Davy Humphry Bartholomew

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Davy

[dẹıwi]

Sir Humphry Bartholomew , ur. 17 XII 1778, Penzance (hrab. Kornwalia), zm. 29 V 1829, Genewa,

angielski chemik i fizyk.

Urodził się 17 XII 1778 w Penzance (hrabstwo Kornwalia). Był samoukiem; od 1795 praktykował w aptece w Penzance. Od 1798 pracował w Pneumatic Institute w Clifton (Bristol). Badał tam skład tlenków azotu, kwasów azotowych oraz amoniaku. W 1772 J. Priestley odkrył tlenek diazotu (N₂O, dawniej zwany podtlenkiem azotu) i nazwał go gazem rozweselającym. W 1799 Davy badał działanie tego gazu na organizm ludzki, eksperymentując na sobie (wdychając go). Wyniki zreferował 1800 w Researches, Chemical and Philosophical Chiefly Concerning Nitrous Oxide..., pracy, która przyniosła mu uznanie. W założonym 1801 w Londynie Instytucie Królewskim został kierownikiem laboratorium (i wydawcą „Journal of Royal Institution”), 1802 — profesorem chemii. Był bardzo dobrym i chętnie słuchanym wykładowcą. Wykładów Davy’ego słuchał późniejszy sławny uczony M. Faraday, który 1813 zastał jego asystentem. Od 1803 Davy był członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie, a w latach 1820–27 jego prezesem; także 1803 został członkiem honorowym Towarzystwa Naukowego w Dublinie. W 1812 uzyskał tytuł szlachecki. Zmarł 29 V 1829 w Genewie.

Prace z elektrochemii

W 1799 A. Volta zbudował pierwsze źródło prądu stałego — ogniwo galwaniczne, zwane stosem Volty. Davy w swych badaniach używał stosu. Już w początkowym okresie pracy badawczej stwierdził, że energia elektryczna wytwarzana w ogniwach galwanicznych wydziela się w wyniku reakcji chemicznych, w których łączą się ze sobą jony substancji o przeciwnych ładunkach elektrycznych. Doszedł więc do wniosku, że elektroliza, czyli proces przemiany związków chemicznych pod wpływem prądu elektrycznego, stwarza możliwość rozkładu wszystkich substancji na pierwiastki chemiczne. Pogląd ten przedstawił 1806 w wykładzie On Some Chemical Agencies of Elektricity, za co 1807 otrzymał Nagrodę Napoleona (mimo trwającej wojny z Francją), ufundowaną przez Instytut Francuski. Humphry Bartholomew Davy badając elektrolizę wody wykazał, że pojawiające się przy elektrodach substancje (amoniak, kwas azotowy, alkalia) powstają w wyniku reakcji produktów rozkładu wody z materiałem elektrod lub naczynia. Stwierdził, że wodór i metale wydzielają się na elektrodzie połączonej z ujemnym biegunem prądu. W 1807 przez elektrolizę zwilżonych wodą wodorotlenku sodu i wodorotlenku potasu otrzymał pierwiastki: sód i potas, a rok później przez elektrolizę zwilżonych tlenków metali z dodatkiem rtęci otrzymał amalgamaty metali, z których przez odparowanie rtęci wydzielił pierwiastki: wapń, magnez, stront i bar. Davy sam budował baterie, stosując rozmaitą liczbę par płytek metali i dowiódł, że efektywność baterii zależy od liczby użytych płytek. Inne związane z wykorzystaniem stosu Volty dokonanie Davy’ego to odkrycie 1800 zjawiska łuku elektrycznego. W 1808 Davy w spektakularny sposób zademonstrował łuk na posiedzeniu Towarzystwa Królewskiego w Londynie. Sformułował także ideę ogniwa paliwowego. Badał też przewodzenie prądu przez metale i uporządkował je w szereg zgodnie z malejącym przewodnictwem. Zauważył również (1821), że przewodnictwo metalu zależy od temperatury (maleje z jej wzrostem).

Pozostałe prace

Davy, niezależnie od L.J. Gay-Lussaca i L.J. Thénarda, prawie w tym samym czasie co obaj badacze, uzyskał bor (ogrzewając boraks z potasem). Ponieważ doniesienie o nowym odkryciu zostało odczytane na posiedzeniu Towarzystwa Królewskiego w Londynie zbyt późno (VI 1808), pierwszeństwo odkrycia przypisuje się Gay-Lussakowi i Thénardowi. W 1810 Davy uznał, że chlor jest pierwiastkiem (a nie, jak wówczas sądzono, tlenkiem hipotetycznego pierwiastka, zwanego murium) oraz że kwas solny (chlorowodorowy) nie zawiera tlenu. Wykazał, iż zasadniczym składnikiem kwasów jest nie tlen (jak przyjmowano zgodnie z założeniem A. Lavoisiera), lecz wodór. Odkrył kilka związków nieorganicznych: ditlenek chloru, tlenki fosforu (P₂O₃ i P₂O₅), fosgen, kwas fosforowy. Davy wyjaśnił mechanizm wybielającego działania wody chlorowej (roztworu chloru w wodzie), związanego z uwalnianiem tlenu z wody. Wykrył katalityczne działanie rozżarzonego drutu platynowego na mieszaninę gazów palnych. W 1812 zasugerował, że zjawiska cieplne oraz ciśnienie gazu są wynikiem ruchu cząsteczek. Idea ta jako niezgodna z uznawaną wówczas teorią cieplika została odrzucona. Davy zajmował się też procesami garbowania skór (odkrył arekę — garbnik będący wyciągiem z rośliny tropikalnej, wydajny i tańszy od używanego wyciągu z dębu), zagadnieniami uprawy ziemi, analizą minerałów. Badał światłoczułość soli srebra. Na polecenie Towarzystwa Zapobiegania Wypadkom w Kopalniach Węgla badał warunki, w których metan, będący głównym składnikiem gazu ziemnego i gazu węglowego, w mieszaninie z powietrzem wybucha; 1815 wynalazł tzw. bezpieczną lampę górniczą (Davy’ego lampa); przeprowadzał też wnikliwe studia nad naturą płomienia, za co otrzymal medale Rumforda (srebrny i złoty).

Główne prace: Elements of Chemical Philosophy (1812), Elements of Agricultural Chemistry (1813), On the Safety Lamps for Coal Miners (1818), Salmonia or Days of Fly Fishing (1828).