Лавуазье открытия. Для всех и обо всем

Антуан Лоран Лавуазье родился в семье адвоката 28 августа 1743 года. Первые годы жизни ребенок провел в Париже, в переулке Пеке, окруженном садами и пустырями. Мать его умерла, родив еще девочку, в 1748 году, когда Антуану Лорану было всего пять лет. Первоначальное образование он получил в коллеже Мазарини. Эта школа была устроена кардиналом Мазарини для знатных детей, но в нее принимали экстернов и из других сословий. Она была самой популярной школой в Париже.

Антуан учился отлично. Как многие из выдающихся ученых, он мечтал сначала о литературной славе и, находясь еще в коллеже, начал писать драму в прозе «Новая Элоиза», но ограничился только первыми сценами. По выходе из коллежа Лоран поступил на факультет права , - вероятно, потому, что его отец и дед были юристами и эта карьера начинала уже становиться традиционной в их семействе: в старой Франции должности обыкновенно передавались по наследству.

В 1763-м году Антуан Лоран получил степень бакалавра, в следующем году - лиценциата прав. Но юридические науки не могли удовлетворить его безграничной и ненасытной любознательности. Он интересовался всем - от философии Кондильяка до освещения улиц. Он впитывал знания, как губка, всякий новый предмет возбуждал его любопытство, он ощупывал его со всех сторон, выжимая из него все, что возможно.

Вскоре, однако, из этого разнообразия начинает выделяться одна группа знаний, которая все более и более поглощает его: естественные науки. Не оставляя своих занятий правом, Антуан Лоран изучал математику и астрономию у Лакайля, очень известного в то время астронома, имевшего небольшую обсерваторию в коллеже Мазарини; ботанику - у великого Бернара Жюсье, с которым вместе гербаризировал; минералогию - у Гэтара, составившего первую минералогическую карту Франции; химию - у Руэля.

В 1768 году, когда Лавуазье исполнилось 25 лет, он был избран членом Академии наук.

В 1769 году произошло событие, в будущем предопределившее трагический конец ученого. Антуан Лавуазье вступил в генеральный откуп товарищем откупщика Бодона, уступившего ему третью часть своих доходов. «Ferme generate» было обществом финансистов, которому государство уступало за известную плату сбор косвенных налогов (винный, табачный, соляной, таможенные и крепостные пошлины). Контракт между откупом и государством заключался на шесть лет, в промежутке между окончанием одного и выработкой другого контракта сбор податей поручался (фиктивно) особо назначенному лицу, «генеральному подрядчику », который давал свое имя новому контракту и по утверждении его уступал право сбора откупщикам. Это была чистая формальность: труды «генерального подрядчика» ограничивались получением четырех тысяч ливров в год в течение шести лет. Таким образом, в распоряжении министра финансов оказывалась синекура, которую он мог подарить кому-нибудь из своих протеже.

Откупщиков ненавидели. Никто не верил в их честность. Они могут воровать, следовательно, они воруют, - так рассуждала публика. Как не погреть руки около общественного ящика? Это сам Бог велел! Таково было общее мнение об учреждении, членом которого стал Лавуазье. Некоторые из его товарищей по академии опасались, что занятия, связанные с новой должностью, пагубно повлияют на его научную деятельность . «Ничего, - утешал их математик Фонтэн, - зато он будет задавать нам обеды».

Устроившись в материальном отношении, Антуан Лавуазье вскоре женился на дочери генерального откупщика Польза . Женитьба Лавуазье была до некоторой степени избавлением для его невесты. Дело в том, что ее важный родственник, генерал-контролер (министр финансов) Террэ, от которого зависел Польз, во что бы то ни стало хотел выдать ее за некоего графа Амерваля, обнищалого дворянина, славившегося своими кутежами, скандалами и буйным характером и желавшего поправить свои финансы женитьбой на богатой мещаночке. Польз наотрез отказался от этой чести и так как Террэ настаивал, то откупщик решил поскорее выдать дочь замуж, чтобы прекратить всякий разговор о графе. Он предложил ее руку Лавуазье, и последний согласился.

В 1771 году Антуану Лавуазье было 28 лет, а его невесте - 14. Несмотря на молодость невесты, брак оказался счастливым. Лавуазье нашел в ней деятельную помощницу и сотрудницу в своих занятиях. Она помогала ему в химических опытах, вела журнал лаборатории, переводила для мужа работы английских ученых. Даже сделала рисунки для одной из книг.

Известный ученый Артур Юнг, путешествовавший по Франции в 1787 году, интересуясь «познанием всякого рода вещей», побывал также у Лавуазье и оставил такой отзыв о его жене «Г-жа Лавуазье, особа очень образованная, умная и живая, приготовила нам завтрак по-английски, но лучшая часть ее угощения, без сомнения, ее разговор, частью об «Опыте о флогистоне» Кирвана, частью о других предметах, которые она умеет передавать замечательно интересно».

Она гордилась успехами мужа больше, чем он сам. Недостатком ее характера была некоторая вспыльчивость, резкость и высокомерие. Тем не менее они уживались как нельзя лучше, связанные не только любовью, но и главным образом - дружбой, взаимным уважением, общими интересами и общей работой. Детей у них не было.

В жизни Антуан Лавуазье придерживался строгого порядка. Он положил себе за правило заниматься наукой шесть часов в день: от шести до девяти утра и от семи до десяти вечера. Остальная часть дня распределялась между занятиями по откупу, академическими делами, работой в различных комиссиях и так далее.

Один день в неделю посвящался исключительно науке. С утра А. Лавуазье запирался в лаборатории со своими сотрудниками, тут они повторяли опыты, обсуждали химические вопросы, спорили о новой системе. Здесь можно было видеть славнейших ученых того времени - Лапласа, Монжа, Лагранжа, Гитона Морво, Маккера. Лаборатория Лавуазье сделалась центром тогдашней науки. Он тратил огромные суммы на устройство приборов, представляя в этом отношении совершенную противоположность некоторым из своих современников.

Во второй половине XVIII века химия пребывала в состоянии лихорадочного оживления. Ученые работают не покладая рук, открытия сыплются за открытиями, выдвигается ряд блестящих экспериментаторов. Однако еще предстояло найти основной закон химии, руководящее правило химических исследований, создать метод исследования, вытекавший из этого основного закона; объяснить главные разряды химических делений и, наконец, выбросить мусор фантастических теорий, развеять призраки, мешавшие правильному взгляду на природу. Ему принадлежит ряд блестящих открытий, но почти все они были сделаны независимо от него другими учеными. Кислород, например, открыт Байеном и Пристли до Лавуазье и Шееле, независимо от первых трех; открытие состава воды приписывалось, кроме Лавуазье, Кавендишу, Уатту и Монжу.

В научной деятельности Антуан Лавуазье поражает ее строго логический ход . Сначала он вырабатывает метод исследований. Ученый ставит опыт. В течение 101 дня перегоняет воду в замкнутом аппарате. Вода испаряется, охлаждается, возвращается в приемник, снова испаряется и так далее. В результате получилось значительное количество осадка. Откуда он взялся? Тем не менее общий вес аппарата по окончании опыта не изменился: значит, никакого вещества извне не присоединилось. В этой работе Лавуазье убеждается во всеоружии своего метода - метода количественного исследования.

Овладев методом, Антуан Лавуазье приступает к своей главной задаче. Его работы, создавшие современную химию, охватывают период времени с 1772 по 1789 год. Исходным пунктом его исследований послужил факт увеличения веса тел при горении. В 1772 году он представил в академию коротенькую записку, в которой сообщал о результате своих опытов, показывающих, что при сгорании серы и фосфора они увеличиваются в весе за счет воздуха, иными словами, соединяются с частью воздуха.

Этот факт - основополагающее, капитальное явление, послужившее ключом к объяснению всех остальных. Никто этого не понимал, да и современному читателю может с первого взгляда показаться, что речь идет здесь о единичном неважном явлении... Но это неверно. Объяснить факт горения значило объяснить целый мир явлений окисления, происходящих всегда и всюду - в воздухе, земле, организмах - во всей мертвой и живой природе, в бесчисленных вариациях и разнообразнейших формах.

Около шестидесяти мемуаров было им посвящено уяснению различных вопросов, связанных с этим исходным пунктом. В них новая наука развивается как клубок. Явления горения естественно приводят Лавуазье, с одной стороны, к исследованию состава воздуха, с другой - к изучению остальных форм окисления; к образованию различных окисей и кислот и уяснению их состава; к процессу дыхания, а отсюда - к исследованию органических тел и открытию органического анализа и т. д.

В 1775 году Антуан Лавуазье представил академии мемуар, в котором состав воздуха был впервые точно выяснен. Воздух состоит из двух газов: «чистого воздуха», способного усиливать горение и дыхание, окислять металлы, и «мефитического воздуха», не обладающего этими свойствами. Названия кислород и азот были даны позднее.

Теория горения повела к объяснению состава различных химических соединений. Уже давно различались окислы, кислоты и соли, но строение их оставалось загадочным. Все кислоты А. Лавуазье рассматривает как соединения неметаллических тел с кислородом: так, с серой он дает серную, с углем - угольную, с фосфором - фосфорную кислоту и т. д..

Наконец, знание водорода и продукта его окисления дало ему возможность положить основание в фундамент органической химии . Он определил состав органических тел и создал органический анализ путем сжигания углерода и водорода в определенном количестве кислорода. «Таким образом, историю органической химии, как и неорганической, приходится начинать с Лавуазье». (Н. Меншуткин)

Когда основы современной химии были созданы, Лавуазье решил соединить данные своих многочисленных мемуаров в виде сжатого очерка. В 1789 году появился его первый учебник современной химии - явление в своем роде единственное в истории наук: весь учебник составлен по работам самого автора. Работы Антуана Лавуазье захватили не одну только область химии; они знаменуют собою начало новой эры и в физиологии. Лавуазье первым свел явления жизни к действиям химических и физических сил и тем самым нанес сокрушительный удар по теориям витализма и анимизма. Он создал учение о дыхании как медленном окислении, происходящем внутри организма, причем кислород, соединяясь с элементами тканей, дает воду и углекислоту. Обмен газов при дыхании исследован им с такою полнотою, что дальнейшие исследования не прибавили к его данным почти ничего существенного.

Не меньшую важность имело учение Антуана Лавуазье о животной теплоте . Она развивается вследствие сгорания тканей за счет кислорода, поглощаемого при дыхании. Количество поглощаемого кислорода увеличивается на холоде, при пищеварении, а особенно при мускульной работе, то есть во всех этих случаях происходит усиленное горение. Пища играет роль топлива: «если бы животное не возобновляло того, что теряет при дыхании, оно скоро погибло бы, как гаснет лампа, когда в ней истощится запас масла».

Научные исследования и занятия откупом не помешали Лавуазье проявить удивительную энергию в академических делах. Число его докладов (не считая собственно ученых мемуаров) - более двухсот. В 1768 году он избран адъюнктом, в 1772-м Лавуазье стал действительным членом, в 1778-м - пенсионером, в 1785-м - директором академии.

В 1778 году Лавуазье купил имение Фрешин между Блуа и Вандомом за 229 тысяч ливров, затем приобрел и некоторые другие имения (всего на 600 тысяч ливров) и принялся за агрономические опыты, думая, что «можно оказать большую услугу местным земледельцам, давая им пример культуры, основанной на лучших принципах». В своем имении он не скупился на агрономические опыты и постепенно довел свое хозяйство до цветущего состояния.

Плодотворны были и результаты управления Лавуазье пороховыми заводами в 1775-1791 годах. За это дело он взялся со своей обычной энергией.

Во время Французской революции, как один из откупщиков, ученый Антуан Лавуазье попал в тюрьму . 8 мая 1794 года состоялся суд. По сфабрикованному обвинению 28 откупщиков, в том числе и Лавуазье, были приговорены к смертной казни. Лавуазье шел четвертым по списку. Перед ним казнили его тестя Польза. Затем наступила его очередь.

«Палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить эту голову, - сказал на другой день Лагранж, - но, может быть, столетия будет мало, чтобы произвести другую такую же».

Министерство образования РФ

Кафедра химии

Реферат по истории химии на тему:

«Жизнь и научные открытия

А.Л. Лавуазье и К.Л. Бертолле»

Выполнил: ст. гр. ХП – 200

Курдин Д.В.

Руководитель: Диденко С.В.

Владимир 2000 год

1. Введение……………………………………………………………..2

2. А.Л. Лавуазье ………………………………………………………..3

3. Важнейшие химические открытия А.Л. Лавуазье: ……………….4

3.1. Изучение горения….……………………………………………..4

3.2. Изучение взрывчатых веществ……………………………..…...5

4. К.Л. Бертолле ………………………………………………………..6

5. Открытия ученого …………………………………………………..7

6. Научная и светская жизнь ученых ………………………………...9

7. Литература………………………………………………………….13

Введение

27 октября 1788 года в одном из помещений пороховой фабрики в Париже собралось довольно большое общество. Присутствовали и дамы. Академики Лавуазье и Бертолле оживленно спорили между собой, мадам, как всегда, пленяла собеседников своим остроумием. Но собравшиеся пришли сюда не на светский прием и не на званый обед. Повод для встречи был бесконечно более важным: в этот день изготовлялась крупная опытная партия нового вида пороха. Под надзором специалистов дело быстро продвигалось вперед. Однако через короткое время события приняли трагический оборот.

"Четверть девятого, - сообщает очевидец, - присутствующие нашли порох достаточно готовым и отправились завтракать. Через четверть часа все возвратились. Только г-н Бертолле задержался на некоторое время с г-ном и г-жей в другой части фабрики. Дочь комиссара де Шевро с г-ном Лефором прошли вперед. Другие хотели следовать за ними к месту испытаний. Не успели они сделать несколько шагов, как раздался сильный грохот и поднялось облако дыма. Все поспешили к месту взрыва и увидели, что механизмы совершенно разрушены, а г-н Лефор и мадемуазель Шевро отброшены на тридцать футов и ужасно искалечены. У г-на Лефора одна нога была оторвана, другая вместе с рукой раздроблена. Кроме того, у него был потерян один глаз и сожжена вся кожа на голове. Он жил еще только несколько мгновений. Мадемуазель Шевро, также тяжело раненная, умерла еще прежде него".

Нам остается только благодарить судьбу, что случай уберег от мучительной гибели Бертолле и супругов. Но почему они подвергали себя смертельной опасности? Какое отношение имели они к взрывчатым веществам? И почему Мария сопровождала мужа, хотя прекрасно знала, что речь идет не о завтраке на траве?

Трудно найти столь близких по духу ученых и столь разные по характеру личности, как Лавуазье и Бертолле. В справочных словарях каждый из них характеризуется буквально одними и теми же словами-"великий французский ученый, основатель современной химии, творец фундаментальных научных теорий, создатель принятой ныне химической номенклатуры, член Академии наук" и так далее. Но эти два современника, научных единомышленника и друга были совершенно разными людьми, и потому им выпала разная судьба. Парадокс заключается в том, что житейская осмотрительность, деловитость и умение позаботиться о себе привели одного на плаху, а мужество, равнодушие к своей выгоде и редкое бескорыстие принесли другому долгие годы уважения и почестей. В истории значительно чаще встречается противоположная связь причин и следствий. Оба этих ученых - гиганты, но все же первое слово должно быть сказано о Лавуазье.

Антуан Лоран Лавуазье родился в 1743 году в одной из богатейших семей Франции. Его отец, прокурор при Верховном суде, дал сыну, естественно, юридическое образование. Однако не следует думать, что профессия адвоката была навязана юноше против его воли. Напротив, Антуан Лоран занимался юриспруденцией охотно и блестяще - иначе он заниматься просто не умел. Но в то же время он без всякой видимой необходимости основательно изучил естественные науки. Одновременно молодой юрист мечтал и о лаврах писателя. Все три призвания пригодились ему на жизненном пути. Его научные сочинения написаны прекрасным литературным языком, а знание права помогло ему защищать свои интересы дельца, каковым он стал вскоре после окончания факультета. За какое дело ни брался Лавуазье", он неизменно обнаруживал главные свои черты - светлый ум и поразительную способность к напряженному систематическому труду.

В 1768 году в жизни Лавуазье происходят два примечательных события: он избирается в члены Академии наук и вступает в Генеральный откуп - компанию чрезвычайно богатых и влиятельных финансистов, арендовавшую у правительства право взимания различных налогов, а также право монопольной торговли солью, табаком, вином. Лавуазье занялся делами откупа со свойственной ему методичностью, основательно изучив табачное и соляное дело, законы коммерции и финансов. Благодаря откупу он нажил себе миллионное состояние, однако, связь с алчными дельцами, вызывавшими всеобщую ненависть, темным пятном легла на его репутацию ученого и оказала роковое влияние на его судьбу.

Имя Лавуазье приобрело печальную известность среди миллионов бедняков, в большинстве своем даже не подозревавших, что этот откупщик был, прежде всего гениальным ученым, величайшим химиком своей эпохи, признанным вождем науки Франции и всего мира.

Когда двадцатипятилетний Лавуазье был избран в академию, он почти не имел научных заслуг. Скорее всего, в число "бессмертных" он попал благодаря своему богатству, влиятельным связям и, главное, прекрасным рекомендациям известных ученых, сумевших оценить трудолюбие и талант молодого исследователя, Лавуазье очень скоро оправдал возлагавшиеся на него надежды. Уже на следующий год после избрания в академию он провел блестящее гидрохимическое исследование "О природе воды". Самое главное в этой работе - метод. Лавуазье раз и навсегда отказался от принятых дотоле общих рассуждений, порою бездоказательных и часто невразумительных, и провозгласил точное взвешивание основным методом исследования. Поэтому дату опубликования этой работы - 1769 год - можно смело считать началом современной химии. Недаром на памятнике Лавуазье в Париже он изображен с весами в руках.

Революционное значение для химии имели работы Лавуазье, посвященные изучению горения. Теперь каждому известно, что горение-это реакция окисления, присоединения кислорода. Но эта истина стала азбучной лишь благодаря Лавуазье. Когда же он начинал свои исследования, ни об окислении, ни об окислах, ни даже о кислороде вообще ничего не было известно. В химии господствовала теория флогистона, созданная столетием ранее немецким ученым Шталем. Шталь полагал, что все горючие вещества состоят из "земли" или "известки" (сейчас ближе всего к этим понятиям подходят окислы) и из некоей легкой материи - флогистона. При горении вещество разлагается на "землю" и флогистон. Уголь, например, содержит много флогистона и потому сгорает почти без остатка - весь флогистон улетучивается. Теория флогистона хорошо объясняла горение угля, серы и тому подобных веществ. Продукты их сгорания газообразны, а взвешивать газ тогда никому не приходило в голову.

Труднее обстояло дело с нелетучими продуктами окисления. Было известно, что при обжиге металлов их вес увеличивается, хотя по теории должно было быть наоборот: ведь флогистон-то при обжиге улетучивается. Но и тут сторонники Шталя не растерялись. Они предположили, что флогистон обладает отрицательным весом, и при его удалении тело становится тяжелее.

Сейчас теория флогистона кажется карточным домиком, который легко рассыпать мановением руки, однако в те времена она была неприступной крепостью, не имевшей ни одного уязвимого места. Лавуазье начал штурм твердыни в 1772 году с изучения процессов окисления фосфора и серы. Двумя годами позднее он публикует работу "Об обжиге олова в закрытых сосудах". Трудно поверить, что работа со столь неприметным названием имеет историческое значение, но именно в ней впервые приведен количественный состав атмосферы и дано простое и однозначное объяснение роли кислорода при окислении и горении. В эти же годы он дает истолкование процессу дыхания как разновидности окисления.

В 1777 году появляется статья "О горении вообще" и, наконец, в 1783 году - "Размышления о флогистоне".

Более десяти лет Лавуазье атаковал казавшуюся незыблемой теорию, прежде чем одержал решительную победу. "Земли", "соединения известок с флогистоном", "испорченный дефлогистированный воздух" и тому подобные термины канули в Лету. Химия приобрела, наконец, стройную и ясную систему: существуют элементы, у элементов есть окислы, окислам соответствуют кислоты, основания, соли...

Эти новые, вполне современные взгляды Лавуазье изложил в "Начальном курсе химии", который подвел итог его великим открытиям и послужил школой для химиков последующих поколений. Новая теория была слишком революционна, чтобы запретить полное единодушие. Даже такой крупный ученый как Бертолле, признал ее только через десять лет. Вслед за ним в лагерь Лавуазье перешло еще несколько известных химиков, и среди них Фуркруа, Гитан де Морса и Шапталь. Большинство же исследователей того времени до самой своей смерти остались сторонниками теории флогистона. В Германии последователи Шталя, руководствуясь не столько стремлением к истине, сколько "патриотическими" побуждениями (случай, к сожалению, нередкий), публично сожгли портрет Лавуазье. Лавуазье выполнил в области химии и физики множество других фундаментальных работ, которые просто трудно перечислить. Он разложил водяной пар на водород и кислород и снова синтезировал из них воду. Он ввел понятие теплотворной способности топлива и теплоемкости тел. Вместе с Лапласом он изобрел калориметр. В 1785 году он возглавил Академию наук, которая под его руководством быстро превратилась в авторитетнейшее и влиятельнейшее научное учреждение Франции.

Альбрехт фон Галлер сумел распознать механику ды­хания, но не смог проникнуть в существо этого процесса. Исследование химии дыхания выпало на долю Ла­вуазье, раскрывшего эту великую тайну природы после того, как он постиг другую, не менее важную тайну - сущность горения.

Для естествознания Лавуазье имеет такое же значе­ние, как Гарвей, ибо с Лавуазье также начинается новая эпоха - новый этап развития химии. Антуан Лоран Ла­вуазье родился в 1743 г. В Париже он изучал сначала право, затем естественные науки. Как специалист по хи­мии он был приглашен на должность управляющего го­сударственными пороховыми заводами, а незадолго до Французской революции стал управляющим дисконтной кассой. Кроме того, он был одним из тех могущественных генеральных сборщиков налогов, которые взяли у госу­дарства на откуп это дело; народ, естественно, их нена­видел. Между прочим, Лавуазье упрекали в том, что, будучи откупщиком табачной монополии, он подмачивал табак, чтобы увеличить его вес. Все это привело к тому, что когда Лавуазье вместе с другими генеральными сбор­щиками налогов был арестован и обвинен в вымогатель­ствах, судьба его была уже решена. Он умер 8 мая 1794 г. под гильотиной. Когда председатель суда узнал, какого великого ученого потеряла страна, он сказал: «Франция нуждается в справедливости, а не в ученых».

Издревле волшебные свойства огня вызывали в чело­веке чувства благоговения и ужаса и внушали ему самые диковинные представления. С наступлением же эпохи химии стали выдумывать новые теории, из которых особо следует отметить теорию флогистона Шталя, упомянуто­го в предыдущей главе, так как, будучи совершенно ложной, она тем не менее десятки лет смущала головы ученых. Согласно этой теории, во всем, что способно гореть, содержится определенное вещество - флогистон, которое в момент горения высвобождается и покидает горящее тело.

Верно же как раз противоположное. Занявшись из­учением сущности горения, Лавуазье помещал предмет на весы и сжигал его. Результаты опыта озадачили бы Шталя, если бы он мог их узнать. Оказалось, что в про­цессе горения ничего не улетучивалось - ни «флогистон», ни еще что-либо подобное, а, напротив, нечто прибавля­лось, так как обгоревший предмет становился тяжелее. Для каждого, кто занимался химией не умозрительно, а с помощью весов, это было очевидно.

Лавуазье раскрыл тайну процесса горения в год смер­ти Галлера. Он установил, что при горении из воздуха поступает вещество, способствующее тому, что продукт горения весит больше, чем взятый для опыта предмет. Это вещество «обызвествляет» металлы и содержится во всех кислотах. Лавуазье назвал его «оксигениум» (oxygenium), т. е. вещество, производящее кислоты, ко­роче - кислород.

В том же году Лавуазье сделал еще одно важное для физиологии открытие, а именно, что при дыхании человека и животного потребляется и расходуется то же веще­ство- кислород, другой же составной частью воздуха, остающейся в нем и не используемой при дыхании, является азот (azotum), т. е. вещество, не годное для дыхания. Он продолжал свои исследования, стремясь познать дыхание в целом, и доказал, что в результате обоих этих процессов - горения и дыхания, которые профану, а вначале и ученому казались столь различны­ми, образуется одно и то же.вещество, тот же «твердый воздух», как и в том случае, если полежавшую на откры­том воздухе известь облить кислотой. При этом можно обнаружить нечто улетучивающееся, но что можно уло­вить и исследовать и что оказывается кислотой, вслед­ствие чего «твердый воздух» называли также известко­вой кислотой. Лавуазье сумел получить известковую кис­лоту, сжигая уголь в лабораторной посуде, а потому предпочел назвать ее «углекислота».

Таким образом, Лавуазье открыл все самое главное в области дыхания, и ничто из того, что было выяснено позднее, не могло по своему значению сравняться с его открытиями. Ныне любой школьник знает, что благодаря дыханию в организм поступает необходимый для жизни кислород и удаляется из него большая часть продукта жизненного процесса - углекислоты. Дыхание способ­ствует также регулированию температуры тела, отнимая у него воду. Органами дыхания у человека и млекопи­тающих служат легкие, у рыб - жабры, у амфибий - еще и кожа, которая у человека играет в процессе ды­хания лишь второстепенную роль. Ныне различают ды­хание наружное и внутреннее. Первое обеспечивают легкие ипочки, под внутренним дыханием подразуме­вают газообмен между тончайшими кровеносными сосу­дами (капиллярами) и тканями. Ясно, что ткани нуж­даются в кислороде - ведь в этом и заключается смысл его поглощения, т. е. дыхания.

Определив сущность дыхания, Лавуазье разрешил также проблему животного тепла, которая уже более тысячелетия занимала человечество. Почему кожа живо­го человека теплая, почему кровь, сердце, внутренности, вынутые из живого животного, испускают пар? На эти вопросы у древних был один ответ: теплота имеет боже­ственное происхождение, это врожденное свойство людей и животных. Учение о врожденной теплоте (calor innatus) соответствовало и духу средневековья. Однако уже Гельмонта такое объяснение не удовлетворяло. У естествоиспытателя образование теплоты в живом организме всегда ассоциировалось с выделением тепла при броже­нии вина под влиянием ферментов. Оба явления каза­лись ему в чем-то сходными, и он считал, что они, воз­можно, вызваны одной и той же причиной. Но уже названные выше физики поспешили объяснить согревание тела трением крови о стенки кровеносных со­судов. Галлер считал такое объяснение неудовлетвори­тельным, но не мог предложить взамен ничего другого. Когда же Лаплас, великий астроном и физик, частично самостоятельно, частично в сотрудничестве с Лавуазье заложил основы учения о теплоте, для Лавуазье настало время заняться проблемой животной теплоты как физио­логу, т. е. найти источник этого тепла. Результатом яви­лось открытие того, что при дыхании происходит тот же процесс, то же окисление, как и при наружном горе­нии, - окисление углеродов в теле человека или живот­ного, но только в последнем случае не видно ни огня, ни пламени. Поэтому Лавуазье говорил, что жизнь - это медленное горение, т. е. соединение углерода с кислоро­дом внутри организма, при котором образуется живот­ная теплота. Здесь нет ничего мистического, но и ничего физического, а есть лишь химический процесс - один из процессов биохимии.

Открыв это, Лавуазье вновь обратился к наблюде­ниям за процессом дыхания. Он заключал животных в закрытое помещение и определял методом измерения и взвешивания, сколько они за тот или иной отрезок времени расходуют кислорода и сколько выделяют угле­кислоты. Когда Лавуазье со свойственной ему тщательностью, от которой все и зависело, проделал эти опыты, он обнаружил, что животные потребляют кислорода больше, чем выделяют выдыхаемой углекислоты. Ла­вуазье установил, что избыток потребляемой части кис­лорода расходуется на то, чтобы небольшое количество водорода, который содержится в теле, превратить в воду: известно же, что в выдыхаемом воздухе содержится не­которое количество влаги, - это может проверить каж­дый, подышав на зеркало. В настоящее время баланс воздуха при дыхании уточнен до малейших частиц. Выды­хаемый воздух примерно на четыре с половиной процента беднее кислородом, чем вдыхаемый, примерно на четыре процента богаче углекислотой и насыщен водяным паром. Лавуазье установил это при помощи сравнительно про­стых аппаратов, которыми располагал в то время. Он огласил свое открытие в 1790 г., но допустил вместе со своим сотрудником Сегеном ошибку, предположив, что окисление, а следовательно, и образование тепла проис­ходит в самом легком.

Работы Лавуазье открывали широкие перспективы для познания жизненных явлений с чисто естествовед­ческой, экспериментально-исследовательской точки зре­ния. Однако в дальнейшем в умственной жизни наступи­ла реакция, и, вопреки успехам физики и химии, ученые вновь начали искать «жизненную силу». Это замедлило научный прогресс, но не могло его остановить.

Похожие материалы:

Лавуазье интересные факты из жизни французского естествоиспытателя, основателя современной химии собраны в этой статье.

Антуан Лавуазье интересные факты

Лавуазье родился в богатой аристократической семье. Когда ему было пять лет, его мать умерла. Его отец хотел, чтобы он стал адвокатом.

Он изучал юриспруденцию, но больше интересовался ботаникой, геологией, минералогией и химией. Вскоре он отказался от юриспруденции и посвятил жизнь науке.

Он изучил состав кислорода и водорода. Антуан Лавуазье изучил и предсказал существование кремния.

Доказал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ (т.е. что дыхание подобно горению).

Именно Лавуазье паписал первый учебник современной химии.

У него была склонность к точности. Это сыграло важную роль в формулировании метрической системы мер и весов, которая и широко используется сегодня.

В 1766 году король Франции наградил Антуана Лавуазье золотой медалью за работу, основанную на проблемах, связанных с освещением улиц Парижа.

В 1771 году Антуан Лавуазье женился на 14-летней Мари Энн Пьерретт Ползе. Она была дочерью члена налоговой фирмы, в которой он работал. Жена Лавуазье сыграла решающую роль в его научной карьере, перевела английские химические работы на французский язык, помогла в лабораторной работе и рисовала диаграммы научных работ.

Антуан Лавуазье начал делать геологическую карту Франции в 1769 году, которая позже считалась важным инструментом промышленного развития страны.

Антуан Лавуазье был первым, кто доказал, что форма материи может измениться, но ее масса останется прежней.

В 1775 году он назначен директором Управления порохов и селитр. Его усилия привели к улучшению качества и количества произведенного французского пороха. Он стал богатым источником дохода для правительства.

Пороховым делом Лавуазье управлял до 1791 года. Он жил в пороховом арсенале; здесь же помещалась и его лаборатория, из которой вышли почти все его химические работы. Лаборатория Лавуазье была одним из главных научных центров Парижа того времени. В ней сходились представители различных отраслей знания, для обсуждения научных вопросов, сюда же приходили и начинающие молодые работники науки учиться у Лавуазье.

По минералогии и геологии работал у Гэттара (фр. Guettard ). Курс химии прошёл у Руэля (Rouelle).

Всего мгновение потребовалось им, чтобы срубить эту голову, но может и за сто лет Франция не сможет произвести ещё такой.

Оригинальный текст (фр.)

Cela leur a pris seulement un instant pour lui couper la tête, mais la France pourrait ne pas en produire une autre pareille en un siècle.

После смерти Лавуазье его жена вышла в 1805 году вторично замуж за знаменитого физика Румфорда . Она умерла в возрасте 79 лет, в 1836 году .

Научная слава Лавуазье по смерти неоднократно оспаривалась. Главным образом Томсон (1830) и Voihard (1870) старались умалить заслуги Лавуазье и набросить тень на всю его научную деятельность. Они обвинили его в том, что он присвоил себе открытия, сделанные другими, что он умышленно умалчивал имена своих предшественников и т. д. Причины этих нападок, однако, коренятся главным образом в национальном антагонизме. Не говоря уже о том, что эти нападки на деле далеко не оправдываются, научная слава Лавуазье заключается не в установлении новых фактов, а главным образом в водворении в науке новой системы, которая её совершенно реформировала. Этот труд произведён Лавуазье с необыкновенной энергией и логической убедительностью, благодаря чему система его восторжествовала над прежней в сравнительно очень короткое время.

Научные труды Лавуазье и их значение

Одна из первых по времени, наиболее важных работ Лавуазье посвящена решению вопроса, можно ли воду превратить в землю. Вопрос этот занимал в то время многих исследователей и оставался нерешённым, когда к нему приступил Лавуазье.

Лавуазье посвятил ему два мемуара, носящие общее заглавие: «Sur la nature de l’eau et sur les expériences par les quelles on a prétendu prouver la possibilité de son changement en terre» (1770). В этом исследовании Лавуазье впервые показал, какую важность при выяснении химических задач могут иметь весовые определения. Очистив дождевую воду восьмикратной перегонкой, он поместил её в стеклянный сосуд особого устройства, который был после того герметически закупорен и взвешен. Вес сосуда без воды был определён ранее. Нагревая воду в этом сосуде в течение 100 дней, Лавуазье нашёл, что в воде действительно появилась «земля». Но взвесив сосуд без воды после опыта, он нашёл, что вес его уменьшился, причём оказалось, что вес образовавшейся земли равен уменьшению в весе сосуда. Отсюда он заключил, что эта «земля» есть продукт действия воды на стекло сосуда. Этим опытом Лавуазье окончательно и навсегда разрешил вопрос о превращении воды в землю, долго остававшийся спорным.

Путём анализа и синтеза он показал, что воздух есть смесь двух газов: один из них - есть газ, преимущественно поддерживающий горение, «здоровый (salubre) воздух, чистый воздух, жизненный воздух, кислород», как последовательно называл его сам Лавуазье, другой газ - нездоровый воздух (moffette) или азот . Пристли и др. сторонники теории флогистона смотрели на изменения воздуха, вызываемые горением и окислением, совершенно иначе. Как кислород , так и азот они считали различными видоизменениями обыкновенного воздуха, отличающимися от него количествами содержащегося в них флогистона: кислород, как энергично поддерживающий горение, считали «воздухом лишённым флогистона», «дефлогистированным воздухом», а азот - «флогистированным воздухом», то есть насыщенным флогистоном и потому неспособным отнимать его от других тел, и значит, поддерживать горение.

Лавуазье произвёл анализ и синтез воздуха, нагревая с определённым объёмом воздуха и разлагая затем образовавшуюся красную . Описание этого классического опыта Лавуазье, перешедшее с тех пор во все руководства химии, помещено в его «Traité élémentaire de chimie» (I, chap. 3). Вместе с изучением состава воздуха Лавуазье исследует роль кислорода в образовании кислот («Considérations générales sur la nature des acides et sur les principes dont ils sont composés», ), устанавливает состав угольной кислоты, многочисленные случаи выделения которой были изучены уже Блэком («Sur la formation de l’acide nommé l’air fixe», ), объясняет изменения воздуха, вызываемые горением свечи («Mém. sur la combustion des chandelles dans l’air atmosphérique et dans l’air éminement respirable» ) и дыханием животных («Expériences sur la respiration des animaux et sur les changements qui arrivent à l’air en passant par leurs poumons», ).

Окись есть соединение металла с кислородом, например, окись железа, ртути, меди и мн. др.; кислота есть соединение неметаллического тела, каковы уголь , сера , фосфор , с кислородом ; органические кислоты уксусную, щавелевую, винную и др. Лавуазье рассматривал, как соединения с кислородом различных «радикалов ». Соль образуется соединением кислоты с основанием. Эта классификация, как показали скоро дальнейшие исследования, была узка и потому неправильна: некоторые кислоты, как например синильная кислота , сероводород , и отвечающие им соли, не подходили под эти определения; кислоту соляную Лавуазье считал соединением кислорода с неизвестным ещё радикалом , а хлор рассматривал как соединение кислорода с соляной кислотой .

Тем не менее, это была первая классификация, давшая возможность с большой простотой обозреть целые ряды известных в то время в химии тел. Она дала Лавуазье возможность предугадать сложный состав таких тел как известь, барит, едкие щёлочи, борная кислота и др., считавшихся до него телами элементарными. Рядом с классификацией Лавуазье много работал над упрощением химической номенклатуры, вопрос о которой был поднят Гитоном де Морво в 1782 г.; в основу этой номенклатуры легла классификация, данная Лавуазье. Новая номенклатура внесла большую простоту и ясность в химический язык, очистив его от сложных и запутанных терминов, которые были завещаны алхимией и были вполне произвольны, а часто и лишены всякого смысла.

Явления тепла, тесно связанные с процессом горения, составляли также предмет изучения Лавуазье. Вместе с Лапласом , будущим творцом «Небесной механики», Лавуазье даёт начало калориметрии (см.); они устраивают ледяной калориметр . С помощью его они измеряют теплоёмкости многих тел и теплоты, освобождающиеся при различных химических превращениях, например при сгорании угля, фосфора, водорода, при взрыве смеси селитры, серы и угля.

Этими работами они кладут основание новой области исследования - термохимии и устанавливают её основной принцип, сформулированный ими в следующей форме: «Всякие тепловые изменения, которые испытывает какая-нибудь материальная система, переменяя своё состояние, происходят в порядке обратном, когда система вновь возвращается в своё первоначальное состояние». Например, чтобы разложить угольную кислоту на уголь и кислород, необходимо потратить столько же тепла, сколько его выделяется при сгорании угля в углекислоту. Калориметрические и термохимические исследования Лавуазье и Лапласа описаны в мемуаре «Sur la chaleur» (1780). В 1781-82 г они дают известный способ определять расширение твёрдых тел. Выработанные ими методы они вслед за тем применяют для изучения животной теплоты. Производя исследования над составом воздуха, Лавуазье установил те изменения, которым подвергается воздух при процессе дыхания животных.

Уже упомянутое исследование «Sur la chaleur», сделанное Лавуазье совместно с Лапласом , а также исследования над дыханием животных, произведённые Лавуазье совместно с Сегеном в 1789-90 гг., имели громадное значение в физиологии. Эти исследования показали, что дыхание животных есть медленное горение, за счёт которого в организме поддерживается всегда постоянный запас тепла. Траты, производимые в организме процессом горения, восполняются пищеварением. Названные исследования стараются установить соотношение между количеством выделяемой организмом углекислоты и состоянием покоя или работы, в котором организм находится. Лавуазье правильно понял значение и связь трёх важных функций животного организма: дыхания, пищеварения и транспирации.

Физиология

При проведении лабораторных исследований Лавуазье обнаружил, что воспламенение спирта происходит при концентрации не менее 40 % в растворе воды (Н 2 О).

Примечания

Ссылки

Литература