Войти
| Джон Далтон | |
|---|---|
 Далтон Чарльз Тернер после Джеймса Лонсдейла (1834, меццо-тинт ) | |
| родился | (1766-09-06) 6 сентября 1766 г.. Иглсфилд, Камберленд, Англия |
| Умер | 27 июля 1844 (1844-07-27) (77 лет). Манчестер, Ланкашир, Англия |
| Национальность | Британец |
| Известен благодаря | атомной теории, Закону множественных пропорций, Закону частичных давлений Далтона, Дальтонизм |
| Награды | Королевская медаль (1826) |
| Научная карьера | |
| Известные студенты | Джеймс Прескотт Джоуль |
| Влияния | Джон Гоф |
| Автор аббревиатуры. (ботаника) | Дж. Далтон |
| Подпись | |
 | |
Джон Далтон FRS (; 6 сентября 1766 г. - 27 июля 1844 г.) Английский химик, физик и метеоролог. Он наиболее известен тем, что ввел атом . ic теория в химию, а также за его исследования дальтонизма, иногда называемые дальтонизмом в его честь.
Джон Далтон родился в Семья квакеров из Иглсфилда, недалеко от Кокермаута, в Камберленде, Англия. Его отец был ткачихой. Он получил раннее образование от своего отца и от квакера Джона Флетчера, который руководил частной школой в соседней деревне Пардшоу-Холл. Семья Далтона была слишком бедна, чтобы поддерживать его в течение долгого времени, и он начал зарабатывать на жизнь с десяти лет, обслуживая богатого местного квакера Элиху Робинсона.
Когда он Было 15 лет, и Далтон вместе со своим старшим братом Джонатаном руководил школой квакеров в Кендале, Вестморленде, примерно в 45 милях (72 км) от его дома. В возрасте 23 лет Далтон, возможно, подумывал об изучении права или медицины, но родственники не поощряли его, возможно, потому, что, будучи несогласным, ему было запрещено посещать английские университеты. Он приобрел много научных знаний из неформальных инструкций Джона Гофа, слепого философа, одаренного науками и искусствами. В возрасте 27 лет он был назначен учителем математики и естественной философии в «Нью-Колледж» в Манчестере, несогласной академии (прямой предшественник, после ряд изменений местоположения, Харрис Манчестер Колледж, Оксфорд ). Он оставался там до 34 лет, когда из-за ухудшения финансового положения колледжа он оставил свой пост и начал новую карьеру в качестве частного репетитора по математике и естественной философии.
Ранняя жизнь Далтона проходила под влиянием известного квакера, метеоролога и изготовителя приборов из Иглсфилда, Камбрия, интересовавшая его проблемами математики и метеорологии. В течение своих лет в Кендале Далтон помогал решать проблемы и отвечал на вопросы по различным темам в Дневнике женщин и Дневнике джентльмена. В 1787 году в возрасте 21 года он начал свой метеорологический дневник, в который за последующие 57 лет он записал более 200 000 наблюдений. Примерно в это же время он заново открыл теорию атмосферной циркуляции Джорджа Хэдли (теперь известную как ячейка Хэдли ). В 1793 году первая публикация Далтона «Метеорологические наблюдения и очерки» содержала зачатки нескольких его более поздних открытий, но, несмотря на оригинальность его трактовки, другие ученые уделяли им мало внимания. Вторая работа Далтона «Элементы грамматики английского языка» (или «Новая система грамматического обучения: для использования в школах и академиях») была опубликована в 1801 году.
После ухода из школы Лейк-Дистрикт, Далтон ежегодно возвращался, чтобы провести каникулы, изучая метеорологию, что требовало много времени для хождения по холмам. До появления самолетов и метеозондов единственным способом измерения температуры и влажности на высоте было подняться на гору. Дальтон оценил высоту с помощью барометра . Обозрение боеприпасов не публиковало карты Озерного края до 1860-х годов. До этого Далтон был одним из немногих авторитетов на высотах гор региона. Его часто сопровождал Джонатан Отли, который также изучал высоты местных пиков, используя цифры Далтона в качестве сравнения для проверки своей работы. Отли опубликовал свою информацию на своей карте 1818 года. Отли стал помощником и другом Далтона.
В 1794 году, вскоре после прибытия в Манчестер, Далтон был избран членом из Манчестерского литературно-философского общества, «Lit Phil», а несколько недель спустя он опубликовал свою первую статью о «Необычайных фактах, касающихся видения цветов», в которой он постулировал эту нехватку восприятие цвета было вызвано изменением цвета жидкой среды глазного яблока. Поскольку и он, и его брат были дальтониками, он признал, что это заболевание должно быть наследственным.
Хотя теория Далтона потеряла доверие при его жизни, тщательный и методичный характер его исследований в его проблема зрения была настолько широко признана, что дальтонизм стал общим термином для обозначения дальтонизма. Исследование его сохранившегося глазного яблока в 1995 году показало, что у Далтона был менее распространенный вид дальтонизма, дейтероанопия, при котором отсутствуют чувствительные к средней длине волны колбочки (а не функционируют с мутировавшей формой пигмента, как в большинстве случаев). распространенный тип цветовой слепоты, дейтероаномалия ). Помимо синего и пурпурного оптического спектра, он мог распознавать только один цвет, желтый, или, как он сказал в своей статье,
та часть изображения, которую другие называют красным, кажется мне не более чем оттенком., или дефект света; после этого оранжевый, желтый и зеленый кажутся одним цветом, который довольно равномерно спускается от интенсивного до редкого желтого, создавая то, что я бы назвал разными оттенками желтого.
| Внешнее видео | |
|---|---|
 | |
 Профили в химии : Как метеорологические исследования Джона Далтона привели к открытию атомов на YouTube, Фонд химического наследия |
В 1800 году Далтон стал секретарем Манчестерского литературно-философского общества, а также в следующем году он прочитал важную серию лекций под названием «Экспериментальные очерки» по составу смешанных газов; давление пара и других паров при различных температурах в вакууме и в воздухе ; по испарению ; и по тепловому расширению газов. Четыре эссе, представленные между 2 и 30 октября 1801 года, были опубликованы в Мемуарах Литературно-философского общества Манчестера в 1802 году.
Второе эссе начинается с замечания:
Вряд ли может быть возникли сомнения относительно способности всех упругих жидкостей любого вида превращаться в жидкости; и мы не должны отчаиваться от этого при низких температурах и дальнейшем сильном давлении на несмешанные газы.
После описания экспериментов по определению давления пара в различных точках от 0 до 100 ° C (32 и 212 ° F), Дальтон пришел к выводу из наблюдений за давлением пара шести различных жидкостей, что изменение давления пара для всех жидкостей эквивалентно для одного и того же изменения температуры, считая от пара любое заданное давление.
В четвертом эссе он отмечает:
Я не вижу достаточной причины, по которой мы не можем заключить, что все упругие жидкости под одним и тем же давлением расширяются одинаково за счет тепла - и это при любом данном расширении ртуть, соответствующее расширение воздуха пропорционально меньше, чем выше температура.... Таким образом, кажется, что общие законы, относящиеся к абсолютному количеству и природе тепла, с большей вероятностью могут быть получены из упругих жидкостей, чем из других веществ.
Он провозгласил закон Гей-Люссака, опубликовано в 1802 году Жозефом Луи Гей-Люссаком (Гей-Люссак приписывал открытие неопубликованной работе 1780-х годов Жака Шарля ). В течение двух-трех лет после лекций Далтон опубликовал несколько статей на похожие темы. «О поглощении газов водой и другими жидкостями» (прочитанная как лекция 21 октября 1803 г., впервые опубликованная в 1805 г.) содержал его закон парциальных давлений, теперь известный как закон Дальтона.
Наиболее важные из всех исследований Дальтона связаны с атомной теорией в химии. Хотя его имя неразрывно связано с этой теорией, происхождение атомной теории Далтона до конца не изучено. Теория могла быть предложена ему либо исследованиями этилена (олефиантный газ) и метана (карбюраторный водород), либо анализом закиси азота (протоксида азот) и диоксид азота (дейтоксид азота), обе точки зрения основаны на авторитете Томаса Томсона.
С 1814 по 1819 год ирландский химик Уильям Хиггинс утверждал, что Далтон заимствовал свои идеи, но теория Хиггинса не касалась относительной атомной массы. Однако недавние данные свидетельствуют о том, что на развитие мысли Далтона, возможно, повлияли идеи другого ирландского химика Брайана Хиггинса, дяди Уильяма. Брайан считал, что атом представляет собой тяжелую центральную частицу, окруженную атмосферой с калорийностью, предполагаемой в то время субстанцией тепла. Размер атома определялся диаметром калорийной атмосферы. Судя по имеющимся данным, Далтон знал о теории Брайана и принял очень похожие идеи и формулировки, но никогда не признавал, что Брайан ожидал своей калорийной модели. Однако существенная новизна атомной теории Дальтона состоит в том, что он предоставил метод расчета относительных атомных весов химических элементов, чего не сделали ни Брайан, ни Уильям Хиггинс; его приоритет в этом решающем шаге неоспорим.
Изучение лабораторных записных книжек Далтона, обнаруженных в комнатах Манчестерского литературно-философского общества, показало, что так далеко от Далтона ведет его поиск объяснения причин. закон множественных пропорций к идее, что химическая комбинация состоит во взаимодействии атомов определенного и характерного веса, идея атомов возникла в его уме как чисто физическая концепция, навязанная ему изучением физических свойства атмосферы и других газов. Первые опубликованные свидетельства этой идеи можно найти в конце уже упомянутой статьи «Об абсорбции газов водой и другими жидкостями». Там он говорит:
Почему вода не вмещает в себя все виды газа одинаково? Я должным образом рассмотрел этот вопрос, и хотя я не могу полностью удовлетворить себя, я почти убежден, что обстоятельства зависят от веса и количества основных частиц нескольких газов.
Затем он предлагает относительные веса для атомов из нескольких элементов, не вдаваясь в подробности.
Основные положения атомной теории Дальтона в том виде, в котором она в конечном итоге была развита, заключаются в следующем:
В своем первом расширенном опубликованном обсуждении атомной теории (1808), Дальтон предложил дополнительное (и спорное) «правило величайшей простоты ». Это правило не могло быть независимо подтверждено, но подобное предположение было необходимо, чтобы предложить формулы для нескольких простых молекул, от которых зависел расчет атомных весов. Это правило гласило, что, если известно, что атомы двух различных элементов образуют только одно соединение, например водород и кислород, образующие воду или водород и азот, образующие аммиак, молекулы этого соединения должны предполагаться состоящими из одного атома каждого элемента. Для элементов, которые объединяются в нескольких соотношениях, таких как известные тогда два оксида углерода или три оксида азота, их комбинации считались наиболее простыми из возможных. Например, если известны две такие комбинации, одна должна состоять из атома каждого элемента, а другая должна состоять из одного атома одного элемента и двух атомов другого.
Это было просто предположением, происходит от веры в простоту природы. В то время у ученых не было доказательств, позволяющих определить, сколько атомов каждого элемента объединяются в молекулы. Но это или какое-то другое такое правило было абсолютно необходимо для любой зарождающейся теории, поскольку для вычисления относительных атомных масс требовалась предполагаемая молекулярная формула. «Правило величайшей простоты» Дальтона заставило его предположить, что формула для воды была ОН, а аммиак был NH, что сильно отличалось от нашего современного понимания (H 2 O, NH 3). С другой стороны, его правило простоты привело его к предложению правильных современных формул для двух оксидов углерода (CO и CO 2). Несмотря на неопределенность, лежащую в основе атомной теории Дальтона, принципы теории выжили.
Различные атомы и молекулы, как показано в книге Джона Далтона «Новая система химической философии» (1808). Дальтон опубликовал свою первую таблицу относительных атомных веса, содержащие шесть элементов (водород, кислород, азот, углерод, серу и фосфор), по отношению к весу атома водорода, обычно принимаемому за 1. Поскольку это были только относительные веса, они не имеют единицы веса прикреплены к ним. Дальтон не указал в этой статье, как он пришел к этим числам, но в его лабораторной записной книжке от 6 сентября 1803 года есть список, в котором он указал относительные веса атомов ряда элементов, полученные в результате анализа вода, аммиак, углекислый газ и т. д. химиками того времени.
Распространение этой идеи на вещества в целом неизбежно привело его к закону множественных пропорций, и сравнение с экспериментом блестяще подтвердило его вывод. В статье «О пропорции нескольких газов в атмосфере», прочитанной им в ноябре 1802 года, закон множественных пропорций, по-видимому, предвосхищается в следующих словах:
Элементы кислорода могут соединяться с определенной частью азотистого газа или с удвоенной дозой, но без промежуточного количества.
Но есть основания подозревать, что это предложение могло быть добавлено через некоторое время после прочтения статьи, которая не была опубликована до 1805 года.
Соединения были перечислены как бинарные, тройные, четвертичные и т. Д. (Молекулы, состоящие из двух, трех, четырех и т. Д. Атомов) в Новой системе химической философии в зависимости от числа атомов в соединении в его простейшей эмпирической форме..
Дальтон предположил, что структура соединений может быть представлена в целочисленных соотношениях. Итак, один атом элемента X в сочетании с одним атомом элемента Y является бинарным соединением. Кроме того, один атом элемента X, объединяющийся с двумя атомами элемента Y, или наоборот, является тройным соединением. Многие из первых соединений, перечисленных в Новой системе химической философии, соответствуют современным взглядам, хотя многие другие нет.
Дальтон использовал свои собственные символы для визуального представления атомной структуры соединений. Они были изображены в Новой системе химической философии, где он перечислил 21 элемент и 17 простых молекул.
Далтон опубликовал статьи по таким разнообразным темам, как дождь и роса и происхождение источников (гидросфера); по теплу - цвет неба, пара и отражение и преломление света; и о грамматических предметах вспомогательных глаголов и причастий английского языка.
Как исследователь, Далтон часто довольствовался грубыми и неточными инструментами, даже несмотря на то, что можно было достать лучшие. Сэр Хэмфри Дэви описал его как «очень грубого экспериментатора», который «почти всегда находил требуемые результаты, доверяя своей голове, а не рукам». С другой стороны, историки, повторившие некоторые из его важнейших экспериментов, подтвердили умение и точность Далтона.
В предисловии ко второй части первого тома своей Новой системы он говорит, что его так часто вводили в заблуждение, принимая как должное результаты других, что он решил написать «как можно меньше, кроме того, что я могу засвидетельствовать на собственном опыте ", но эту независимость он зашел так далеко, что иногда она напоминала отсутствие восприимчивости. Таким образом, он не доверял выводам Гей-Люссака относительно объединенных объемов газов и, вероятно, никогда полностью не принимал их.
Он придерживался нетрадиционных взглядов на хлор. Даже после того, как ее элементарный характер был решен Дэви, он упорствовал в использовании атомных весов он сам принят, даже тогда, когда они были заменены более точными определениями других химиков.
Он всегда возражал против химических обозначений, разработанных Йенсом Якобом Берцелиусом, хотя большинство считало, что это было намного проще и удобнее, чем его собственная громоздкая система круговых символов.
Для Cyclopædia Риса Далтон опубликовал статьи по химии и метеорологии, но темы не известны.
Он внес 117 мемуаров Литературно-философского общества Манчестера с 1817 года до своей смерти в 1844 году, будучи президентом этой организации. Из них наиболее важными являются ранние. В одном из них, прочитанном в 1814 году, он объясняет принципы объемного анализа, в котором он был одним из первых исследователей. В 1840 году Королевское общество отклонило статью о фосфатах и арсенатах, часто считавшуюся более слабой, и он был так разгневан, что опубликовал ее. сам. Вскоре он прошел тот же курс с четырьмя другими статьями, две из которых («О количестве кислот, основ и солей в различных разновидностях солей» и «О новом и простой метод анализа сахара ») содержат его открытие, которое он считал вторым по важности после атомной теории, что некоторые ангидраты, растворенные в воде, не вызывают увеличения его объема, его вывод состоит в том, что соль попадает в поры воды.
Еще до того, как он выдвинул теорию атома, Далтон приобрел значительную научную репутацию. В 1803 году он был выбран для чтения серии лекций по натурфилософии в Королевском институте в Лондоне, и он прочел еще одну серию лекций там в 1809–1810 годах. Некоторые свидетели сообщили, что ему не хватало качеств, которые делали его привлекательным лектором, он был резким и неразборчивым в голосе, неэффективным в изложении своего предмета и, что особенно важно, отсутствовал в языке и силе иллюстрации.
В 1810 году сэр Хэмфри Дэви попросил его предложить себя в качестве кандидата в членство Королевского общества, но Далтон отказался, возможно, по финансовым причинам. В 1822 году он был предложен без его ведома, и на выборах заплатил обычный гонорар. Шесть лет назад он был назначен членом-корреспондентом французской Академии наук, а в 1830 году он был избран одним из восьми иностранных сотрудников вместо Дэви. В 1833 году правительство графа Грея назначило ему пенсию в размере 150 фунтов стерлингов, увеличенную в 1836 году до 300 фунтов стерлингов. Далтон был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1834 году.
Молодой Джеймс Прескотт Джоуль, который позже изучил и опубликовал (1843) о природе тепла и его связи с механической работой, был учеником Далтона в его последние годы.
Далтон в более поздней жизни Томас Филлипс, Национальная портретная галерея, Лондон (1835). Далтон никогда не был женат и имел только несколько близких друзей. Как квакер, он вел скромную и непритязательную личную жизнь.
В течение 26 лет до своей смерти Далтон жил в комнате в доме преподобного В. Джонса, известного ботаника, и его жены., на Джордж-стрит, Манчестер. Далтон и Джонс умерли в одном и том же году (1844 г.).
Ежедневная лабораторная работа Далтона и репетиторство в Манчестере были прерваны только ежегодными экскурсиями в Озерный край и случайными поездками в Лондон. В 1822 году он ненадолго посетил Париж, где встретил многих выдающихся деятелей науки. Он присутствовал на нескольких предыдущих собраниях Британской ассоциации в Йорке, Оксфорде, Дублине и Бристоле.
Далтон перенес незначительный инсульт в 1837 году, а второй в 1838 году оставил его с нарушением речи, хотя он оставался в состоянии проводить эксперименты. В мае 1844 года у него случился еще один удар; 26 июля он дрожащей рукой записал свое последнее метеорологическое наблюдение. 27 июля в Манчестере Далтон упал с постели и был найден безжизненным своим слугой.
Далтону были предоставлены гражданские похороны со всеми почестями. Его тело лежало в Манчестерской ратуше четыре дня, и более 40 000 человек прошли мимо его гроба. В траурной процессии участвовали представители крупных общественных, коммерческих и научных структур города. Похоронен в Манчестере на кладбище Ардвик ; кладбище теперь является игровым полем, но фотографии оригинальной могилы можно найти в опубликованных материалах.
Бюст Далтона Чантри, 1854 г. 
Статуя Далтона автор Чантри. | Викицитатник содержит цитаты, относящиеся к: Джон Далтон |
СМИ, связанные с Джон Далтон в Wikimedia Commons
Работы, написанные Джоном Далтоном или о нем, в Wikisource | Профессиональные и академические ассоциации | ||
|---|---|---|
| Предыдущий. Томас Генри | Президент Манчестерского литературно-философского общества. 1816–44 | Преемник. Эдвард Холм |
| Предыдущий. Джон Халл | Секретарь Манчестерского литературного и философского общества. 1800–09 | Преемник. Уильям Джонс |
