Сэр Хамфри Дэви, 1-й баронет , FRS , MRIA , FGS (17 декабря 1778 — 29 мая 1829) был британским химиком и изобретателем, который изобрел лампу Дэви и очень раннюю форму дуговой лампы . Его также помнят за то, что он впервые выделил с помощью электричества несколько элементов : калий и натрий [1] в 1807 году и кальций , стронций , барий , магний и бор в следующем году, а также за открытие элементной природы хлора . и йод . Дэви также изучал силы, участвующие в этом разделении, изобретая новую область электрохимии . Дэви также считается первым, кто обнаружил клатратные гидраты в своей лаборатории.
В 1799 году он экспериментировал с закисью азота и был поражен тем, как она рассмешила его, поэтому он назвал его «веселящим газом» и написал о его потенциальных анестезирующих свойствах при облегчении боли во время операций. [2]
Дэви был баронетом , президентом Королевского общества (PRS), членом Ирландской королевской академии (MRIA), членом Геологического общества (FGS) и членом Американского философского общества (избран в 1810 году). [3] Берцелиус назвал Бейкеровскую лекцию Дэви 1806 года «О некоторых химических явлениях электричества» [4] «одним из лучших мемуаров, которые когда-либо обогащали теорию химии». [5]
Дэви родился в Пензансе , Корнуолл , в Королевстве Великобритании , 17 декабря 1778 года и был старшим из пяти детей Роберта Дэви, резчика по дереву, и его жены Грейс Миллетт. [1] По словам его брата и коллеги-химика Джона Дэви , их родной город характеризовался «почти безграничной доверчивостью в отношении сверхъестественного и чудовищного… Среди среднего и высшего классов было мало вкуса к литературе и еще меньше к науке». ... Охота, стрельба, борьба, петушиные бои, обычно заканчивавшиеся пьянством, были тем, чем они больше всего наслаждались». [6]
В возрасте шести лет Дэви отправили в гимназию в Пензансе. Три года спустя его семья переехала в Варфелл , недалеко от Лудгвана , и впоследствии, во время семестра, Дэви поселился у Джона Тонкина, его крестного отца, а позже и его опекуна. [1] После окончания Дэви гимназии в 1793 году Тонкин заплатил за то, чтобы он поступил в гимназию Труро , чтобы закончить образование у преподобного доктора Кардью, который в письме Дэвису Гилберту сухо сказал: «Я не мог различить способности которым он впоследствии так прославился». Дэви развлекал своих школьных друзей, сочиняя стихи, сочиняя валентинки и рассказывая истории из «Тысячи и одной ночи» . Вспоминая о своих школьных днях в письме матери, Дэви писал: «Обучение, естественно, доставляет истинное удовольствие; как жаль, что в большинстве школ это превращается в боль». [7] «Я считаю это удачей, - продолжал он, - в детстве я был предоставлен самому себе и не ставил перед собой никакого конкретного плана обучения ... То, кем я являюсь, я сделал сам». [8] Его брат сказал, что Дэви обладал «врожденной энергией» и «подлинной гениальностью или той силой интеллекта, которая возвышает своего обладателя над толпой». [6]
После смерти отца Дэви в 1794 году Тонкин отдал его в ученики к Джону Бингэму Борласу, хирургу с практикой в Пензансе. Став химиком в аптеке , он начал проводить свои первые эксперименты дома, к большому раздражению своих друзей и семьи. Его старшая сестра, например, жаловалась, что его едкие вещества разрушают ее платья, и по крайней мере один друг думал, что, вероятно, «неисправимый» Дэви в конечном итоге «подбросит нас всех на воздух». [8]
В 1797 году, выучив французский язык у священника-беженца, Дэви прочитал « Элементарный трактат о химии » Лавуазье . Это разоблачение повлияло на большую часть его будущих работ, которые можно рассматривать как реакцию на работу Лавуазье и доминирование французских химиков.
Как поэт Дэви написал более ста шестидесяти рукописных стихотворений, большинство из которых находятся в его личных записных книжках. Большинство его написанных стихов не были опубликованы, и вместо этого он решил поделиться некоторыми из них со своими друзьями. Были опубликованы восемь его известных стихотворений. Его стихи отражали его взгляды как на свою карьеру, так и на восприятие некоторых аспектов человеческой жизни. Он писал о человеческих усилиях и аспектах жизни, таких как смерть, метафизика, геология, естественная теология и химия. [9]
Джон Айртон Пэрис отмечал, что стихи, написанные молодым Дэви, «несут на себе печать высокого гения». Первое сохранившееся стихотворение Дэви под названием «Сыны гения» датировано 1795 годом и отмечено обычной незрелостью [ по мнению кого? ] молодости. Другие стихотворения, написанные в последующие годы, особенно «На заливе горы» и «Гора Святого Михаила», представляют собой описательные стихи.
Три картины Дэви, датированные примерно 1796 годом, были переданы в дар музею Дома Пенли в Пензансе. На одном изображен вид сверху на Галваль, показывающий церковь, залив Маунтс и гору , а на двух других изображено озеро Лох-Ломонд в Шотландии. [10] [11]
В 17 лет он обсудил вопрос о материальности тепла со своим другом и наставником- квакером Робертом Данкином . Данкин заметил: «Я вот что тебе скажу, Хамфри, ты самый придирчивый человек в споре, с которым я когда-либо сталкивался в своей жизни». Однажды зимним днем он взял Дэви к реке Лариган, [12] чтобы показать ему, что при трении двух пластин льда друг о друга при движении вырабатывается достаточная энергия, чтобы растопить их, и что после того, как движение приостанавливается, куски соединяются за счет регелирования. Это была грубая форма аналогичного эксперимента, продемонстрированная Дэви в лекционной аудитории Королевского института и привлекшая значительное внимание. [8] Будучи профессором Королевского института, Дэви повторил многие гениальные эксперименты, которым он научился у Данкина.
Хотя первоначально он начал писать свои стихи, хотя и бессистемно, как отражение его взглядов на свою карьеру и на жизнь в целом, большинство его последних стихов были сосредоточены на бессмертии и смерти. Это произошло после того, как у него началось ухудшение здоровья и упадок как в здоровье, так и в карьере. [9]
Дэвис Гидди встретил Дэви в Пензансе , небрежно раскачивающегося на воротах дома доктора Борласа, и, заинтересовавшись его речью, пригласил его в свой дом в Тредреа и предложил ему воспользоваться своей библиотекой. Это привело к его знакомству с доктором Эдвардсом, который жил в Хейл Коппер Хаус. Эдвардс был преподавателем химии в школе больницы Святого Варфоломея . Он разрешил Дэви использовать свою лабораторию и, возможно, обратил свое внимание на шлюзы порта Хейл , быстро разрушавшиеся в результате контакта меди и железа под воздействием морской воды . В то время гальваническая коррозия еще не была понята, но это явление подготовило разум Дэви к последующим экспериментам с медной обшивкой кораблей . Грегори Уотт, сын Джеймса Уотта , посетил Пензанс ради своего здоровья и, проживая в доме Дэвисов, стал другом и дал ему инструкции по химии. Дэви был знаком с семьей Веджвудов , которые провели зиму в Пензансе. [8]
Томас Беддос и Джон Хейлстоун были вовлечены в геологический спор по поводу конкурирующих достоинств плутонической и нептунистской гипотез . Они вместе отправились исследовать побережье Корнуолла в сопровождении Дэвиса Гилберта и познакомились с Дэви. Беддосу, основавшему в Бристоле «Пневматический институт», нужен был помощник для руководства лабораторией. Гилберт рекомендовал Дэви, и в 1798 году Грегори Уотт показал Беддосу « Исследования молодого человека по теплу и свету» , которые впоследствии были опубликованы им в первом томе журнала « West-Country Contributions ». После длительных переговоров, в основном с Гилбертом, миссис Дэви и Борлас согласились на отъезд Дэви, но Тонкин пожелал, чтобы он остался в своем родном городе в качестве хирурга, и изменил свое завещание, когда обнаружил, что Дэви настаивает на обращении к доктору Беддосу.
В 1802 году Хамфри Дэви имел в Королевском институте самую мощную на тот момент электрическую батарею в мире. С его помощью Дэви создал первую лампу накаливания , пропуская электрический ток через тонкую полоску платины, выбранную потому, что этот металл имел чрезвычайно высокую температуру плавления. Он не был ни достаточно ярким, ни достаточно долговечным, чтобы его можно было использовать на практике, но демонстрировал принцип. К 1806 году он смог продемонстрировать Королевскому обществу в Лондоне гораздо более мощный вид электрического освещения. Это была ранняя форма дугового освещения , освещение которого обеспечивалось электрической дугой, возникающей между двумя угольными стержнями.
2 октября 1798 года Дэви поступил в Пневматический институт в Бристоле. Он был создан для исследования медицинских свойств искусственного воздуха и газов (газов, полученных экспериментально или искусственно), и Дэви должен был руководить различными экспериментами. Соглашение, достигнутое между доктором Беддосом и Дэви, было щедрым и позволило Дэви отказаться от всех претензий на свое отцовское имущество в пользу матери. Он не собирался отказываться от медицинской профессии и был полон решимости учиться и получить высшее образование в Эдинбурге, но вскоре начал заполнять части учреждения гальваническими батареями. Живя в Бристоле, Дэви познакомился с графом Даремом , который проживал в этом учреждении по поводу его здоровья, и стал близкими друзьями с Грегори Уоттом, Джеймсом Уоттом , Сэмюэлем Тейлором Кольриджем и Робертом Саути , которые все стали постоянными потребителями закиси азота . (веселящий газ). Газ был впервые синтезирован в 1772 году естествоиспытателем и химиком Джозефом Пристли , который назвал его дефлогистизированным азотистым воздухом (см. флогистон ). [13] Пристли описал свое открытие в книге «Опыты и наблюдения над различными видами воздуха» (1775) , в которой он описал, как получить препарат «уменьшенного азотистого воздуха» путем нагревания железных опилок, смоченных азотной кислотой . [14]
Джеймс Уотт построил переносную газовую камеру, чтобы облегчить эксперименты Дэви по вдыханию закиси азота. В какой-то момент газ соединили с вином, чтобы оценить его эффективность в качестве лекарства от похмелья (его лабораторная записная книжка показала успех). Газ пользовался популярностью среди друзей и знакомых Дэви, и он отмечал, что он может быть полезен при проведении хирургических операций. [15] Анестетики не использовались регулярно в медицине и стоматологии вплоть до десятилетий после смерти Дэви. [16]
Дэви энергично посвятил себя работе в лаборатории и завязал долгую романтическую дружбу с миссис Анной Беддос, сестрой писательницы Марии Эджворт , которая была его гидом на прогулках и других достопримечательностях местности. Критик Морис Хиндл был первым, кто сообщил, что Дэви и Анна писали друг для друга стихи. [17] Вахида Амин записала и обсудила ряд стихотворений, написанных между 1803 и 1808 годами «Анне» и одно стихотворение ее маленькому ребенку. [18] В декабре 1799 года Дэви впервые посетил Лондон и расширил круг друзей. Дэви фигурирует в дневнике Уильяма Годвина, их первая встреча записана 4 декабря 1799 года .
В экспериментах с газом Дэви подвергался значительному риску. Его вдыхание оксида азота , который мог соединиться с воздухом во рту с образованием азотной кислоты (HNO 3 ), [20] серьезно повредило слизистую оболочку, а при попытке Дэви вдохнуть четыре кварты «чистого гидрокарбонатного » газа в эксперименте с угарным газом он «казался, погружаясь в аннигиляцию». Когда его вынесли на открытый воздух, Дэви слабо произнес: «Я не думаю, что умру», [20] но прошло несколько часов, прежде чем болезненные симптомы прекратились. [8] Дэви смог измерить собственный пульс, когда он, шатаясь, вышел из лаборатории в сад, и описал его в своих заметках как «нитевидный и бьющийся с чрезмерной быстротой».
В этом году вышел первый том « Коллекций Западной страны» . Половина состояла из эссе Дэви «О теплоте, свете и сочетаниях света» , «О фосфоре и его соединениях » и «Теории дыхания» . 22 февраля 1799 года Дэви написал Дэвису Гилберту: «Теперь я так же убежден в несуществовании теплорода, как и в существовании света». В другом письме Гилберту от 10 апреля Дэви сообщает ему: «Вчера я сделал открытие, которое доказывает, насколько необходимо повторять эксперименты. Газообразный оксид азота (веселящий газ) в чистом виде вполне пригоден для дыхания. Он никогда не вреден. но когда он содержит азотистый газ, я нашел способ сделать его чистым». Он сказал, что вдыхал шестнадцать литров этого газа в течение почти семи минут, и что он «полностью опьянил меня». [8] Дэви стал более известным в 1799 году благодаря своим экспериментам с физиологическим действием некоторых газов, в том числе веселящего газа (закиси азота). Помимо него самого, среди его энтузиастов-экспериментаторов были его друзья-поэты Роберт Саути и Сэмюэл Тейлор Кольридж . [20] [21]
В 1799 году Беддос и Дэви опубликовали «Вклад в физические и медицинские знания», главным образом из западной Англии, и «Очерки о тепле, свете и сочетаниях света» с новой теорией дыхания. О образовании газообразного кислорода и причинах окраски органических существ. Их экспериментальные работы были плохими, а публикации подвергались резкой критике. [22] В последующие годы Дэви сожалел, что когда-либо опубликовал эти незрелые гипотезы, которые он впоследствии назвал «мечтами беспризорного гения, которые свет эксперимента и наблюдения никогда не доводил до истины». [8]
Эта критика, однако, побудила Дэви усовершенствовать и улучшить свои экспериментальные методы, [22] посвятив свое позднее время в институте экспериментам. В 1800 году Дэви сообщил Гилберту, что он «с успехом повторял гальванические эксперименты» в промежутках между экспериментами с газами, которые «почти беспрестанно занимали его с января по апрель». В 1800 году Дэви опубликовал свои « Химические и философские исследования», посвященные главным образом закиси азота и ее дыханию , и получил более положительный отклик. [22]
Уильям Вордсворт и Сэмюэл Тейлор Кольридж переехали в Озерный край в 1800 году и попросили Дэви сотрудничать с бристольскими издателями « Лирических баллад » Biggs & Cottle. Кольридж попросил Дэви вычитать второе издание, первое, содержащее « Предисловие к лирическим балладам » Вордсворта, в письме от 16 июля 1800 года: «Будете ли вы так любезны, просто просмотрите листы лирических баллад». [23] Впоследствии Вордсворт написал Дэви 29 июля 1800 года, отправив ему первый рукописный лист стихов и конкретно попросив его исправить: «Все, что вы найдете неправильным в пунктуации, - это дело, в котором мне стыдно сказать, что я не знаток». ". [24] Осенью 1800 года Вордсворт заболел и медленно отправлял стихи для второго издания; том появился 26 января 1801 года, хотя он был датирован 1800 годом. [25] Хотя невозможно узнать, виноват ли Дэви, это издание «Лирических баллад» содержало множество ошибок, в том числе стихотворение «Майкл» , оставленное незавершенным. [26] В личном блокноте с пометкой на обложке «Клифтон 1800, с августа по ноябрь» Дэви написал свою собственную лирическую балладу: «Когда я шел по улице». [27] Вордсворт фигурирует в стихотворении Дэви как летописец обычных жизней в строке: «Поэт Вордсворт Раймс» [так в оригинале].
В 1799 году граф Румфорд предложил создать в Лондоне «Учреждение по распространению знаний», то есть Королевское учреждение . Дом на Олбемарл-стрит был куплен в апреле 1799 года. [28] Румфорд стал секретарем учреждения, а доктор Томас Гарнетт был первым лектором.
В феврале 1801 года Дэви дал интервью комитету Королевского института, в который входили Джозеф Бэнкс , Бенджамин Томпсон (который был назначен графом Рамфордом) и Генри Кавендиш . Дэви написал Дэвису Гилберту 8 марта 1801 года о предложениях Бэнкса и Томпсона, возможном переезде в Лондон и обещании финансирования его работ в области гальванизма. Он также упомянул, что, возможно, больше не будет сотрудничать с Беддосом в области терапевтических газов. На следующий день Дэви покинул Бристоль, чтобы занять свою новую должность в Королевском институте, [16] было решено, «что Хамфри Дэви будет занят на службе в Королевском институте в качестве помощника лектора по химии, директора химического института». лабораторию и помощника редактора журналов учреждения, а также разрешить ему занять комнату в доме, обставленную углями и свечами, и выплатить ему жалованье в 100 ф. ежегодно.' [8]
25 апреля 1801 года Дэви прочитал свою первую лекцию по относительно новому предмету — гальванизму. Он и его друг Кольридж много беседовали о природе человеческих знаний и прогресса, и лекции Дэви давали слушателям видение человеческой цивилизации, выдвинутое научными открытиями. «Она [наука] наделила его способностями, которые можно назвать почти творческими; которые позволили ему видоизменять и изменять существа, окружающие его, и посредством своих экспериментов задавать вопросы природе с силой, а не просто как учёный, пассивный и ищущий только понимать ее действия, а скорее как мастер, работающий со своими инструментами». [16] Первая лекция собрала восторженные отзывы, и к июньской лекции Дэви написал Джону Кингу, что его последнюю лекцию посетило около 500 человек. «Было дыхание, закись азота и безграничные аплодисменты. Аминь!» [16] Дэви упивался своим общественным статусом.
Лекции Дэви включали впечатляющие, а иногда и опасные химические демонстрации наряду с научной информацией, и молодой и красивый мужчина преподносил их с большим мастерством. [29] Дэви также включал в свои лекции как поэтические, так и религиозные комментарии, подчеркивая, что замысел Божий был раскрыт посредством химических исследований. Религиозные комментарии отчасти были попыткой привлечь внимание женщин в его аудитории. Дэви, как и многие его современники-просветители, поддерживал женское образование и участие женщин в научной деятельности, даже предлагая допускать женщин на вечерние мероприятия в Королевском обществе. Дэви приобрел большое количество последователей в Лондоне. В сатирической карикатуре Гиллрея почти половина присутствующих — женщины. Его поддержка женщин привела к тому, что Дэви стал объектом многочисленных сплетен и инсинуаций, а также подвергся критике как мужественное поведение. [30]
Когда серия лекций Дэви по гальванизму закончилась, он перешел к новой серии лекций по сельскохозяйственной химии , и его популярность продолжала стремительно расти. К июню 1802 года, проработав чуть больше года в этом институте и в возрасте 23 лет, Дэви был назначен профессором Королевского института Великобритании. Гарнетт тихо подал в отставку, сославшись на состояние здоровья. [16]
В ноябре 1804 года Дэви стал членом Королевского общества , председателем которого он позже стал. Он был одним из основателей Геологического общества в 1807 году [31] и был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук в 1810 году и иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1822 году. [32]
В июне 1802 года Дэви опубликовал в первом выпуске «Журналов Королевского института Великобритании» свой отчет о методе копирования картин на стекло и изготовления профилей с помощью Агентства света на нитрате серебра. Изобретён Т. Веджвудом, эсквайром. С наблюдениями Г. Дэви, в которых он описал свои опыты по фоточувствительности нитрата серебра . [33] [34]
Он записал, что «изображения мелких предметов, полученные с помощью солнечного микроскопа, можно без труда скопировать на подготовленную бумагу». Йозеф Мария Эдер в своей «Истории фотографии», хотя и отдает должное Веджвуду из-за того, что он применил это качество нитрата серебра для создания изображений, как «первого фотографа в мире», предполагает, что именно Дэви реализовал идею увеличение фотографий с использованием солнечного микроскопа для проецирования изображений на сенсибилизированную бумагу. Ни один из них не нашел способа фиксировать свои изображения, и Дэви больше не уделял времени развитию этих ранних открытий в фотографии. [35]
Принцип проецирования изображения с использованием солнечного освещения был применен при создании самой ранней формы фотоувеличителя — « солнечной камеры ».
Дэви был пионером в области электролиза , использовавшего гальваническую батарею для расщепления обычных соединений и получения таким образом множества новых элементов. Он продолжил электролиз расплавленных солей и открыл несколько новых металлов, в том числе натрий и калий , высокореактивные элементы, известные как щелочные металлы . Дэви открыл калий в 1807 году, получив его из едкого поташа (KOH). До XIX века не делалось различия между калием и натрием. Калий был первым металлом, выделенным электролизом. В том же году Дэви выделил натрий, пропуская электрический ток через расплавленный гидроксид натрия . [29]
В первой половине 1808 года Дэви провел серию дальнейших экспериментов по электролизу щелочноземельных металлов, включая известь , магнезию, стронтиты и бариты. В начале июня Дэви получил письмо от шведского химика Берцелиуса , в котором утверждалось, что он совместно с доктором Понтином успешно получил амальгамы кальция и бария путем электролиза извести и баритов с использованием ртутного катода. Дэви удалось почти сразу же успешно повторить эти эксперименты и распространить метод Берцелиуса на стронтиты и магнезию. [36] Он отметил, что, хотя эти амальгамы окисляются всего за несколько минут на воздухе, они могут сохраняться в течение длительного периода времени при погружении в нафту , прежде чем покроются белой коркой. [37] 30 июня 1808 года Дэви сообщил Королевскому обществу, что он успешно выделил четыре новых металла, которые он назвал барием , кальцием , стронцием и магнием (позже измененным на магний ), которые впоследствии были опубликованы в «Философских трудах» . Хотя Дэви признал, что магний является «несомненно нежелательным» названием, он утверждал, что более подходящее название «магний» уже применяется к металлическому марганцу, и хотел избежать создания двусмысленного термина. [38] Наблюдения, полученные в результате этих экспериментов, также привели Дэви к выделению бора в 1809 году. [22]
Хлор был открыт в 1774 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле , который назвал его «дефлогистированной морской кислотой» (см. теорию флогистона ) и ошибочно полагал, что он содержит кислород . Дэви показал, что кислота вещества Шееле, называемая в то время оксимориевой кислотой , не содержит кислорода . Это открытие опровергло определение Лавуазье кислот как соединений кислорода. [29] В 1810 году хлору было дано его нынешнее название Хамфри Дэви, который настаивал на том, что хлор на самом деле является элементом . [39] Название хлор, выбранное Дэви для «одного из очевидных и характерных свойств [вещества] – его цвета», происходит от греческого χλωρος (chlōros), что означает зелено-желтый.
Дэви серьезно поранился в результате несчастного случая в лаборатории с трихлоридом азота . [40] Французский химик Пьер Луи Дюлонг впервые получил это соединение в 1811 году и потерял два пальца и глаз в результате двух отдельных взрывов с ним. В письме Джону Чайлдсу от 16 ноября 1812 года Дэви писал: «Его следует использовать с большой осторожностью. Небезопасно экспериментировать с шариком размером больше головки булавки. Я был серьезно ранен куском едва большего размера. Однако мое зрение, как мне сообщили, не пострадает». [41] Несчастный случай с Дэви побудил его нанять Майкла Фарадея в качестве сотрудника, особенно для помощи в написании почерка и ведении записей. К апрелю 1813 года он оправился от травм .
В 1812 году Дэви был посвящен в рыцари и оставил должность лектора в Королевском институте. Ему было присвоено звание почетного профессора химии. [41] Он прочитал прощальную лекцию в Учреждении и женился на богатой вдове Джейн Априс . (Хотя Дэви считался верным своей жене, их отношения были бурными, и в последующие годы он в одиночку путешествовал по континентальной Европе.)
Затем Дэви опубликовал свои «Элементы химической философии», часть 1, том 1 , хотя другие части этого названия так и не были завершены. Он сделал заметки для второго издания, но это так и не потребовалось. [41] В октябре 1813 года он и его жена в сопровождении Майкла Фарадея в качестве его научного помощника (также рассматриваемого как камердинер) отправились во Францию, чтобы получить второе издание Prix du Galvanisme , медали, которой Наполеон Бонапарт наградил Дэви. за его электрохимические работы. Фарадей отмечал: «В настоящее время это действительно странная затея — довериться себе в чужой и враждебной стране, где так мало внимания уделяется заявлениям о чести, что малейшего подозрения было бы достаточно, чтобы навсегда отделить нас от Англии и, возможно, из жизни». [42] Группа Дэви отплыла из Плимута в Морле картелем , где их обыскали. [41]
Достигнув Парижа, Дэви был почетным гостем на собрании первого класса Института Франции и встретился с Андре-Мари Ампером и другими французскими химиками. [41] Позже сообщалось, что жена Дэви выбросила медаль в море недалеко от своего дома в Корнуолле, «поскольку она вызвала плохие воспоминания». Королевское химическое общество предложило более 1800 фунтов стерлингов за возвращение медали. [43]
Находясь в Париже, Дэви посещал лекции в Политехнической школе , в том числе лекции Жозефа Луи Гей-Люссака о загадочном веществе, выделенном Бернаром Куртуа . Дэви написал для Королевского общества статью об элементе, который сейчас называется йодом . [44] [45] Это привело к спору между Дэви и Гей-Люссаком о том, кто имел приоритет в исследовании. [41]
Группа Дэви не встречалась с Наполеоном лично, но они посетили императрицу Жозефину Богарне в замке Мальмезон . [41] Партия покинула Париж в декабре 1813 года, отправившись на юг, в Италию. [46] Они жили во Флоренции , где, используя зажигательное стекло великого герцога Тосканского [47] в серии экспериментов, проведенных с помощью Фарадея, Дэви удалось с помощью солнечных лучей зажечь алмаз , доказав, что он состоит из чистого углерода . .
Группа Дэви продолжила свой путь в Рим, где он провел эксперименты с йодом и хлором, а также с цветами, используемыми в древних картинах. Это было первое химическое исследование пигментов, используемых художниками. [41]
Он также посетил Неаполь и Везувий , где собрал образцы кристаллов. К июню 1814 года они были в Милане , где встретили Алессандро Вольту , а затем продолжили путь на север, в Женеву . Они вернулись в Италию через Мюнхен и Инсбрук , а когда их планы поехать в Грецию и Стамбул были оставлены после побега Наполеона с Эльбы , они вернулись в Англию.
После битвы при Ватерлоо Дэви написал лорду Ливерпулю , призывая относиться к французам строго:
Милорд, мне нет нужды говорить Вашей Светлости, что капитуляция Парижа не является договором; чтобы все, что относится к будущему состоянию этой столицы и Франции, не было открыто для обсуждения и что Франция является завоеванной страной. Долг союзников — дать ей более ограниченные границы, которые не должны посягать на естественные пределы других стран. ослабить ее на стороне Италии, Германии и Фландрии. Отобрать у нее путем пожертвований богатство, которое она приобрела ими, чтобы она не оставила себе ничего из того, что украли республиканские или имперские армии: этого последнего долга требует политика не меньше, чем справедливость.
- Сэр Хамфри Дэви, Письмо лорду Ливерпулю [41] [48]
После своего возвращения в Англию в 1815 году Дэви начал экспериментировать с лампами, которые можно было безопасно использовать в угольных шахтах. Преподобный доктор Роберт Грей из Бишопвермаута в Сандерленде, основатель Общества по предотвращению аварий на угольных шахтах, написал Дэви, предлагая использовать свои «обширные запасы химических знаний» для решения проблемы взрывов в шахтах, вызванных рудничным газом или метаном . смешивался с кислородом, который часто воспламенялся от открытого пламени ламп, которыми тогда пользовались шахтеры. Такие инциденты, как катастрофа на шахте Феллинг в 1812 году недалеко от Ньюкасла , в которой погибло 92 человека, не только привели к большим человеческим жертвам среди шахтеров, но также означали, что их вдовам и детям пришлось содержаться из государственной казны. Преподобный Грей и его коллега-священнослужитель, также работающий в северо-восточном горнодобывающем районе, преподобный Джон Ходжсон из Джарроу , были заинтересованы в принятии мер по улучшению подземного освещения и особенно ламп, используемых шахтерами. [49]
Дэви задумал использовать железную сетку, чтобы закрыть пламя лампы и таким образом предотвратить выход метана, горящего внутри лампы, в общую атмосферу. Хотя идея предохранительной лампы уже была продемонстрирована Уильямом Ридом Клэнни и неизвестным тогда (но впоследствии очень известным) инженером Джорджем Стефенсоном , использование Дэви проволочной сетки для предотвращения распространения пламени использовалось многими другими изобретателями в их более поздних работах. конструкции. Лампа Джорджа Стефенсона была очень популярна на угольных месторождениях северо-востока и использовала тот же принцип предотвращения попадания пламени в общую атмосферу, но другими способами. [50] К сожалению, хотя новая конструкция марлевой лампы изначально действительно обеспечивала защиту, она давала гораздо меньше света и быстро приходила в негодность во влажных условиях большинства ям. Ржавление марли быстро сделало лампу небезопасной, а число смертей от взрывов рудничного газа еще больше возросло.
Была некоторая дискуссия относительно того, открыл ли Дэви принципы, лежащие в основе своей лампы, без помощи работы Смитсона Теннанта , но в целом было решено, что работы обоих мужчин были независимыми. Дэви отказался запатентовать лампу, и ее изобретение привело к тому, что в 1816 году он был награжден медалью Рамфорда .
В 1815 году Дэви также предположил, что кислоты — это вещества, содержащие замещаемые ионы водорода ; водород, который может быть частично или полностью заменен химически активными металлами , которые стоят выше водорода в ряду реакционной способности. Когда кислоты реагируют с металлами, образуются соли и газообразный водород. Основаниями назывались вещества, которые вступали в реакцию с кислотами с образованием солей и воды. Эти определения хорошо работали на протяжении большей части девятнадцатого века. [51]
Дэви экспериментировал с фрагментами папирусов Геркуланума перед своим отъездом в Неаполь в 1818 году. Его ранние эксперименты показали надежду на успех. В своем отчете Королевскому обществу Дэви пишет: «Когда фрагмент коричневого рукописного листа. при котором слои были сильно склеены, был помещен в атмосферу хлора, произошло немедленное действие, папирус закоптел и пожелтел, а буквы стали гораздо отчетливее; и под воздействием тепла слои отделились друг от друга, образуя пары соляной кислоты ». [52] [53]
Успех первых испытаний побудил Дэви поехать в Неаполь для дальнейшего исследования папирусов Геркуланума. В сопровождении его жены они отправились 26 мая 1818 года во Фландрию, где шахтеры пригласили Дэви выступить. [54] Затем они отправились в Карниолу (ныне Словения), которая оказалась «его любимым альпийским убежищем», прежде чем наконец прибыли в Италию. В Италии они подружились с лордом Байроном в Риме, а затем отправились в Неаполь. [55]
Первоначальные эксперименты снова оказались многообещающими, и его работа привела к «частичному раскрытию 23 рукописей, из которых были получены фрагменты письменности» [56] , но после возвращения в Неаполь 1 декабря 1819 года после лета в Альпах Дэви жаловался, что «итальянцы в музее [были] уже не полезны, а мешали». [57] Дэви решил отказаться от дальнейшей работы над папирусами, поскольку «работа, сама по себе трудная и неприятная, была еще более усложнена поведением лиц, возглавлявших этот отдел в Музее». [56]
С 1761 года на днищах кораблей Королевского флота устанавливалась медная обшивка, чтобы защитить древесину от нападения корабельных червей . [58] Однако медные днища постепенно подвергались коррозии под воздействием соленой воды. Между 1823 и 1825 годами Дэви при содействии Майкла Фарадея пытался защитить медь электрохимическими средствами. Он прикреплял к медным жертвенным кусочкам цинка или железа , которые обеспечивали катодную защиту основного металла. [59] Однако было обнаружено, что защищенная медь быстро загрязняется, т.е. к корпусу прилипают кусочки водорослей и/или морских существ, что отрицательно влияет на управляемость корабля.
В 1823 году Совет военно-морского флота обратился к Дэви с просьбой помочь с коррозией. Дэви провел ряд испытаний на верфи Портсмута , в результате чего Военно-морской совет принял на вооружение использование «защитников» Дэви. К 1824 году стало очевидно, что обрастание медных днищ происходит на большинстве защищаемых кораблей. К концу 1825 года Адмиралтейство приказало Военно-морскому совету прекратить установку протекторов на морские корабли и снять те, которые уже были установлены. Схема Дэви была расценена как общественный провал, несмотря на успех защиты от коррозии как таковой. Как объясняет Фрэнк Эй.Дж.Л. Джеймс: «[Поскольку] ядовитые соли [разъедающей] меди больше не попадали в воду, не было ничего, что могло бы убить ракушек и тому подобных людей поблизости от корабля. Это означало, что ракушки [и тому подобные ] теперь могли прикрепиться к днищу судна, тем самым серьезно затрудняя его управление, к большому гневу капитанов, которые написали в Адмиралтейство с жалобами на защитников Дэви». [60]
Выборы состоялись в День Святого Андрея, и Дэви был избран 30 ноября 1820 года. Хотя он не встретил сопротивления, другие кандидаты получили первоначальную поддержку. Эти кандидаты олицетворяли фракционные трудности, которые преследовали президентство Дэви и которые в конечном итоге победили его.
Общество переходило от клуба джентльменов, интересующихся натурфилософией, связанных с политической и социальной элитой, к академии, представляющей все более специализированные науки. Предыдущий президент, Джозеф Бэнкс , занимал этот пост более 40 лет и единолично руководил тем, что Дэвид Филип Миллер называет «Бэнксианской образованной империей», в которой естествознание занимало видное место. [61]
Бэнкс готовил инженера, писателя и политика Дэвиса Гилберта , чтобы он стал его преемником и сохранил статус-кво, но Гилберт отказался стоять на своем. Товарищи, которые считали, что королевское покровительство важно, предложили принца Леопольда Саксен-Кобургского (позже Леопольда I Бельгийского ), который также отказался, как и виг Эдвард Сен-Мор, 11-й герцог Сомерсетский . Дэви был выдающимся ученым, но некоторые ученые не одобряли его популяризирующую работу в Королевском институте.
Самой сильной альтернативой был Уильям Хайд Волластон , которого поддерживала «Кембриджская сеть» выдающихся математиков, таких как Чарльз Бэббидж и Джон Гершель , которые пытались заблокировать Дэви. Они знали, что Дэви поддерживал некоторую модернизацию, но считали, что он не будет в достаточной степени поощрять честолюбивых молодых математиков, астрономов и геологов, которые начинали формировать специализированные общества. Дэви был всего 41 год, и реформаторы опасались еще одного долгого президентства.
В первые годы своей жизни Дэви с оптимизмом смотрел на примирение реформаторов и бэнксианцев. В своей первой речи в качестве президента он заявил: «Я верю, что с этими новыми обществами мы всегда будем сохранять самые дружеские отношения... Я уверен, что [Королевское общество] не желает проявлять что-либо вроде патриархальной власти в отношение к этим институтам». [62]
Дэви провел много времени, манипулируя фракциями, но, поскольку его репутация ухудшилась в свете неудач, таких как его исследования кораблей с медным дном, он потерял популярность и авторитет. Это усугублялось рядом политических ошибок. В 1825 году его продвижение нового Зоологического общества, одним из основателей которого он был, привлекло внимание землевладельцев и оттолкнуло экспертов-зоологов. Он оскорбил математиков и реформаторов, не сумев обеспечить Бэббиджу одну из новых Королевских медалей (его проект) или вакантную должность секретаря Общества в 1826 году. В ноябре 1826 года математик Эдвард Райан записал, что: «Общество, каждый Члены почти... находятся в величайшей ярости из-за действий президента, и сейчас не говорят ни о чем, кроме его отстранения». [63]
В случае, если его снова переизберут без сопротивления, но теперь он явно нездоров. В январе 1827 года он по состоянию здоровья отправился в Италию. Ситуация не улучшилась, и по мере приближения выборов 1827 года стало ясно, что он больше не будет баллотироваться. Его сменил Дэвис Гилберт .
В 1818 году Дэви был удостоен баронетства . [65] Хотя сэр Фрэнсис Бэкон (также позже ставший пэром [66] ) и сэр Исаак Ньютон уже были посвящены в рыцари , это была первая такая честь, когда-либо удостоенная человека науки в Великобритании. Год спустя за ним последовало президентство Королевского общества .
Лаборант Дэви, Майкл Фарадей , продолжил работу Дэви и стал более известным и влиятельным ученым. Предполагается, что Дэви даже назвал Фарадея своим величайшим открытием. Однако позже Дэви обвинил Фарадея в плагиате , в результате чего Фарадей (первый фуллерианский профессор химии ) прекратил все исследования в области электромагнетизма до смерти своего наставника.
По словам одного из биографов Дэви, Джун З. Фуллмер , он был деистом . [67]
Обладая сангвиническим и несколько раздражительным темпераментом, Дэви проявлял характерный энтузиазм и энергию во всех своих занятиях. Как показывают его стихи, а иногда и проза, его ум был очень изобретательным; поэт Кольридж заявил, что если бы он «не был первым химиком, он был бы первым поэтом своего времени», а Саути сказал, что «у него были все качества поэта; он хотел только искусства». Несмотря на его неуклюжую внешность и своеобразные манеры, его счастливые дары объяснения и иллюстрации снискали ему необычайную популярность как лектора, его эксперименты были остроумны и быстро выполнялись, и Кольридж приходил послушать его, «чтобы пополнить свой запас метафор». Главной целью его жизни было достижение славы; случайная мелкая ревность не умаляла его заботы о «деле человечества», если использовать фразу, которую он часто употреблял в связи с изобретением шахтерской лампы. Небрежный к этикету, его откровенность иногда подвергала его раздражению, которого он мог бы избежать, проявив такт. [68]
В 1826 году у него случился инсульт, от которого он так и не оправился. Последние месяцы своей жизни он провел за написанием «Утешений в путешествии» , чрезвычайно популярного сборника стихов, размышлений о науке и философии в несколько свободной форме. Опубликованное посмертно, это произведение на несколько десятилетий спустя стало основным продуктом как научных, так и семейных библиотек. Дэви провел зиму в Риме, охотясь в Кампанье в свой пятидесятый день рождения. Но 20 февраля 1829 года у него случился еще один инсульт. Проведя много месяцев в попытках выздороветь, Дэви умер в номере отеля L'Hotel de la Couronne на улице Рю-дю-Рон в Женеве , Швейцария , 29 мая 1829 года . он умер, но также хотел, чтобы похороны были отложены на случай, если он окажется в коме . Он отказался провести вскрытие по тем же причинам. Но законы Женевы не допускали никакой задержки, и в следующий понедельник, 1 июня, его устроили публичные похороны на кладбище Пленпале , за городскими стенами. [69]
Полный список статей Дэви см. в работе Фуллмера. [95]
Книги Хамфри Дэви следующие:
Дэви также публиковал статьи по химии в «Циклопедии» Риса , но темы не известны.
Собрание его сочинений было опубликовано в 1839–1840 гг.:
{{cite book}}: CS1 maint: others (link){{citation}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)В явном союзе со своей концепцией Дэви прославлял натурфилософский деизм, за который его критики не нападали на него и даже не удосужились упомянуть о нем. Дэви никогда не казался обеспокоенным критическими нападками на его «материализм», потому что он хорошо понимал, что его деизм и его материализм идут рука об руку; более того, деизм, казалось, был неизменной верой всех, кто его окружал.
СМИ из Commons
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Данные из Викиданных
