John Dalton | |
---|---|
John Dalton | |
Fødselsdato | 6. september 1766 [1] [2] [3] […] |
Fødselssted | Eaglesfield , Cumberland , England |
Dødsdato | 27. juli 1844 [4] [1] [5] […] (77 år) |
Et dødssted | Manchester , England |
Land | |
Videnskabelig sfære | kemi , fysik , meteorologi |
Arbejdsplads | |
Studerende | James Prescott Joule |
Priser og præmier | Kongelig Medalje (1826) |
Autograf | |
![]() | |
![]() | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Systematiker af dyreliv | |
---|---|
Forfatter af navnene på en række botaniske taxaer . I botanisk ( binær ) nomenklatur er disse navne suppleret med forkortelsen " Jn.Dalton " . Personlig side på IPNIs hjemmeside |
John Dalton (Dalton) [6] ( Eng. John Dalton ; 6. september 1766 - 27. juli 1844) - engelsk fysiker og kemiker, meteorolog , naturforsker og skaber af kemisk atomisme . For første gang (1794) forskede han og beskrev en synsfejl , som han selv led af - farveblindhed , senere kaldt farveblindhed til hans ære ; opdagede loven om partialtryk (Daltons lov) (1801), loven om ensartet udvidelse af gasser ved opvarmning (1802), loven om opløselighed af gasser i væsker (Henry-Daltons lov) . Han etablerede loven om multiple forhold (1803), opdagede fænomenet polymerisation (ved at bruge ethylen og butylen som et eksempel ), introducerede begrebet " atomvægt ", var den første til at beregne atomvægten (masserne) af en række elementer og kompilerede den første tabel over deres relative atommasser og lagde derved det kvantitative grundlag for gammel atomteori om stoffets struktur .
Professor ved Manchester College, Oxford University (1793) [7] , præsident for Manchester Literary and Philosophical Society (siden 1817), medlem af Royal Society of London (1822) [8] , æresmedlem af Royal Society of Edinburgh ( 1835), udenlandsk medlem af det franske videnskabsakademi (1830 ); Tilsvarende medlem siden 1816) [9] , vinder af den kongelige medalje (1826). [ti]
John Dalton blev født i en Quaker -familie i Eaglesfield, Cumberland . Som søn af en væver begyndte han først i en alder af 15 at studere med sin ældre bror Jonathan på en Quaker-skole i den nærliggende by Kendal. I 1790 besluttede Dalton sig mere eller mindre for sit fremtidige speciale, idet han valgte mellem jura og medicin, men hans planer blev opfyldt uden entusiasme - hans afvigende forældre var kategorisk imod at studere ved engelske universiteter. Dalton måtte blive i Kendal indtil foråret 1793, hvorefter han flyttede til Manchester , hvor han mødte John Gouch, en blind lærd filosof, som bidrog meget af sin videnskabelige viden til ham i uformelle omgivelser. Dette gjorde det muligt for Dalton at sikre sig en stilling som undervisning i matematik og naturvidenskab ved "New College", Manchester's Dissent Academy . Han forblev i denne stilling indtil 1800, da kollegiets forværrede økonomiske situation tvang ham til at forlade; han begyndte at engagere sig i privat undervisning i matematik og naturvidenskab.
I sine yngre år var Dalton i tæt kontakt med den berømte Eaglesfield- protestant Elihu Robinson, en professionel meteorolog og ingeniør. Robinson indpodede Dalton en interesse for forskellige problemer inden for matematik og meteorologi. I løbet af sit liv i Kendal samlede Dalton løsninger på de problemer, han overvejede i bogen The Diaries of Ladies and Gentlemen, og begyndte i 1787 at føre sin egen meteorologiske dagbog, hvor han over 57 år registrerede mere end 200.000 observationer [11] i samme periode genudviklede Dalton teorien om atmosfærisk cirkulation, tidligere foreslået af George Hadley (George Hadley). [12] Den første udgivelse af videnskabsmanden blev kaldt "Meteorologiske observationer og eksperimenter", den indeholdt kimen til ideer til mange af hans fremtidige opdagelser. Men på trods af originaliteten af hans tilgang, var det videnskabelige samfund ikke meget opmærksom på Daltons værker. Dalton vier sit andet store værk til sprog; det blev udgivet under titlen Peculiarities of English Grammar (1801).
I halvdelen af sit liv havde Dalton ikke engang mistanke om, at der var noget galt med hans syn. Han studerede optik og kemi, men opdagede sin defekt gennem en passion for botanik. Det faktum, at han ikke kunne se forskel på en blå blomst og en lyserød, tilskrev han en forvirring i klassificeringen af farver og ikke til defekter i hans eget syn. Han lagde mærke til, at blomsten, som om dagen, i solens lys, var himmelblå (mere præcist den farve, som han anså for himmelblå), i lyset af et stearinlys så mørkerød ud. Han vendte sig mod dem omkring ham, men ingen så en så mærkelig forvandling, med undtagelse af hans egen bror. Således gættede Dalton, at der var noget galt med hans syn, og at dette problem var arvet [13] . I 1794, umiddelbart efter ankomsten til Manchester, blev Dalton valgt til medlem af Manchester Literary and Philosophical Society ("Lit & Phil") og udgav et par uger senere en artikel med titlen "Usædvanlige tilfælde af farveopfattelse", hvor han forklarede snæverheden. af farveopfattelsen hos nogle mennesker ved misfarvning af øjets flydende stof. Da han beskrev denne sygdom på sit eget eksempel, henledte Dalton folks opmærksomhed på den, indtil det øjeblik var de ikke klar over dens tilstedeværelse. På trods af at Daltons forklaring blev stillet spørgsmålstegn ved hans levetid, var grundigheden af hans undersøgelser af hans egen sygdom så hidtil uset, at udtrykket " farveblindhed " var solidt forankret i denne lidelse. I 1995 blev der udført undersøgelser af John Daltons bevarede øje, hvor det viste sig, at han led af en form for farveblindhed - deuteranopia . I dette tilfælde fanger øjet ikke lyset af mellembølgelængder (i den mere almindelige variant af sygdommen - deuteranomali [14] forvrænger øjet simpelthen billedet på grund af den forkerte farve på pigmentet i det tilsvarende område af nethinden). Ud over lilla og blå kunne han normalt kun genkende én - gul, og skrev om det sådan her:
Den del af billedet, som andre kalder rød, virker på mig som en skygge eller bare dårligt oplyst. Orange, grøn og gul ser ud til at være nuancer af samme farve, der spænder fra intens til bleggul.
Efter dette arbejde fulgte Dalton et dusin nye, viet til en række forskellige emner: himlens farve, årsagerne til kilder til ferskvand, refleksion og brydning af lys samt participier i det engelske sprog.
I 1800 blev Dalton sekretær for Manchester Literary and Philosophical Society, hvorefter han præsenterede en række rapporter under den generelle titel "Eksperimenter", der var helliget at bestemme sammensætningen af gasblandinger, damptrykket af forskellige stoffer ved forskellige temperaturer i vakuum og i luft, fordampning af væsker og termisk udvidelse af gasser. Fire sådanne artikler blev trykt i Selskabets Rapporter i 1802. Særligt bemærkelsesværdigt er introduktionen til Daltons andet værk:
Man kan næppe tvivle på muligheden for overgangen af nogen gasser og deres blandinger til en flydende tilstand, det er kun nødvendigt at påføre passende tryk på dem eller sænke temperaturen, op til adskillelse i individuelle komponenter.
Efter at have beskrevet eksperimenter for at fastslå trykket af vanddamp ved forskellige temperaturer i området fra 0 til 100 ° C, fortsætter Dalton med at diskutere damptrykket af seks andre væsker og konkluderer, at ændringen i damptryk er ækvivalent for alle stoffer med det samme ændring i temperatur.
I sit fjerde værk skriver Dalton:
Jeg kan ikke se nogen objektive grunde til at anse det for ukorrekte, at to gasser (elastisk medium) ved samme starttryk udvider sig på samme måde med en temperaturændring. For enhver given udvidelse af kviksølvdamp (uelastisk medium) vil udvidelsen af luft dog være mindre. Således bør en generel lov, der vil beskrive arten af varme og dens absolutte mængde, udledes på grundlag af at studere elastiske mediers adfærd.
Således bekræftede Dalton Gay-Lussacs lov , offentliggjort i 1802. Inden for to eller tre år efter at have læst sine artikler udgav Dalton en række artikler om lignende emner, såsom absorption af gasser af vand og andre væsker (1803); samtidig postulerede han loven om partialtryk, kendt som Daltons lov.
De vigtigste af alle Daltons værker anses for at være dem, der er forbundet med det atomistiske begreb i kemien, som hans navn er mest direkte forbundet med. Det antages (af Thomas Thomson), at denne teori blev udviklet enten i løbet af undersøgelser af ethylens og metans opførsel under forskellige forhold, eller i løbet af analysen af nitrogendioxid og -monoxid.
Undersøgelsen af Daltons laboratorieoptegnelser fundet i Lit & Phils arkiver [15] tyder på, at videnskabsmanden i løbet af søgen efter en forklaring på loven om multiple forhold kom tættere og tættere på at betragte kemisk interaktion som en elementær handling af kombinere atomer af bestemte masser. Ideen om atomer voksede og styrkede gradvist i hans hoved, understøttet af eksperimentelle fakta opnået i studiet af atmosfæren. De første ord, der så lyset af begyndelsen af denne idé, kan findes i slutningen af hans artikel om absorption af gasser (skrevet 21. oktober 1803, offentliggjort 1805). Dalton skriver:
Hvorfor bevarer vand ikke sin form som enhver gas? Efter at have brugt nok tid på at løse dette problem, kan jeg ikke give et passende svar med fuld tillid, men jeg er sikker på, at alt afhænger af vægten og antallet af mikropartikler i stoffet.
For at visualisere sin teori brugte Dalton sit eget system af symboler, også præsenteret i New Course in Chemical Philosophy. I forlængelse af forskningen offentliggjorde Dalton efter nogen tid en tabel over de relative atomvægte af seks grundstoffer - brint, oxygen, nitrogen, kulstof, svovl, fosfor, idet brintmassen var lig med 1. Bemærk, at Dalton ikke beskrev metoden vha. som han bestemte de relative vægte, men i hans notater af 6. september 1803 [16] finder vi en tabel til beregning af disse parametre baseret på data fra forskellige kemikere om analyse af vand, ammoniak, kuldioxid og andre stoffer.
Stillet over for problemet med at beregne den relative diameter af atomer (hvoraf, som videnskabsmanden troede, alle gasser er sammensat), brugte Dalton resultaterne af kemiske eksperimenter. Forudsat at enhver kemisk omdannelse altid sker langs den enkleste vej, kommer Dalton til den konklusion, at en kemisk reaktion kun er mulig mellem partikler med forskellig vægt. Fra dette øjeblik ophører Daltons koncept med at være en ren afspejling af Demokrits ideer. Udvidelsen af denne teori til stoffer førte forskeren til loven om multiple forhold, og eksperimentet bekræftede ideelt set hans konklusion [17] . Det er værd at bemærke, at loven om multiple forhold blev forudsagt af Dalton i en rapport om beskrivelsen af indholdet af forskellige gasser i atmosfæren, læst i november 1802: "Oxygen kan kombinere med en vis mængde nitrogen, eller allerede med to gange det samme, men der kan ikke være nogen mellemværdi af mængden af stof. Der er en opfattelse af, at denne sætning blev tilføjet nogen tid efter at have læst rapporten, men den blev først offentliggjort i 1805.
I New Course of Chemical Philosophy blev alle stoffer opdelt af Dalton i dobbelt, tredobbelt, firdobbelt osv. (afhængigt af antallet af atomer i molekylet). Faktisk foreslog han at klassificere strukturerne af forbindelser efter det samlede antal atomer - et atom af grundstoffet X, når det kombineres med et atom af grundstoffet Y, giver en dobbeltforbindelse. Hvis et atom af grundstoffet X er kombineret med to Y (eller omvendt), så vil en sådan forbindelse være tredobbelt.
Dalton foreslog også en " regel for den største enkelhed ", som dog efterfølgende ikke modtog uafhængig bekræftelse: når atomer kombineres i kun ét forhold, indikerer dette dannelsen af en dobbeltforbindelse (komplekse to-(poly-)atomare molekylære forbindelser) .
Det var kun en antagelse opnået af videnskabsmanden, simpelthen ud fra en tro på enkelheden i naturens struktur. Forskere på den tid havde ikke objektive data til at bestemme antallet af atomer af hvert grundstof i en kompleks forbindelse. Sådanne "antagelser" er imidlertid afgørende for en sådan teori, fordi beregningen af relative atomvægte er umulige uden viden om de kemiske formler for forbindelser. Men Daltons hypotese fik ham til at definere formlen for vand som OH (da, fra hans teoris synspunkt, er vand produktet af reaktionen H + O, og forholdet er altid konstant); for ammoniak foreslog han formlen NH, som naturligvis ikke svarer til moderne ideer.
På trods af de interne modsætninger, der ligger i hjertet af Daltons koncept, har nogle af dets principper overlevet den dag i dag, dog med mindre forbehold. For eksempel kan atomer virkelig ikke opdeles i dele, skabes eller ødelægges, men dette gælder kun for kemiske reaktioner. Dalton vidste heller ikke om eksistensen af isotoper af kemiske elementer, hvis egenskaber nogle gange er forskellige fra de "klassiske". På trods af alle disse mangler påvirkede Daltons teori (kemiske atomer) den fremtidige udvikling af kemi ikke mindre end Lavoisiers iltteori .
Dalton viste sin teori til T. Thomson, som kort skitserede den i den tredje udgave af hans "Course of Chemistry" (1807), og derefter fortsatte videnskabsmanden selv sin præsentation i første del af første bind af "New Course of Kemisk Filosofi" (1808). Anden del udkom i 1810, men første del af andet bind udkom først i 1827 - udviklingen af den kemiske teori gik meget længere, det materiale, der forblev upubliceret, var af interesse for et meget snævert publikum selv for det videnskabelige samfund. Anden del af andet bind blev aldrig udgivet.
I 1817 blev Dalton præsident for Lit & Phil, som han forblev indtil sin død efter at have lavet 116 rapporter, hvoraf de tidligste er mest bemærkelsesværdige. I en af dem, lavet i 1814, forklarer han principperne for volumetrisk analyse, hvor han var en af pionererne. I 1840 blev hans arbejde med fosfater og arsenater (ofte kaldet et af de svageste) erklæret uværdigt til offentliggørelse af Royal Society, som et resultat, Dalton måtte gøre det selv. Samme skæbne overgik yderligere fire af hans artikler, hvoraf to ("Om mængden af syrer, alkalier og salte i forskellige salte", "Om en ny og enkel metode til at analysere sukker") indeholdt en opdagelse, som Dalton selv anså for at være nummer to i betydning efter det atomistiske koncept. Visse vandfri salte, når de er opløst, forårsager ikke en stigning i opløsningens volumen, henholdsvis som videnskabsmanden skrev, de optager nogle "porer" i vandets struktur.
James Prescott Joule er en berømt elev fra Dalton.
Dalton arbejdede ofte med gamle og unøjagtige instrumenter, selv når bedre var tilgængelige. Sir Humphry Davy kaldte ham "en rå eksperimentator", som altid fandt de fakta, han havde brug for, og tog dem oftere fra hans hoved end fra de faktiske forhold under eksperimentet. På den anden side gentog historikere, der var direkte involveret i Dalton, en række af videnskabsmandens eksperimenter og talte tværtimod om hans dygtighed.
I forordet til anden del af første bind af The New Deal skriver Dalton, at brugen af andre menneskers eksperimentelle data så ofte førte ham på afveje, at han i sin bog besluttede kun at skrive om de ting, som han personligt kunne verificere. En sådan "uafhængighed" resulterede imidlertid i mistillid selv til almindeligt anerkendte ting. For eksempel kritiserede Dalton, og det ser ud til, at han ikke fuldt ud accepterede Gay-Lussac-gasloven. Videnskabsmanden holdt sig til ukonventionelle synspunkter om klors natur selv efter etableringen af dets sammensætning af G. Davy; han afviste kategorisk J. Ya Berzelius ' nomenklatur , på trods af at mange anså det for meget enklere og mere bekvemt end det besværlige system af daltonske symboler.
Allerede før skabelsen af sit atomistiske koncept var Dalton almindeligt kendt i videnskabelige kredse. I 1804 blev han inviteret til at holde et kursus med forelæsninger om naturfilosofi ved Royal Institution (London), hvor han derefter underviste i et andet kursus i 1809-1810. Nogle af Daltons samtidige satte spørgsmålstegn ved hans evne til at præsentere materiale på en interessant og smuk måde; John Dalton havde en ru, stille, udtryksløs stemme, udover dette forklarede videnskabsmanden selv de enkleste ting for kompliceret.
I 1810 inviterede Sir Humphry Davy ham til at stille op til valget som Fellow of the Royal Society, men Dalton afslog, tilsyneladende på grund af økonomiske vanskeligheder. I 1822 viste han sig at være kandidat uden selv at vide det, og efter valget betalte han det skyldige honorar. Seks år før denne begivenhed blev han et tilsvarende medlem af det franske videnskabsakademi og blev i 1830 valgt til et af de otte udenlandske medlemmer af akademiet (i stedet for Davy ).
I 1833 gav Earl Grays regering ham en løn på 150 pund, i 1836 steg den til 300.
Dalton giftede sig aldrig og havde få venner. I et kvart århundrede boede han i huset hos sin ven, præsten R. W. Jones (1771-1845), og hans kone i George Street, Manchester; hans sædvanlige dagsforløb, som bestod af laboratorie- og undervisningsarbejde, blev kun afbrudt af årlige udflugter til Lake District eller lejlighedsvise besøg i London. I 1822 foretog han en kort tur til Paris, hvor han mødtes med forskellige lokale videnskabsmænd. Også lidt tidligere deltog han i en række videnskabelige kongresser i British Association i York, Oxford, Dublin og Bristol.
I 1837 overlevede Dalton et lille "slag" (slagtilfælde), men allerede i 1838 forårsagede det næste slag ham en taleforstyrrelse; dette forhindrede dog ikke videnskabsmanden i at fortsætte sin forskning. I maj 1844 overlevede han endnu et slag, og den 26. juli skrev han med skælvende hånd det sidste indlæg i sit meteorologiske tidsskrift; Den 27. juli blev Dalton fundet død i sin lejlighed i Manchester.
John Dalton blev begravet på Ardwick Cemetery i Manchester. Nu er der en legeplads på stedet for kirkegården, men hans fotografier er bevaret [18] [19] . En buste af Dalton (af Chantrey ) pryder indgangen til King's College Manchester, en statue af Dalton, også af Chantrey , er nu i Manchester City Hall [20] .
Til minde om Daltons arbejde bruger kemikere, biokemikere og molekylærbiologer ofte udtrykket "dalton" (eller forkortet Da) til at betegne en atommasseenhed (svarende til 1/12 af massen på 12 C), selvom dette navn har ikke blevet officielt vedtaget af International Bureau of Weights and Measures [21] . Også opkaldt efter videnskabsmanden er en gade, der forbinder Deansgate og Albert Square i centrum af Manchester.
En af bygningerne på University of Manchesters territorium er opkaldt efter John Dalton. Det huser Det Tekniske Fakultet og er vært for de fleste forelæsninger om naturvidenskabelige emner. Ved udgangen af bygningen er der en statue af Dalton, flyttet hertil fra London (værket af William Theed, 1855, indtil 1966 soyal på Piccadilly Square).
Studenterboligen ved University of Manchester bærer også Daltons navn. Universitetet har etableret forskellige Dalton-stipendier: to i kemi, to i matematik og Dalton-prisen i naturhistorie. Der er også Dalton Medal, udstedt med jævne mellemrum af Manchester Literary and Philosophical Society (i alt 12 medaljer er blevet udstedt).
Der er et krater på Månen opkaldt efter ham.
Det meste af John Daltons arbejde blev ødelagt i bombningen af Manchester den 24. december 1940. Isaac Asimov skrev om dette: "Det er ikke kun de levende, der dør i krig."
![]() |
| |||
---|---|---|---|---|
Slægtsforskning og nekropolis | ||||
|