LAVOISIER: БИОГРАФИЯ, ЕКСПЕРИМЕНТИ И ПРИНОСИ - НАУКА - 2025

Антоан-Лоран дьо Лавоазие (1743-1794) е френски икономист, химик и биолог, водеща фигура в химическата революция на 18 век. Най-важният му принос беше законът за запазване на масата и откриването на ролята на кислорода в дишането, наред с други.

Той също изучава молекулата на водата, опровергава теорията на флогистона и обяснява изгарянето. Освен това той написа елементарен текст по химия, помогна за въвеждането на метричната система, създаде първата периодична таблица и допринесе за създаването на номенклатурата на съвременната химия.

Синът на богат парижки адвокат, той завършил юридическите си изследвания, въпреки че истинската му страст била естествената наука. Започва обучението си в областта на геологията, благодарение на което е обявен за член на престижната Академия на науките. В същото време той развива кариера като събирач на данъци за Короната.

Той се ожени за Мари-Ан Пиерт Ползе, която активно си сътрудничи с Лавоазие върху неговите научни трудове, превеждайки британски химици на френски език и изучавайки изкуство и печат, за да онагледява експериментите на съпруга си.

През 1775 г. Лавоазие е назначен за комисар на Кралската администрация на барут и Солпетер, работил върху подобряването на барута. Той заемаше различни публични длъжности и като длъжностно лице на монархията беше осъден на смърт и екзекутиран от гилотина в Париж.

Науката на Лавоазие

Основният принцип на проучванията на Антоан Лавоазие е значението, което той даде за извършване на измерването на материята, по същия начин, по който е било извършено в области като физиката.

Тази концепция накара Лавоазие да стане баща на съвременната химия, основно защото той е този, който въведе количественото поле в тази наука и наистина даде на тази дисциплина характера на науката.

В тази рамка може да се каже, че Лавоазие ясно даде яснота във всички свои действия, че шансът няма място в неговата работа и проучвания. Шанс не беше замислен като нещо, което може активно да участва в неговите експерименти.

Акцент върху материята

Материята беше елементът, който предизвика най-голяма загриженост и за да разбере структурата и характеристиките му, Лавоазие се концентрира върху изучаването на четирите елемента, познати дотогава: земя, въздух, вода и огън.

В разгара на тези дисертации Лавоазие прецени, че въздухът има основна роля в процесите на горене.

За Лавоазие химията беше по-фокусирана върху синтеза и анализа на материята. Този интерес е формулиран именно в тази количествена представа и това съответства на крайъгълния камък на предложенията на този учен.

Някои автори, като философът, физикът и историк Томас Кун, смятат Лавоазие за революционер в областта на химията.

Методология на Декарт

Антоан Лавоазие се характеризираше с това, че признава важността на използването на строг метод за провеждане на своите експерименти, основан на разбирането на контекста на това, което се изследва.

Всъщност той смяташе, че е необходимо да се структурира глобален план, чрез който проблемът да бъде напълно обхванат и всяко действие да се установи подробно, като се провери какво са изучили други учени.

Според Лавоазие, само след тази обширна проверка е възможно да се формулират собствени хипотези и да се определи как да се продължи с разследването оттам. Един от цитатите, приписвани на този герой, е „науката не принадлежи на един човек, а по-скоро на работата на мнозина“.

Сътрудничество

Лавоазие пламенно вярваше в важността на сътрудничеството между колегите.

Всъщност в един момент от живота си той разполагаше с лаборатория, оборудвана с най-модерните инструменти, а освен това имаше просторно и приветливо пространство, готово да приема учени, идващи от други градове или държави, с които Лавоазие е имал комуникация.

За Лавоазие съвместната работа беше от съществено значение за откриването на това, което той нарича тайните на природата.

Експерименти

Лавоазие се характеризира с това, че е един от първите учени, които прилагат на практика предписанията на това, което днес е известно като стехиометрия, което е за изчисляване на това колко от всеки елемент се използва в химическа реакция.

Лавоазие винаги се съсредоточава върху претеглянето и щателното измерване на всеки елемент, участвал в химическа реакция, която той изучава, която се счита за един от най-представителните елементи на влиянието, което оказва върху развитието на химията като съвременна наука.

Непревръщането на материята

От древни времена е имало общо понятие в алхимиците, според което е било възможно да се преобразува и създава материя.

Желанието за преобразуване на метали с ниска стойност като олово в други високоценни метали като златото винаги е присъствало и тази загриженост се основаваше на концепцията за трансмутация на материята.

Използвайки своята неуморна строгост, Лавоазие искаше да експериментира с това схващане, но се увери, че измерва абсолютно всички елементи, участващи в експеримента му.

Той измери конкретен обем и след това го постави в инструмент, който също беше измерен по-рано. Той остави водата да кипи в продължение на 101 дни и след това дестилира течността, претегли я и я измери. Резултатът, който той получи, беше, че първоначалната мярка и тегло съответстват на крайната мярка и тегло.

Използваната колба имаше прашен елемент на дъното. Лавоазие претегля тази колба и теглото също съвпада с записаното в началото, което показва, че този прах идва от колбата и не съответства на водна трансформация.

С други думи, материята остава непроменена: нищо не се създава или трансформира. Други европейски учени вече бяха направили този подход, такъв е случаят с ботаника и лекар Херман Бурхаве. Но именно Лавоазие провери количествено това твърдение.

Въздух и горене

По времето на Лавуазие все още е била в сила т. Нар. Теория на флогистона, която се позовава на вещество, което носи това име и което е отговорно за генерирането на горене в елементите.

Тоест, смяташе се, че всяко вещество, което има предразположението да се подложи на горене, има флогистон в състава си.

Лавоазие иска да се задълбочи в това схващане и се основава на експериментите на учения Джоузеф Пристли. Констатацията на Лавоазие беше, че той идентифицира въздух, който остава некомбиниран след изгарянето - който е азот - и друг въздух, който се комбинира. Той нарече този последен елемент кислород.

Конформацията на водата

По същия начин, Лавоазие открил, че водата е елемент, съставен от два газа: водород и кислород.

Някои предишни експерименти на различни учени, сред които химикът и физик Хенри Кавендиш се открояваха, бяха изследвали тази тема, но не бяха категорични.

През 1783 г. както Лавоазие, така и математикът и физик Пиер-Саймън Лаплас провеждат експерименти, разглеждащи изгарянето на водород. Полученият резултат, одобрен от Академията на науките, беше водата в най-чистото си състояние.

дишане

Друга област на интерес за Lavoisier беше тази на дишането и ферментацията на животните. Според различни експерименти, проведени от него, които също бяха необичайни и напреднали за времето, дишането съответства на процес на окисляване, много подобен на този при изгарянето на въглерод.

Като част от тези лекции Лавоазие и Лаплас проведоха експеримент, в който взеха морско свинче и го поставиха в стъклен съд с кислород за около 10 часа. След това те измерват колко въглероден диоксид е произведен.

По същия начин, те взели за ориентир човек в активност и в покой и измервали количеството кислород, което му е необходимо във всеки момент.

Тези експерименти позволиха на Lavoisier да потвърди, че горенето, генерирано от реакцията между въглерод и кислород, е това, което генерира топлина при животните. Освен това той заключи, че в средата на физическата работа е необходима по-висока консумация на кислород.

Основни приноси към науката

Законът за запазване на масата

Лавоазие показа, че масата на продуктите в химическа реакция е равна на масата на реагентите. С други думи, при химическа реакция не се губи маса.

Според този закон, масата в изолирана система нито се създава, нито се унищожава от химични реакции или физически трансформации. Това е един от най-важните и основни закони на съвременната химия и физика.

Характерът на горенето

Една от основните научни теории от времето на Лавоазие беше теорията на флогистона, която заяви, че горенето се състои от елемент, наречен флогистон.

Смяташе се, че изгарянето на неща изпуска флогистон във въздуха. Лавоазие опроверга тази теория, показвайки, че друг елемент, кислородът, играе важна роля при изгарянето.

Водата е съединение

По време на експериментите си Лавоазие открива, че водата е съединение, направено от водород и кислород. Преди това откритие учените през цялата история са смятали, че водата е елемент.

Lavoisier съобщава, че водата е приблизително 85% кислород и 15% водород по тегло. Следователно изглежда, че водата съдържа 5,6 пъти повече кислород спрямо теглото.

Елементите и химическата номенклатура

Лавоазие положи основите на съвременната химия, като включи "Таблица на прости вещества", първият модерен списък от тогава известни елементи.

Той определи елемента като "последната точка, до която анализът е способен да достигне" или, по съвременен начин, вещество, което не може да бъде разградено допълнително на неговите компоненти.

Голяма част от тяхната система за именуване на химични съединения се използва и до днес. В допълнение, той нарече елемента водород и идентифицира сярата като елемент, като наблюдава, че тя не може да се разложи на по-прости вещества.

Първият учебник по химия

През 1789 г. Лавоазие пише Елементарния трактат за химията, превръщайки се в първата книга по химия, която съдържа списъка с елементи, най-новите теории и законите на химията (включително запазването на масата) и в която също опроверга съществуването на флогистон.

Теорията на калориите

Лавоазие направи обширни изследвания на теорията на изгарянето, в които, твърди той, процесът на изгаряне доведе до отделяне на калорични частици.

Той тръгна от идеята, че при всяко изгаряне има отделяне на материята топлина (или магнитен флуид) или светлина, за да докаже по-късно, че "материята на топлината" е безтегловна при проверка дали фосфорът изгаря във въздуха в затворена колба, без забележима промяна на теглото.

Дишане на животни

Лавоазие открил, че животно в затворена камера консумира "издишащ въздух" (кислород) и произвежда "калциева киселина" (въглероден диоксид).

Чрез дихателните си експерименти Лавоазие обезсилва теорията на флогистона и разработва изследвания на химията на дишането. Неговите жизненоважни експерименти с морски свинчета количествено определят консумирания кислород и въглеродния диоксид, получен от метаболизма.

Използвайки леден калориметър, Lavoisier показа, че изгарянето и дишането са едно и също.

Той също така измерва консумирания кислород по време на дишане и заключи, че количеството се променя в зависимост от човешките дейности: упражнения, хранене, гладуване или седене в топла или студена стая. Освен това той открива вариации в пулса и дихателната честота.

Принос към метричната система

По време на своя период в комитета на Френската академия на науките, Лавоазие, заедно с други математици, допринася за създаването на метричната система за измерване, чрез която се гарантира еднаквостта на всички тегла и мерки във Франция.

Принос към изследването на фотосинтезата

Лавоазие показа, че растенията получават материала, необходим за растежа си от вода, земя или въздух и че светлината, CO2 газ, вода, O2 газ и енергия оказват пряко влияние върху процеса на фотосинтеза. зелена част от растенията.

Препратки

1. Donovan, A. "Антоан-Лоран Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (март 2017)

   Encyclopædia Britannica, вкл. Възстановено от: britannica.com.

2. "Panopticon Lavoisier" Възстановено от: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. Исторически биографии „Антоан-Лоран Лавоазие“ (2017) Фондация за химическо наследство САЩ Възстановена от: chemheritage.org.
4. Благороден, Г. "Антоан Лоран Лавоазие: Проучване на постиженията" Училищна наука и математика (ноември 1958 г.) Онлайн библиотека Wiley Извлечена от: onlinelibrary.wiley.com.
5. „Химическата революция на Антоан-Лоран Лавуазие“ (юни. 1999 г.) Париж. Международна историческа химическа забележителност на Американското химическо общество. Възстановено от: acs.org.
6. Кач, Ф. „Антоан Лоран Лавоазие“ (1998) Създатели на историята. Възстановено от sportsci.org.
7. "Антоан Лавоазие" Известни учени. 29 август 2015. 5/4/2017 Възстановено от: famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Открития във фотосинтезата" Springer Science & Business Media, (юли 2006 г.).
9. Енциклопедия „Нов свят” на Антоан Лавоазие (ноември 2016 г.) Възстановено от: newworldencyclopedia.org.
10. Къртис, Барнс, Шнек, Масарини. 1783. Лавоазие и проучвания за изгарянето на животни ”(2007) Редакция Médica Panamericana. Възстановено от: curtisbiologia.com.