Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 11 Ιουνίου

Ο Σκωτσέζος χημικός Joseph Black ανακάλυψε το διοξείδιο του άνθρακα σαν σήμερα το 1754

Αναλυτικός ζυγός ακριβείας

Ο Black παρατήρησε ότι κατά τη θέρμανση, του ανθρακικού ασβέστιου (CaCO3 ) παρήγαγε ένα αέριο που ήταν πυκνότερο από τον αέρα και δεν μπορούσε να διατηρήσει τη φωτιά ή τη ζωή των ζώων. Ονόμασε αυτό το αέριο «σταθερό αέρα», αλλά τώρα το γνωρίζουμε ως διοξείδιο του άνθρακα (CO2 ).
Ο Μπλακ βρήκε επίσης ότι, διοχετευόμενο αυτό το αέριο μέσα από ασβεστόνερο (δηλαδή υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου), προκαλούσε την καθίζηση ανθρακικού ασβεστίου. Χρησιμοποίησε αυτό το φαινόμενο για να παρατηρήσει ότι το αέριο διοξείδιο του άνθρακα παράγεται από την αναπνοή και τη μικροβιακή ζύμωση.

Περί το 1750, ενώ ακόμα ήταν φοιτητής, ο Μπλακ ανέπτυξε τον εργαστηριακό ζυγό ακριβείας ή «αναλυτικό ζυγό», με βάση μία ελαφρά ράβδο που ισορροπούσε πάνω σε ένα σφηνοειδές υπομόχλιο. Ο κάθε βραχίονας του ζυγού έφερε ένα δίσκο, πάνω στον οποίο τοποθετούσε το δείγμα ή τα σταθμά (ζύγια). Αυτή η διάταξη υπερέβαινε σε ακρίβεια οποιονδήποτε άλλο ζυγό της εποχής και κατέστη σημαντικό επιστημονικό εργαλείο στα περισσότερα εργαστήρια χημείας.

Το 1757 ο Μπλακ διορίσθηκε «καθηγητής της ιατρικής και θεραπευτικής στην έδρα Regius του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης. Το 1761 κατάλαβε ότι η προσθήκη θερμότητας σε πάγο που λιώνει δεν προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του μείγματος πάγου-νερού, μόνο περισσότερη τήξη του πάγου. Επιπλέον, ο Μπλακ παρατήρησε ότι η προσθήκη θερμότητας σε νερό που βράζει δεν προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του μείγματος νερού-ατμού, αλλά αύξηση της ποσότητας του ατμού. Από αυτές τις παρατηρήσεις συμπέρανε ότι η θερμότητα που προσφέρθηκε πρέπει να απορροφήθηκε από τα σωματίδια του πάγου και του νερού που έβραζε αντιστοίχως και να έγινε «λανθάνουσα».

Η θεωρία αυτή της λανθάνουσας θερμότητας σημείωσε την απαρχή της επιστημονικής θερμοδυναμικής. και αποτελεί μία από τις σημαντικότερες συνεισφορές του Σκωτσέζου επιστήμονα, στην οποία βασίζεται κυρίως και η επιστημονική του φήμη. Ο Μπλάκ απέδειξε επίσης ότι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ειδικές θερμότητες.

Η θεωρία αυτή αποδείχθηκε τελικώς σημαντική όχι μόνο για την ανάπτυξη της θεωρητικής επιστήμης, αλλά και για την ανάπτυξη της ατμομηχανής. Η λανθάνουσα θερμότητα του νερού είναι μεγάλη σε σύγκριση με αυτή πολλών άλλων υγρών, κάτι που επηρέασε τις προσπάθειες του Τζέιμς Βατ να βελτιώσει την απόδοση της ατμομηχανής που είχε εφεύρει ο Τόμας Νιούκαμεν. Ο Μπλακ και ο Βατ έγιναν φίλοι μετά τη συνάντησή τους περί το 1757, όταν αμφότεροι εργάζονταν στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης. Ο Μπλακ παρείχε σημαντική οικονομική και άλλη υποστήριξη στις πρώτες ερευνες του Βατ επί της ισχύος του ατμού.

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: By Thelmadatter - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4801518

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  11 Ιουνίου

Η προηγούμενη μέρα                     Όλη η 'Ανοιξη                      Η επόμενη μέρα