ЛАВУАЗЬЄ: БІОГРАФІЯ, ЕКСПЕРИМЕНТИ ТА ВНЕСКИ - НАУКА - 2025

Антуан-Лоран де Лавуазьє (1743-1794) був французьким економістом, хіміком та біологом, провідним діячем хімічної революції 18 століття. Найважливішим його внеском було, зокрема, закон збереження маси та виявлення ролі кисню у диханні.

Він також вивчив молекулу води, спростував теорію флогістону та пояснив горіння. Крім того, він написав елементарний текст з хімії, допоміг запровадити метричну систему, створив першу періодичну таблицю та сприяв створенню номенклатури сучасної хімії.

Син заможного паризького юриста, він закінчив правознавство, хоча його справжнім захопленням була природознавство. Він розпочав навчання в галузі геології, завдяки чому був проголошений членом престижної Академії наук. У той же час він розвинув кар'єру податківця за корону.

Він одружився з Марі-Енн П'єретт Поулзе, яка активно співпрацювала з Лавуазьє над своїми науковими працями, перекладаючи англійських хіміків на французьку мову та вивчаючи мистецтво та друкарські роботи, щоб проілюструвати експерименти чоловіка.

У 1775 році Лавуазьє був призначений комісаром Королівської адміністрації пороху та Солпетера, працюючи над вдосконаленням пороху. Він обіймав різні державні посади, і як посадовець монархії його засудили до смертної кари та стратили гільйотиною в Парижі.

Наука Лавуазьє

Основним принципом досліджень Антуана Лавуазьє є важливість, яку він надавав проведенню вимірювання речовини так само, як це здійснювалось у таких сферах, як фізика.

Це уявлення змусило Лавуазьє стати батьком сучасної хімії, в основному тому, що він був тим, хто ввів у цю науку кількісне поле і дійсно надав цій дисципліні характер науки.

У цих рамках можна сказати, що Лавуазьє в усіх своїх діях чітко дав зрозуміти, що шанс не має місця в його роботі та навчанні. Шанс не мислився як щось, що могло б активно брати участь у його експериментах.

Акцент на матерію

Матерія була стихією, яка викликала найбільше занепокоєння, і, щоб зрозуміти її структуру та характеристики, Лавуазьє зосередився на вивченні чотирьох відомих до цього часу елементів: землі, повітря, води та вогню.

У розпал цих дисертацій Лавуазьє підрахував, що повітря відіграє фундаментальну роль у процесах горіння.

Для Лавуазьє хімія була більш орієнтована на синтез і аналіз речовини. Цей інтерес був сформульований саме в тому кількісному понятті, яке відповідає наріжним каменем пропозицій цього вченого.

Деякі автори, такі як філософ, фізик та історик Томас Кун, вважають Лавуазьє революціонером у галузі хімії.

Методологія Декарта

Антуан Лавуазьє характеризувався важливістю використання жорсткого методу для проведення своїх експериментів, заснованого на розумінні контексту того, що досліджується.

Насправді він вважав, що необхідно структурувати глобальний план, завдяки якому проблема може бути повністю висвітлена, і кожна дія детально розроблена, перевіряючи, що вивчали інші вчені.

За словами Лавуазьє, лише після цієї великої перевірки можна сформулювати власні гіпотези та визначити, як продовжувати слідство звідти. Однією з цитат, приписуваних цьому персонажу, є "наука не належить одній людині, а скоріше до праці багатьох".

Співпраця

Лавуазьє палко вірив у важливість співпраці колег.

Насправді, в один момент свого життя у нього була лабораторія, оснащена найсучаснішими інструментами, і, крім того, він мав просторий привітний простір, готовий прийняти вчених, які приїхали з інших міст чи країн, з якими Лавуазьє спілкувався.

Для Лавуазьє спільна робота була важливою для виявлення того, що він називає таємницями природи.

Досліди

Лавуазьє характеризувався тим, що був одним з перших вчених, які застосували на практиці принципи того, що зараз відомо як стехіометрія, що стосується обчислення кількості кожного елемента, що використовується в хімічній реакції.

Лавуазьє завжди зосереджувався на зважуванні та ретельному вимірюванні кожного елемента, який брав участь у хімічній реакції, яку він вивчав, що вважається одним із найбільш репрезентативних елементів впливу, який він мав на розвиток хімії як сучасної науки.

Неперетворення матерії

З давніх часів у алхіміків існувало загальне поняття, згідно з яким можна було перетворити і створити матерію.

Прагнення перетворити малоцінні метали, такі як свинець, в інші високоцінні метали, такі як золото, завжди було присутнє, і це занепокоєння грунтувалося на концепції трансмутації речовини.

Користуючись своєю невтомною суворістю, Лавуазьє хотів експериментувати з цією концепцією, але переконавшись виміряти абсолютно всі елементи, що беруть участь у його експерименті.

Він виміряв конкретний об'єм, а потім помістив його в інструмент, який також був виміряний раніше. Він дав воді кипіти зі зворотним холодильником протягом 101 дня, а потім відігнав рідину, зважив її і виміряв. Результат, який він отримав, полягав у тому, що початкова міра і вага відповідали кінцевій мірі та вазі.

Використовувана вами колба мала пильний елемент на дні. Лавуазьє зважив цю колбу, і вага також збіглася з тією, що була зареєстрована на початку, що показало, що цей порошок походить з колби і не відповідає водній трансформації.

Іншими словами, матерія залишається незмінною: нічого не створюється і не трансформується. Інші європейські вчені вже зробили такий підхід, такий випадок ботаніка та лікаря Германа Бурхаве. Однак саме Лавуазьє кількісно підтвердив це твердження.

Повітря і горіння

За часів Лавуазьє ще діяла так звана теорія флогістону, яка посилалася на речовину, яка носила цю назву і яка відповідала за генерування горіння в елементах.

Тобто вважалося, що будь-яка речовина, яка мала схильність до зазнання горіння, має у своєму складі флогістон.

Лавуазьє хотів заглибитися в цю концепцію і грунтувався на експериментах вченого Джозефа Прістлі. Висновок Лавуазьє полягав у тому, що він визначив повітря, яке після горіння залишалося некомбінованим - азотом - та інше повітря, яке поєднувало. Цей останній елемент він назвав киснем.

Конформація води

Так само Лавуазьє виявив, що вода є елементом, що складається з двох газів: водню та кисню.

Деякі попередні експерименти різних вчених, серед яких виділяється хімік і фізик Генрі Кавендіш, досліджували цю тему, але не були переконливими.

У 1783 році і Лавуазьє, і математик і фізик П'єр-Саймон Лаплас провели експерименти, розглядаючи питання спалювання водню. Отриманий результат, схвалений Академією наук, - вода в чистому стані.

Дихання

Іншою цікавою для Лавуазьє було дихання та бродіння тварин. Згідно з декількома проведеними ним експериментами, які також були незвичними і передовими для того часу, дихання відповідає процесу окислення, дуже подібному до процесу спалювання вуглецю.

У рамках цих лекцій Лавуазьє та Лаплас провели експеримент, під час якого взяли морську свинку і помістили її у скляну ємність з киснем приблизно на 10 годин. Потім вони виміряли кількість вуглекислого газу.

Так само вони сприймали людину як активну діяльність і в спокої, і вимірювали кількість кисню, яка йому потрібна в кожен момент.

Ці експерименти дозволили Лавуазьє підтвердити, що згорання, що виникає в результаті реакції між вуглецем і киснем, є тим, що виробляє тепло у тварин. Крім того, він також вивів, що в середині фізичної роботи необхідно більше споживання кисню.

Основні внески в науку

Закон збереження маси

Лавуазьє показав, що маса продуктів у хімічній реакції дорівнює масі реагентів. Іншими словами, жодна маса не втрачається в хімічній реакції.

Відповідно до цього закону, маса в ізольованій системі ні створюється, ні руйнується хімічними реакціями чи фізичними перетвореннями. Це один із найважливіших та основних законів сучасної хімії та фізики.

Характер горіння

Однією з головних наукових теорій часів Лавуазьє була теорія флогістону, яка констатувала, що горіння складається з елемента, який називається флогістон.

Вважається, що спалювані речі випускають філогістон у повітря. Лавуазьє спростував цю теорію, показавши, що інший елемент, кисень, відігравав важливу роль у спалюванні.

Вода - сполука

Під час своїх експериментів Лавуазьє виявив, що вода - це сполука, що складається з водню та кисню. До цього відкриття вчені впродовж історії думали, що вода є стихією.

Лавуазьє повідомив, що у воді приблизно 85% кисню та 15% водню. Тому вода, здавалося, містить у 5,6 разів більше кисню за вагою, ніж водень.

Елементи та хімічна номенклатура

Лавуазьє заклав основи сучасної хімії, включивши "Таблицю простих речовин", перший сучасний список відомих тоді елементів.

Він визначив елемент як "останню точку, до якої здатний досягти аналіз", або, сучасно кажучи, субстанцію, яка не може бути розбита на її компоненти.

Значна частина їх системи називання хімічних сполук використовується і сьогодні. Крім того, він назвав елемент водень і виділив сірку як елемент, зауваживши, що вона не може розкладатися на більш прості речовини.

Перший підручник з хімії

У 1789 році Лавуазьє написав Елементарний трактат про хімію, ставши першою хімічною книгою, яка містила перелік елементів, найновіші теорії та закони хімії (включаючи збереження маси), і в якій він також спростував існування флогістону.

Теорія калорій

Лавуазьє провів широкі дослідження теорії горіння, в ході яких, стверджував він, процес згоряння призвів до вивільнення калорійних частинок.

Він почав з ідеї, що в кожному горінні є відшарування речовини тепла (або магматичної рідини) або світла, щоб згодом продемонструвати, що "речовина тепла" невагома при перевірці того, що люмінофор горів у повітрі в закрита колба, без помітної зміни ваги.

Дихання тварин

Лавуазьє виявив, що тварина в закритій камері споживає "надзвичайно дихаюче повітря" (кисень) і виробляє "кальцієву кислоту" (вуглекислий газ).

Своїми експериментами з диханням Лавуазьє визнав недійсною теорію флогістону і розробив дослідження хімії дихання. Його життєві експерименти із морськими свинками кількісно оцінили споживаний кисень та вуглекислий газ, що утворюються метаболізмом.

За допомогою льодового калориметра Лавуазьє показав, що горіння та дихання - одне й те саме.

Він також виміряв споживаний кисень під час дихання і дійшов висновку, що кількість змінюється залежно від діяльності людини: фізичні вправи, їжа, голодування або сидіння в гарячому чи холодному приміщенні. Крім того, він виявив коливання пульсу та частоти дихання.

Внесок у метричну систему

Під час свого періоду в комітеті Французької академії наук Лавуазьє разом з іншими математиками сприяв створенню метричної системи вимірювань, за допомогою якої забезпечувалася рівномірність усіх ваг і заходів у Франції.

Внесок у вивчення фотосинтезу

Лавуазьє показав, що рослини отримують необхідний для їх зростання матеріал з води, землі або повітря, а світло, газ CO2, вода, газ O2 та енергія безпосередньо впливають на процес фотосинтезу. зелена частина рослин.

Список літератури

1. Донован, А. "Антуан-Лоран Лавуазьє" Енциклопедія Британіка, (березень 2017 р.)
   Encyclopædia Britannica, вкл. Відновлено: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Відновлено з: Пінаки (2017) moro.imss.fi.it.
3. Історичні біографії "Антуан-Лоран Лавуазьє" (2017) Фонд хімічної спадщини США Відновлено: chemheritage.org.
4. Благородний, Г. "Антуан Лоран Лавуазьє: вивчення здобутків" Шкільна наука та математика (листопад 1958 р.).
5. "Хімічна революція Антуана-Лорана Лавуазьє" (червень 1999 р.) Париж. Міжнародні історичні хімічні орієнтири Американського хімічного товариства. Відновлено з: acs.org.
6. Катч, Ф. "Антуан Лоран Лавуазьє" (1998) Історики. Відновлено з sportsci.org.
7. "Антуан Лавуазьє" Відомі вчені. 29 серпня 2015. 5.05.2017 Оновлено: famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Відкриття у фотосинтезі" Springer Science & Business Media (липень 2006 р.)
9. "Антуан Лавуазьє" Нова світова енциклопедія (листопад 2016 р.) Відновлено з: newworldencyclopedia.org.
10. Кертіс, Барнс, Шнек, Массаріні. 1783 рік. Лавуазьє та дослідження спалювання тварин »(2007) Редакція Médica Panamericana. Відновлено з сайту: curtisbiologia.com.