JOSEPH BLACK: BIOGRAFIE, EXPERIMENTEN, BIJDRAGEN EN ONTDEKKINGEN - BIOGRAFIEËN - 2025

Joseph Black (1728-1799) was een Schotse scheikundige, natuurkundige, leraar en arts. Hij voerde zijn professionele werk uit in zijn geboorteland en wordt beschouwd als een van de meest illustere chemici ter wereld, evenals een van de grondleggers van de moderne chemie.

Zijn nauwgezette onderzoekstechnieken dienden in zijn tijd als inspiratie voor anderen en doen dat nog steeds. Zijn belangrijkste bijdragen waren gericht op het gebied van thermodynamica, waar hij een duidelijk onderscheid maakte tussen temperatuur en warmte.

Joseph Black. Door Rogers, J.

Hij staat ook bekend om zijn ontdekkingen over magnesiumoxide, latente warmte, soortelijke warmte en kooldioxide. Vanaf 1756 was hij 10 jaar hoogleraar anatomie en scheikunde aan de universiteit van Glasgow en later hoogleraar geneeskunde en scheikunde aan de universiteit van Edinburgh, waar hij meer dan 30 jaar les gaf.

Black leefde en werkte in de context van de Schotse Verlichting, een opmerkelijke bloei van het intellectuele leven die plaatsvond in Edinburgh, Glasgow en Aberdeen tijdens de tweede helft van de 18e eeuw.

Hij had een zeer actief sociaal leven en werd een vooraanstaand lid van de literaire en wetenschappelijke kringen van die tijd. Hij omringde zich met beroemde mensen zoals de filosoof David Hume, de econoom Adam Smith en de geoloog James Hutton.

Biografie

Vroege jaren

Joseph Black werd in 1728 geboren in Bordeaux (Frankrijk). Hij was een van de 15 kinderen van John Black, een in Schotland geboren wijnhandelaar uit Ulster die in de Franse stad woonde. Zijn moeder was Margaret Gordon, geboren in Aberdeen (Schotland) en die tijdens zijn vroege jaren de leiding had over het onderwijs van Black.

Later, op 12-jarige leeftijd, werd hij naar de school in Belfast gestuurd om Grieks en Latijn te leren.

universitaire opleiding

In 1746, op 18-jarige leeftijd, ging hij naar de Universiteit van Glasgow, waar hij vier jaar studeerde voordat hij nog eens vier jaar doorbracht aan de Universiteit van Edinburgh, een instelling waar hij erin slaagde een graad in geneeskunde te behalen.

Nadat hij zich tot geneeskunde had gewend, kwam Black onder de voogdij van een innovatieve hoogleraar scheikunde, William Cullen. De Schotse chemicus en dokter Cullen begon destijds met een nieuwe cursus scheikunde.

Black werd zijn laboratoriumassistent voordat hij in 1752 naar de Universiteit van Edinburgh verhuisde om zijn medische studies voort te zetten.

Hij studeerde niet af in Glasgow in de geneeskunde, omdat hij zich aangetrokken voelde tot de Universiteit van Edinburgh, aangezien de faculteit meer aanzien genoot. Voordat studenten afstudeerden, moesten ze een scriptie voorbereiden.

Hij was een bijzonder ijverige student en voerde een reeks experimenten uit met betrekking tot de chemische eigenschappen van een alkali, in het bijzonder magnesia alba, nu bekend als magnesiumcarbonaat.

Het proefschrift moest een medische connectie hebben, dus Black beschreef de toepassing van deze stof op kleine spijsverteringsstoornissen. Hij schreef zijn werk over de behandeling van nierstenen met magnesiumcarbonaat. Ze kreeg de titel van geneeskunde in 1754.

Onderwijs

Vanaf 1756 was hij 10 jaar hoogleraar anatomie en scheikunde aan de universiteit van Glasgow en vanaf 1766 hoogleraar geneeskunde en scheikunde aan de universiteit van Edinburgh, waar hij meer dan 30 jaar lesgaf en doceerde.

In 1766 besloot hij in de voetsporen te treden van William Cullen, zijn vriend en voormalig professor aan de Universiteit van Glasgow, en verhuisde hij naar Edinburgh als hoogleraar Geneeskunde en Scheikunde.

Vanaf dat moment verliet hij het onderzoek en wijdde hij zich uitsluitend aan lesgeven. Hij slaagde erin om zijn lezingen gedurende meer dan dertig jaar jaarlijks te verhogen. Zijn toespraken hadden een grote impact op de verspreiding van chemie.

Black was een van de meest populaire professoren aan de universiteit. Zijn scheikundeopleiding trok een groot aantal studenten. Naast het introduceren van geavanceerde onderwerpen en het zorgvuldig selecteren van visueel aantrekkelijke experimenten, gebruikte hij een breed scala aan succesvolle leermiddelen die scheikunde toegankelijk maakten voor al zijn studenten.

Deze studenten kwamen uit het hele VK, de koloniën en Europa. Honderden van hen hielden hun aantekeningen bij en verspreidden hun ideeën nadat ze de universiteit hadden verlaten.

Afgelopen jaren

Black is nooit getrouwd, hoewel het lijkt alsof hij populair was bij de dames. Hij was een bescheiden man en een uitstekende leraar. Hij had een zeer actief sociaal leven en werd een vooraanstaand lid van de literaire en wetenschappelijke kringen van die tijd. Hij omringde zich met illustere figuren als de filosoof David Hume, de econoom Adam Smith en de geoloog James Hutton.

Op 17 november 1783 werd hij een van de oprichters van de Royal Society of Edinburgh. Van 1788 tot 1790 was hij voorzitter van het Royal College of Physicians in Edinburgh. Bovendien was hij lid van de beoordelingscommissie voor de edities van de Farmacopee Edinburgensis van het college in 1774, 1783 en 1794.

Black's onderzoek en onderwijs leden onder zijn slechte gezondheid. Vanaf 1793 verslechterde zijn gezondheidstoestand nog meer en hij trok zich beetje bij beetje terug uit zijn onderwijstaken. In 1795 werd Charles Hope tot predikant benoemd en in 1797 hield hij zijn laatste lezing.

Joseph Black stierf in zijn huis in Edinburgh in 1799 op 71-jarige leeftijd. Hij wordt begraven op Greyfriars Cemetery, in een gebied dat bekend staat als de Jail of the Covenanters.

Experimenten

In het begin van zijn wetenschappelijke carrière bestudeerde Black de eigenschappen van magnesia alba, een basisch magnesiumcarbonaat, wat hem ertoe bracht te ontdekken wat hij 'vaste lucht' noemde, nu bekend als kooldioxide.

Dit was de eerste keer dat iemand had aangetoond dat lucht uit meer dan één gas bestond. Ook werd hij in 1755 de eerste persoon die magnesium als een element herkende.

Bij zijn terugkeer naar Glasgow in 1756 ontmoette hij James Watt, die zijn interesse wekte in de eigenschappen van objecten en substanties bij verhitting. Zijn werk was het eerste systematische onderzoek naar wat later bekend werd als thermodynamica.

Door de experimenten die hij ondernam, ontdekte hij concepten als latente warmte en soortelijke warmte. Bovendien droegen ze bij aan het parallelle werk van James Watt aan de ontwikkeling van de stoommachine en veranderden ze de manier waarop warmte werd gemeten.

Bijdragen en ontdekkingen

Analytische balans

Rond 1750 ontwikkelde Black, toen hij nog studeerde, de analytische balans op basis van een licht draaipunt dat in evenwicht was op een wigvormig draaipunt. Elke arm droeg een pan waarop het monster of referentiegewichten werden geplaatst.

Het overtrof de precisie van elke andere balans van die tijd ver en werd een belangrijk wetenschappelijk hulpmiddel voor de meeste scheikundige laboratoria.

Kooldioxide

Joseph Black onderzocht ook de eigenschappen van een gas dat na verschillende reacties wordt geproduceerd. Hij ontdekte dat kalksteen (calciumcarbonaat) kon worden verwarmd of behandeld met zuren om een ​​gas te produceren dat hij "vaste lucht" noemde.

Na het uitvoeren van een experiment waarbij hij een muis en een aangestoken kaars in een doos met CO ₂ omsloot _, zag _hij dat de vaste lucht dichter was. De muis stierf en de kaars ging uit, dus hij concludeerde dat de lucht niet in te ademen was.

Latente warmte en soortelijke warmte

Zwart was ook geïnteresseerd in de wetenschap van warmte. In de 18e eeuw waren er verschillende tegenstrijdige theorieën over de aard van warmte en de relatie met temperatuur. Black's onderzoek verduidelijkte niet alleen het verschil tussen temperatuur en warmte, maar resulteerde ook in de theorie van latente warmte.

In 1761 leidde hij af dat de toepassing van warmte op ijs bij het smeltpunt geen temperatuurstijging veroorzaakt, maar eerder een toename van de hoeveelheid water in het mengsel.

Evenzo merkte hij op dat het toepassen van warmte op kokend water niet leidt tot een verhoging van de temperatuur van een water / stoommengsel, maar tot een grotere hoeveelheid stoom. Uit deze waarnemingen concludeerde hij dat de toegepaste warmte zich had gecombineerd met de deeltjes ijs en kokend water om latente warmte te worden.

De theorie van latente warmte markeert het begin van de thermodynamica, en daarom was het een van zijn belangrijkste wetenschappelijke bijdragen, en waarop zijn wetenschappelijke reputatie voornamelijk is gebaseerd. Hij toonde ook aan dat verschillende stoffen verschillende specifieke heats hebben.

Bovendien bleek deze theorie erg belangrijk te zijn bij de ontwikkeling van de stoommachine. De latente warmte van water is hoger in vergelijking met andere vloeistoffen, en daarom was het erg nuttig bij de pogingen van James Watt om de efficiëntie van de stoommachine, uitgevonden door Thomas Newcomen, te verbeteren.

Joseph Black en Watt werden vrienden en medewerkers na hun ontmoeting in 1757, terwijl ze beiden in Glasgow waren. Black leverde aanzienlijke financiering en andere soorten ondersteuning voor Watts vroege onderzoek op het gebied van stoomkracht.

Referenties

1. Boantza, VD (2016). De verlichting van Joseph Black. Annals of Science.
2. Breathnach, CS (2000). Joseph Black (1728–1799): Een vroege bedreven in kwantificering en interpretatie. Journal of Medical Biography
3. Guerlac, H. (1957). Joseph zwarte en vaste lucht: deel II. Isis.
4. Perrin, CE (1982). Een onwillige katalysator: Joseph Black en de Edinburgh-ontvangst van de chemie van Lavoisier. Ambix
5. West, JB (2014). Joseph zwart, kooldioxide, latente warmte en het begin van de ontdekking van de ademhalingsgassen. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology