Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шотланд физигі және химигі (1728–1799 жж.)
Scottish physicist and chemist (1728–1799)
Джозеф Блэк (16 сәуір 1728 – 6 желтоқсан 1799 жж.) – шотланд физигі және химигі, магний, жасырын жылу, ерекше жылу және көмірқышқыл газын ашқанымен әйгілі. Ол 1756 жылдан бастап 10 жыл бойы Глазго университетінде анатомия және химия профессоры, ал 1766 жылдан бастап Эдинбург университетінде медицина және химия профессоры болды, онда 30 жылдан астам оқыды және дәріс берді. Эдинбург және Глазго университеттеріндегі химия ғимараттары Блэк есімімен аталады.
Joseph Black (16 April 1728 – 6 December 1799) was a Scottish physicist and chemist, known for his discoveries of magnesium, latent heat, specific heat, and carbon dioxide. He was Professor of Anatomy and Chemistry at the University of Glasgow for 10 years from 1756, and then Professor of Medicine and Chemistry at the University of Edinburgh from 1766, teaching and lecturing there for more than 30 years. The chemistry buildings at both the University of Edinburgh and the University of Glasgow are named after Black.
Ерте өмір және білім
Блэк Франциядағы Бордо қаласында, Гаронна өзенінің жағасында Маргарет Гордонның (1747 жылы қайтыс болған) және Джон Блэктің 12 баласының алтыншысы болып дүниеге келді. Оның анасы Абердинширлік, шарап бизнесімен байланысы бар отбасынан еді, ал әкесі Ирландияның Белфаст қаласынан шыққан және шарап саудасында делдал болып жұмыс істеген. Ол 12 жасқа дейін үйде оқыды, содан кейін Белфаст грамматикалық мектебіне барып білім алды. 1746 жылы, 18 жасында Глазго университетіне қабылданды және төрт жыл оқығаннан кейін, Эдинбург университетінде тағы төрт жыл медициналық білімін жетілдірді. Оқу кезеңінде ол бүйрек тастарын магний карбонаты тұзымен емдеу тақырыбында докторлық диссертация қорғады.
Black was born "on the banks of the river Garonne" in Bordeaux, France, the sixth of the 12 children of Margaret Gordon (d. 1747) and John Black. His mother was from an Aberdeenshire family that had connections with the wine business and his father was from Belfast, Ireland, and worked as a factor in the wine trade. He was educated at home until the age of 12, after which he attended grammar school in Belfast. In 1746, at the age of 18, he entered the University of Glasgow, studying there for four years before spending another four at the University of Edinburgh, furthering his medical studies. During his studies he wrote a doctorate thesis on the treatment of kidney stones with the salt magnesium carbonate.
Химиялық принциптер
18 ғасырдағы көптеген тәжірибешілер сияқты, Блэктің химия жөніндегі түсінігі материяның бес негізгі қағидасына құрылған: Су, Тұз, Жер, От және Металл. Ол өз тәжірибелерінде көмірқышқыл газының бар екенін анықтағанда, оған Ауа қағидасын қосты, оны «тұрақты ауа» деп атады, осылайша пневматикалық химияның дамуына үлес қосты. Блэктің зерттеулері принциптердің әртүрлі түрлерде және қоспаларда қалай үйлесетіні туралы сұрақтармен басқарылды. Ол мұндай үйлесімді ұстап тұратын күшті сипаттау үшін «аффинитет» терминін пайдаланды. Өмірі бойы ол Эдинбург университетінің студенттеріне әртүрлі тәжірибелер арқылы аффинитетті қалай басқаруға болатынын үйрету үшін түрлі диаграммалар мен формулаларды қолданды.
Like most 18th century experimentalists, Black's conceptualisation of chemistry was based on five principles of matter: Water, Salt, Earth, Fire and Metal. He added the principle of Air when his experiments showed the presence of carbon dioxide, which he called fixed air, thus contributing to pneumatic chemistry. Black's research was guided by questions relating to how the principles combined with each other in various different forms and mixtures. He used the term affinity to describe the force that held such combinations together. Throughout his career he used a variety of diagrams and formulas to teach his University of Edinburgh students how to manipulate affinity through different kinds of experimentation.
Талдау балансы
1750 жыл шамасында, әлі студент кезінде Блэк үшбұрышты тіректе теңестірілген жеңіл салмақты сәуле негізінде аналитикалық тепе-теңдікті ойлап тапты. Әрбір қолға сынама немесе стандартты салмақтар қоятын табақтар бекітілді. Бұл сол кездегі кез келген тепе-теңдіктен әлдеқайда жоғары дәлдікке ие болды және көптеген химия зертханаларында маңызды ғылыми құралға айналды.
In about 1750, while still a student, Black developed the analytical balance based on a light weight beam balanced on a wedge shaped fulcrum. Each arm carried a pan on which the sample or standard weights was placed. It far exceeded the accuracy of any other balance of the time and became an important scientific instrument in most chemistry laboratories.
Жасырын жылу
1757 жылы Блэк Глазго университетінде медицина практикасының профессоры болып тағайындалды. 1761 жылы ол мұздың балқу температурасында жылу қолдану мұз/су қоспасының температурасын көтермей, керісінше, қоспадағы су мөлшерін арттыратынын анықтады. Сонымен қатар, Блэк қайнап тұрған суға жылу қолдану су/бу қоспасының температурасын көтермей, керісінше, бу мөлшерін арттыратынын байқады. Осы байқаулар негізінде ол қолданылған жылу мұз кристалдарымен және қайнап тұрған сумен бірігіп, жасырын жылуға айналуы керек деген қорытындыға келді. Жасырын жылу теориясы термодинамиканың бастауы болды. Блэктің жасырын жылу теориясы оның маңызды ғылыми жетістіктерінің бірі және оның ғылыми даңқы осыған негізделген. Ол сондай-ақ әртүрлі заттардың түрліше жылу сыйымдылығы болатынын көрсетті. Бұл теория абстрактілі ғылымды дамытуда ғана емес, сонымен қатар бу машинасының дамуында да маңызды рөл атқарды. Блэк пен Джеймс Уотт 1757 жыл шамасында Глазгода кездескеннен кейін дос болып қалды. Блэк Уаттың бу қуаты саласындағы алғашқы зерттеулеріне қаржылық және басқа да қолдау көрсетті. Блэктің судың жасырын жылуын ашқандығы Уатт үшін қызығушылық тудырды, ол Томас Ньюкоменнің ойлап тапқан бу машинасының тиімділігін арттыруға және термодинамика ғылымын дамытуға тырысты.
In 1757, Black was appointed Regius Professor of the Practice of Medicine at the University of Glasgow. In 1761, he deduced that the application of heat to ice at its melting point does not cause a rise in temperature of the ice/water mixture, but rather an increase in the amount of water in the mixture. Additionally, Black observed that the application of heat to boiling water does not result in a rise in temperature of a water/steam mixture, but rather an increase in the amount of steam. From these observations, he concluded that the heat applied must have combined with the ice particles and boiling water and become latent. The theory of latent heat marks the beginning of thermodynamics. Black's theory of latent heat was one of his more important scientific contributions, and one on which his scientific fame chiefly rests. He also showed that different substances have different specific heats. The theory ultimately proved important not only in the development of abstract science but in the development of the steam engine. Black and James Watt became friends after meeting around 1757 while both were at Glasgow. Black provided significant financing and other support for Watt's early research in steam power. Black's discovery of the latent heat of water would have been interesting to Watt, informing his attempts to improve the efficiency of the steam engine invented by Thomas Newcomen and develop the science of thermodynamics.
Көмірқышқыл газы
Блэк сонымен қатар әртүрлі реакцияларда пайда болатын газдың қасиеттерін зерттеді. Ол әк тас (кальций карбонаты) қыздырылғанда немесе қышқылдармен өңделгенде "тұрақты ауа" деп аталатын газ бөлінетінін анықтады. Ол тұрақты ауаның ауадан ауыр екенін және отты немесе тірі организмдерді қолдамайтынын байқады. Блэк сондай-ақ, бұл газ әк (кальций гидроксиді) сулы ерітіндісінен өткенде кальций карбонатын түйірлендіретінін тапты. Ол осы құбылысты жануарлардың тыныс алуы және микроорганизмдердің ашыту процесінде көмірқышқыл газының пайда болатынын көрсету үшін пайдаланды.
Black also explored the properties of a gas produced in various reactions. He found that limestone (calcium carbonate) could be heated or treated with acids to yield a gas he called "fixed air." He observed that the fixed air was denser than air and did not support either flame or animal life. Black also found that when bubbled through an aqueous solution of lime (calcium hydroxide), it would precipitate calcium carbonate. He used this phenomenon to illustrate that carbon dioxide is produced by animal respiration and microbial fermentation.
Профессорлық қызмет
1766 жылы, Гласгоу университетіндегі досы және бұрынғы ұстазы Уильям Калленнің қадамын басып, Блэк Эдинбург университетінде медицина және химия профессоры болды (Каллен 1755 жылы Эдинбургке көшіп келген). Оның Гласгоу университетіндегі орнын Александр Стивенсон иеленді. Осы кезде ол ғылыми зерттеулерін тоқтатып, тек оқыту ісіне өзін толық арнады. Осының нәтижесінде, оның лекцияларына қатысушылардың саны отыз жылдан астам уақыт бойы жыл сайын артты, ол сәттілікке жетті. Оның лекциялары химияны насихаттауға зор үлес қосты, тіпті оларға қатысу әдетке айналды. Блэк университеттегі ең танымал оқытушылардың бірі ретінде кеңінен танылды. Оның химия курсы үнемі көптеген студенттерді тартты, олардың көпшілігі екі-үш рет сабаққа қатысты. Жаңа тақырыптарды тұрақты түрде енгізуден және көзге түсетін тәжірибелерді мұқият іріктеуден өзге, Блэк студенттеріне химияны түсінікті етуге көмектесетін көптеген тиімді оқыту құралдарын қолданды (олардың көпшілігі 14 жаста болды). Оның студенттері Ұлыбританияның өзінен, оның колонияларынан және Еуропадан келді, олардың жүздегені оның лекцияларын конспектілерінде сақтап, университеттен кейін оның идеяларын таратуға атсалысты. Ол университеттің көрнекті тұлғаларының бірі болды, ал оның лекцияларына қатысушылардың саны отыз жылдан астам уақыт бойы жыл сайын өсіп келе жатты. Бұл сөзсіз болды. Оның сыртқы келбеті мен мінез-құлқы әдепті адамға тән, әрі өте жағымды болды. Лекция оқығанда оның дауысы төмен, бірақ анық естілетін, ал айтылуы соншалықты ерекше болды, бірнеше жүз адамнан тұратын аудитория оны жақсы естіп түсінетін. Оның сөздері түсінікті, нақты болды, тәжірибелер арқылы келтірген мысалдары орынды болды, сондықтан оның кез келген тақырыптағы ойлары тіпті білімі аз адамдарға да түсініксіз болмады; ал оның ұсыныстары барлық болжамдар мен күмәндерден арылып, тыңдаушы оның қорытындыларына өзінің тәжірибесінен де асып түсетін сеніммен сүйенді. 17 қарашада 1783 жылы ол Эдинбург Корольдік қоғамын құрушылардың бірі болды. 1788 жылдан 1790 жылға дейін ол Эдинбург Корольдік дәрігерлер колледжінің президенті болды. Ол колледждің 1774, 1783 және 1794 жылғы «Pharmacopoeia Edinburgensis» басылымдарын редакциялау комитетінің мүшесі болды. Блэк Шотландия королі Георг III-нің жеке дәрігері болып тағайындалды. Денсаулығының нашарлауына байланысты Блэктің ғылыми зерттеулері мен оқыту қызметі азайды. 1793 жылдан бастап денсаулығы нашарлап, ол біртіндеп оқытушылық қызметінен қол үзді. 1795 жылы Чарльз Хоуп оның профессурасындағы көмекшісі болып тағайындалды, ал 1797 жылы ол соңғы рет лекция оқыды.
In 1766, treading in the footsteps of his friend and former teacher at the University of Glasgow, Black succeeded William Cullen as Professor of Medicine and Chemistry at the University of Edinburgh (Cullen had moved to Edinburgh in 1755). His position at Glasgow University was filled by Alexander Stevenson. At this point he gave up research and devoted himself exclusively to teaching. In this he was successful with audience attendance at his lectures increasing from year to year for more than thirty years. His lectures had a powerful effect in popularising chemistry and attendance at them even came to be a fashionable amusement. Black was widely recognised as one of the most popular lecturers at the University. His chemistry course regularly attracted an exceptionally high number of students, with many attending two or three times. In addition to regularly introducing cutting edge topics and meticulously selecting visually impressive experiments, Black employed a wide array of successful teaching tools that made chemistry accessible to his students (many of whom were as young as 14 years old). His students came from across the United Kingdom, its colonies and Europe, and hundreds of them preserved his lectures in their notebooks and disseminated his ideas after they left university. He became one of the principal ornaments of the University; and his lectures were attended by an audience which continued increasing from year to year, for more than thirty years. It could not be otherwise. His personal appearance and manners were those of a gentleman, and peculiarly pleasing. His voice in lecturing was low, but fine; and his articulation so distinct, that he was perfectly well heard by an audience consisting of several hundreds. His discourse was so plain and perspicuous, his illustration by experiment so apposite, that his sentiments on any subject never could be mistaken even by the most illiterate; and his instructions were so clear of all hypothesis or conjecture, that the hearer rested on his conclusions with a confidence scarcely exceeded in matters of his own experience. On 17 November 1783 he became one of the founders of the Royal Society of Edinburgh. From 1788 to 1790 he was President of the Royal College of Physicians of Edinburgh. He was a member of the revision committee for the editions of the college's Pharmacopoeia Edinburgensis of 1774, 1783, and 1794. Black was appointed principal physician to King George III in Scotland. Black's research and teaching were reduced as a result of poor health. From 1793 his health declined further and he gradually withdrew from his teaching duties. In 1795, Charles Hope was appointed his coadjutor in his professorship, and in 1797, he lectured for the last time.
Жеке өмір
Блэк Покер клубының мүшесі болды. Ол Адам Фергюсонның бірінші туысы, жақын досы және әріптесі болды, ол 1767 жылы оның немересі Кэтрин Бернеттке үйленді. Ол Дэвид Юм, Адам Смит және шотландтық ағарту дәуірінің әдебиетшілерімен байланыста болды. Сонымен қатар, ол геология ғылымын дамытушы Джеймс Хаттонмен жақын қарым-қатынаста болды. 1773 жылы ол Ескі қаланың оңтүстік жағындағы Колледж Уиндте тұрғандығы айтылады. 1790 жылдары ол Sciennes-тегі Sylvan үйін жазғы демалыс орны ретінде пайдаланды. 1991 жылы ашылған мемориалдық тақта оның бұл үйде тұрғанын еске салады. Блэк ешқашан үйленбеген. Ол 1799 жылы 71 жасында Эдинбургтың оңтүстігіндегі 12 Николсон көшесіндегі үйінде бейбіт түрде қайтыс болды және Грейфриарс Киркьярдына жерленді. Ірі ескерткіш оңтүстік-батыстағы, "Келісімшілер түрмесі" деп белгілі жабық аумақта орналасқан. 2011 жылы Эдинбург университетінде археологиялық қазба жұмыстары кезінде Блэкке тиесілі деп саналатын ғылыми құралдар табылды. Оның үйі, 12 Николсон көшесіндегі пәтер, Ескі колледжге өте жақын орналасқан, бірақ оның мұнда тұрғанын көрсететін ешқандай тақта жоқ.
Black was a member of The Poker Club. He was 1st cousin, great friend and colleague to Adam Ferguson FRSE who married his niece Katherine Burnett in 1767, and associated with David Hume, Adam Smith, and the literati of the Scottish Enlightenment. He was also close to pioneering geologist James Hutton. In 1773 he is listed as living on College Wynd on the south side of the Old Town. In the 1790s, he used Sylvan House in Sciennes as a summer retreat. A plaque, unveiled in 1991, commemorates his occupancy of the house. Black never married. He died peacefully at his home 12 Nicolson Street in south Edinburgh in 1799 at the age of 71 and is buried in Greyfriars Kirkyard. The large monument lies in the sealed section to the south west known as the Covenanter's Prison. In 2011, scientific equipment believed to belong to Black was discovered during an archaeological dig at the University of Edinburgh. His house, a flat at 12 Nicolson Street very close to the Old College, still exists, but lacks any plaque to indicate his presence.