Карл Вильгельм Шееле - Carl Wilhelm Scheele

Карл Вильгельм Шееле
Карл Вильгельм Шееле из Familj-Journalen1874.png
Карл Шееле
Родившийся(1742-12-09)9 декабря 1742 г.
Штральзунд, Шведская Померания, сегодня Германия
Умер21 мая 1786 г.(1786-05-21) (43 года)
Köping, Швеция
НациональностьНемецкий -Шведский
ИзвестенОбнаруженный кислород (независимо), молибден, марганец, барий, хлор, вольфрам и больше
Научная карьера
ПоляХимия

Карл Вильгельм Шееле (Немецкий: [ˈƩeːlə], Шведский:[ˈɧêːlɛ]; 9 декабря 1742 - 21 мая 1786) был немцем и Шведский Поморский химик-фармацевт. Айзек Азимов назвал его «невезучим Шееле», потому что он сделал ряд химических открытий раньше других, которым обычно придают должное.

Например, Шееле обнаружил кислород (несмотря на то что Джозеф Пристли опубликовал свои выводы первым) и определил молибден, вольфрам, барий, водород, и хлор перед Хэмфри Дэви, среди прочего. Шееле открыл органические кислоты винный, щавелевая, мочевой, молочный, и лимонный, а также плавиковый, синильная кислота, и мышьяк кислоты.[1] Всю свою жизнь он предпочитал говорить по-немецки шведскому, поскольку среди шведских фармацевтов обычно говорили на немецком.[2]

биография

Шееле родился в Штральзунд, в Западной Померании, которая в то время была Шведский Доминион внутри Священной Римской империи. Отец Шееле, Иоахим (или Иоганн) Кристиан Шееле, был торговцем зерном и пивоваром из уважаемой немецкой семьи. Его матерью была Маргарета Элеонора Варнекрос.

Друзья родителей Шееле обучили его искусству чтения рецептов и значению химических и фармацевтических знаков.[3] Затем, в 1757 году, в возрасте четырнадцати лет Карла отправили в Гетеборг как ученик фармацевт[2] другому другу семьи и аптекарю, Мартину Андреасу Бауху. Шееле удерживал эту должность восемь лет. За это время он до поздней ночи проводил эксперименты и читал произведения Николя Лемери, Каспар Нойманн, Иоганн фон Левенштерн-Кункель и Георг Эрнст Шталь (чемпион теория флогистона ). Многие из более поздних теоретических рассуждений Шееле были основаны на Штале.[3]

В 1765 году Шееле работал под руководством прогрессивного и хорошо информированного аптекаря К. М. Кьельстрёма в Мальмё, и познакомился с Андерс Джахан Ретциус кто был лектором в Лундский университет а затем профессор химии в Стокгольме. Шееле прибыл в Стокгольм между 1767 и 1769 годами и работал фармацевт. В этот период он обнаружил Винная кислота и со своим другом Ретциусом изучили родство негашеная известь к карбонат кальция. Находясь в столице, он также познакомился со многими светилами, такими как: Авраам Бэк, Питер Йонас Бергиус, Бенгт Бергиус и Карл Фридрейх фон Шульценхайм.

Осенью 1770 года Шееле стал директором лаборатории большой аптеки Локка в Упсала, что примерно в 40 милях к северу от Стокгольма. Лаборатория поставляла химикаты профессору химии. Торберн Бергман. Дружба между Шееле и Бергманом установилась после того, как Шееле проанализировал реакцию Бергмана и его помощника, Йохан Готтлиб Ган, не удалось решить. Реакция была между расплавленным селитра и уксусная кислота это произвело красный пар. Дальнейшее изучение этой реакции позже привело к открытию кислорода Шееле (см. «Теорию флогистона» ниже). Основываясь на этой дружбе и уважении, Шееле бесплатно предоставили лабораторию Бергмана. Оба мужчины получали прибыль от своих рабочих отношений. В 1774 году Питер Йонас Бергиус назначил Шееле членом Шведская королевская академия наук и был избран 4 февраля 1775 года. В 1775 году Шееле также некоторое время управлял аптекой в Köping. Между концом 1776 и началом 1777 года Шееле основал здесь свой бизнес.

29 октября 1777 года Шееле впервые занял свое место на заседании Академии наук и 11 ноября сдал экзамен на звание аптекаря в Королевском медицинском колледже, сделав это с высшими наградами. После своего возвращения в Копинг он посвятил себя, помимо своей работы, научным исследованиям, результатом которых стала длинная серия важных работ.[3]

Существующие теории до Шееле

К тому времени, когда он был подростком, Шееле усвоил доминирующую теорию газов, которой в 1770-х годах была теория флогистона. Флогистон, классифицируемый как «вещество огня», должен был освобождаться от любого горящего материала, и когда он истощался, горение прекращалось. Когда Шееле обнаружил кислород он назвал его «огненным воздухом», поскольку он поддерживает горение. Шееле объяснил кислород, используя флогистические термины, потому что он не верил, что его открытие опровергает теорию флогистона.

Прежде чем Шееле открыл кислород, он изучал воздух. Воздуха считалось элементом, составляющим среду, в которой химические реакции имел место, но не повлияло на реакцию. Исследование воздуха Шееле позволило ему сделать вывод, что воздух представляет собой смесь «огненного воздуха» и «грязного воздуха»; другими словами, смесь двух газов. Шееле провел многочисленные эксперименты, в которых он нагревает такие вещества, как селитра (азотнокислый калий ), диоксид марганца, нитраты тяжелых металлов, карбонат серебра и оксид ртути. Во всех этих экспериментах он выделил один и тот же газ: свой «огненный воздух», который, как он считал, соединялся с флогистоном в материалах, выделяемых во время реакций выделения тепла.

Однако его первая публикация, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer, был доставлен в типографию Swederus в 1775 году, но публиковался только в 1777 году, когда оба Джозеф Пристли и Антуан Лавуазье уже опубликовали свои экспериментальные данные и выводы, касающиеся кислорода и теории флогистона. Карлу приписывают открытие кислорода вместе с двумя другими людьми, Джозефом Пристли и Антуаном Лавуазье. Первое английское издание, Химические наблюдения и эксперименты в воздухе и в огне был опубликован в 1780 году с введением «Химический трактат о воздухе и огне».[4]

Теория флогистона

Гравюра на титульном листе Шееле Химический трактат о воздухе и огне (1777)
(d. Кёнигль. Schwed. Акад. d. Wissenschaft Mitgliedes, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer)

Шееле добился поразительно плодотворных и важных результатов без дорогостоящего лабораторного оборудования, к которому привык его парижский современник Антуан Лавуазье. Благодаря исследованиям Лавуазье, Пристли, Шееле и других, химия стало стандартизированным полем с последовательными процедурами. Хотя Шееле не мог понять значение своего открытия вещества, которое Лавуазье позже назвал кислородом, его работа была важна для отказа от давней теории флогистона.[5]

Исследование Шееле газа, еще не названного кислородом, было вызвано жалобой Торберн Улоф Бергман, профессор Уппсальский университет который в конечном итоге станет другом Шееле. Бергман сообщил Шееле, что селитра, которую он приобрел у работодателя Шееле, после длительного нагревания выделяла красные пары (теперь известные как диоксид азота) при контакте с уксусной кислотой. Быстрое объяснение Шееле заключалось в том, что селитра поглотила флогистон с теплом (превратилась в нитрит, говоря современным языком) и испустила новый флогистон в качестве активного компонента в сочетании с кислотой (даже слабой кислотой).

Затем Бергман предложил Шееле проанализировать свойства оксид марганца (IV). Именно благодаря своим исследованиям оксида марганца (IV) Шееле разработал свою концепцию «огненного воздуха» (его название кислорода). В конечном итоге он получил кислород, нагревая оксид ртути, карбонат серебра, нитрат магния, и другие нитрат соли. Шееле написал о своих открытиях Лавуазье, который смог увидеть значение результатов. Его открытие кислорода (около 1771 г.) было хронологически раньше, чем соответствующая работа Пристли и Лавуазье, но он не публиковал это открытие до 1777 г., после того, как оба его соперника были опубликованы.[6]

Хотя Шееле всегда верил в ту или иную форму теории флогистона, его работа привела флогистон к необычайно простой форме, усложненной только тем фактом, что химики времен Шееле все еще считали, что свет и тепло являются элементами и должны быть найдены в сочетании с ними. . Таким образом, Шееле предположил, что водород состоит из флогистона (восстанавливающий принцип, теряемый при сжигании предметов) и тепла. Шееле предположил, что его огненный воздух или кислород (который он нашел активной частью воздуха, оценивая, что он составляет одну четверть воздуха) в сочетании с флогистоном в объектах производят либо свет, либо тепло (считалось, что свет и тепло состоят из разных пропорции флогистона и кислорода).

Когда позже другие химики показали, что при сжигании водорода образуется вода, и что ржавчина металлов увеличивает их вес, а пропускание воды через горячее железо дает водород, Шееле изменил свою теорию, предположив, что кислород был солью (или «солевым принципом» воды). и что при добавлении к железу воспроизводилась вода, которая увеличивала вес железа в виде ржавчины.

Пиролюзит или MnO2.

Новые элементы и соединения

Утверждается, что в дополнение к его совместному признанию открытия кислорода, Шееле первым открыл другие химические элементы, такие как барий (1772),[7] марганец (1774),[8] молибден (1778),[9] и вольфрам (1781),[10] а также несколько химических соединений, в том числе лимонная кислота,[11] молочная кислота,[12] глицерин,[13] цианистый водород (также известна как синильная кислота в водном растворе),[14] фтороводород,[15] и сероводород (1777).[16] Кроме того, он обнаружил процесс, похожий на пастеризация вместе со средствами массового производства фосфор (1769 г.), благодаря чему Швеция стала одним из ведущих мировых производителей совпадения.

Газообразный хлор.

Шееле сделал еще одно очень важное научное открытие в 1774 году, возможно, более революционное, чем его выделение кислорода. Он определил Лайм, кремнезем, и утюг в образце пиролюзит (нечистый диоксид марганца), данный ему его другом, Иоганн Готтлиб Ган, но не смог идентифицировать дополнительный компонент (это был марганец, который Шееле распознал как новый элемент, но не смог выделить). Когда он обработал пиролюзит соляная кислота над теплой песчаной баней выделялся желто-зеленый газ с сильным запахом.[17] Он обнаружил, что газ опустился на дно открытого баллона и был плотнее обычного воздуха. Он также отметил, что газ не растворяется в воде. Он превратил пробки в желтый цвет и удалил весь цвет с мокрой голубой лакмусовой бумаги и некоторых цветов. Он назвал этот газ с отбеливающими свойствами «дефлогистированная соляная кислота» (дефлогистированная соляная кислота или окисленная соляная кислота). В конце концов, сэр Хэмфри Дэви назвал газ хлор, что касается его бледно-зеленого цвета.

Отбеливающие свойства хлора в конечном итоге превратились в индустрию Берцелиус, и стал основой второй отрасли дезинфекции и дезодорации гнилых тканей и ран (включая раны у живых людей) в руках Лабаррак, к 1824 г.

Смерть

Статуя Шееле в Köping, Швеция.

Осенью 1785 года Шееле начал страдать от симптомов, описываемых как болезнь почек. В начале 1786 года он также заболел кожным заболеванием, которое в сочетании с проблемами с почками настолько ослабило его, что он мог предвидеть раннюю смерть. Помня об этом, он женился на вдове своего предшественника,[3] Поль, за два дня до смерти, чтобы передать ей неоспоримое право собственности на свою аптеку и свое имущество.

В то время как эксперименты Шееле генерировали вещества, которые уже давно признаны опасными, соединения и элементы, которые он использовал для начала своих экспериментов, были опасны с самого начала, особенно тяжелые металлы. Как и большинство его современников, в эпоху, когда существовало несколько методов химической характеристики, Шееле чувствовал запах и вкус любых новых веществ, которые он обнаруживал.[18] Совокупное воздействие на мышьяк, Меркурий, вести, их соединения и, возможно, плавиковая кислота которые он обнаружил, а также другие вещества нанесли урон Шееле, который умер в возрасте 43 лет 21 мая 1786 года в своем доме в Köping. Врачи сказали, что он умер от Меркурий отравление.

Опубликованные статьи

Mémoires de chymie, 1785, французский перевод г-жи. Клодин Пикарде

Все следующие статьи были опубликованы Шееле в течение пятнадцати лет.[3]

  1. (1771) Флуошпар и его кислота
  2. (1774) «Браунштейн» или Магнезия [ Марганец ], две статьи
  3. (1775) Бензоиновая соль [ Бензойная кислота ]
  4. Мышьяк и его кислота
  5. Кремнезем, Глинозем, и Квасцы
  6. Мочевые камни
  7. (1777) Химический трактат о воздухе и огне
  8. (1778) Влажный способ приготовления Mercurius dulcis [ Каломель ]
  9. Простой способ приготовления Pulvis Algarothi [оксихлорид сурьмы]
  10. Молибден
  11. Приготовление нового зеленого цвета
  12. (1779) О количестве чистого воздуха, ежедневно присутствующего в атмосфере
  13. Разложение нейтральных солей известью или железом
  14. Графит
  15. Тяжелый лонжерон
  16. (1780) Флуошпар
  17. Молоко и его кислота
  18. Кислота молочного сахара
  19. О взаимоотношениях тел
  20. (1781) Вольфрам
  21. Горючие вещества в сырой извести
  22. Подготовка Белый свинец
  23. (1782) Эфир
  24. Сохранение Уксус
  25. Coloring Matter в берлинском синем
  26. (1783) Берлинский синий
  27. Своеобразное сладкое начало из масел и жиров [ Глицерин ]
  28. (1784) Попытка кристаллизовать лимонный сок
  29. Составляющие Ревень-земля [ Оксалат кальция ] и получение ацетоселловой кислоты [ Щавелевая кислота ]
  30. Окраска «Средняя соль» «Кровавого щелока» [Желтый пруссат калия]
  31. Воздушно-кислотный [ Угольная кислота или же Углекислый газ ]; Бензойная кислота. Ляпис инфернальный
  32. Сладкое начало из масел и жиров. Воздушно-кислотный
  33. (1785) Фруктовая кислота, особенно малина
  34. Фосфат железа; и жемчужная соль
  35. Встречаемость ревеня [см. 29] в различных растениях
  36. Подготовка Магнезия белая
  37. Горячее золото. Кукурузное масло [ Сивушное масло ]. Каломель
  38. Воздушно-кислотный
  39. Вести амальгама
  40. Уксус-нафта
  41. Лайм. Аммиак или летучие щелочи
  42. Яблочная кислота и Лимонная кислота
  43. Воздух, огонь и вода
  44. (1786) Эссенциальная соль галлов [ Галловая кислота ]
  45. Азотная кислота
  46. Оксид свинца. Дымящаяся серная кислота
  47. Пирофор
  48. Особенности Плавиковая кислота.

Работы Шееле впервые появились в Сделки Шведской академии наук и в различных периодических изданиях, таких как Лоренц Флоренц Фридрих фон Крелль с Chemische Annalen. Работы Шееле были собраны и опубликованы на четырех языках, начиная с Mémoires de Chymie пользователя Mme. Клодин Пикарде в 1785 г. и Химические очерки к Томас Беддоус в 1786 г., затем на латинском и немецком языках.[19]Другой английский перевод был опубликован Доктор Леонард Доббин, в 1931 г.[20]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ричард Майерс, Основы химии (2003)
  2. ^ а б Fors, Hjalmar 2008. Шагая через дверь науки: К. В. Шееле, от ученика фармацевта до человека науки. Ambix 55: 29-49
  3. ^ а б c d е Замок, Фред'к А. Американский аптекарь Том 15, август 1886 г. "Карл Вильгельм Шееле"
  4. ^ p101, A Source Book in Chemistry, 1400-1900, Henry Marshall Leicester, Herbert S. Klickstein - 1969.
  5. ^ Дж. Р. Партингтон (1962). История химии, т. 3. Макмиллан. С. 205–36.
  6. ^ Дж. Р. Партингтон (1962). История химии, т. 3. Макмиллан. С. 219–20.
  7. ^ Шееле (1774) "Om brunsten, eller magnesia, och dess egenskaper" (О коричневом камне [т.е. марганце] или магнезии и его свойствах), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar (Труды Королевской научной академии [Швеции]), 35 : 89-116. Со страницы 102: «4: Нэгот аф эн нй Йорд-арт, хвилкен, са мойкет джаг вет, анну ар обекант». (4-й Что-то из нового типа руды [т.е. минерала], который, насколько мне известно, до сих пор неизвестен.) Со страницы 112: "Den besynnerliga Jord-arten, som visar sig vid alla klara uplösningar af Brunstenen, hvarom något är anfördt i 18. §." (Этот специфический тип руды [т.е. минерал] встречается во всех прозрачных растворах коричневого камня, о которых кое-что говорится в разделе 18.)
  8. ^ Шееле (1774) "Om brunsten, eller magnesia, och dess egenskaper" (О марганце или магнезии и его свойствах), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar (Труды Королевской научной академии [Швеции]), 35 : 89-116.
  9. ^ Карл Вильгельм Шееле (1778) "Försök med Blyerts, Molybdæna" (Эксперимент со свинцом, молибдена), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar, 39 : 247-255.
  10. ^ Карл Вильгельм Шееле (1781) "Вольфрам бестандс-делар" (Составляющие вольфрама), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Новые труды Королевской академии наук [Швеции]), 2 : 89-95.
  11. ^ Карл Вильгельм Шееле (1784) "Anmärkning om Citron-Saft, samt sätt att crystalisera den samma" (Обратите внимание на лимонный сок, а также на способы его кристаллизации), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Новые труды Королевской академии наук), 5 : 105-109.
  12. ^ Карл Вильгельм Шееле (1780) "Om Mjölk och dess syra" (О молоке и его кислоте), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Новые труды Королевской академии наук), 1 : 116-124.
  13. ^ Карл Вильгельм Шееле (1783) "Rön beträffande ett särskilt Socker-Ämne uti exprimerade Oljor och Fettmor" (Результаты, касающиеся определенного сладкого вещества в выраженных маслах и жирных веществах), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Новые труды Королевской академии наук), 4 : 324-329.
  14. ^ Видеть:
    • Карл В. Шееле (1782) "Försök, beträffande det färgande ämnet uti Berlinerblå" (Эксперимент с красящим веществом берлинского синего), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar (Труды Королевской академии наук [Швеции]), 3: 264-275 (на шведском языке).
    • Перепечатано на латыни как: "De materia tingente caerulei berolinensis" в: Карл Вильгельм Шееле с Эрнстом Бенджамином Готлибом Хебенштрайтом (ред.) и Готфридом Генрихом Шефер (пер.), Opuscula Chemica et Physica (Лейпциг («Липсии»), (Германия): Иоганн Годфрид Мюллер, 1789), т. 2, страницы 148-174.
  15. ^ Шееле (1771) "Underskning om fluss-spat och dess syra" (Исследование флюорита и его кислоты), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar (Труды Королевской академии наук [Швеции]), 32 : 129–138.
  16. ^ Карл Вильгельм Шееле, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer (Химический трактат о воздухе и огне) (Упсала, Швеция: Magnus Swederus, 1777), § 97: Die stinckende Schwefel Luft (Зловонный серный воздух [то есть газ]), стр. 149-155.
  17. ^ Видеть:
    • Шееле (1774) "Om brunsten, eller magnesia, och dess egenskaper" (О марганце или магнезии и его свойствах), Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar (Труды Королевской научной академии [Швеции]), 35 : 89-116. На страницах 93-94 (абзац 6) «Med den vanliga Salt-syran». ([Реакции диоксида марганца] со стандартной солью-кислотой [например, соляной кислотой]) Шееле описывает газ (хлор), который образовался, когда он прореагировал диоксид марганца с соляной кислотой. Дальнейшие эксперименты с хлором описаны в параграфах 23-26, страницах 105-110.
    • Английский перевод соответствующих отрывков о хлоре из статьи Шееле опубликован в: Henry M. Leicester, Справочник по химии, 1400-1900 гг. (Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1952), страницы 109-110.
  18. ^ Азимов, Исаак (1966). Благородные газы. ISBN  978-0465051298
  19. ^ Фергюсон, Джон. "Карл Вильгельм Шееле". Британская энциклопедия. 1902. Получено 8 декабря 2017.
  20. ^ Журнал химического общества: некрологи (Л. Доббин), 1952 г.

Рекомендации

внешняя ссылка