Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о других людях по имени Джозеф Блэк, см. Джозеф Блэк (значения) .

Джозеф Блэк
Джозеф Блэк b1728.jpg
Родившийся( 1728-04-16 )16 апреля 1728 г.
Бордо , Франция
Умер6 декабря 1799 г. (1799-12-06)(71 год)
Эдинбург , Шотландия
НациональностьШотландский
Альма-матерУниверситет Глазго
Эдинбургский университет
ИзвестенСкрытая теплота , удельная теплоемкость и открытие углекислого газа
Научная карьера
ПоляМедицина , физика , химия
УчрежденияЭдинбургский университет
Академические консультантыУильям Каллен
Известные студентыДжеймс Эдвард Смит
Томас Чарльз Хоуп
Под влияниемДжеймс Ватт , Бенджамин Раш [1]
Мемориальная доска Джозефа Блэка Джеймса Тасси, Хантерский музей, Глазго

Джозеф Блэк (16 апреля 1728 - 6 декабря 1799) был шотландским физиком и химиком, известным своими открытиями магния , скрытой теплоты , удельной теплоты и углекислого газа . Он был профессором анатомии и химии в Университете Глазго в течение 10 лет с 1756 года, а затем профессором медицины и химии в Эдинбургском университете с 1766 года, преподавая и читая лекции там более 30 лет. [2]

В честь Блэка названы здания химии в Эдинбургском университете и Университете Глазго.

Ранняя жизнь и образование [ править ]

Блэк родился в Бордо , Франция, шестым из 12 детей Маргарет Гордон ( ум . 1747) и Джона Блэка. Его мать была из семьи Абердиншир, которая имела связи с винным бизнесом, а его отец был из Белфаста , Ирландия, и работал в винной торговле . [3] Он получил домашнее образование до 12 лет, после чего пошел в гимназию в Белфасте. В 1746 году в возрасте 18 лет он поступил в университет Глазго , проучился там четыре года, прежде чем провести еще четыре года в Эдинбургском университете , продолжая свое медицинское образование. Во время учебы он написал докторскую диссертацию по лечениюкамни в почках с солевым карбонатом магния . [4]

Работа [ править ]

Химические принципы [ править ]

Как и большинство экспериментаторов 18-го века, концептуализация химии Блэком была основана на пяти «принципах» материи: вода, соль, земля, огонь и металл. [5] Он добавил принцип «воздуха», когда его эксперименты определенно подтвердили присутствие углекислого газа, который он назвал «неподвижным воздухом». Исследования Блэка основывались на вопросах, касающихся того, как «принципы» сочетаются друг с другом в различных формах и смесях. Он использовал термин «аффинити», чтобы описать силу, скрепляющую такие комбинации. [6] На протяжении всей своей карьеры он использовал множество диаграмм и формул, чтобы научить студентов Эдинбургского университета управлять «аффинностью» с помощью различных экспериментов. [7]

Аналитические весы [ править ]

Точные аналитические весы

Примерно в 1750 году, еще будучи студентом, Блэк разработал аналитические весы, основанные на легкой балке, сбалансированной на клиновидной опоре . Каждая рука несла чашу, на которую помещали образец или стандартные грузы. Он намного превосходил точность любых других весов того времени и стал важным научным инструментом в большинстве химических лабораторий. [8]

Скрытая жара [ править ]

Первый в мире ледяной калориметр , использованный зимой 1782–83 годов Антуаном Лавуазье и Пьером-Симоном Лапласом для определения тепла, выделяющегося при различных химических изменениях , расчеты, основанные на предыдущем открытии скрытого тепла Джозефом Блэком .

В 1757 году Блэк был назначен региональным профессором медицины в Университете Глазго .

В 1761 году он пришел к выводу, что нагревание льда до точки его плавления вызывает не повышение температуры смеси лед / вода, а, скорее, увеличение количества воды в смеси. Кроме того, Блэк заметил, что нагревание кипящей воды приводит не к повышению температуры пароводяной смеси, а к увеличению количества пара. Из этих наблюдений он пришел к выводу, что приложенное тепло должно было объединиться с частицами льда и кипящей водой и стать скрытым . [9]

Теория скрытой теплоты знаменует собой начало термодинамики . [10] Теория скрытого тепла Блэка была одним из его наиболее важных научных достижений, и на нем в основном зиждется его научная слава. Он также показал, что разные вещества имеют разную теплоемкость .

Теория в конечном итоге оказалась важной не только в развитии абстрактной науки, но и в разработке паровой машины . [11] Блэк и Джеймс Ватт стали друзьями после встречи примерно в 1757 году, когда оба были в Глазго . Блэк обеспечил значительное финансирование и другую поддержку ранних исследований Ватта в области паровой энергии. Открытие Блэком скрытой теплоты воды было бы интересно Ватту, поскольку он сообщил о его попытках повысить эффективность паровой машины, изобретенной Томасом Ньюкоменом, и развить науку термодинамику.

Углекислый газ [ править ]

Блэк также исследовал свойства газа, образующегося в различных реакциях. Он обнаружил, что известняк ( карбонат кальция ) можно нагреть или обработать кислотами, чтобы получить газ, который он назвал «неподвижным воздухом». Он заметил, что неподвижный воздух был плотнее воздуха и не поддерживал ни пламя, ни жизнь животных. Блэк также обнаружил, что при пропускании через водный раствор извести ( гидроксид кальция ) осаждается карбонат кальция. Он использовал это явление, чтобы проиллюстрировать, что углекислый газ образуется в результате дыхания животных и микробной ферментации .

Профессорство [ править ]

В 1766 году, идя по стопам своего друга и бывшего учителя в Университете Глазго, Блэк сменил Уильяма Каллена на посту профессора медицины и химии в Эдинбургском университете (Каллен переехал в Эдинбург в 1755 году). Его должность в Университете Глазго занял Александр Стивенсон . [12]

На этом этапе он оставил исследования и посвятил себя исключительно преподаванию. В этом ему удалось добиться того, что аудитория его лекций увеличивалась из года в год на протяжении более тридцати лет. Его лекции оказали огромное влияние на популяризацию химии, и посещение их даже стало модным развлечением.

Блэк был широко признан одним из самых популярных преподавателей университета. Его курс химии регулярно привлекал исключительно большое количество студентов, многие из которых посещали его по два или три раза. В дополнение к регулярному представлению передовых тем и тщательному отбору визуально впечатляющих экспериментов Блэк использовал широкий спектр успешных учебных инструментов, которые сделали химию доступной для его учеников (многим из которых было всего 14 лет). [13] [14] Его студенты приехали со всех концов Соединенного Королевства , его колоний и Европы , и сотни из них сохранили его лекции в своих записных книжках и распространяли его идеи после того, как покинули университет.

Он стал одним из главных украшений университета; а его лекции посещала аудитория, которая увеличивалась из года в год на протяжении более тридцати лет. Иначе и быть не могло. Его внешность и манеры были джентльменскими и особенно приятными. Его голос на лекциях был низким, но прекрасным; а его артикуляция была настолько отчетливой, что его прекрасно слышала аудитория, состоящая из нескольких сотен человек. Его рассуждения были настолько просты и ясны, а его экспериментальная иллюстрация настолько уместна, что его чувства по любому предмету никогда не могли ошибиться даже самыми неграмотными; и его инструкции были настолько ясны из всех гипотез или предположений, что слушатель опирался на его выводы с уверенностью, едва превышающей его в вопросах своего собственного опыта. [15]

17 ноября 1783 года он стал одним из основателей Эдинбургского королевского общества . [16] С 1788 по 1790 год он был президентом Королевского колледжа врачей Эдинбурга . [17] Он был членом ревизионной комиссии для изданий Фармакопеи Колледжа Edinburgensis 1774, 1783 и 1794 годов. Блэк был назначен главным врачом короля Георга III в Шотландии.

Исследования и преподавание Блэка были сокращены из-за плохого здоровья. С 1793 года его здоровье ухудшилось, и он постепенно отказался от своих преподавательских обязанностей. В 1795 году Чарльз Хоуп был назначен его соадъютером на должности профессора, а в 1797 году он в последний раз читал лекции.

Личная жизнь [ править ]

Могила Джозефа Блэка в Greyfriars Kirkyard в Эдинбурге

Блэк был членом Покерного клуба . Он был двоюродным братом, большим другом и коллегой Адама Фергюсона FRSE, который женился на его племяннице Кэтрин Бернетт в 1767 году и был связан с Дэвидом Хьюмом , Адамом Смитом и литераторами шотландского Просвещения . Он также был близок к первопроходцу геологу Джеймсу Хаттону . [18]

В 1773 году он числится живущим в College Wynd на южной стороне Старого города . [19]

Блэк никогда не был женат. Он мирно скончался в своем доме в Эдинбурге в 1799 году в возрасте 71 года и похоронен в Грейфрайарс Киркьярд . Большой памятник находится в запечатанной части на юго-западе, известной как тюрьма Ковенантера.

В 2011 году научное оборудование, которое, как полагают, принадлежало Блэку, было обнаружено во время археологических раскопок в Эдинбургском университете. [20]

См. Также [ править ]

  • Калориметрия
  • Высокая температура
  • Пневматическая химия
  • Термохимия

Ссылки [ править ]

  1. ^ Джон Гриббин (2002) Наука: История 1543–2001 .
  2. ^ Герлак, Генри (1970–1980). «Блэк, Джозеф». Словарь научной биографии . 2 . Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 173–183. ISBN 978-0-684-10114-9.
  3. ^ Ленард, Филипп (1950). Великие люди науки . Лондон: Дж. Белл и сыновья. п. 129. ISBN 0-8369-1614-X. (Перевод со второго немецкого издания.)
  4. ^ Антонис Модинос (15 октября 2013). От Аристотеля до Шредингера: любопытство физики . Издательство Springer International. п. 134. ISBN 978-3-319-00749-6.
  5. ^ Эдди, Мэтью Дэниел (2008). Джон Уокер, химия и Эдинбургская медицинская школа, 1750-1800 . Лондон: Рутледж.
  6. ^ Эдди, Мэтью Дэниел (2014). «Как увидеть диаграмму: визуальная антропология химического сродства» . Осирис . 29 : 178–196. DOI : 10.1086 / 678093 . PMID 26103754 . S2CID 20432223 .  
  7. ^ Эдди, Мэтью Дэниел. «Полезные картинки: Джозеф Блэк и графическая культура экспериментов» . В Роберте Г.В. Андерсоне (ред.), Колыбель химии: первые годы химии в Эдинбургском университете (Эдинбург: Джон Дональд, 2015), 99–118 .
  8. ^ "Аналитические весы для равных рук" . Архивировано из оригинального 13 мая 2017 года . Проверено 8 марта 2008 года .
  9. Перейти ↑ Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Блэк, Джозеф»  . Encyclopdia Britannica . 4 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  10. ↑ Огг, Дэвид (1965). Европа древнего режима: 1715–1783 гг . Харпер и Роу. С. 117 и 283.
  11. ↑ Огг, Дэвид (1965). Европа древнего режима: 1715–1783 гг . Харпер и Роу. п. 283.
  12. ^ Медицинские и философские комментарии 1792
  13. ^ Эдди, Мэтью Дэниел (2014). «Как увидеть диаграмму: визуальная антропология химического сродства» . Осирис . 29 : 178–196. DOI : 10.1086 / 678093 . PMID 26103754 . S2CID 20432223 .  
  14. ^ Эдди, Мэтью Дэниел.«Полезные картинки: Джозеф Блэк и графическая культура экспериментов», в Роберте Г.В. Андерсоне (ред.), «Колыбель химии: первые годы химии» в Эдинбургском университете . Эдинбург: Джон Дональд. С. 99–118.
  15. ↑ Национальная циклопедия полезных знаний, том III, (1847), Лондон, Чарльз Найт, стр. 382.
  16. ^ http://www.royalsoced.org.uk/cms/files/fellows/biographic_index/fells_indexp1.pdf
  17. ^ «Стипендиаты колледжа: лечение цинги и открытие азота» . Королевский колледж врачей в Эдинбурге . Дата обращения 4 ноября 2015 .
  18. ↑ Records of the Clan and Name of Ferguson 1895 p.138, примечание 1, доступ к 22 декабря 2018 г.
  19. ^ Справочник почтового отделения Эдинбурга 1773
  20. ^ «Раскопки находят ценные инструменты ведущих ученых 18 века» . Шотландец . 28 июня 2011 года Архивировано из оригинала 18 апреля 2012 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Рамзи, Уильям (1918). Жизнь и письма Джозефа Блэка . Лондон: Констебль - через Интернет-архив .
  • «ДЖОЗЕФ БЛЕК и открытие углекислого газа». Медицинский журнал Австралии . 44 (23): 801–2. Июнь 1957 г.. Doi : 10.5694 / j.1326-5377.1957.tb59881.x . PMID  13440275 . S2CID  32016291 .
  • «Джозеф Блэк - заново открывший неподвижный воздух». JAMA . 196 (4): 362–3. Апрель 1966 г. doi : 10.1001 / jama.196.4.362 . PMID  5325596 .
  • Breathnach CS (октябрь 1999 г.). «Ирландские ссылки многонационального химика Джозефа Блэка (1728–1799)». Журнал ирландских колледжей врачей и хирургов . 28 (4): 228–31. PMID  11624012 .
  • Breathnach CS (август 2000 г.). «Джозеф Блэк (1728–1799): один из первых адептов количественной оценки и интерпретации». Журнал медицинской биографии . 8 (3): 149–55. DOI : 10.1177 / 096777200000800305 . PMID  10954923 . S2CID  40469923 .
  • Бьюкенен У.В., Браун Д.Х. (июнь 1980 г.). «Джозеф Блэк (1728–1799): шотландский врач и химик». Практикующий . 224 (1344): 663–6. PMID  6999492 .
  • Бьюсс Х (1956). «[Джозеф Блэк (1728–1799) и оригинальные химические экспериментальные исследования в биологии и медицине]». Геснерус (на немецком языке). 13 (3–4): 165–89. PMID  13397909 .
  • Донован А. (ноябрь 1978 г.). «Джеймс Хаттон, Джозеф Блэк и химическая теория тепла». Ambix . 25 (3): 176–90. DOI : 10.1179 / 000269878790223935 . PMID  11615707 .
  • Чемберс, Роберт ; Томсон, Томас Напье (1857). «Блэк, Джозеф»  . Биографический словарь выдающихся шотландцев . 1 . Глазго: Блэки и сын. С. 218–22 - через Wikisource .
  • Эклунд Дж. Б., Дэвис А. Б. (октябрь 1972 г.). "Джозеф Блэк поступает в университет: медицина и магнезия белая" . Журнал истории медицины и смежных наук . 27 (4): 396–417. DOI : 10.1093 / jhmas / xxvii.4.396 . PMID  4563352 .
  • ФОРЕГГЕР Р (1957). «Джозеф Блэк и определение углекислого газа». Анестезиология . 18 (2): 257–64. DOI : 10.1097 / 00000542-195703000-00011 . PMID  13411612 . S2CID  11759504 .
  • FRACKELTON WG (ноябрь 1953 г.). «Джозеф Блэк и некоторые аспекты медицины в восемнадцатом веке» . Ольстерский медицинский журнал . 22 (2): 87–99. PMC  2479821 . PMID  13136576 .
  • ГЕРЛАК H (декабрь 1957 г.). «Джозеф Блэк и неподвижный воздух. II». Исида . 48 (154): 433–56. DOI : 10.1086 / 348610 . PMID  13491209 . S2CID  144392743 .
  • Ленард, Филипп (1950). Великие люди науки . Лондон: Дж. Белл и сыновья. п. 129. ISBN 0-8369-1614-X.
  • Perrin CE (ноябрь 1982 г.). «Неохотный катализатор: Джозеф Блэк и Эдинбургский прием химии Лавуазье». Ambix . 29 (3): 141–76. DOI : 10.1179 / 000269882790224551 . PMID  11615908 .
  • Рамзи, Уильям (1905). Газы атмосферы . Лондон: Макмиллан.
  • «Блэк, Джозеф»  . Словарь национальной биографии . Лондон: Смит, Элдер и Ко. 1885–1900.

Внешние ссылки [ править ]

  • Опыты Блэка с щелочными веществами
  • Джозеф Блэк - Биографическая информация
  • Лекции по элементам химии, прочитанные в Эдинбургском университете (1804 г.)
  • Работы Джозефа Блэка в Project Gutenberg
  • Работы Джозефа Блэка или о нем в Internet Archive