Карл Вильгельм Шееле - Carl Wilhelm Scheele

Карл Вильгельм Шееле
Карл Вильгельм Шееле из Familj-Journalen1874.png
Карл Шееле
Родился ( 1742-12-09 )9 декабря 1742 г.
Умер 21 мая 1786 (1786-05-21)( в возрасте 43)
Кёпинг , Швеция
Национальность Немецкий - шведский
Известен Обнаружены кислород (независимо), молибден , марганец , барий , хлор , вольфрам и др.
Научная карьера
Поля Химия

Карл Вильгельм Шееле ( немецкий: [ˈʃeːlə] , шведский:  [ˈɧêːlɛ] ; 9 декабря 1742 - 21 мая 1786) был шведским немецким химиком-фармацевтом.

Шееле открыл кислород (хотя Джозеф Пристли первым опубликовал свои открытия) и идентифицировал , среди прочего, молибден , вольфрам , барий , водород и хлор . Шееле обнаружил , органические кислоты , винную , щавелевую , мочевой , молочной и лимонной , а также плавиковой , синильной и мышьяк кислоты. Всю свою жизнь он предпочитал говорить по-немецки шведскому, так как шведские фармацевты обычно говорили на немецком.

биография

Шееле родился в Штральзунде , в западной Померании, которая в то время была шведским владычеством внутри Священной Римской империи. Отец Шееле, Иоахим (или Иоганн) Кристиан Шееле, был торговцем зерном и пивоваром из уважаемой поморской 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, в возрасте четырнадцати лет, Карла отправили в Гетеборг в качестве ученика фармацевта к другому другу семьи и аптекарю, Мартину Андреасу Бауху. Шееле удерживал эту должность в течение восьми лет. За это время он провел эксперименты поздно ночью и читать произведения Лемери , Каспар Нейман , Кункель и Георг Эрнст Шталь (чемпион теории флогистона ). Многие из более поздних теоретических рассуждений Шееле были основаны на Штале.

В 1765 году Шееле работал под руководством прогрессивного и хорошо информированного аптекаря К.М. Кьельстрёма в Мальмё и познакомился с Андерсом Яханом Ретциусом, который был лектором 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 . В то время как в столице, он также стал знакомиться с фигурами , включая Авраам обратно , Питер Джонас Бергиус , Бенет Бергиус и Карлы Фридрейх фон Schultzenheim .

Осень 1770 г. Шееле стал директором лаборатории большой аптеки Локка, в Упсале , который составляет около 40 миль к северу от Стокгольма. Лаборатория поставляла химические вещества профессору химии Торберну Бергману . Дружба развернулась между Шеелем и Бергманом после Шееля проанализировала реакцию, Бергман и его помощник, Йохан Готтлиб Gahn , не могли решить. Реакция протекала между расплавленной селитрой и уксусной кислотой , давая 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 Шведской королевской академии наук и был избран 4 февраля 1775 года. В 1775 году Шееле также некоторое время управлял аптекой в Копинге . 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 бизнеса, научным исследованиям, результатом которых стала длинная серия важных работ.

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

Существующие теории до Шееле

К тому времени, когда он был подростком, Шееле изучил доминирующую теорию газов, которая в 1770-х годах была теорией флогистона. Флогистон, классифицируемый как «вещество огня», должен был освобождаться от любого горящего материала, и когда он истощался, горение прекращалось. Когда Шееле открыл 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. Считалось, что воздух является элементом, который составляет среду, в которой происходят химические реакции, но не мешает реакциям. 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 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 считал, соединялся с флогистоном в материалах, выделяемых во время реакций выделения тепла.

Однако его первая публикация Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer была доставлена ​​в типографию Swederus в 1775 году, но публиковалась только в 1777 году, когда и Джозеф Пристли, и Антуан Лавуазье уже опубликовали свои экспериментальные данные и выводы, касающиеся кислорода и кислорода. теория флогистона. Карлу приписывают открытие кислорода вместе с двумя другими людьми, Джозефом Пристли и Антуаном Лавуазье. Первое английское издание, Chemical Наблюдение и эксперименты по воздуху и огню были опубликованы в 1780 году, с введением «Химической Трактате о Воздухе и Огне».

Теория флогистона

Гравюра на титульном листе « Химического трактата о воздухе и огне» Шееле (1777 г.)
( ум. Königl. Schwed. Acad. 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 стала стандартизированной областью 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.

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 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 оксида марганца (IV) . Именно благодаря своим исследованиям оксида марганца (IV) Шееле разработал свою концепцию «огненного воздуха» (его название кислорода). Он , в конечном счете , полученный кислород при нагревании оксида ртути, карбонат серебра , нитрат магния , а также других нитратных солей. 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.

Хотя Шееле всегда верил в ту или иную форму теории флогистона, его работа сводила флогистон к необычайно простой форме, осложненной только тем фактом, что химики времен Шееле все еще считали свет и тепло элементами и их можно было найти 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 различных 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 добавляла утюгу веса в виде ржавчины.

Пиролюзит или MnO 2 .

Новые элементы и соединения

В дополнение к его совместному признанию открытия кислорода, Шееле, как утверждается, был первым, кто открыл другие химические элементы, такие как барий (1772 г.), марганец (1774 г.), молибден (1778 г.) и вольфрам (1781 г.), а также в виде нескольких химических соединений, в том числе лимонная кислота , молочная кислота , глицерин , цианистый водород (также известный, в водном растворе, в качестве синильной кислоты), фтористого водорода и сероводорода (1777). Кроме того, он открыл процесс, похожий на пастеризацию , а также способ массового производства фосфора (1769), благодаря чему Швеция стала одним из ведущих производителей спичек в мире .

Газообразный хлор.

Шееле сделал еще одно очень важное научное открытие в 1774 году, возможно, более революционное, чем его выделение кислорода. Он идентифицировал известь , кремнезем и железо в образце пиролюзита (нечистого диоксида марганца), который ему дал его друг Иоганн Готлиб Ган , но не смог идентифицировать дополнительный компонент (это был марганец, который, как обнаружил Шееле, присутствовал как новый элемент, но не удалось изолировать). Когда он обработал пиролюзит соляной кислотой на теплой песчаной бане, образовался желто-зеленый газ с сильным запахом. 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 влажной голубой лакмусовой бумаги и некоторых цветов. Он назвал этот газ, обладающий отбеливающими свойствами, «дефлогистированная соляная кислота» (дефлогистированная соляная кислота или окисленная соляная кислота). В конце концов, сэр Хамфри Дэви назвал этот газ хлором , ссылаясь на его бледно-зеленый цвет.

Отбеливающие свойства хлора в конечном итоге были превращены Берцелиусом в индустрию , и к 1824 году он стал 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, 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 Поля за два дня до своей смерти, чтобы передать ей неоспоримое право собственности на свою аптеку и свое имущество.

В то время как эксперименты Шееле генерировали вещества, которые уже давно были 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 было мало методов химической характеристики, Шееле чувствовал запах и вкус любых новых веществ, которые он обнаруживал. Совокупное воздействие мышьяка , ртути , свинца , их соединений и, возможно, фтористоводородной кислоты, которую он обнаружил, а также других веществ сказалось на Шееле, который умер в раннем возрасте 43 лет 21 мая 1786 года в своем доме в Копинге. . Врачи заявили, что он умер от отравления ртутью .

Опубликованные статьи

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

Все следующие статьи были опубликованы Шееле в течение пятнадцати лет.

  1. (1771) Флуошпар и его кислота
  2. (1774) "Браунштейн" или магнезия [ марганец ], две статьи
  3. (1775) Бензойная 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 приготовления Mercurius dulcis [ Каломель ]
  9. Простой процесс приготовления Pulvis Algarothi [хлорокиси 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. Горючее вещество в сырой извести
  22. Приготовление белого свинца
  23. (1782) Эфир
  24. Консервация уксуса
  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 ацетозелевой кислоты [ щавелевой кислоты ]
  30. Окраска «Средняя соль» «Кровавого щелока» [Желтый пруссат калия]
  31. Воздух-кислота [ угольная кислота ]; Бензойная кислота. Lapis infernalis («Кислота воздуха» - углекислый газ ).
  32. Сладкое начало из масел и жиров. Воздушно-кислотный
  33. (1785) Кислота фруктов, особенно малины
  34. Фосфат железа ; и жемчужная соль
  35. Встречаемость ревеня [см. 29] в различных растениях.
  36. Приготовление Magnesia alba
  37. Горячее золото. Кукурузное масло [ сивушное масло ]. Каломель
  38. Воздушно-кислотный
  39. Свинцовая амальгама
  40. Уксус-нафта
  41. Лайм. Аммиак или летучие щелочи
  42. Яблочная кислота и лимонная кислота
  43. Воздух, огонь и вода
  44. (1786) Незаменимая соль галлов [ галловая кислота ]
  45. Азотная кислота
  46. Оксид свинца. Дымящаяся серная кислота
  47. Пирофор
  48. Особенности плавиковой кислоты .

Статьи Шееле впервые появились в « Трудах Шведской академии наук» и в различных периодических изданиях, таких как « Chemische Annalen» Лоренца Флоренца Фридриха фон Крелля . Работы Шееле были собраны и опубликованы на четырех языках, начиная с Mémoires de Chymie мадам. Клодин Пикарде в 1785 году и « Химические эссе » Томаса Беддо в 1786 году, за которыми следуют латынь и немецкий язык. Другой английский перевод был опубликован доктором Леонардом Доббином в 1931 году.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки