Карл Вильгельм Шееле

Карл Вильгельм Шееле
Интерпретация Шееле конца 19 или начала 20 века, поскольку современные его портреты неизвестны (ксилограф Ида Аманда Мария Фаландер (1842–1927))
Рожденный	( 1742-12-09 ) 9 декабря 1742 г. Штральзунд , Шведская Померания
Умер	21 мая 1786 г. ) ( 1786-05-21 ) ( 43 года Чепинг , Швеция
Национальность	Немецкий - Шведский
Известный	Обнаружил кислород (независимо), молибден , марганец , барий , хлор , вольфрам и многое другое.
Научная карьера
Поля	Химия

Карл Вильгельм Шееле (англ. Немецкий: [ˈʃeːlə] , Шведский: [ˈɧêːlɛ] ; 9 декабря 1742 г. - 21 мая 1786 г. ) был шведским немцем химик-фармацевт.

Шееле открыл кислород (хотя Джозеф Пристли первым опубликовал свои открытия) и идентифицировал, среди прочего, молибден , вольфрам , барий , водород и хлор . Шееле открыл органические кислоты винную , щавелевую , мочевую , молочную и лимонную , а также плавиковую , синильную и мышьяковую кислоты. Всю свою жизнь он предпочитал говорить по-немецки, а не по-шведски, поскольку шведские фармацевты обычно говорили по-немецки.

Биография

Шееле родился в Штральзунде , в западной Померании, которая в то время была шведским доминионом в составе Священной Римской империи. Отец Шееле, Иоахим (или Иоганн ) Кристиан Шееле был торговцем зерном и пивоваром. из уважаемой померанской семьи. Его матерью была Маргарета Элеонора Варнекрос.

Друзья родителей Шееле научили его искусству чтения рецептов и значению химических и фармацевтических знаков. Затем, в 1757 году, четырнадцатилетнего Карла отправили в Гетеборг учеником аптекаря. другому другу семьи и аптекарю, Мартину Андреасу Бауху. Шееле оставался на этой должности восемь лет. В это время он проводил эксперименты до поздней ночи и читал работы Николя Лемери , Каспара Ноймана , Иоганна фон Левенштерн-Кюнкеля и Георга Эрнста Шталя (поборника теории флогистона ). Большая часть более поздних теоретических рассуждений Шееле была основана на идеях Шталя.

В 1765 году Шееле работал под руководством прогрессивного и хорошо информированного аптекаря К. М. Кьельстрема в Мальмё и познакомился с Андерсом Яханом Ретциусом , который был преподавателем в Лундском университете , а затем профессором химии в Стокгольме. Шееле прибыл в Стокгольм между 1767 и 1769 годами и работал фармацевтом . В этот период он открыл винную кислоту и вместе со своим другом Ретциусом изучил связь негашеной извести с карбонатом кальция . Находясь в столице, он также познакомился с такими фигурами, как Авраам Бек , Петер Йонас Бергиус , Бенгт Бергиус и Карл Фридрейх фон Шульценхайм .

Осенью 1770 года Шееле стал директором лаборатории большой аптеки Локка в Уппсале , примерно в 65 км (40 миль) к северу от Стокгольма. Лаборатория поставляла химикаты профессору химии Торберну Бергману . Дружба между Шееле и Бергманом завязалась после того, как Шееле проанализировал реакцию, которую Бергман и его помощник Йохан Готлиб Ган не смогли разрешить. Реакция происходила между расплавленной селитрой и уксусной кислотой , в результате чего образовывался красный пар. Дальнейшее изучение этой реакции позже привело Шееле к открытию кислорода (см. «Теорию флогистона» ниже). На основании этой дружбы и уважения Шееле получил право бесплатно пользоваться лабораторией Бергмана. Оба мужчины получали прибыль от своих рабочих отношений. В 1774 году Петер Йонас Бергиус выдвинул Шееле в члены Шведской королевской академии наук и избрал его 4 февраля 1775 года. В 1775 году Шееле также некоторое время управлял аптекой в ​​Кёпинге . В конце 1776 — начале 1777 года Шееле основал здесь свой бизнес.

29 октября 1777 года Шееле в первый и единственный раз занял свое место на заседании Академии наук, а 11 ноября сдал экзамен на аптекаря в Королевском медицинском колледже, сделав это с высочайшими почестями. По возвращении в Чепинг он, помимо своей работы, посвятил себя научным исследованиям, в результате которых был написан длинный ряд важных статей.

Айзек Азимов назвал его «Шиле-неудачником», потому что он сделал ряд химических открытий, которые позже были приписаны другим.

теории

К тому времени, когда он был подростком, Шееле изучил доминирующую теорию газов, которой в 1770-х годах была теория флогистона. Флогистон, отнесенный к категории «материи огня», должен был выделяться из любого горящего материала, а когда он истощался, горение прекращалось. Когда Шееле открыл кислород, он назвал его «огненным воздухом», поскольку он поддерживает горение. Шееле объяснил кислород, используя флогистонные термины, потому что не верил, что его открытие опровергает теорию флогистона.

Прежде чем Шееле открыл кислород, он изучал воздух. Считалось, что воздух — это элемент, составляющий среду, в которой протекают химические реакции , но не вмешивающийся в реакции. Исследование воздуха, проведенное Шееле, позволило ему прийти к выводу, что воздух представляет собой смесь «огненного воздуха» и «грязного воздуха»; другими словами, смесь двух газов. Шееле провел многочисленные эксперименты, в которых нагревал такие вещества, как селитра ( нитрат калия ), 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 полагал, сочетался с флогистоном в материалах, выделяющихся во время реакций выделения тепла.

Однако его первая публикация, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer , была доставлена ​​типографу Сведерусу в 1775 году, но опубликована только в 1777 году, когда и Джозеф Пристли , и Антуан Лавуазье уже опубликовали свои экспериментальные данные и выводы, касающиеся кислорода и теория флогистона. Карлу приписывают обнаружение кислорода вместе с двумя другими людьми, Джозефом Пристли и Антуаном Лавуазье. Первое английское издание « Химические наблюдения и эксперименты на воздухе и огне» было опубликовано в 1780 году с введением «Химический трактат о воздухе и огне».

Теория флогистона

Гравюра на титульном листе « Химического трактата о воздухе и огне» Шееле (1777 г.)
( Член Шведской королевской академии наук, «Химический трактат о воздухе и огне »)

Шееле добился поразительно плодовитых и важных результатов без дорогостоящего лабораторного оборудования, к которому привык его парижский современник Антуан Лавуазье. Благодаря исследованиям Лавуазье, Пристли, Шееле и других химия стала стандартизированной областью с последовательными процедурами. Хотя Шееле не смог осознать значение своего открытия вещества, которое Лавуазье позже назвал кислородом, его работа сыграла важную роль в отказе от давней теории флогистона.

Исследование Шееле газа, еще не названного кислородом, было вызвано жалобой Торберна Улофа Бергмана , профессора Уппсальского университета , который в конечном итоге стал другом Шееле. Бергман сообщил Шееле, что селитра, которую он купил 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 при нагревании (была восстановлена ​​до нитрита, говоря современным языком) и выделила новый флогистинированный газ в качестве активного начала при соединении с кислотой (даже слабой кислотой).

Затем Бергман предложил Шееле проанализировать свойства оксида марганца (IV) . Именно благодаря исследованиям оксида марганца (IV) Шееле разработал концепцию «огненного воздуха» (его название кислорода). В конечном итоге он получил кислород путем нагревания оксида ртути, карбоната серебра , нитрата магния и других нитратных солей. Шееле написал о своих открытиях Лавуазье, который смог увидеть значение результатов. Его открытие кислорода (около 1771 г.) было хронологически более ранним, чем соответствующая работа Пристли и Лавуазье, но он не публиковал это открытие до 1777 г., после того как опубликовали его оба его соперника.

Хотя Шееле всегда верил в ту или иную форму теории флогистона, его работа свела флогистон к необычайно простой форме, осложненной только тем фактом, что химики во времена Шееле все еще верили, что свет и тепло являются элементами и должны быть обнаружены в сочетании с ними. . Таким образом, Шееле предположил, что водород состоит из флогистона (восстанавливающего принципа, теряющегося при сжигании объектов) плюс тепла. Шееле предположил, что его огненный воздух или кислород (который он считал активной частью воздуха, полагая, что он составляет одну четверть воздуха) соединялся с флогистоном в объектах, производя либо свет, либо тепло (считалось, что свет и тепло состоят из различных веществ). пропорции флогистона и кислорода).

Когда позже другие химики показали, что при сжигании водорода образуется вода и что ржавление металлов увеличивает их вес и что прохождение воды через горячее железо дает водород, Шееле модифицировал свою теорию, предположив, что кислород представляет собой соль (или «солевой принцип» воды). и что при добавлении к железу воспроизводилась вода, которая добавляла железу вес в виде ржавчины.

Пиролюзит или MnO ₂ .

Новые элементы и соединения

Утверждается, что помимо совместного признания открытия кислорода Шееле был первым, кто открыл другие химические элементы, такие как барий (1772 г.), марганец (1774 г.), молибден (1778 г.), и вольфрам (1781 г.), а также несколько химических соединений, включая лимонную кислоту , молочная кислота , глицерин , цианистый водород (также известный в водном растворе как синильная кислота), фтороводород , и сероводород (1777 г.). Кроме того, он открыл процесс, аналогичный пастеризации . наряду со средством массового производства фосфора (1769 г.), благодаря чему Швеция стала одним из ведущих мировых производителей спичек .

Хлорный газ

В 1774 году Шееле сделал еще одно очень важное научное открытие, возможно, более революционное, чем выделение кислорода. Он идентифицировал известь , кремнезем и железо в образце пиролюзита (нечистого диоксида марганца), подаренного ему его другом Иоганном Готлибом Ганом , но не смог идентифицировать дополнительный компонент (это был марганец, который, как признал Шееле, присутствовал как новый компонент). элемент, но не смог изолировать). Когда он обрабатывал пиролюзит соляной кислотой на теплой песчаной бане, выделялся желто-зеленый газ с сильным запахом. Он обнаружил, что газ опустился на дно открытой бутылки и был плотнее обычного воздуха. Он также отметил, что газ не растворяется в воде. Пробки приобрели желтый цвет, а с влажной синей лакмусовой бумаги и некоторых цветов исчез весь цвет. Этот газ, обладающий отбеливающими способностями, он назвал «дефлогистированной соляной кислотой» (дефлогистированная соляная кислота, или окисленная соляная кислота). В конце концов, сэр Хамфри Дэви назвал газ хлором , учитывая его бледно-зеленый цвет.

в индустрию Отбеливающие свойства хлора в конечном итоге были превращены Берцелиусом и к 1824 году стали основой второй отрасли дезинфекции и дезодорации гнилых тканей и ран (включая раны у живых людей) в руках Лабаррака .

Смерть

Статуя Шееле в Кёпинге , Швеция

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

Хотя в ходе экспериментов Шееле были получены вещества, которые уже давно были признаны опасными, соединения и элементы, которые он использовал для начала своих экспериментов, изначально были опасными, особенно тяжелые металлы . Как и большинство его современников, в эпоху, когда было мало методов химической характеристики, Шееле нюхал и пробовал на вкус любое новое вещество, которое он открывал. Совокупное воздействие мышьяка , ртути , свинца и их соединений и, возможно, открытой им плавиковой кислоты , а также других веществ сказалось на Шееле. Он умер в раннем возрасте 43 лет, 21 мая 1786 года, в своем доме в Кёпинге . Врачи сказали, что он умер от отравления ртутью .

статьи

Mémoires de chymie , 1785, французский перевод мадам Клодин Пикарде .

Ранняя история хлора , 1944 год.

Все следующие статьи были опубликованы Шееле в течение пятнадцати лет.

1. (1771) Плавиковый шпат 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) Мокрый способ получения Mercurius dulcis [ каломели ]
9. Простой процесс получения Pulvis Algarothi [оксихлорида сурьмы]
10. Молибден
11. (1778) 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) Плавиковый шпат
17. Молоко и его кислота
18. Кислота молочного сахара
19. О взаимоотношении тел
20. (1781) Вольфрам
21. Горючее вещество в сырой извести
22. Приготовление свинцовых белил
23. (1782) Эфир
24. Хранение уксуса
25. Краска Matter в цвете Berlin Blue
26. (1783) Берлинский синий
27. Особый сладкий ингредиент из масел и жиров [ глицерин ]
28. (1784) Попытка кристаллизовать лимонный сок
29. Составные части ревеня [ оксалата кальция ] и получение ацетоцелловой кислоты [ щавелевой кислоты ]
30. Краситель «Средняя соль» «Кровавого щелока» [Желтый Пруссия Калия]
31. Воздух-кислота [ угольная кислота ]; Бензойная кислота. Адский камень («Воздух-кислота» — углекислый газ )
32. Сладкий принцип из масел и жиров. Воздушно-кислотный
33. (1785) Кислота фруктов, особенно малины
34. фосфат железа ; и жемчужная соль
35. Встречаемость ревеня [см. 29] у различных растений.
36. Приготовление магнезии белой
37. Грозовое золото. Кукурузное масло [ Сивушное масло ]. Каломель
38. Воздушно-кислотный
39. Свинцовая амальгама
40. Уксус-нафта
41. Лайм. Аммиак или летучая щелочь
42. Яблочная кислота и лимонная кислота
43. Воздух, огонь и вода
44. (1786) Незаменимая соль галлов [ галловая кислота ]
45. Азотная кислота
46. Оксид свинца. Дымящая серная кислота
47. Пирофор
48. Особенности плавиковой кислоты .

Статьи Шееле впервые появились в « Трудах Шведской академии наук» и в различных периодических изданиях, таких как Лоренца Флоренца Фридриха фон Креля «Chemische Annalen» . Работы Шееле были собраны и опубликованы на четырех языках, начиная с «Мемуаров Шими» мадам. Клодин Пикарде в 1785 году и «Химические очерки» Томаса Беддоса в 1786 году, а затем латынь и немецкий язык. Другой английский перевод был опубликован доктором Леонардом Доббином в 1931 году.

См. также

• Шеелит
• Зеленый цвет Шееле
• Фармацевт
• Аптека
• Пневматическая химия
• Список независимых открытий

Ссылки

• Эбботт, Дэвид. (1983). Биографический словарь учёных: Химики . Нью-Йорк: Книги Питера Бедрика. стр. 126–127 . ISBN  0-911745-81-5 .
• Белл, Мэдисон С. (2005). Лавуазье в первый год . Нью-Йорк: WW Norton & Company, Inc. ISBN  0-393-05155-2 .
• Кардуэлл, DSL (1971). От Ватта до Клаузиуса: развитие термодинамики в раннеиндустриальную эпоху . Хайнеманн: Лондон. стр. 60–61. ISBN  0-435-54150-1 .
• Доббин, Л. (пер.) (1931). Сборник статей Карла Вильгельма Шееле . Дж. Белл и сыновья, Лондон.
• Фарбер, Эдуард, изд. (1961). Великие химики . Нью-Йорк: Издательство Interscience. стр. 255–261 .
• Гринберг, Артур. (2000). Экскурсия по химической истории: изображение химии от алхимии до современной молекулярной науки . Хобокен: John Wiley & Sons, Inc., стр. 135–137 . ISBN  0-471-35408-2 .
• Гринберг, Артур. (2003). Искусство химии: мифы, лекарства и материалы . Хобокен: John Wiley & Sons, Inc., стр. 161–166. ISBN  0-471-07180-3 .
• Шофилд, Роберт Э (2004). Просвещенный Джозеф Пристли: исследование его жизни и деятельности 1773–1804 годов . Пенсильвания: Издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN  0-271-02459-3 .
• Шектман (2003). Новаторские научные эксперименты, изобретения и открытия XVIII века . Коннектикут: Greenwood Press. ISBN  0-313-32015-2 .
• Сутин, Гарри (1960). 12 пионеров науки . Нью-Йорк: Авангард Пресс.

Внешние ссылки

• Работы Карла Вильгельма Шееле в Project Gutenberg
• Работы Карла Вильгельма Шееле или о нем в Internet Archive
• Шееле, Химические наблюдения и эксперименты на воздухе и огне (перевод 1780 г.)
• Отрывки из Химического трактата о воздухе и огне.
• «Шеле, Карл Вильгельм» . Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911.
• Карл Вильгельм Шееле d. Королевский швед акад. д. Научный сотрудник, «Химический трактат о воздухе и огне» на немецком языке (источник изображения лабораторного оборудования выше)
• «Шиле, Карл Вильгельм» . Энциклопедия Наттолла . 1907.
• «Очерк Карла Вильгельма Шееле» . Научно-популярный ежемесячник . Том. 31 октября 1887 г., стр. 839–843.
• «Памятник Шееле в Стокгольме» . Научно-популярный ежемесячник . Том. 42. Март 1893 г., стр. 685–688.
• Шееле, Карл Вильгельм (1944). Ранняя история хлора . Эдинбург: Клуб Alembic.