması mümkündür, ancak oldukça Lavoisier ruhuna uygundur.
Oyundaki bu sözler Marie-Anne Lavoisier tarafından konuşulmaktadır.
"Elmas" kelimesi Yunancadan gelmektedir. Rusçaya "" olarak çevrilmiştir. Gerçekten de bu taşa zarar vermek için insanüstü çabalar göstermeniz gerekiyor. Kendisi zarar görmeden bildiğimiz tüm mineralleri keser ve çizer. Asit ona zarar vermez. Bir keresinde, meraktan, bir demirhanede bir deney yapıldı: bir örsün üzerine bir elmas yerleştirildi ve bir çekiçle vuruldu. Demir neredeyse ikiye bölündü ama taş bozulmadan kaldı.
Elmas güzel bir mavimsi renkle yanar.
Tüm katı maddeler arasında elmas en yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Metale karşı bile sürtünmeye karşı dayanıklıdır. En düşük sıkıştırma oranına sahip en elastik mineraldir. Pırlantanın ilginç bir özelliği de yapay ışınların etkisi altında bile ışıldamasıdır. Gökkuşağının tüm renkleri ile parlar ve renkleri ilginç bir şekilde kırar. Bu taş güneş rengine doymuş gibi görünüyor ve sonra onu yayar. Bildiğiniz gibi doğal pırlanta çirkindir, kesimi ona gerçek güzelliği verir. Kesilmiş pırlantadan yapılan mücevhere pırlanta denir.
Deneylerin tarihi
17. yüzyıl İngiltere'sinde Boyle, bir elmasın üzerine bir mercek aracılığıyla güneş ışını parlatarak bir elması yakmayı başardı. Bununla birlikte, Fransa'da, bir eritme kabında elmasları kalsine etme deneyi herhangi bir sonuç vermedi. Deneyi yapan Fransız kuyumcu, taşların üzerinde sadece ince bir koyu renkli plak tabakası buldu. 17. yüzyılın sonunda, İtalyan bilim adamları Averani ve Targioni, iki elması birleştirmeye çalışırken, bir elmasın yandığı sıcaklığı - 720 ila 1000 ° C arasında belirlemeyi başardılar.
Kristal kafesin güçlü yapısı nedeniyle elmas erimez. Madeni eritmek için yapılan tüm girişimler onu yakmakla sonuçlandı.
Büyük Fransız fizikçi Antoine Lavoisier daha da ileri giderek elmasları hava geçirmez cam bir kaba koyup oksijenle doldurmaya karar verdi. Büyük bir mercek yardımıyla taşları ısıttı ve taşlar tamamen yandı. Hava ortamının bileşimini inceledikten sonra, oksijene ek olarak, oksijen ve karbonun bir kombinasyonu olan karbon dioksit içerdiğini buldular. Böylece cevap alındı: elmaslar yanar, ancak yalnızca oksijen mevcut olduğunda, yani. açık havada. Yanan elmas karbondioksite dönüşür. Bu nedenle, kömürün aksine, elmasın yanmasından sonra kül bile kalmaz. Bilim adamlarının deneyleri, elmasın başka bir özelliğini doğruladı: Oksijen yokluğunda elmas yanmaz, ancak moleküler yapısı değişir. 2000 °C sıcaklıkta sadece 15-30 dakikada grafit elde edilebilir.
Antoine Lavoisier elması neden yaktı?
On sekizinci yüzyıl, Fransa, Paris. Kimya biliminin gelecekteki yaratıcılarından biri olan Antoine Laurent Lavoisier, laboratuvarının sessizliğinde çeşitli maddelerle uzun yıllar deneyler yaptıktan sonra, bilimde gerçek bir devrim yaptığına tekrar tekrar ikna olmuştur. Maddelerin hava geçirmez şekilde kapatılmış hacimlerde yanması üzerine yaptığı esasen basit kimyasal deneyler, o zamanlar genel olarak kabul edilen flojiston teorisini tamamen çürütüyor. Ancak, bilim dünyasında yeni "oksijen" yanma teorisi lehine güçlü, kesinlikle nicel kanıtlar kabul edilmiyor. Görsel ve kullanışlı bir flojiston modeli zihinlere çok sağlam bir şekilde yerleşmiştir.
Ne yapalım? Fikrini savunmak için iki ya da üç yıl boyunca boşa geçen çabalardan sonra Lavoisier, bilimsel ortamının henüz tamamen teorik argümanlar için olgunlaşmadığı ve tamamen farklı bir yoldan gitmesi gerektiği sonucuna varıyor. 1772'de büyük kimyager bu amaçla alışılmadık bir deney yapmaya karar verdi. Herkesi mühürlü bir kazanda... ağır bir elmas parçasında yanma gösterisine katılmaya davet ediyor. Meraka nasıl direnebilirsin? Sonuçta, bu hiçbir şeyle ilgili değil, bir elmasla ilgili!
Laboratuvara sansasyonel mesajdan sonra, kasaba halkıyla birlikte, bilim adamının ateşli muhaliflerinin, ondan önce her türlü kükürt, fosfor ve kömürle yaptığı deneylere dalmak istemeyen laboratuvara döküldüğü oldukça anlaşılabilir. . Oda parıldamak için parlatıldı ve toplum içinde yakılmaya mahkûm edilmiş değerli bir taştan daha az parlamadı. Lavoisier'in o zamanlar laboratuvarının dünyanın en iyilerinden birine ait olduğu ve sahibinin ideolojik karşıtlarının şimdi katılmaya hevesli olduğu pahalı bir deneye tamamen karşılık geldiği söylenmelidir.
Elmas başarısız olmadı: diğer aşağılık maddelere uygulanan aynı yasalara göre görünür bir iz bırakmadan yandı. Bilimsel bir bakış açısından esasen yeni bir şey olmadı. Ancak "bağlı hava"nın (karbondioksit) oluşum mekanizması olan "oksijen" teorisi, sonunda en köklü şüphecilerin bile bilincine ulaştı. Elmasın iz bırakmadan kaybolmadığını, ateş ve oksijenin etkisiyle niteliksel değişikliklere uğradığını, başka bir şeye dönüştüğünü anladılar. Sonuçta, deneyin sonunda, şişe tam olarak başlangıçtaki kadar ağırdı. Böylece, elmasın herkesin gözleri önünde yanlış bir şekilde ortadan kaybolmasıyla birlikte, bir maddenin yanması sırasında kaybolduğu iddia edilen varsayımsal bir bileşeni ifade eden "flojiston" kelimesi, bilimsel sözlükten sonsuza kadar kayboldu.
Ama kutsal bir yer asla boş değildir. Biri gitti, biri geldi. Flojiston teorisinin yerini yeni bir temel doğa yasası aldı - maddenin korunumu yasası. Lavoisier, bilim tarihçileri tarafından bu yasanın kaşifi olarak kabul edilmiştir. Bir elmas, insanlığı varlığına ikna etmeye yardımcı oldu. Aynı zamanda, aynı tarihçiler, sansasyonel olayın etrafına o kadar sis bulutları attılar ki, gerçeklerin güvenilirliğini anlamak hala oldukça zor. Önemli bir keşfin önceliği, çeşitli ülkelerin "vatansever" çevreleri tarafından uzun yıllar ve sebepsiz yere tartışıldı: Rusya, İtalya, İngiltere ...
İddiaları haklı çıkarmak için hangi argümanlar kullanılıyor? En gülünç. Örneğin Rusya'da, maddenin korunumu yasası, onu gerçekten keşfetmemiş olan Mikhail Vasilyevich Lomonosov'a atfedilir. Dahası, kanıt olarak, kimya bilimi yazarları, kişisel yazışmalarından alıntıları utanmadan kullanırlar; burada bilim adamı, maddenin özellikleri hakkındaki argümanlarını meslektaşlarıyla paylaşırken, iddiaya göre kişisel olarak bu bakış açısı lehine tanıklık eder.
İtalyan tarihçiler, kimya biliminde dünya keşfinin önceliği konusundaki iddialarını şu gerçeğiyle açıklıyorlar... Lavoisier, deneylerde elmas kullanma fikrine sahip olan ilk kişi değildi. 1649'da, önde gelen Avrupalı bilim adamlarının bu tür deneyler hakkında rapor veren mektuplarla tanıştığı ortaya çıktı. Bunlar Floransa Bilimler Akademisi tarafından sağlandı ve içeriklerinden, yerel simyacıların zaten zayıf oldukları, elmasları ve yakutları güçlü bir ateşe maruz bırakarak hava geçirmez şekilde kapatılmış kaplara yerleştirdikleri anlaşılıyordu. Aynı zamanda, elmaslar kayboldu ve yakutlar orijinal formlarında korundu, bundan elmas hakkında "doğası açıklamaya meydan okuyan gerçekten büyülü bir taş" olduğu sonucuna varıldı. Ne olmuş? Hepimiz bir şekilde seleflerimizin izinden gidiyoruz. Ve İtalyan Orta Çağ simyacılarının elmasın doğasını tanımamış olmaları, yalnızca, diğer birçok şeyin onların bilinçleri için erişilemez olduğunu düşündürür; hava erişimi.
Lavoisier'in sansasyonel deneye dahil olduğunu genellikle reddeden İngilizlerin yazarlık hırsları da çok titrek görünüyor. Onlara göre, liyakat, aslında insanlık tarafından dünyanın en pahalı iki metalinin - osmiyum ve iridyumun keşfedicisi olarak bilinen yurttaşları Smithson Tennant'a ait olan büyük Fransız aristokratının varlığına haksız yere yatırıldı. İngilizlerin dediği gibi, bu tür gösteri hileleri yapan oydu. Özellikle altın bir kapta bir elmas yaktı (bundan önce grafit ve kömür). Ve kimyanın gelişimi için önemli olan, tüm bu maddelerin aynı nitelikte olduğu ve yandığında, yanıcı maddelerin ağırlığına tam olarak uygun olarak karbondioksit oluşturduğu sonucuna varan oydu.
Ancak bilim tarihçileri, Rusya'da, hatta İngiltere'de bile, Lavoisier'in olağanüstü başarılarını ne kadar küçümsüyorlarsa ve ona özgün araştırmalarda ikincil bir rol veriyorlarsa, yine de başarısız oluyorlar. Parlak Fransız, dünya toplumunun gözünde kapsamlı ve özgün bir zihniyete sahip bir adam olmaya devam ediyor. Damıtılmış suyla yaptığı ünlü deneyini hatırlamak yeterlidir; bu, o zamanlar birçok bilim adamı arasında suyun ısıtıldığında katı hale dönüşme kabiliyeti konusundaki görüşü bir kez ve herkes için sarstı.
Bu yanlış görüş, aşağıdaki gözlemler temelinde oluşturulmuştur. Su "kuru" hale gelinceye kadar buharlaştırıldığında, kabın dibinde her zaman basit olması için "toprak" olarak adlandırılan katı bir kalıntı bulundu. Buradan suyun toprağa dönüştürülmesinden söz ediliyordu.
1770'de Lavoisier, geleneksel bilgeliği teste tabi tuttu. Başlangıç olarak, mümkün olan en saf suyu elde etmek için her şeyi yaptı. O zamanlar bunu başarmanın tek bir yolu vardı - damıtma. Doğadaki en iyi yağmur suyunu alan bilim adamı, onu sekiz kez aştı. Daha sonra, önceden tartılmış bir cam kabı kirliliklerden arındırılmış suyla doldurdu, hava geçirmez şekilde kapattı ve ağırlığı tekrar kaydetti. Ardından, üç ay boyunca bu kabı bir brülörde ısıtarak içindekileri neredeyse kaynattı. Sonuç olarak, tankın dibinde gerçekten "toprak" vardı.
Ama nerede? Bu soruyu cevaplamak için Lavoisier, kütlesi azalmış olan kuru kabı tekrar tarttı. Kabın ağırlığının, içinde göründüğü kadar değiştiğini belirledikten sonra, deneyci, meslektaşlarının kafasını karıştıran katı kalıntının camdan süzüldüğünü ve herhangi bir mucizevi dönüşümden söz edilemeyeceğini fark etti. suyun toprağa. Böyle ilginç bir kimyasal süreç gerçekleşir. Ve yüksek sıcaklıkların etkisi altında çok daha hızlı akar.
