Joseph Black

Alex Rover | 31 května, 2023

Souhrn

Joseph Black (16. dubna 1728 – 6. prosince 1799) byl skotský fyzik a chemik, známý svými objevy hořčíku, latentního tepla, měrného tepla a oxidu uhličitého. Od roku 1756 byl deset let profesorem anatomie a chemie na univerzitě v Glasgowě a poté od roku 1766 profesorem medicíny a chemie na univerzitě v Edinburghu, kde vyučoval a přednášel více než 30 let.

Po Blackovi jsou pojmenovány budovy chemie na Edinburské i Glasgowské univerzitě.

Black se narodil „na břehu řeky Garonny“ ve francouzském Bordeaux jako šesté z 12 dětí Margaret Gordonové (zemř. 1747) a Johna Blacka. Jeho matka pocházela z rodiny z Aberdeenshiru, která měla vazby na obchod s vínem, a jeho otec pocházel z irského Belfastu a pracoval jako faktor v obchodu s vínem. Do svých 12 let se vzdělával doma, poté navštěvoval gymnázium v Belfastu. V roce 1746 ve věku 18 let nastoupil na univerzitu v Glasgowě, kde studoval čtyři roky a další čtyři roky strávil na univerzitě v Edinburghu, kde pokračoval ve studiu medicíny. Během studia napsal doktorskou práci o léčbě ledvinových kamenů pomocí soli uhličitanu hořečnatého.

Chemické principy

Stejně jako většina experimentátorů 18. století byla i Blackova koncepce chemie založena na pěti „principech“ hmoty: Voda, sůl, země, oheň a kov. Princip „vzduchu“ přidal, když jeho pokusy definitivně potvrdily přítomnost oxidu uhličitého, který nazval „pevný vzduch“. Blackův výzkum byl veden otázkami týkajícími se toho, jak se „principy“ navzájem kombinují v různých formách a směsích. Pro popis síly, která tyto kombinace udržuje pohromadě, použil termín „afinita“. Během své kariéry používal různé diagramy a vzorce, aby naučil své studenty na Edinburské univerzitě, jak manipulovat s „afinitou“ pomocí různých druhů experimentů.

Analytické váhy

Kolem roku 1750, ještě jako student, vyvinul Black analytické váhy založené na lehkém nosníku vyváženém na klínovitém opěrném bodě. Každé rameno neslo misku, na níž byl umístěn vzorek nebo standardní závaží. Tato váha dalece překonávala přesnost všech ostatních vah té doby a stala se důležitým vědeckým nástrojem ve většině chemických laboratoří.

Latentní teplo

V roce 1757 byl Black jmenován regius profesorem lékařské praxe na univerzitě v Glasgow.

V roce 1761 odvodil, že působení tepla na led při jeho bodu tání nezpůsobí zvýšení teploty ledu.

Teorie latentního tepla představuje počátek termodynamiky. Blackova teorie latentního tepla byla jedním z jeho nejvýznamnějších vědeckých příspěvků, na němž spočívá jeho vědecká sláva. Ukázal také, že různé látky mají různá měrná tepla.

Tato teorie se nakonec ukázala jako důležitá nejen pro rozvoj abstraktní vědy, ale i pro vývoj parního stroje. Black a James Watt se spřátelili poté, co se setkali kolem roku 1757, kdy oba působili v Glasgow. Black poskytl Wattovi významné finanční prostředky a další podporu pro jeho počáteční výzkum v oblasti parního pohonu. Blackův objev latentního tepla vody mohl být pro Watta zajímavý, neboť se na jeho základě pokusil zlepšit účinnost parního stroje vynalezeného Thomasem Newcomenem a rozvinout vědu o termodynamice.

Oxid uhličitý

Black také zkoumal vlastnosti plynu vznikajícího při různých reakcích. Zjistil, že vápenec (uhličitan vápenatý) lze zahřívat nebo ošetřovat kyselinami, čímž vzniká plyn, který nazval „fixovaný vzduch“. Pozoroval, že fixovaný vzduch je hustší než vzduch a nepodporuje ani plamen, ani život zvířat. Black také zjistil, že při probublávání vodného roztoku vápna (hydroxidu vápenatého) dochází k vysrážení uhličitanu vápenatého. Tento jev použil k ilustraci toho, že oxid uhličitý vzniká při dýchání živočichů a mikrobiálním kvašení.

V roce 1766 se Black vydal ve stopách svého přítele a bývalého učitele na univerzitě v Glasgow a stal se profesorem medicíny a chemie na univerzitě v Edinburghu po Williamu Cullenovi (Cullen se do Edinburghu přestěhoval v roce 1755). Jeho místo na Glasgowské univerzitě obsadil Alexander Stevenson.

V té době se vzdal výzkumu a věnoval se výhradně výuce. V této činnosti byl úspěšný a návštěvnost jeho přednášek se rok od roku zvyšovala po více než třicet let. Jeho přednášky měly velký vliv na popularizaci chemie a jejich návštěva se dokonce stala módní zábavou.

Black byl všeobecně uznáván jako jeden z nejoblíbenějších přednášejících na univerzitě. Jeho kurzy chemie pravidelně přitahovaly mimořádně vysoký počet studentů, mnozí z nich je navštěvovali dvakrát nebo třikrát. Kromě toho, že Black pravidelně uváděl nejmodernější témata a pečlivě vybíral vizuálně působivé experimenty, používal širokou škálu úspěšných učebních pomůcek, které zpřístupňovaly chemii jeho studentům (mnohým z nich bylo pouhých 14 let). Jeho studenti pocházeli z celé Velké Británie, jejích kolonií a Evropy a stovky z nich si jeho přednášky uchovaly ve svých zápisnících a šířily jeho myšlenky i po odchodu z univerzity.

Stal se jednou z hlavních ozdob univerzity a jeho přednášky navštěvovalo rok od roku více posluchačů, a to po dobu více než třiceti let. Nemohlo tomu být jinak. Jeho osobní vzhled a způsoby byly jako u gentlemana a byly obzvlášť příjemné. Jeho hlas při přednáškách byl tichý, ale jemný, a jeho artikulace tak zřetelná, že ho posluchači čítající několik set lidí dokonale slyšeli. Jeho řeč byla tak jasná a výstižná, jeho ilustrace pomocí experimentů tak vhodné, že se v jeho názorech na jakýkoli předmět nemohl splést ani ten největší analfabet; a jeho pokyny byly tak jasné, že posluchači se na jeho závěry spoléhali s důvěrou, kterou sotva překonávali ve věcech vlastní zkušenosti.

Dne 17. listopadu 1783 se stal jedním ze zakladatelů Královské společnosti v Edinburghu. V letech 1788 až 1790 byl předsedou Královské lékařské společnosti v Edinburghu. Byl členem revizní komise pro vydání lékopisu této koleje Pharmacopoeia Edinburgensis z let 1774, 1783 a 1794. Black byl jmenován hlavním lékařem krále Jiřího III. ve Skotsku.

Blackův výzkum a výuka byly omezeny v důsledku špatného zdravotního stavu. Od roku 1793 se jeho zdravotní stav dále zhoršoval a postupně se stáhl z pedagogické činnosti. V roce 1795 byl Charles Hope jmenován jeho koadjutorem na profesorském místě a v roce 1797 přednášel naposledy.

Black byl členem pokerového klubu. Byl bratrancem, velkým přítelem a kolegou Adama Fergusona FRSE, který se v roce 1767 oženil s jeho neteří Katherine Burnettovou, a stýkal se s Davidem Humem, Adamem Smithem a literáty skotského osvícenství. Měl také blízko k průkopnickému geologovi Jamesi Huttonovi.

V roce 1773 je uveden jako obyvatel College Wynd na jižní straně Starého Města.

Black se nikdy neoženil. Zemřel v klidu ve svém domě na Nicolson Street 12 v jižním Edinburghu v roce 1799 ve věku 71 let a je pohřben v Greyfriars Kirkyard. Velký pomník leží v zapečetěné části na jihozápadě známé jako Covenanter’s Prison.

V roce 2011 bylo při archeologických vykopávkách na Edinburské univerzitě objeveno vědecké vybavení, které pravděpodobně patřilo Blackovi.

Jeho dům, byt na Nicolson Street 12 v těsné blízkosti Old College, stále stojí, ale chybí na něm pamětní deska.

Zdroje

1. Joseph Black
2. Joseph Black
3. ^ John Gribbin (2002) Science: A History 1543–2001.
4. ^ Guerlac, Henry (1970–1980). „Black, Joseph“. Dictionary of Scientific Biography. Vol. 2. New York: Charles Scribner’s Sons. pp. 173–183. ISBN 978-0-684-10114-9.
5. 1,0 1,1 Φιόντορ Πετρούσοφσκι: «Блэк, Иосиф» (Ρωσικά)
6. «Encyclopædia Britannica» (Αγγλικά) biography/Joseph-Black. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
7. 4,0 4,1 (Αγγλικά) SNAC. w6kp8k93. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
8. 5,0 5,1 «Большая советская энциклопедия» (Ρωσικά) Η Μεγάλη Ρωσική Εγκυκλοπαίδεια. Μόσχα. 1969. Ανακτήθηκε στις 28  Σεπτεμβρίου 2015.
9. Πρότυπο:DSB
10. Mary Weeks: Discovery of the elements. 1956, S. 523.
11. (en) Henry Guerlac, Dictionary of Scientific Biography, vol. 2, « Black, Joseph », p. 173–183.
12. Son père était originaire de Belfast, et sa mère était issue d’une famille de vignerons de l’Aberdeenshire, en Écosse.
13. (en) Philipp Lenard, Great Men of Science, Londres, G. Bell and Sons, 1950 (ISBN 0-8369-1614-X), p. 129 (trad. de la 2e édition allemande).