Элизабет Фулхэм ( Флорида, 1794 г.) была одним из первых британских химиков, которая изобрела концепцию катализа и открыла фотовосстановление . Ее описывали как «первую женщину-исследователя современной химии». [1] [2]
Хотя она опубликовала только один текст, она подробно описывает катализ как процесс в своей книге 1794 года « Очерк горения с точки зрения нового искусства умирания и живописи», в котором флогистическая и антифлогистическая гипотезы оказались ошибочными. В книге подробно описаны ее эксперименты с окислительно-восстановительными реакциями и выводы, которые она делает относительно теории флогистона , в которой она не согласна как с флогистианцами, так и с антифлогистианами. [3]
В 1798 году книга была переведена на немецкий язык Огюстеном Готфридом Людвигом Лентином как Versuche über die Wiederherstellung der Metalle durch Wasserstoffgas. В 1810 году он был опубликован в Соединенных Штатах и получил признание критиков. [4] В том же году Фулхэм стал почетным членом Филадельфийского химического общества. [5] [6] Томас П. Смит аплодировал ее работе, заявив, что «миссис Фулхэм теперь предъявила такие смелые претензии к химии, что мы больше не можем отказывать полу в привилегии участвовать в этой науке». [1]
Элизабет Фулхэм публиковалась под своим женатым именем как миссис Фулхэм. Она была замужем за Томасом Фулхэмом, врачом ирландского происхождения, который учился в Эдинбургском университете и изучал послеродовую лихорадку, будучи студентом Эндрю Дункана (1744–1828) . [7] [8] Доктор Томас Фулхэм числился в справочниках Эдинбурга в период с 1784 по 1800 год (Бристо-сквер в 1784 году, Бристо-стрит в 1794 году, 9 Общества в 1799 году, на Браунс-сквер в 1800 году). [9] [10] [11] [12] [13] Сэр Бенджамин Томпсон , граф Рамфорд, называл ее «гениальной и живой миссис Фулхэм», однако это мнение может отражать стиль ее книги. [14]
Работа г-жи Фулхэм началась с ее интереса к поиску способа окрашивания ткани тяжелыми металлами под воздействием света. Первоначально она думала назвать свою работу « Очерк искусства изготовления тканей из золота, серебра и других металлов с помощью химических процессов» , но, учитывая «несовершенство уровня техники», решила выбрать название, отражающее более широкие последствия ее экспериментов. . [15] : viii–ix
«Возможность изготовления тканей из золота, серебра и других металлов с помощью химических процессов пришла мне в голову в 1780 году: проект, о котором говорилось доктору Фулхэму и некоторым друзьям, был сочтен маловероятным. Однако через некоторое время я имел удовлетворение от реализации этой идеи, в некоторой степени, экспериментальным путем». [15] : iii
Очевидно, ее вдохновила опубликовать отчет о своих 14-летних исследованиях в результате встречи с Джозефом Пристли в 1793 году. [16] Фулхэм изучал экспериментальное восстановление солей металлов в различных состояниях (водный раствор, сухое состояние, а иногда и эфир или спиртовой раствор), подвергая их действию различных восстановителей. [17] Соли металлов, которые она исследовала, включали золото, серебро, платину, ртуть, медь и олово. В качестве восстановителей она экспериментировала с газообразным водородом, фосфором, сульфидом калия, сероводородом, фосфином, древесным углем и светом. Она открыла ряд химических реакций, с помощью которых соли металлов можно восстановить до чистых металлов. [1] Рейнер-Кэнэм считает, что ее самым важным вкладом в химию является открытие того, что металлы можно обрабатывать путем химического восстановления в воде при комнатной температуре в качестве альтернативы плавке при высоких температурах. [1]
Ее теоретическая работа по катализу была «важным шагом в истории химии» [18] до Йёнса Якоба Берцелиуса и Эдуарда Бюхнера . Она предположила и продемонстрировала экспериментально, что многие реакции окисления происходят только в присутствии воды , что в них непосредственно участвует вода и что вода регенерируется и ее можно обнаружить в конце реакции. Кроме того, она предложила «признанно современные механизмы» [18] для этих реакций и, возможно, была первым ученым, сделавшим это. Роль кислорода , как она ее описывает, существенно отличается от других теорий того времени. На основании своих экспериментов она не согласилась с некоторыми выводами Антуана Лавуазье , а также с теоретиками флогистона , которых он критиковал. [1] [19] Ее исследования можно рассматривать как предшественники работ Йонса Якоба Берцелиуса , однако Фулхейм сосредоточился конкретно на воде, а не на тяжелых металлах.
Кроме того, Эдер [ 20] в 1905 году и Шааф считают ее работу по химии серебра [21] важной вехой в зарождении и ранней истории фотографии. [22] [23] Работа Фулхэма о роли светочувствительных химикатов (солей серебра) в ткани предшествует более известным испытаниям фотограмм Томаса Веджвуда в 1801 году. Фулхэм, однако, не пытался создавать «изображения» или репрезентативные теневые отпечатки. так же, как это сделала Веджвуд, но она занималась фоторедукцией с помощью света. [24]
Помимо того, что ее книга была переиздана в Германии и Америке, эксперименты Фулхэма были рассмотрены во французском журнале [2] и нескольких британских журналах и получили положительные отзывы сэра Бенджамина Томпсона , графа Рамфорда и сэра Джона Гершеля . [16]
Согласно предисловию к ее книге ее американского редактора в 1810 году, ее работа была менее известна, чем могла или должна была быть, добавив, что «гордость науки возмущалась идеей, что ее преподает женщина». [25] [4] [26]
Фулхэм говорит то же самое в своем предисловии к произведению:
«Но порицание, пожалуй, неизбежно: ибо некоторые настолько невежественны, что становятся угрюмыми и молчаливыми и холодеют от ужаса при виде всего, что приближается к подобию учености, в какой бы форме это ни проявлялось; и должен был бы появиться призрак в облике женщины муки , которые они испытывают, поистине унылы».
Такая реакция, по ее словам, была особенно острой среди тех, кто занимал уважаемые должности, которых она описала как обладающих «диктатурой в науке». [15]
Фулхэм опубликовала свои эксперименты по восстановлению с использованием воды с металлами в книге, прежде всего, чтобы не быть «плагиатом». Она также описывает свою книгу как «маяк для будущих моряков» (например, женщин), занимающихся научными исследованиями. Антуан Лавуазье был казнен за шесть месяцев до публикации ее книги и поэтому не смог ответить на ее теорию. Ирландский химик Уильям Хиггинс пожаловался, что она проигнорировала его работу об участии воды в ржавлении железа, но великодушно заключил: «Я прочитал ее книгу с большим удовольствием и искренне желаю, чтобы ее похвальному примеру последовали и остальные представители ее пола». ." [1] : 31 [4]
К концу XIX века работа Фулхэма была практически забыта, но была заново открыта Дж. У. Меллором. [27] В 20-м веке она была отмечена в журнале Physics Today как первая, кто «систематически» изменила «условия ее реакции» и «обобщила целый класс реакций... восстановление металлов», а также первой, кто предложить объяснение ситуаций, когда «вода диссоциировала в свою ионную форму, облегчала промежуточные стадии реакции и регенерировалась к концу восстановления металла». [2]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )