Хенниг Бранд ( немецкое произношение: [ˈhɛnɪç bʁant] ; ок. 1630 – ок. 1692 или ок. 1710 ) был немецким алхимиком , который жил и работал в Гамбурге . В 1669 году Бранд случайно открыл химический элемент фосфор во время поисков « философского камня », вещества, которое, как считалось, превращало неблагородные металлы в золото .
Обстоятельства рождения Брэнда неизвестны, но он родился в 1630 году и умер около 1692 или 1710 года. Некоторые источники описывают его происхождение как скромное и указывают, что в молодости он был учеником стеклодува . Однако переписка его второй жены Маргареты гласит, что он был высокого социального положения. В любом случае он занимал должность младшего офицера армии во время Тридцатилетней войны , а приданое его первой жены было значительным, что позволило ему заняться алхимией после ухода из армии.
Он был одним из многих искателей философского камня. В процессе он случайно открыл фосфор.
Как и другие алхимики того времени, Бранд искал «философский камень», вещество, которое предположительно превращало неблагородные металлы (например, свинец ) в золото. К тому времени, как умерла его первая жена, он исчерпал ее деньги на это занятие. Затем он женился на своей второй жене Маргарете, богатой вдове, чьи финансовые возможности позволили ему продолжить поиски. [1]
Как и многие до него, он интересовался мочой и пытался комбинировать ее с различными другими материалами, в сотнях комбинаций. Например, он видел рецепт в книге 400 Auserlensene Chemische Process [ 2] Ф. Т. Кесслера из Страсбурга , опубликованной в 1630 году, для использования квасцов , селитры ( нитрата калия ) и концентрированной мочи для превращения неблагородных металлов в серебро [3] (рецепт, который не сработал).
Около 1669 года он нагревал остатки выпаренной мочи в своей печи до тех пор, пока реторта не раскалилась докрасна, где внезапно ее заполнили светящиеся пары, и жидкость капала, вспыхивая пламенем. Он мог собрать жидкость в банку и накрыть ее, где она затвердевала и продолжала давать бледно-зеленое свечение. То, что он собрал, было фосфором, который он назвал от греческого слова, означающего «несущий свет» или «светоносец». [4]
Фосфор, должно быть, внушал благоговение алхимику: он был продуктом человека и, казалось, светился «жизненной силой», которая не уменьшалась со временем (и не нуждалась в повторном воздействии света, как ранее обнаруженный Болонский камень ). Бранд держал свое открытие в секрете, как это делали алхимики того времени, и работал с фосфором, безуспешно пытаясь использовать его для получения золота.
Его рецепт был: [5]
Химическая реакция, на которую наткнулся Брэнд, была следующей. Моча содержит фосфаты PO 4 3− , как фосфат натрия (т.е. с Na + ) в форме микрокосмической соли и различные органические вещества на основе углерода . При сильном нагревании атомы кислорода из фосфата реагируют с углеродом, образуя оксид углерода CO, оставляя элементарный фосфор P, который выделяется в виде газа. Фосфор конденсируется в жидкость ниже примерно 280 °C, а затем затвердевает (в аллотроп белого фосфора ) ниже примерно 44 °C (в зависимости от чистоты). Эта же основная реакция используется и сегодня (но с добытыми фосфатными рудами, коксом для углерода и электрическими печами).
Процесс Брэнда дал гораздо меньше фосфора, чем мог бы. Часть соли, которую он отбросил, содержала большую часть фосфата. [ требуется цитата ] Он использовал около 1500 галлонов США (5700 л) мочи [4], чтобы получить всего 120 граммов фосфора. Если бы он измельчил весь остаток, он мог бы получить во много раз больше (1 литр мочи взрослого человека содержит около 1,4 г фосфорных солей, что составляет около 0,11 грамма чистого белого фосфора).
Хотя Бранд изначально держал свой процесс получения фосфора из мочи в секрете, [7] позже он продал рецепт за 200 талеров Иоганну Даниэлю Крафту (де) из Дрездена. [8] Впоследствии и шведский химик Иоганн Кункель (в 1678 году), и английский химик Роберт Бойль (в 1680 году) [9] смогли независимо друг от друга открыть фосфор; помощник последнего, Амвросий Годфри-Ханквиц , позже, начиная с 1707 года, организовал бизнес по производству фосфора. [10]