Сэр Гемфри Дэви, 1-й баронет , FRS , MRIA , FGS (17 декабря 1778 г. — 29 мая 1829 г.) 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 г. и кальций , стронций , барий , магний и бор в следующем году, а также за открытие элементарной природы хлора и йода . Дэви также изучал силы, участвующие в этих разделениях, изобретя новую область электрохимии . Дэви также приписывают открытие клатратных гидратов .
В 1799 году он экспериментировал с закисью азота и был поражен тем, как она заставила его смеяться. Он прозвал его «веселящим газом» и написал о его потенциале как анестетика для облегчения боли во время операции.
Дэви был баронетом , президентом Королевского общества (PRS), членом Королевской ирландской академии (MRIA), членом Геологического общества (FGS) и членом Американского философского общества (избран в 1810 году). [2] Берцелиус назвал Бейкерианскую лекцию Дэви 1806 года «О некоторых химических агентах электричества» «одним из лучших мемуаров, которые когда-либо обогащали теорию химии».
Дэви родился в Пензансе , Корнуолл , в Королевстве Великобритания , 17 декабря 1778 года, он 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 по отношению ко всему сверхъестественному и чудовищному... Среди среднего и высшего классов было мало интереса к литературе, а еще меньше к науке... Охота, стрельба, борьба, петушиные бои, обычно заканчивавшиеся пьянством, были тем, что они больше всего любили». [3]
В возрасте шести лет Дэви отправили в гимназию в Пензансе. Три года спустя его семья переехала в Варфелл , недалеко от Ладгвана , и впоследствии, во время семестра, Дэви жил у Джона Тонкина, своего крестного отца, а позже и опекуна. [1] После того, как Дэви покинул гимназию в 1793 году, Тонкин оплатил ему обучение в гимназии Труро , чтобы завершить образование под руководством преподобного доктора Кардью, который в письме к инженеру и члену Королевского общества Дэвису Гидди (с 1817 года именуемому Дэвисом Гилбертом ) сухо сказал: «Я не мог различить те способности, которыми он впоследствии так выделялся». Дэви развлекал своих школьных друзей, сочиняя стихи, валентинки и рассказывая истории из «Тысячи и одной ночи » . Вспоминая свои школьные годы в письме к матери, Дэви писал: «Естественное обучение — это настоящее удовольствие; как же жаль, что в большинстве школ это превращается в мучение». [4] «Я считаю удачей, — продолжал он, — что в детстве я был предоставлен самому себе и не имел никакого определенного плана обучения... То, что я есть, я сделал сам». [5] Его брат сказал, что Дэви обладал «природной энергией» и «истинным качеством гения или той силой интеллекта, которая возвышает своего обладателя над толпой». [3]
После смерти отца Дэви в 1794 году Тонкин отдал его в ученики к Джону Бингему Борлейзу, 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 портят ее платья, и по крайней мере один друг считал, что «неисправимый» Дэви в конечном итоге «разнесет нас всех в воздух». [5]
В 1797 году, после того как он выучил французский язык у священника-беженца, Дэви прочитал Traité élémentaire de chimie Лавуазье . Это знакомство оказало влияние на большую часть его будущих работ, которые можно рассматривать как реакцию на работы Лавуазье и господство французских химиков.
Как поэт, Дэви написал более ста шестидесяти рукописных стихотворений, большинство из которых находятся в его личных записных книжках. Большинство из его написанных стихотворений не были опубликованы, и вместо этого он решил поделиться несколькими из них со своими друзьями. Восемь из его известных стихотворений были опубликованы. Его стихотворения отражали его взгляды как на его карьеру, так и на его восприятие определенных аспектов человеческой жизни. Он писал о человеческих стремлениях и аспектах жизни, таких как смерть, метафизика, геология, естественная теология и химия. [6]
Джон Айртон Пэрис заметил, 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? ] юности. Другие стихотворения, написанные в последующие годы, особенно «На заливе горы» и «Гора святого Михаила», являются описательными стихами.
Хотя изначально он начал писать свои стихи, хотя и бессистемно, как отражение своих взглядов на карьеру и на жизнь в целом, большинство его последних стихотворений были сосредоточены на бессмертии и смерти. Это было после того, как он начал испытывать ухудшение здоровья и упадок как в здоровье, так и в карьере. [6]
Три картины Дэви, датируемые примерно 1796 годом, были переданы в дар музею Penlee House в Пензансе. На одной из них изображен вид сверху на Гулвал , церковь, залив Маунтс и гору , а на двух других изображено озеро Лох-Ломонд в Шотландии. [7] [8]
В 17 лет он обсуждал вопрос материальности тепла со своим другом и наставником- квакером Робертом Данкиным . Данкин заметил: «Я скажу тебе вот что, Хамфри, ты самая придирчивая рука в споре, с которой я когда-либо сталкивался в своей жизни». Однажды зимой он взял Дэви на реку Лариган, чтобы показать ему, что трение двух пластин льда друг о друга создает достаточно энергии при движении, чтобы расплавить их, [9] и что после того, как движение прекращается, куски объединяются путем регеляции. Это была грубая форма аналогичного эксперимента, продемонстрированная Дэви в лекционном зале Королевского института , которая привлекла значительное внимание. [5] Будучи профессором Королевского института, Дэви повторил многие из гениальных экспериментов, которым он научился у Данкина.
Дэвис Джидди встретил Дэви в Пензансе , небрежно качающимся на полувороте дома доктора Борлейза, и, заинтересованный его речью, пригласил его в свой дом в Тредрее 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 пользоваться своей лабораторией и, возможно, направил его внимание на шлюзы порта Хейла , которые быстро разрушались в результате контакта меди и железа под воздействием морской воды . Гальваническая коррозия в то время не была понята, но это явление подготовило ум Дэви для последующих экспериментов с медной обшивкой кораблей . Грегори Уатт, сын Джеймса Уатта , посетил Пензанс ради своего здоровья и, проживая в доме Дэви, стал его другом и дал ему инструкции по химии. Дэви был знаком с семьей Веджвудов , которая провела зиму в Пензансе. [5]
В это время врач и научный писатель Томас Беддоус и геолог Джон Хейлстоун были вовлечены в геологическую полемику о конкурирующих достоинствах гипотез Плутона и Нептуна . Они вместе путешествовали, чтобы исследовать побережье Корнуолла в сопровождении Гидди — близкого друга Беддоуса — и познакомились с Дэви. Беддоус, который основал в Бристоле медицинское исследовательское учреждение « Пневматический институт », нуждался в помощнике для руководства лабораторией. Гидди рекомендовал Дэви, и в 1798 году Грегори Уотт показал Беддоу « Исследования молодого человека Дэви по теплу и свету» , которые впоследствии были опубликованы им в первом томе « Вкладов Западной страны» . После продолжительных переговоров, в основном Гидди, миссис Дэви и Борлейз согласились на отъезд Дэви, но Тонкин хотел, чтобы он остался в родном городе в качестве хирурга, и изменил свое завещание, когда узнал, что Дэви настаивает на посещении доктора Беддоуса.
2 октября 1798 года Дэви присоединился к Пневматическому институту в Бристоле. Он был создан для исследования медицинских свойств искусственных воздухов и газов (газов, полученных экспериментальным путем или искусственно), и Дэви должен был руководить различными экспериментами. Соглашение, согласованное между доктором Беддоузом и Дэви, было щедрым и позволило Дэви отказаться от всех претензий на отцовскую собственность в пользу своей матери. Он не собирался отказываться от медицинской профессии и был полон решимости учиться и получить высшее образование в Эдинбурге, но вскоре он начал заполнять части учреждения гальваническими батареями. Живя в Бристоле, Дэви познакомился с графом Даремом , который был резидентом в учреждении по состоянию здоровья.
Дэви с энтузиазмом включился в работу лаборатории и завязал долгую романтическую дружбу с миссис Анной Беддоус, сестрой писательницы Марии Эджворт , которая была его гидом на прогулках и по другим прекрасным местам этой местности. Критик Морис Хиндл был первым, кто открыл, что Дэви и Анна писали друг для друга стихи. [10] Вахида Амин переписала и обсудила ряд стихотворений, написанных между 1803 и 1808 годами для «Анны» и одно для ее младенца. [11]
В 1799 году был издан первый том West-Country Collections . Половина из них состояла из эссе Дэви «О тепле, свете и сочетаниях света» , «О фосфоре и его сочетаниях» и «О теории дыхания» . 22 февраля 1799 года Дэви написал Дэвису Джидди: «Теперь я так же убежден в несуществовании теплорода, как и в существовании света».
В 1799 году Дэви стал все более известен благодаря своим экспериментам с физиологическим действием некоторых газов, включая веселящий газ ( закись азота ). [12] Газ был впервые синтезирован в 1772 году натурфилософом и химиком Джозефом Пристли , который назвал его дефлогистированным азотистым воздухом (см. флогистон ). [13] Пристли описал свое открытие в книге « Эксперименты 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] В другом письме к Джидди от 10 апреля Дэви сообщает ему: «Вчера я сделал открытие, которое доказывает, насколько необходимо повторить эксперименты. Газообразный оксид азота (веселящий газ) прекрасно вдыхается, когда он чистый. Он никогда не вреден, кроме как когда содержит азотистый газ. Я нашел способ сделать его чистым». Он сказал, что вдохнул шестнадцать кварт этого вещества в течение почти семи минут, и что оно «совершенно опьянило меня». [5]
Помимо самого Дэви, его восторженными подопытными были его друзья-поэты Роберт Саути и Сэмюэл Тейлор Кольридж , [15] [16], а также Грегори Уотт и Джеймс Уотт, другие близкие друзья. Джеймс Уотт построил портативную газовую камеру, чтобы облегчить эксперименты Дэви с вдыханием закиси азота. В какой-то момент газ был смешан с вином, чтобы оценить его эффективность в качестве средства от похмелья (его лабораторный журнал показал успех). Газ был популярен среди друзей и знакомых Дэви, и он отметил, что он может быть полезен для проведения хирургических операций. [17] Анестетики не использовались регулярно в медицине или стоматологии до десятилетий после смерти Дэви. [18]
В газовых экспериментах Дэви подвергался значительному риску. Его вдыхание оксида азота , который мог соединяться с воздухом во рту, образуя азотную кислоту (HNO 3 ), [15] серьезно повредило слизистую оболочку, и при попытке Дэви вдохнуть четыре кварты «чистого гидрокарбонатного » газа в эксперименте с оксидом углерода он «казалось, погружался в аннигиляцию». Когда его вынесли на открытый воздух, Дэви слабо проговорил: «Я не думаю, что умру» [15] , но прошло несколько часов, прежде чем болезненные симптомы прекратились. [5] Дэви смог измерить свой собственный пульс, когда он, шатаясь, вышел из лаборатории в сад, и он описал его в своих записях как «нитевидный и бьющийся с чрезмерной быстротой».
В 1799 году Беддоус и Дэви опубликовали «Вклад в физические и медицинские знания», в основном из западной Англии , и «Очерки о тепле, свете и сочетаниях света с новой теорией дыхания. О образовании кислорода и причинах цвета органических существ». Их экспериментальная работа была слабой, и публикации подверглись резкой критике. [19] В последующие годы Дэви сожалел, что когда-либо опубликовал эти незрелые гипотезы, которые он впоследствии назвал «мечтами неправильно использованного гения, которые свет эксперимента и наблюдения никогда не приводил к истине». [5] Однако эта критика заставила Дэви усовершенствовать и улучшить свои экспериментальные методы, [19] проводя свое дальнейшее время в учреждении все больше и больше в экспериментах.
В декабре 1799 года Дэви впервые посетил Лондон и расширил круг своих друзей. Дэви фигурирует в дневнике Уильяма Годвина, их первая встреча зафиксирована 4 декабря 1799 года. [20]
В 1800 году Дэви сообщил Джидди, что он «повторял гальванические эксперименты с успехом» в промежутках между экспериментами с газами, которые «почти непрерывно занимали его с января по апрель». В 1800 году Дэви опубликовал свои «Исследования, химические и философские», в основном касающиеся закиси азота и ее дыхания , и получил более позитивный отклик. [19]
Уильям Вордсворт и Сэмюэл Тейлор Кольридж переехали в Озёрный край в 1800 году и попросили Дэви иметь дело 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: «Будьте так любезны, просто просмотрите листы «Лирических баллад»». [21] Впоследствии Вордсворт написал Дэви 29 июля 1800 года, отправив ему первый лист рукописи стихов и попросив его конкретно исправить: «любую вещь, которую вы найдете неправильной в пунктуации, в чем, стыжусь признаться, я не специалист». [22] Осенью 1800 года Вордсворт был болен и медленно отправлял стихи для второго издания; том появился 26 января 1801 года, хотя и датирован 1800 годом. [23] Хотя невозможно узнать, был ли виноват Дэви, это издание «Лирических баллад» содержало много ошибок, включая незаконченное стихотворение «Майкл» . [24] В личной записной книжке с пометкой на обложке «Клифтон 1800 с августа по ноябрь» Дэви написал свою собственную «Лирическую балладу»: «Когда я шел по улице». [25] В поэме Дэви Вордсворт представлен как летописец обычных жизней в строке: «Поэтом Вордсвортом Раймсом» [sic].
В 1799 году Бенджамин Томпсон (граф Рамфорд) предложил основать в Лондоне «Институт распространения знаний», т. е. Королевский институт . Дом на Албемарл-стрит был куплен в апреле 1799 года. [26] Рамфорд стал секретарем учреждения, а доктор Томас Гарнетт — первым лектором.
В феврале 1801 года Дэви был допрошен комитетом Королевского института, в состав которого входили Джозеф Бэнкс , Бенджамин Томпсон и Генри Кавендиш . Дэви написал Дэвису Джидди 8 марта 1801 года о предложениях, сделанных Бэнксом и Томпсоном, о возможном переезде в Лондон и обещании финансирования его работы по гальванизму. Он также упомянул, что, возможно, не будет больше сотрудничать с Беддоусом по терапевтическим газам. На следующий день Дэви покинул Бристоль, чтобы занять свою новую должность в Королевском институте, [18] было решено, «чтобы Хэмфри Дэви был занят на службе в Королевском институте в качестве помощника лектора по химии, директора химической лаборатории и помощника редактора журналов института, и что ему будет разрешено занимать комнату в доме, быть снабженным углём и свечами, и что ему будет выплачиваться жалованье в размере 100 фунтов в год». [5]
25 апреля 1801 года Дэви прочитал свою первую лекцию по относительно новому предмету «Гальванизм». Он и его друг Кольридж много беседовали о природе человеческого знания и прогресса, и лекции Дэви давали его слушателям видение человеческой цивилизации, выдвинутой научным открытием. «Она [наука] даровала ему силы, которые можно назвать почти творческими; которые позволили ему изменять и изменять существ, окружающих его, и своими экспериментами допрашивать природу с силой, не просто как ученый, пассивный и стремящийся только понять ее действия, но скорее как мастер, активный со своими собственными инструментами». [18] Первая лекция собрала восторженные отзывы, и к июньской лекции Дэви написал Джону Кингу, что на его последней лекции присутствовало около 500 человек. «Было дыхание, закись азота и безграничные аплодисменты. Аминь!» [18] Дэви упивался своим общественным статусом.
Лекции Дэви включали в себя зрелищные и иногда опасные химические демонстрации вместе с научной информацией, и были представлены с большим мастерством молодым и красивым мужчиной. [27] Дэви также включал как поэтические, так и религиозные комментарии в свои лекции, подчеркивая, что Божий замысел был раскрыт химическими исследованиями. Религиозные комментарии были отчасти попыткой обратиться к женщинам в его аудитории. Дэви, как и многие его современники эпохи Просвещения, поддерживал женское образование и участие женщин в научных занятиях, даже предлагая допускать женщин на вечерние мероприятия в Королевском обществе. Дэви приобрел большую женскую последовательницу по всему Лондону. В сатирической карикатуре Гиллрея почти половина изображенных посетителей — женщины. Его поддержка женщин привела к тому, что Дэви подвергся многочисленным сплетням и инсинуациям, а также критике как немужественного. [28]
В 1802 году Хамфри Дэви имел в Королевском институте самую мощную на тот момент электрическую батарею в мире. С ее помощью Дэви создал первую лампу накаливания , пропуская электрический ток через тонкую полоску платины, выбранную потому, что этот металл имел чрезвычайно высокую температуру плавления. Она не была ни достаточно яркой, ни достаточно долговечной, чтобы иметь практическое применение, но продемонстрировала принцип. К 1806 году он смог продемонстрировать Королевскому обществу в Лондоне гораздо более мощную форму электрического освещения. Это была ранняя форма дугового света , которая производила свое освещение с помощью электрической дуги, созданной между двумя угольными стержнями.
Когда цикл лекций Дэви по гальванизму закончился, он перешел к новому циклу по сельскохозяйственной химии , и его популярность продолжала стремительно расти. К июню 1802 года, после чуть более года в Институте и в возрасте 23 лет, Дэви был назначен на должность штатного лектора в Королевском институте Великобритании. Гарнетт тихо ушел в отставку, сославшись на проблемы со здоровьем. [18]
В ноябре 1804 года Дэви стал членом Королевского общества , председателем которого он позже стал. Он был одним из основателей Геологического общества в 1807 году [29] и был избран иностранным членом Королевской шведской академии наук в 1810 году и иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1822 году. [30]
В июне 1802 года Дэви опубликовал в первом выпуске «Журналов Королевского института Великобритании» свой труд «Отчет о методе копирования картин на стекле и создания профилей с помощью света на нитрате серебра». Изобретенный Т. Веджвудом, эсквайром. С наблюдениями Х. Дэви, в котором он описал свои эксперименты с фоточувствительностью нитрата серебра . [31] [32]
Он записал, что «изображения небольших объектов, полученные с помощью солнечного микроскопа, могут быть без труда скопированы на подготовленную бумагу». Йозеф Мария Эдер в своей «Истории фотографии», хотя и приписывает Веджвуду , из-за его применения этого качества нитрата серебра для создания изображений, как «первому фотографу в мире», предполагает, что именно Дэви реализовал идею фотографического увеличения с помощью солнечного микроскопа для проецирования изображений на чувствительную бумагу. Никто из них не нашел способа зафиксировать свои изображения, и Дэви больше не уделял времени продвижению этих ранних открытий в фотографии. [33]
Принцип проецирования изображения с использованием солнечного освещения был применен при создании самой ранней формы фотоувеличителя — « солнечной камеры ».
Дэви был пионером в области электролиза, используя вольтов столб для расщепления обычных соединений и таким образом получая много новых элементов. Он продолжил электролиз расплавленных солей и открыл несколько новых металлов, включая натрий и калий , высокореактивные элементы, известные как щелочные металлы . Дэви открыл калий в 1807 году, выделив его из едкого кали (KOH). До 19 века не было различий между калием и натрием. Калий был первым металлом, который был выделен электролизом. Дэви выделил натрий в том же году, пропустив электрический ток через расплавленный гидроксид натрия . [27]
В течение первой половины 1808 года Дэви провел ряд 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 успешно повторить эти эксперименты почти сразу и распространить метод Берцелиуса на стронтиты и магнезию. [34] Он отметил, что хотя эти амальгамы окисляются всего за несколько минут при воздействии воздуха, их можно сохранять в течение длительных периодов времени при погружении в нафту, прежде чем они покроются белой коркой. [35] 30 июня 1808 года Дэви сообщил Королевскому обществу, что он успешно выделил четыре новых металла, которые он назвал барий , кальций , стронций и магний (позже измененный на магний ), которые впоследствии были опубликованы в Philosophical Transactions . Хотя Дэви признал, что магний был «несомненно предосудительным» названием, он утверждал, что более подходящее название магний уже применялось к металлическому марганцу, и хотел избежать создания двусмысленного термина. [36] Наблюдения, полученные в ходе этих экспериментов, также привели к тому, что Дэви выделил бор в 1809 году. [19] Берцелиус назвал Бейкерианскую лекцию Дэви 1806 года о некоторых химических агентах электричества [37] «одним из лучших мемуаров, которые когда-либо обогащали теорию химии». [38]
Хлор был открыт в 1774 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле , который назвал его «дефлогистированной морской кислотой» (см. теорию флогистона ) и ошибочно считал, что он содержит кислород . Дэви показал, что кислота вещества Шееле, называемая в то время оксисоляной кислотой , не содержала кислорода . Это открытие перевернуло определение Лавуазье кислот как соединений кислорода. [27] В 1810 году хлор получил свое нынешнее название от Гемфри 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 пострадал в лабораторном инциденте с трихлоридом азота . [40] Французский химик Пьер Луи Дюлонг впервые приготовил это соединение в 1811 году и потерял два пальца и глаз в двух отдельных взрывах с ним. В письме Джону Чилдрену от 16 ноября 1812 года Дэви писал: «Его следует использовать с большой осторожностью. Небезопасно экспериментировать с шариком размером больше булавочной головки. Я был тяжело ранен осколком едва больше. Однако, как мне сообщили, мое зрение не пострадает». [41] Несчастный случай с Дэви побудил его нанять Майкла Фарадея в качестве коллеги, в частности, для помощи с почерком и ведением записей. Он оправился от своих травм к апрелю 1813 года. [41]
В 1812 году Дэви был посвящен в рыцари и отказался от преподавательской должности в Королевском институте. Ему было присвоено звание почетного профессора химии. [41] Он прочитал прощальную лекцию в Институте и женился на богатой вдове Джейн Эприс . (Хотя Дэви, как все считали, был верен своей жене, их отношения были бурными, и в последующие годы он путешествовал по континентальной Европе в одиночку.) [ необходима цитата ]
Затем Дэви опубликовал свои «Элементы химической философии», часть 1, том 1 , хотя другие части этого произведения так и не были завершены. Он сделал заметки для второго издания, но оно так и не потребовалось. [41] В октябре 1813 года он и его жена, сопровождаемые Майклом Фарадеем в качестве его научного помощника (также рассматриваемого как камердинер), отправились во Францию, чтобы забрать второе издание prix du Galvanisme , медали, которую Наполеон Бонапарт наградил Дэви за его электрохимическую работу. Фарадей заметил: «Это действительно странное предприятие в настоящее время — доверять себя чужой и враждебной стране, где так мало внимания уделяется заверениям в чести, что малейшего подозрения было бы достаточно, чтобы навсегда отделить нас от Англии, а возможно, и от жизни». [42] Партия Дэви отплыла из Плимута в Морле картелем , где их обыскали. [41]
Прибыв в Париж, Дэви был почетным гостем на заседании 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, «так как она вызывала 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 статью для Королевского общества об элементе, который теперь называется йодом . [44] [45] Это привело к спору между Дэви и Гей-Люссаком о том, кто имеет приоритет в исследовании. [41]
Группа Дэви не встречалась с Наполеоном лично, но они посетили императрицу Жозефину де Богарне в замке Мальмезон . [41] Группа покинула Париж в декабре 1813 года, отправившись на юг в Италию. [46] Они остановились во Флоренции , где с помощью зажигательного стекла великого герцога Тосканского [47] в серии экспериментов, проведенных с помощью Фарадея, Дэви удалось с помощью солнечных лучей поджечь алмаз , доказав, что он состоит из чистого углерода .
Партия Дэви продолжила путь в Рим, где он провел эксперименты с йодом и хлором, а также с красками, 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 встретились с Алессандро Вольтой , а затем продолжили путь на север в Женеву . Они вернулись в Италию через Мюнхен и Инсбрук , а когда их планы отправиться в Грецию и Стамбул были отменены после побега Наполеона с Эльбы , они вернулись в Англию.
После битвы при Ватерлоо Дэви написал лорду Ливерпулю, призывая обращаться с французами сурово:
Мой господин, мне нет нужды говорить Вашей светлости, что капитуляция Парижа не является договором; чтобы все, что касается будущего состояния этой столицы и Франции, не было открыто для обсуждения, и чтобы Франция была завоеванной страной. Долг союзников — дать ей более ограниченные границы, которые не будут посягать на естественные пределы других наций. Ослабить ее со стороны Италии, Германии и Фландрии. Отнять у нее контрибуциями богатства, которые она приобрела ими, чтобы позволить ей не удерживать ничего из того, что украли республиканские или имперские армии: эта последняя обязанность требуется не меньше политикой, чем справедливостью.
— Сэр Хэмфри Дэви, Письмо лорду Ливерпулю [41] [48]
После возвращения в Англию в 1815 году Дэви начал экспериментировать с лампами, которые можно было бы безопасно использовать в угольных шахтах. Преподобный доктор Роберт Грей из Бишопвермута в Сандерленде, основатель Общества по предотвращению несчастных случаев в угольных шахтах, написал Дэви, предлагая использовать свои «обширные запасы химических знаний» для решения проблемы взрывов в шахтах, вызванных рудничным газом , или метаном , смешанным с кислородом, который часто воспламенялся от открытого пламени ламп, которые тогда использовали шахтеры. Такие инциденты, как катастрофа на шахте Феллинг в 1812 году недалеко от Ньюкасла , в которой погибло 92 человека, не только привели к большим потерям среди шахтеров, но и означали, что их вдовам и детям приходилось содержать государственную казну. Преподобный Грей и его коллега-священник, также работавший в северо-восточном горнодобывающем районе, преподобный Джон Ходжсон из Джарроу , были убеждены, что необходимо принять меры 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 безопасной лампы уже была продемонстрирована Уильямом Ридом Клэнни и тогда еще неизвестным (но позже очень известным) инженером Джорджем Стефенсоном , использование Дэви проволочной сетки для предотвращения распространения пламени использовалось многими другими изобретателями в их более поздних разработках. Лампа Джорджа Стефенсона была очень популярна на северо-восточных угольных месторождениях и использовала тот же принцип предотвращения распространения пламени в общую атмосферу, но другими способами. [50] К сожалению, хотя новая конструкция сетчатой лампы изначально, казалось, обеспечивала защиту, она давала гораздо меньше света и быстро портилась во влажных условиях большинства шахт. Ржавчина сетки быстро делала лампу небезопасной, и число смертей от взрывов рудничного газа возросло еще больше.
Была некоторая дискуссия о том, открыл ли Дэви принципы, лежащие в основе его лампы, без помощи работы Смитсона Теннанта , но в целом было решено, что работа двух мужчин была независимой. Дэви отказался патентовать лампу, и ее изобретение привело к тому, что он был награжден медалью Рамфорда в 1816 году. [1]
В 1815 году Дэви также предположил, что кислоты — это вещества, содержащие заменяемые ионы водорода ; — водород, который может быть частично или полностью заменен реактивными металлами, которые находятся выше водорода в ряду реактивности. Когда кислоты реагируют с металлами, они образуют соли и водород. Основания — это вещества, которые реагируют с кислотами, образуя соли и воду. Эти определения хорошо работали большую часть девятнадцатого века. [51]
Дэви экспериментировал с фрагментами папирусов Геркуланума перед своим отъездом в Неаполь в 1818 году. Его ранние эксперименты показывали надежду на успех. В своем отчете Королевскому обществу Дэви пишет, что: «Когда фрагмент коричневого манускрипта, в котором слои были прочно сцеплены, был помещен в атмосферу хлора, произошло немедленное действие, папирус задымился и пожелтел, а буквы стали выглядеть гораздо более отчетливо; и при применении тепла слои отделились друг от друга, выделяя пары соляной кислоты ». [52] [53]
Успех первых испытаний побудил Дэви отправиться в Неаполь для проведения дальнейших исследований папирусов Геркуланума. В сопровождении жены они отправились 26 мая 1818 года во Фландрию, где Дэви был приглашен шахтерами для выступления. [54] Затем они отправились в Крайну (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 были многообещающими, и его работа привела к «частичному развертыванию 23 рукописей, из которых были получены фрагменты письма» [56], но после возвращения в Неаполь 1 декабря 1819 года из лета, проведенного в Альпах, Дэви пожаловался, что «итальянцы в музее [больше] не помогали, а только мешали». [57] Дэви решил отказаться от дальнейшей работы над папирусами, потому что «работа, сама по себе трудная и неприятная, стала еще более трудной из-за поведения лиц, возглавляющих этот отдел в музее». [56]
20 октября 1818 года Дэви был возведен в баронетское звание ; [58] [59] это была первая подобная честь, оказанная человеку науки в Британии. Год спустя за ней последовало президентство в Королевском обществе . Общество находилось в процессе перехода от клуба для джентльменов, интересующихся естественной философией, связанных с политической и социальной элитой, к академии, представляющей все более специализированные науки. Предыдущий президент, Джозеф Бэнкс , занимал этот пост более 40 лет и самодержавно руководил тем, что Дэвид Филип Миллер называет «Бэнксианской ученой империей», в которой естественная история играла видную роль. [60] Бэнкс готовил Дэвиса Гилберта к тому, чтобы тот стал его преемником и сохранил статус-кво, но Гилберт отказался баллотироваться. Члены, считавшие королевское покровительство важным, предложили принца Леопольда Саксен-Кобургского (позднее Леопольд I Бельгийский ), который также отозвал свою кандидатуру, как и виг Эдвард Сент-Мор, 11-й герцог Сомерсет . Дэви был выдающимся ученым, но некоторые члены не одобряли его популяризаторскую работу в Королевском институте.
Выборы состоялись в День Святого Андрея, и Дэви был избран 30 ноября 1820 года. Хотя у него не было соперников, другие кандидаты получили первоначальную поддержку. Эти кандидаты олицетворяли фракционные трудности, которые преследовали президентство Дэви и которые в конечном итоге привели к его поражению. Самой сильной альтернативой был Уильям Хайд Волластон , которого поддерживала «Кембриджская сеть» выдающихся математиков, таких как Чарльз Бэббидж и Джон Гершель , которые пытались блокировать Дэви. Они знали, что Дэви поддерживал некоторую модернизацию, но считали, что он не будет в достаточной степени поощрять начинающих молодых математиков, астрономов и геологов, которые начинали формировать специализированные общества. Дэви был всего 41 год, и реформаторы опасались еще одного длительного президентства.
В ранние годы Дэви был оптимистичен в отношении примирения 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 [в Королевском обществе] нет желания оказывать что-либо вроде патриархальной власти в отношении этих учреждений». [61]
Начиная с 1761 года, медное покрытие устанавливалось на днищах кораблей Королевского флота для защиты древесины от атак корабельных червей . [62] Однако медные днища постепенно подвергались коррозии под воздействием соленой воды. Между 1823 и 1825 годами Дэви, при содействии Майкла Фарадея , пытался защитить медь электрохимическими способами. Он прикреплял к меди жертвенные куски цинка или железа , которые обеспечивали катодную защиту основного металла. [63] Однако было обнаружено, что защищенная медь быстро загрязнялась, т. е. куски водорослей и/или морских существ прикреплялись к корпусу, что оказывало пагубное влияние на управляемость корабля.
В 1823 году Военно -морской совет обратился к Дэви с просьбой о помощи с коррозией. Дэви провел ряд испытаний на верфи Портсмута , в результате которых Военно-морской совет принял решение использовать «протекторы» Дэви. К 1824 году стало очевидно, что на большинстве защищенных кораблей происходит обрастание медных днищ. К концу 1825 года Адмиралтейство приказало Военно-морскому совету прекратить установку протекторов на морские суда и снять те, которые уже были установлены. План Дэви был воспринят как публичный провал, несмотря на успех защиты от коррозии как таковой. Как объясняет Фрэнк А. Дж. Л. Джеймс, «[Поскольку] ядовитые соли из [корродирующей] меди больше не попадали в воду, не было ничего, что могло бы убить морских желудей и тому подобное вблизи корабля. Это означало, что морские желуди [и тому подобное] теперь могли прикрепляться к днищу судна, тем самым серьезно затрудняя его управление, что вызвало гнев капитанов, которые написали в Адмиралтейство жалобы на покровителей Дэви». [64]
Дэви провел много времени, манипулируя фракциями, но, поскольку его репутация пошла на спад в свете таких неудач, как его исследование кораблей с медным днищем, 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 обеспечив, чтобы Бэббидж получил одну из новых Королевских медалей (его проект) или вакантное место секретаря Общества в 1826 году. В 1826 году Дэви перенес инсульт, от которого он так и не оправился полностью. В ноябре 1826 года математик Эдвард Райан записал, что: «Общество, почти каждый его член ... в величайшей ярости из-за действий президента, и теперь только и говорят, что о его смещении». [65]
В случае, если он был переизбран без сопротивления, но теперь он был явно нездоров. В январе 1827 года он отправился в Италию по состоянию здоровья. Оно не улучшилось, и, когда выборы 1827 года уже приближались, стало ясно, что он больше не будет баллотироваться. Его сменил Дэвис Гилберт .
Лаборант Дэви, Майкл Фарадей , продолжил развивать работу Дэви и стал более известным и влиятельным ученым. Предполагается, что Дэви даже утверждал, что Фарадей является его величайшим открытием. Однако позже Дэви обвинил Фарадея в плагиате , из-за чего Фарадей (первый профессор химии Фуллера ) прекратил все исследования в области электромагнетизма до смерти своего наставника.
Предыдущий абзац может быть излишне снисходительным к Дэви. Обвинение Дэви в плагиате Фарадея имело место уже в 1821 году в отношении первого крупного открытия Фарадея независимо от Дэви — электромагнитного вращения (первого электродвигателя). Согласно биографии Фарадея, написанной Джеффри Кантором в 1991 году, это сомнительное обвинение было «последней попыткой Дэви доминировать над Фарадеем... Дэви, негодуя на успех своего искреннего и трудолюбивого помощника, пытался его принизить. Хозяин и слуга были прямыми конкурентами, и их соперничество могло побудить Дэви попытаться заблокировать членство Фарадея в Королевском обществе. .... Хотя Дэви не удалось предотвратить членство Фарадея, этот инцидент оказался поворотным моментом в их отношениях». [67] Другие источники сообщают о насмешке, что «величайшим открытием Дэви был Фарадей», как о жестокой шутке в адрес Дэви, а не как о любезном признании самим Дэви величайших научных достижений Фарадея. [ необходима цитата ]
По словам одного из биографов Дэви, Джуна З. Фуллмера , он был деистом . [68]
Обладая сангвиническим, 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 века», а Саути сказал, что «у него были все элементы поэта; ему хотелось только искусства». Несмотря на его неуклюжую внешность и своеобразные манеры, его счастливый дар изложения и иллюстрации принес ему необычайную популярность как лектора, его эксперименты были изобретательны и быстро выполнялись, и Кольридж ходил слушать его, «чтобы увеличить свой запас метафор». Доминирующей целью его жизни было достижение славы; случайная мелкая зависть не уменьшала его заботы о «деле человечества», если использовать фразу, часто употребляемую им в связи с изобретением им шахтерской лампы. Небрежный в отношении этикета, его прямота иногда подвергала его неприятностям, которых он мог бы избежать, проявив такт. [69]
Дэви провел последние месяцы своей жизни, работая над «Утешениями в путешествии» — чрезвычайно популярным, несколько свободным по форме сборником поэзии, мыслей о науке и философии. Опубликованная посмертно, работа стала основным произведением как научных, так и семейных библиотек на несколько десятилетий вперед. 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 комнате в отеле L'Hotel de la Couronne на улице Рона в Женеве , Швейцария, 29 мая 1829 года. [70] [1] В приложении к его завещанию были его последние желания: чтобы не было никакого вскрытия, чтобы он был похоронен там, где умер, и чтобы между ними был интервал, чтобы гарантировать, что он не был просто в коме . Однако городские постановления не допускали такого перерыва, и его похороны состоялись в следующий понедельник, 1 июня, на кладбище Пленпале , за городскими стенами. [70]
Полный список статей Дэви см. в работе Фуллмера. [96]
Книги Гемфри Дэви:
Дэви также написал статьи по химии для «Циклопедии» Риса , но темы их неизвестны.
Собрание его сочинений было опубликовано в 1839–1840 годах:
{{citation}}
: CS1 maint: numeric names: authors list (link)В ярко выраженном союзе со своей концепцией Дэви восхвалял натурфилософский деизм, за который его критики не нападали на него, и, по сути, не удосужились упомянуть об этом. Дэви никогда не казался обеспокоенным критическими нападками на его «материализм», потому что он прекрасно понимал, что его деизм и его материализм идут рука об руку; более того, деизм, казалось, был неизменной верой всех вокруг него.