Lavoisier Βιογραφία, Πειράματα και Συνεισφορές

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) ήταν Γάλλος οικονομολόγος, χημικός και βιολόγος, ηγετικό πρόσωπο στη χημική επανάσταση του 18ου αιώνα. Οι σημαντικότερες συνεισφορές του ήταν ο νόμος της διατήρησης της μάζας και η ανακάλυψη της λειτουργίας του οξυγόνου στην αναπνοή, μεταξύ άλλων.

Ανακάλυψε επίσης το υδρογόνο, αντέκρουσε τη θεωρία του phlogiston και εξήγησε την καύση. Επιπλέον, έγραψε ένα στοιχειώδες κείμενο για τη χημεία, βοήθησε στην εισαγωγή του μετρικού συστήματος, δημιούργησε τον πρώτο περιοδικό πίνακα και συνέβαλε στην καθιέρωση της ονοματολογίας της σύγχρονης χημείας.

Γιος ενός πλούσιου παρισινού δικηγόρου, ολοκλήρωσε τις σπουδές του δικαίου, αν και η φυσική επιστήμη ήταν το αληθινό του πάθος. Ξεκίνησε τις σπουδές του στον τομέα της γεωλογίας, χάρη στην οποία ανακηρύχθηκε μέλος της αριστοκρατικής Ακαδημίας Επιστημών. Παράλληλα, ανέπτυξε μια σταδιοδρομία ως φορολογικός φορέας για το κορώνα.

Παντρεμένος Marie-Anne Pierrette Paulze, ο οποίος συνεργάστηκε ενεργά με Lavoisier στο επιστημονικό του έργο, μετάφραση βρετανική χημική και την εκμάθηση της γαλλικής τέχνης και χάραξη για την ανάδειξη των πειραμάτων του συζύγου της.

Το 1775, ο Lavoisier διορίστηκε επιτρόπου της Βασιλικής Διοίκησης Σκόνης και Saltpeter, που εργάστηκε για τη βελτίωση της πυρίτιδας.

Κατείχε διάφορα δημόσια γραφεία και, ως υπάλληλος της μοναρχίας, καταδικάστηκε σε θάνατο και εκτελέστηκε στη γκιλοτίνα στο Παρίσι.

Ευρετήριο

• 1 Η επιστήμη του Lavoisier
  • 1.1 Έμφαση στο θέμα
  • 1.2. Μεθοδολογία του Descartes
  • 1.3 Συνεργασία
• 2 Πειράματα
  • 2.1 Η μη μεταστοιχείωση της ύλης
  • 2.2 Αέρας και καύση
  • 2.3 Η διαμόρφωση του νερού
  • 2.4 Αναπνοή
• 3 Βασικές συνεισφορές στην επιστήμη
  • 3.1 Ο νόμος της διατήρησης της μάζας
  • 3.2 Η φύση της καύσης
  • 3.3 Το νερό είναι μια ένωση
  • 3.4 Τα στοιχεία και η χημική ονοματολογία
  • 3.5 Το πρώτο βιβλίο χημείας
  • 3.6 Η θερμιδική θεωρία
  • 3.7 Αναπνοή των ζώων
  • 3.8 Συμβολή στο μετρικό σύστημα
  • 3.9 Συμβολή στη μελέτη της φωτοσύνθεσης
• 4 Αναφορές

Η επιστήμη του Lavoisier

Η βασική αρχή των σπουδών του Antoine Lavoisier είναι η σημασία που του έδωσε να πραγματοποιήσει τη μέτρηση του θέματος, με τον ίδιο τρόπο με τον οποίο διεξήχθη σε τομείς όπως η φυσική.

Αυτή η αντίληψη γίνει Lavoisier έγινε ο πατέρας της σύγχρονης χημείας, κυρίως λόγω της ο οποίος εισήγαγε την ποσοτική επιστήμης στον τομέα αυτό και οι οποίοι έδωσαν πραγματικά το χαρακτήρα της επιστήμης ότι η πειθαρχία.

Στο πλαίσιο αυτό, μπορεί να ειπωθεί ότι ο Lavoisier κατέστησε σαφές σε όλες τις πράξεις του ότι αυτή η ευκαιρία δεν είχε θέση στο έργο και τις σπουδές του. Η πιθανότητα δεν σχεδιάστηκε ως κάτι που θα μπορούσε να συμμετάσχει ενεργά στα πειράματά τους.

Έμφαση στο θέμα

Το θέμα ήταν το στοιχείο που προκάλεσε τη μεγαλύτερη ανησυχία και για να κατανοήσει τη δομή και τα χαρακτηριστικά του, ο Lavoisier επικεντρώθηκε στη μελέτη των τεσσάρων στοιχείων που ήταν γνωστά μέχρι τότε: γη, αέρας, νερό και φωτιά.

Μέσα από αυτές τις διατριβές, ο Lavoisier εκτιμά ότι ο αέρας είχε θεμελιώδη ρόλο στις διεργασίες καύσης.

Για τον Lavoisier, η χημεία ήταν περισσότερο εστιασμένη στη σύνθεση και την ανάλυση της ύλης. Το ενδιαφέρον αυτό πλαισιώθηκε ακριβώς σε αυτή την ποσοτική έννοια και αντιστοιχεί στον ακρογωνιαίο λίθο των προτάσεων αυτού του επιστήμονα.

Ορισμένοι συγγραφείς, όπως ο φιλόσοφος, ο φυσικός και ο ιστορικός Thomas Kuhn, βλέπουν τον Lavoisier ως επαναστάτη στον τομέα της χημείας.

Descartes Methodology

Ο Antoine Lavoisier σημειώθηκε για την αναγνώριση της σημασίας της χρήσης μιας αυστηρής μεθόδου για την πραγματοποίηση των πειραμάτων του, με βάση την κατανόηση του πλαισίου του ερευνητικού έργου.

Στην πραγματικότητα, σκέφτηκα ότι ήταν απαραίτητο να οικοδομήσουμε ένα παγκόσμιο σχέδιο μέσω του οποίου θα μπορούσε να καλυφθεί πλήρως το πρόβλημα και να καθορίσει λεπτομερώς κάθε δράση που θα επαληθεύει τι είχαν μελετήσει άλλοι επιστήμονες..

Σύμφωνα με τον Lavoisier, μόνο μετά από αυτήν την τεράστια επαλήθευση είναι δυνατόν να εξεταστούν οι ίδιες οι υποθέσεις και να καθοριστεί πώς να συνεχιστεί η έρευνα από εκεί. Ένα από τα αποσπάσματα που αποδίδονται σε αυτόν τον χαρακτήρα είναι ότι "η επιστήμη δεν είναι ενός ανθρώπου, αλλά του έργου πολλών".

Συνεργασία

Ο Lavoisier πίστευε έντονα στη σημασία της συνεργασίας μεταξύ συναδέλφων.

Στην πραγματικότητα, σε ένα σημείο στη ζωή του είχε ένα εργαστήριο εξοπλισμένο με τα πιο σύγχρονα εργαλεία και είχε επίσης ένα ευρύχωρο και άνετο ώστε να δέχεται επιστήμονες που ήρθαν από άλλες πόλεις ή χώρες χώρο, με την οποία Lavoisier είχε επικοινωνία.

Η συνεργασία μαζί του ήταν απαραίτητη για τον Lavoisier να ανακαλύψει τι αποκαλούσε τα μυστικά της φύσης.

Πειράματα

Lavoisier χαρακτηρίστηκε ως ένας από τους πρώτους επιστήμονες για την εφαρμογή των διατάξεων του αυτό που είναι τώρα γνωστό ως στοιχειομετρία, η οποία χρησιμοποιείται για να υπολογίσει πόσο κάθε στοιχείο σε μια χημική αντίδραση.

Lavoisier ήταν πάντα επικεντρώθηκε σε ζύγισης και μέτρησης του κάθε στοιχείου που συμμετέχει καλά σε μια χημική αντίδραση που μελετήθηκαν, το οποίο θεωρείται ένα από τα πιο αντιπροσωπευτικά στοιχεία της επιρροής που είχε στην ανάπτυξη της χημείας ως σύγχρονη επιστήμη.

Η μη μεταστοιχείωση της ύλης

Από τους αρχαίους χρόνους υπήρχε μια γενική αντίληψη στους αλχημιστές ότι ήταν δυνατή η μεταμόρφωση και η δημιουργία της ύλης.

Ήταν πάντα η επιθυμία να κάνουν κάποια πολύτιμα μέταλλα, όπως ο μόλυβδος και άλλα πολύτιμα μέταλλα όπως ο χρυσός και η ανησυχία αυτή βασίστηκε στην ιδέα της μεταστοιχείωσης της ύλης.

Χρησιμοποιώντας την ακούραστη αυστηρότητα του, ο Lavoisier ήθελε να πειραματιστεί λαμβάνοντας υπόψη αυτή τη σύλληψη, αλλά φροντίζοντας να μετρήσει απολύτως όλα τα στοιχεία που εμπλέκονται στον πειραματισμό του.

Μετράει έναν συγκεκριμένο όγκο και στη συνέχεια το τοποθετεί σε ένα εργαλείο, το οποίο είχε επίσης μετρηθεί προηγουμένως. Αφέθηκε το νερό να βράσει σε αναρροή για 101 ημέρες και έπειτα απόσταξε το υγρό, το ζύγισε και το μέτρησε. Το αποτέλεσμα που προέκυψε ήταν ότι η αρχική μέτρηση και το βάρος συμπίπτουν με την τελική μέτρηση και το βάρος.

Η φιάλη που χρησιμοποίησε είχε ένα σκονισμένο στοιχείο στο παρασκήνιο. Ο Lavoisier ζύγιζε αυτή τη φιάλη και το βάρος συνέπεσε επίσης με αυτό που καταχωρίστηκε στην αρχή, το οποίο χρησίμευσε για να αποδείξει ότι αυτή η σκόνη προήλθε από τη φιάλη και δεν αντιστοιχούσε σε μετασχηματισμό του νερού.

Δηλαδή, το θέμα παραμένει αμετάβλητο: δεν δημιουργείται ούτε μετασχηματίζεται τίποτα. Άλλοι Ευρωπαίοι επιστήμονες είχαν ήδη κάνει αυτή την προσέγγιση, όπως είναι η περίπτωση του βοτανολόγου και του γιατρού Herman Boerhaave. Ωστόσο, ο Lavoisier επιβεβαίωσε ποσοτικά αυτόν τον ισχυρισμό.

Αέρα και καύση

Την εποχή του Lavoisier, η αποκαλούμενη θεωρία phlogiston εξακολουθούσε να ισχύει, η οποία αναφέρεται σε μια ουσία που φέρει αυτό το όνομα και ήταν υπεύθυνη για τη δημιουργία καύσης στα στοιχεία.

Δηλαδή, θεωρήθηκε ότι οποιαδήποτε ουσία που είχε την προδιάθεση να βιώσει καύση είχε στη σύνθεση της phlogiston.

Ο Lavoisier ήθελε να βρεθεί σε αυτή τη σύλληψη και βασίστηκε στα πειράματα του επιστήμονα Joseph Priestley. Το εύρημα του Lavoisier ήταν ότι εντόπισε έναν αέρα ο οποίος παρέμεινε αμόλυντος μετά την καύση - που ήταν άζωτο - και άλλος αέρας που συνδύαζε. Στο τελευταίο αυτό στοιχείο το ονομάζει οξυγόνο.

Η διαμόρφωση του νερού

Ομοίως, ο Lavoisier ανακάλυψε ότι το νερό ήταν ένα στοιχείο αποτελούμενο από δύο αέρια: υδρογόνο και οξυγόνο.

Κάποια προηγούμενα πειράματα που έγιναν από διάφορους επιστήμονες, μεταξύ των οποίων τονίζεται ο χημικός και ο φυσικός Henry Cavendish, είχαν διερευνήσει το θέμα, αλλά δεν είχαν πειστεί.

Το 1783 τόσο ο Lavoisier όσο και ο μαθηματικός και φυσικός Pierre-Simon Laplace πραγματοποίησαν πειράματα σχετικά με την καύση υδρογόνου. Το αποτέλεσμα, που υιοθετήθηκε από την Ακαδημία Επιστημών, ήταν το νερό στην καθαρότερη κατάσταση.

Αναπνοή

Ένας άλλος τομέας ενδιαφέροντος για το Lavoisier ήταν η αναπνοή και η ζύμωση των ζώων. Σύμφωνα με διάφορα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν από αυτόν, τα οποία ήταν επίσης ασυνήθιστα και προηγμένα για το χρονικό διάστημα, η αναπνοή αντιστοιχεί σε μια διαδικασία οξειδώσεως πολύ παρόμοια με εκείνη της καύσης άνθρακα.

Στο πλαίσιο αυτών των διατριβών, ο Lavoisier και ο Laplace πραγματοποίησαν ένα πείραμα στο οποίο πήραν ένα ινδικό χοιρίδιο και το τοποθετούσαν σε γυάλινο περιέκτη με οξυγόνο για περίπου 10 ώρες. Στη συνέχεια μετράνε πόση ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα είχε παραχθεί.

Ομοίως, έλαβαν ως αναφορά έναν άνθρωπο σε δραστηριότητα και σε ηρεμία, και μέτρησαν την ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται σε κάθε στιγμή.

Αυτά τα πειράματα κατέστησαν δυνατή για τον Lavoisier να επιβεβαιώσει ότι η καύση που παράγεται από την αντίδραση μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου είναι αυτό που παράγει θερμότητα στα ζώα. Επιπλέον, συνήγαγε επίσης ότι στη μέση της φυσικής εργασίας γίνεται αναγκαία μεγαλύτερη κατανάλωση οξυγόνου.

Κύριες συνεισφορές στην επιστήμη

Ο νόμος της διατήρησης της μάζας

Ο Lavoisier έδειξε ότι η μάζα των προϊόντων σε μια χημική αντίδραση είναι ίση με τη μάζα των αντιδραστηρίων. Με άλλα λόγια, δεν χάνεται καμία μάζα σε μια χημική αντίδραση.

Σύμφωνα με τον νόμο αυτό, η μάζα σε ένα απομονωμένο σύστημα δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται από χημικές αντιδράσεις ή φυσικούς μετασχηματισμούς. Αυτός είναι ένας από τους πιο σημαντικούς και βασικούς νόμους της σύγχρονης χημείας και της φυσικής.

Η φύση της καύσης

Μία από τις κύριες επιστημονικές θεωρίες της εποχής του Lavoisier ήταν η phlogiston θεωρία, η οποία ισχυρίστηκε ότι η καύση σχηματίστηκε από ένα στοιχείο που ονομάζεται phogisto.

Πιστεύεται ότι τα πράγματα, όταν καίγονται, απελευθέρωσαν το φλογίστοντον στον αέρα. Ο Lavoisier αντέκρουσε αυτή τη θεωρία, αποδεικνύοντας ότι ένα άλλο στοιχείο, το οξυγόνο, διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην καύση.

Το νερό είναι μια ένωση

Ο Lavoisier, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων του, ανακάλυψε ότι το νερό ήταν μια ένωση κατασκευασμένη από υδρογόνο και οξυγόνο. Πριν από αυτή την ανακάλυψη, οι επιστήμονες σε όλη την ιστορία είχαν σκεφτεί ότι το νερό ήταν ένα στοιχείο.

Ο Lavoisier ανέφερε ότι το νερό ήταν περίπου 85% οξυγόνο και 15% υδρογόνο κατά βάρος. Ως εκ τούτου, το νερό φαίνεται να περιέχει 5,6 φορές περισσότερο οξυγόνο κατά βάρος από το υδρογόνο.

Τα στοιχεία και η χημική ονοματολογία

Ο Lavoisier έθεσε τα θεμέλια της σύγχρονης χημείας, ενσωματώνοντας ένα "Πίνακα απλών ουσιών", τον πρώτο σύγχρονο κατάλογο των γνωστών τότε στοιχείων.

Καθόρισε το στοιχείο ως το "τελευταίο σημείο που μπορεί να φτάσει η ανάλυση" ή, με σύγχρονους όρους, μια ουσία που δεν μπορεί να αποσυντεθεί περαιτέρω στα συστατικά της.

Ένα μεγάλο μέρος του συστήματός τους για την ονομασία χημικών ενώσεων εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σήμερα. Επιπλέον, ονομάστηκε το στοιχείο υδρογόνο και εντόπισε το θείο ως στοιχείο, σημειώνοντας ότι δεν θα μπορούσε να αναλυθεί σε απλούστερες ουσίες.

Το πρώτο βιβλίο χημείας

Το 1789, ο Lavoisier έγραψε το Στοιχειώδης πραγματεία για τη χημεία, να γίνει το πρώτο βιβλίο χημείας, που περιέχει τον κατάλογο των στοιχείων, τις πιο πρόσφατες θεωρίες και νόμους της χημείας (συμπεριλαμβανομένης της διατήρησης της μάζας), και το οποίο επίσης απέρριψε το φλεγμονής ύπαρξη.

Η θερμιδική θεωρία

Ο Lavoisier ανέπτυξε εκτενώς την έρευνα γύρω από τη θεωρία της καύσης, η οποία, υποστήριξε, η διαδικασία καύσης οδήγησε στην απελευθέρωση θερμιδικών σωματιδίων.

Απέκλινε από την ιδέα ότι σε κάθε καύσης υπάρχει μια αποκόλληση της θερμότητας ύλης (ή πυριγενή υγρό) ή το φως, για να αποδειχθεί αργότερα ότι το «υποκείμενο θερμότητας» είναι βαρύτητας να ελέγξει φωσφόρου καίγεται στον αέρα σε μια κλειστή φιάλη, χωρίς αισθητή αλλαγή στο βάρος.

Αναπνοή των ζώων

Ο Lavoisier ανακάλυψε ότι ένα ζώο σε κλειστό θάλαμο καταναλώνει "αέρα που εκπέμπει" (οξυγόνο) και παράγει "οξύ ασβεστίου" (διοξείδιο του άνθρακα).

Μέσα από τα πειράματα αναπνοής του, ο Lavoisier αντέκρουσε τη θεωρία του phlogiston και ανέπτυξε έρευνες στη χημεία της αναπνοής. Τα πειράματα ζωής του με ινδικά χοιρίδια ποσοτικοποίησαν το οξυγόνο που καταναλώνεται και το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από τον μεταβολισμό.

Χρησιμοποιώντας ένα θερμιδόμετρο πάγου, ο Lavoisier έδειξε ότι η καύση και η αναπνοή ήταν τα ίδια.

Μέτρησε επίσης το οξυγόνο που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της αναπνοής και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ποσότητα αυτή αλλάζει ανάλογα με τις ανθρώπινες δραστηριότητες: η άσκηση, το φαγητό, γρήγορα ή να καθίσει σε ένα ζεστό ή κρύο δωμάτιο. Επιπλέον, βρήκε διακυμάνσεις στον παλμό και τον αναπνευστικό ρυθμό.

Συμβολή στο μετρικό σύστημα

Κατά τη διάρκεια της θητείας του στην επιτροπή της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών, Lavoisier, μαζί με άλλα μαθηματικοί συνέβαλαν στη δημιουργία του μετρικού συστήματος μέτρησης, μέσω του οποίου η ομοιομορφία όλων των μέτρων και σταθμών εξασφαλίζεται στη Γαλλία.

Συμβολή στη μελέτη της φωτοσύνθεσης

Lavoisier έδειξε ότι φυτά λαμβάνουν το νερό, το έδαφος ή τον αέρα, είναι αναγκαίο για το υλικό της ανάπτυξης και ότι κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης έχει ένα άμεσο φως επιρροή, αερίου CO2, νερό, O2 αερίου και πράσινο μέρος των φυτών.

Αναφορές

1. Donovan, Α. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (Mar. 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Ανακτήθηκε από: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Ανακτήθηκε από: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. Ιστορικές Βιογραφίες "Antoine-Laurent Lavoisier" (2017) Ίδρυμα Χημικής Κληρονομιάς U.S. Ανακτήθηκε από: chemheritage.org.
4. Noble, Γ "Antoine Laurent Lavoisier: Μια Μελέτη της Achievement" Σχολή Επιστημών και των Μαθηματικών (Νοέμβριος 1958) Wiley Online Library ανακτημένα: onlinelibrary.wiley.com.
5. "Η Χημική Επανάσταση του Antoine-Laurent Lavoisier" (Ιούνιος 1999) Παρίσι. Αμερικανική Χημική Εταιρεία Διεθνή Ιστορικά Χημικά Ορόσημα. Ανακτήθηκε από: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) Ιστορικοί δημιουργοί. Ανακτήθηκε από sportsci.org.
7. "Antoine Lavoisier" Διάσημοι επιστήμονες. 29 Αυγ. 2015. 5/4/2017 Ανακτήθηκε από: famousscientists.org.
8. Govindjee, J.T. Beatty, Η. Gest, J.F. Allen "Ανακαλύψεις στη Φωτοσύνθεση" Springer Science & Business Media, (Ιούλιος 2006).
9. "Antoine Lavoisier" Εγκυκλοπαίδεια Νέας Κόσμου (Νοέμβριος 2016) Ανακτήθηκε από: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. "1783. Lavoisier και οι μελέτες για την καύση των ζώων "(2007) Editorial Panamericana Medical. Ανακτήθηκε από: curtisbiologia.com.