Карл Вильгельм Шееле ( нем. [ˈʃeːlə] , шв. [ˈɧêːlɛ] ; 9 декабря 1742 — 21 мая 1786 [2] ) — немецкий шведский [3] химик-фармацевт.
Шееле открыл кислород (хотя Джозеф Пристли опубликовал свои открытия первым), и идентифицировал молибден , вольфрам , барий , азот и хлор , среди прочих. Шееле открыл органические кислоты: винную , щавелевую , мочевую , молочную и лимонную , а также плавиковую , синильную и мышьяковистую кислоты. [4] Он предпочитал говорить по-немецки, а не по-шведски всю свою жизнь, так как немецкий язык был широко распространен среди шведских фармацевтов. [5]
Шееле родился в Штральзунде [2] в западной Померании, которая в то время была шведским доминионом внутри Священной Римской империи. Отец Шееле, Иоахим (или Иоганн [ 2] ) Кристиан Шееле, был торговцем зерном и пивоваром [2] из уважаемой померанской семьи. [ необходима цитата ] Его матерью была Маргарета Элеонора Варнекрос [2]
Друзья родителей Шееле научили его искусству чтения рецептов и значению химических и фармацевтических знаков. [2] Затем, в 1757 году, в возрасте четырнадцати лет, Карл был отправлен в Гетеборг в качестве ученика фармацевта [5] к другому другу семьи и аптекарю, Мартину Андреасу Бауху. Шееле сохранял эту должность в течение восьми лет. В это время он проводил эксперименты до поздней ночи и читал работы Николаса Лемери , Каспара Неймана , Иоганна фон Левенштерн-Кункеля и Георга Эрнста Шталя (поборника теории флогистона ). Многие из поздних теоретических спекуляций Шееле были основаны на Штале. [2]
В 1765 году Шееле работал под руководством прогрессивного и хорошо информированного аптекаря CM Kjellström в Мальмё и познакомился с Андерсом Яханом Ретциусом , который был преподавателем в Лундском университете , а позже профессором химии в Стокгольме. Шееле прибыл в Стокгольм между 1767 и 1769 годами и работал фармацевтом . [ 2] В этот период он открыл винную кислоту и вместе со своим другом Ретциусом изучал связь негашеной извести с карбонатом кальция . [2] Находясь в столице, он также познакомился с такими личностями, как Авраам Бек , Петер Йонас Бергиус , Бенгт Бергиус и Карл Фридрих фон Шульценхайм. [2]
Осенью 1770 года Шееле стал директором лаборатории большой аптеки Локка в Уппсале , примерно в 65 км (40 милях) 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, Иоганн Готлиб Ган , не смогли разрешить. Реакция происходила между расплавленной селитрой и уксусной кислотой , которая давала красные пары. [2] [6] Дальнейшее изучение этой реакции позже привело к открытию Шееле кислорода (см. «Теория флогистона» ниже). Основываясь на этой дружбе и уважении, Шееле получил право бесплатного пользования лабораторией Бергмана. Оба мужчины извлекали выгоду из своих рабочих отношений. В 1774 году Шееле был номинирован Петером Йонасом Бергиусом на должность члена Королевской шведской академии наук и был избран 4 февраля 1775 года . [2] В 1775 году Шееле также некоторое время управлял аптекой в Кёпинге . Между концом 1776 и началом 1777 года Шееле основал там свой собственный бизнес. [2]
29 октября 1777 года Шееле занял свое место в первый и единственный раз на заседании Академии наук, а 11 ноября сдал экзамен на аптекаря перед Королевским медицинским колледжем, сделав это с высочайшими почестями. После возвращения в Кёпинг он посвятил себя, помимо своей работы, научным исследованиям, которые привели к длинной серии важных работ. [2]
Айзек Азимов называл его «невезучим Шееле», потому что он сделал ряд химических открытий, которые впоследствии были приписаны другим. [ необходима цитата ]
К тому времени, как он стал подростком, Шееле изучил доминирующую теорию газов, которой в 1770-х годах была теория флогистона. Флогистон, классифицируемый как «материя огня», должен был выделяться из любого горящего материала, и когда он истощался, горение прекращалось. Когда Шееле открыл кислород, он назвал его «огненным воздухом», поскольку он поддерживал горение. Шееле объяснил кислород, используя флогистические термины, потому что он не верил, что его открытие опровергает теорию флогистона.
До того, как Шееле сделал свое открытие кислорода, он изучал воздух. Считалось, что воздух является элементом, который составляет среду, в которой происходят химические реакции , но не мешает реакциям. Исследование Шееле воздуха 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 выделял один и тот же газ: свой «огненный воздух», который, как он считал, соединялся с флогистоном в материалах, выделяясь во время реакций с выделением тепла.
Однако его первая публикация, Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer , была доставлена в типографию Swederus в 1775 году, но не была опубликована до 1777 года, когда и Джозеф Пристли , и Антуан Лавуазье уже опубликовали свои экспериментальные данные и выводы относительно кислорода и теории флогистона. Карлу приписывали открытие кислорода вместе с двумя другими людьми, Джозефом Пристли и Антуаном Лавуазье. Первое английское издание, Chemical Observation and Experiments on Air and Fire , было опубликовано в 1780 году с введением «Химический трактат о воздухе и огне». [7]
Шееле достиг 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 понять значимости своего открытия вещества, которое Лавуазье позже назвал кислородом, его работа была необходима для отказа от давней теории флогистона. [8]
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 состояло в том, что селитра поглотила флогистон при нагревании (восстановилась до нитрита, говоря современным языком) и выделила новый флогистонный газ в качестве активного начала при соединении 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). В конечном итоге он получил кислород, нагревая оксид ртути, карбонат серебра , нитрат магния и другие соли азотной кислоты . Шееле написал о своих открытиях Лавуазье, который смог увидеть значимость 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 оба его соперника опубликовали свои работы. [9]
Хотя Шееле всегда верил в какую-либо форму теории флогистона, его работа свела флогистон к необычайно простой форме, усложненной только тем фактом, что химики того времени все еще верили, что свет и тепло являются элементами и должны быть найдены в сочетании с ними. Таким образом, Шееле предположил, что водород состоит из флогистона (восстановительного принципа, теряемого при сжигании объектов) и тепла. Шееле предположил, что его огонь, воздух или кислород (который он считал активной частью воздуха, оценив его как составляющий одну четверть воздуха) соединяются с флогистоном в объектах, чтобы произвести либо свет, либо тепло (предполагалось, что свет и тепло состоят из различных пропорций флогистона и кислорода).
Когда позже другие химики показали, что при сжигании водорода образуется вода, что ржавление металлов увеличивает их вес, а пропускание воды над раскаленным железом дает водород, Шееле изменил свою теорию, предположив, что кислород является солью (или «солевым началом» воды) и что при добавлении к железу воспроизводится вода, которая увеличивает вес железа в виде ржавчины.
В дополнение к его совместному признанию открытия кислорода, Шееле, как утверждается, был первым, кто открыл другие химические элементы, такие как барий (1772), [10] марганец (1774), [11] молибден (1778), [12] и вольфрам (1781), [13], а также несколько химических соединений, включая лимонную кислоту , [14] молочную кислоту , [15] глицерин , [16] цианистый водород (также известный в водном растворе как синильная кислота), [17] фтористый водород , [18] и сероводород (1777). [19] Кроме того, он открыл процесс, похожий на пастеризацию , [20] наряду со способом массового производства фосфора (1769), что привело к тому, что Швеция стала одним из ведущих мировых производителей спичек .
Шееле сделал еще одно очень важное научное открытие в 1774 году, возможно, более революционное, чем его выделение кислорода. Он идентифицировал известь , кремний и железо в образце пиролюзита (нечистый диоксид марганца), который ему дал его друг Иоганн Готлиб Ган , но не смог идентифицировать дополнительный компонент (это был марганец, который Шееле распознал как новый элемент, но не смог выделить). Когда он обработал пиролюзит соляной кислотой над теплой песчаной баней, образовался желто-зеленый газ с сильным запахом. [21] Он обнаружил, что газ опускался на дно открытой бутылки и был плотнее обычного воздуха. Он также отметил, что газ не растворялся в воде. Он окрашивал пробки в желтый цвет и удалял весь цвет с мокрой синей лакмусовой бумаги и некоторых цветов. Он назвал этот газ с отбеливающими свойствами «дефлогистированной соляной кислотой» (дефлогистированной соляной кислотой или окисленной соляной кислотой). В конце концов сэр Гемфри Дэви назвал газ хлором , имея в виду его бледно-зеленый цвет.
Отбеливающие свойства хлора в конечном итоге были превращены Берцелиусом в промышленность и легли в основу второй отрасли промышленности по дезинфекции и дезодорированию гниющих тканей и ран (включая раны у живых людей) в руках Лабаррака к 1824 году.
Осенью 1785 года Шееле начал страдать от симптомов, описанных как болезнь почек. [2] 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. Имея это в виду, он женился на вдове своего предшественника, [2] Поля, за два дня до своей смерти, чтобы передать ей бесспорное право собственности на свою аптеку и свои владения.
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 изначально, особенно тяжелые металлы . Как и большинство его современников, в эпоху, когда было мало методов химической характеристики, Шееле нюхал и пробовал на вкус любые новые вещества, которые он открывал. [22] Кумулятивное воздействие мышьяка , ртути , свинца и их соединений и, возможно, плавиковой кислоты , которую он открыл, а также других веществ, сказалось на Шееле. Он умер в раннем возрасте 43 лет, 21 мая 1786 года, у себя дома в Кёпинге . Врачи сказали, что он умер от отравления ртутью . [ необходима цитата ]
Все нижеприведенные статьи были опубликованы Шееле в течение пятнадцати лет. [2]
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 «Chemical Essays» Томаса Беддо в 1786 году, за которыми последовали латинский и немецкий. [24] Другой английский перевод был опубликован доктором Леонардом Доббином в 1931 году. [25]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
