LAVOISIER: BIOGRAFI, EKSPERIMENTER OG BIDRAG - VIDENSKAB

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) var en fransk økonom, kemiker og biolog, en førende figur i den kemiske revolution i det 18. århundrede. Hans vigtigste bidrag var loven om bevarelse af masse og opdagelsen af iltens rolle i respiration, blandt andre.

Han studerede også vandmolekylet, tilbageviste phlogiston-teorien og forklarede forbrænding. Derudover skrev han en elementær tekst om kemi, hjalp med at introducere det metriske system, skabte den første periodiske tabel og bidrog til oprettelsen af nomenklaturen for moderne kemi.

Søn af en velhavende parisisk advokat afsluttede han sine juridiske studier, selvom hans sande lidenskab var naturvidenskab. Han begyndte sine studier inden for geologi, takket være hvilket han blev udnævnt til medlem af det prestigefyldte Akademi for Videnskaber. Samtidig udviklede han en karriere som skatteopkræver for kronen.

Han giftede sig med Marie-Anne Pierrette Paulze, der aktivt samarbejdede med Lavoisier i sine videnskabelige værker, oversatte britiske kemikere til fransk og lærte kunst og trykning for at illustrere hendes mands eksperimenter.

I 1775 blev Lavoisier udnævnt til kommissær for Royal Administration of Gunpowder og Saltpeter og arbejdede med at forbedre kruttet. Han havde forskellige offentlige kontorer, og som en embedsmand i monarkiet blev han dømt til døden og henrettet af guillotin i Paris.

Lavoisiers videnskab

Hovedprincippet i Antoine Lavoisiers undersøgelser er den betydning, han gav for at udføre måling af stof, på samme måde som det blev udført inden for områder som fysik.

Denne opfattelse fik Lavoisier til at blive far til moderne kemi, dybest set fordi han var den, der introducerede det kvantitative felt i denne videnskab, og som virkelig gav denne disciplin videnskabens karakter.

Inden for disse rammer kan det siges, at Lavoisier gjorde det meget klart i alle sine handlinger, at tilfældet ikke havde nogen plads i hans arbejde og studier. Chance blev ikke opfattet som noget, der aktivt kunne deltage i hans eksperimenter.

Vægten på sagen

Materiale var det element, der frembragte mest bekymring, og for at forstå dens struktur og egenskaber koncentrerede Lavoisier sig om at studere de fire kendte elementer indtil da: jord, luft, vand og ild.

Midt i disse afhandlinger vurderede Lavoisier, at luft havde en grundlæggende rolle i forbrændingsprocesser.

For Lavoisier var kemi mere fokuseret på syntese og analyse af stof. Denne interesse blev indrammet nøjagtigt i denne kvantitative opfattelse, og det svarer til hjørnestenen i denne videnskabsmands forslag.

Nogle forfattere, såsom filosofen, fysikeren og historikeren Thomas Kuhn, ser Lavoisier som en revolutionær inden for kemiområdet.

Descartes-metodik

Antoine Lavoisier blev karakteriseret ved at anerkende betydningen af at bruge en streng metode til at udføre sine eksperimenter, baseret på at forstå konteksten af det, der undersøges.

Faktisk troede han, at det var nødvendigt at strukturere en global plan, hvorigennem problemet kunne dækkes fuldstændigt, og hver handling blev etableret i detaljer for at kontrollere, hvad andre forskere havde undersøgt.

Ifølge Lavoisier er det først efter denne omfattende verifikation muligt at formulere ens egne hypoteser og bestemme, hvordan man fortsætter med undersøgelsen derfra. Et af citater, der tilskrives denne karakter, er "videnskab hører ikke til en mand, men snarere til mange menneskers arbejde."

Samarbejde

Lavoisier troede inderligt på vigtigheden af samarbejde mellem kolleger.

Faktisk havde han på et tidspunkt i sit liv et laboratorium udstyret med de mest moderne værktøjer, og derudover havde han en rummelig og indbydende plads klar til at modtage forskere, der kom fra andre byer eller lande, som Lavoisier havde kommunikation med.

For Lavoisier var det vigtigt at arbejde sammen for at finde ud af, hvad han kaldte naturhemmelighederne.

Eksperimenter

Lavoisier var kendetegnet ved at være en af de første videnskabsmænd, der gennemførte forskrifterne til det, der nu kaldes støkiometri, hvilket handler om at beregne, hvor meget af hvert element, der bruges i en kemisk reaktion.

Lavoisier fokuserede altid på at veje og omhyggeligt måle hvert element, der deltog i en kemisk reaktion, som han studerede, hvilket betragtes som et af de mest repræsentative elementer i den indflydelse, det havde på udviklingen af kemi som en moderne videnskab.

Ikke-transmutation af stof

Fra gamle tider var der en generel forestilling hos alkymister, hvorefter det var muligt at transformere og skabe stof.

Ønsket om at omdanne metaller med lav værdi som bly til andre metaller med høj værdi som guld var altid til stede, og denne bekymring var baseret på forestillingen om transmutation af stof.

Ved hjælp af sin utrættelige strenghed ville Lavoisier eksperimentere med denne forestilling i tankerne, men sørge for at måle absolut alle de elementer, der var involveret i hans eksperimentering.

Han målte et bestemt volumen og satte det derefter i et værktøj, som også tidligere var blevet målt. Han lod vandet tilbagesvales i 101 dage og destillerede derefter væsken, vejede det og målte det. Det resultat, han opnåede, var, at den oprindelige måling og vægt stemte overens med den endelige måling og vægt.

Kolben, du brugte, havde et støvet element i bunden. Lavoisier vejede denne kolbe, og vægten faldt også sammen med den, der blev registreret i begyndelsen, hvilket tjente til at vise, at dette pulver kom fra kolben og ikke svarede til en vandtransformation.

Med andre ord forbliver sagen uændret: intet skabes eller transformeres. Andre europæiske videnskabsfolk havde allerede taget denne tilgang, hvilket er tilfældet med botanikeren og lægen Herman Boerhaave. Det var dog Lavoisier, der kvantitativt bekræftede denne påstand.

Luft og forbrænding

I Lavoisiers tid var den såkaldte phlogiston-teori stadig i kraft, der henviste til et stof, der bar dette navn, og som var ansvarlig for at generere forbrænding i elementerne.

Det vil sige, at man troede, at ethvert stof, der havde en tilbøjelighed til at gennemgå forbrænding, havde phlogiston i dets sammensætning.

Lavoisier ville undersøge denne opfattelse og var baseret på eksperimenterne af videnskabsmanden Joseph Priestley. Lavoisiers konstatering var, at han identificerede en luft, der forblev uforenet efter forbrænding - hvilket var nitrogen - og en anden luft, der kombinerede. Han kaldte dette sidste element ilt.

Konformation af vand

Ligeledes opdagede Lavoisier, at vand var et element bestående af to gasser: brint og ilt.

Nogle tidligere eksperimenter fra forskellige videnskabsfolk, blandt hvilke kemiker og fysiker Henry Cavendish skiller sig ud, havde undersøgt dette emne, men havde ikke været uomgængelig.

I 1783 udførte både Lavoisier og matematikeren og fysikeren Pierre-Simon Laplace eksperimenter i betragtning af forbrænding af brint. Det opnåede resultat, godkendt af Academy of Sciences, var vand i sin reneste tilstand.

Vejrtrækning

Et andet område af interesse for Lavoisier var dyrets åndedræt og gæring. I henhold til forskellige eksperimenter udført af ham, som også var usædvanlige og avancerede for tiden, svarer respiration til en oxidationsproces, der meget ligner den ved kulstofforbrænding.

Som en del af disse foredrag gennemførte Lavoisier og Laplace et eksperiment, hvor de tog en marsvin og anbragte den i en glasbeholder med ilt i cirka 10 timer. De målte derefter hvor meget kuldioxid der var produceret.

På samme måde tog de som reference en mand i aktivitet og i hvile og målte den mængde ilt, som han krævede i hvert øjeblik.

Disse eksperimenter gjorde det muligt for Lavoisier at bekræfte, at forbrændingen genereret fra reaktionen mellem kulstof og ilt er det, der genererer varme i dyr. Derudover udledte han også, at midt i det fysiske arbejde er et højere iltforbrug nødvendigt.

Vigtigste bidrag til videnskab

Loven om bevarelse af masse

Lavoisier viste, at massen af produkter i en kemisk reaktion er lig med massen af reaktanterne. Med andre ord tabes ingen masse i en kemisk reaktion.

I henhold til denne lov oprettes eller ødelægges hverken masse i et isoleret system ved kemiske reaktioner eller fysiske transformationer. Dette er en af de vigtigste og mest grundlæggende love inden for moderne kemi og fysik.

Arten af forbrænding

En af de vigtigste videnskabelige teorier fra Lavoisiers tid var phlogiston-teorien, der sagde, at forbrænding var sammensat af et element kaldet phlogiston.

Brændende ting antages at frigive phlogiston i luften. Lavoisier tilbageviste denne teori og viste, at et andet element, ilt, spillede en vigtig rolle i forbrændingen.

Vand er en forbindelse

Lavoisier opdagede under sine eksperimenter, at vand var en forbindelse lavet af brint og ilt. Før denne opdagelse havde videnskabsfolk gennem historien troet, at vand var et element.

Lavoisier rapporterede, at vandet var ca. 85 vægtprocent ilt og 15 vægtprocent brint. Derfor så det ud til, at vand indeholdt 5,6 gange mere ilt efter vægt.

Elementerne og den kemiske nomenklatur

Lavoisier lagde grundlaget for moderne kemi ved at indarbejde et "Tabel over enkle stoffer", den første moderne liste over elementer, der så var kendt.

Han definerede elementet som det "sidste punkt, som analysen er i stand til at nå" eller, i moderne termer, et stof, der ikke kan opdeles yderligere i dets komponenter.

En stor del af deres system til navngivning af kemiske forbindelser bruges stadig i dag. Derudover navngav han grundstoffet brint og identificerede svovl som et element, idet han observerede, at det ikke kunne nedbrydes til enklere stoffer.

Den første kemi-lærebog

I 1789 skrev Lavoisier Elementary Treatise on Chemistry og blev den første kemiske bog, der indeholdt listen over elementer, de seneste teorier og lovgivningen om kemi (herunder bevarelse af masse), og hvori det tilbageviste også eksistensen af phlogiston.

Den kaloriske teori

Lavoisier gjorde omfattende undersøgelser af teorien om forbrænding, hvor forbrændingsprocessen, ifølge han hævdede, resulterede i frigivelse af kaloriske partikler.

Han startede fra tanken om, at der i hver forbrænding er en frigørelse af sagen om varme (eller stødende væske) eller af lys, for senere at demonstrere, at "sagen om varme" er vægtløs, når han verificerer, at fosfor brændte i luften i en lukket kolbe uden mærkbar vægtændring.

Dyrets åndedræt

Lavoisier opdagede, at et dyr i et lukket kammer forbruge "eminent åndbar luft" (ilt) og producerede "calciumsyre" (kuldioxid).

Gennem sine respirationseksperimenter ugyldiggjorde Lavoisier phlogiston-teorien og udviklede undersøgelser af respirationskemi. Hans vitale eksperimenter med marsvin kvantificerede det forbrugte ilt og kuldioxid produceret ved stofskifte.

Ved hjælp af et iskalorimeter viste Lavoisier, at forbrænding og åndedræt var den samme.

Han målte også iltet, der blev forbrugt under åndedrættet, og konkluderede, at mængden ændrer sig afhængigt af menneskelige aktiviteter: motion, spisning, faste eller sidde i et varmt eller koldt rum. Derudover fandt han variationer i puls og åndedrætsfrekvens.

Bidrag til det metriske system

I løbet af sin periode i udvalget for det franske videnskabsakademi bidrog Lavoisier sammen med andre matematikere til oprettelsen af det metriske målesystem, hvorigennem ensartetheden af alle vægte og mål i Frankrig blev sikret.

Bidrag til studiet af fotosyntesen

Lavoisier viste, at planter modtager det nødvendige materiale til deres vækst fra vand, jorden eller luft, og at lys, CO2-gas, vand, O2-gas og energi har en direkte indflydelse på fotosynteseprocessen. grøn del af planter.

Referencer

Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (mar. 2017)

Encyclopædia Britannica, inc. Gendannes fra: britannica.com.
"Panopticon Lavoisier" Gendannet fra: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
"Antoine-Laurent Lavoisier" Historical Biographies (2017) Chemical Heritage Foundation US Gendannet fra: chemheritage.org.
Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: A Study of Achievement" School Science and Mathematics (nov. 1958) Wiley Online Library Hentet fra: onlinelibrary.wiley.com.
"Den kemiske revolution af Antoine-Laurent Lavoisier" (juni 1999) Paris. American Chemical Society International Historiske kemiske landemærker. Gendannes fra: acs.org.
Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) Historieproducenter. Gendannet fra sportsci.org.
Berømte videnskabsfolk "Antoine Lavoisier". 29. august 2015. 05/4/2017 Gendannes fra: famousscientists.org.
Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Opdagelser i fotosyntesen" Springer Science & Business Media, (Jul. 2006).
"Antoine Lavoisier" New World Encyclopedia (nov. 2016) Gendannet fra: newworldencyclopedia.org.
Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. 1783. Lavoisier og undersøgelser af forbrænding af dyr ”(2007) Redaktion Médica Panamericana. Gendannes fra: curtisbiologia.com.

LAVOISIER: BIOGRAFI, EKSPERIMENTER OG BIDRAG - VIDENSKAB - 2024