Joseph Black

gigatos | november 17, 2022

Sammanfattning

Joseph Black (16 april 1728-6 december 1799) var en skotsk fysiker och kemist, känd för sina upptäckter av magnesium, latent värme, specifik värme och koldioxid. Han var professor i anatomi och kemi vid universitetet i Glasgow i tio år från 1756, och sedan professor i medicin och kemi vid universitetet i Edinburgh från 1766, och undervisade och föreläste där i mer än 30 år.

Kemibyggnaderna vid både University of Edinburgh och University of Glasgow är uppkallade efter Black.

Black föddes ”vid floden Garonne” i Bordeaux, Frankrike, som sjätte av tolv barn till Margaret Gordon (död 1747) och John Black. Hans mor kom från en Aberdeenshire-familj som hade kopplingar till vinbranschen och hans far var från Belfast på Irland och arbetade som faktor inom vinhandeln. Han fick undervisning i hemmet fram till 12 års ålder, varefter han gick på gymnasiet i Belfast. År 1746, vid 18 års ålder, började han vid universitetet i Glasgow och studerade där i fyra år innan han tillbringade ytterligare fyra år vid universitetet i Edinburgh för att fördjupa sina medicinska studier. Under studierna skrev han en doktorsavhandling om behandling av njursten med saltet magnesiumkarbonat.

Läs också: biografier – Jacobus van ’t Hoff

Kemiska principer

I likhet med de flesta experimentalister på 1700-talet byggde Blacks konceptualisering av kemin på fem ”principer” för materia: Vatten, salt, jord, eld och metall. Han lade till principen ”luft” när hans experiment definitivt bekräftade förekomsten av koldioxid, som han kallade ”fast luft”. Blacks forskning styrdes av frågor om hur ”principerna” kombinerades med varandra i olika former och blandningar. Han använde termen ”affinitet” för att beskriva den kraft som höll sådana kombinationer samman. Under hela sin karriär använde han en mängd diagram och formler för att lära sina studenter vid Edinburghs universitet hur man manipulerar ”affinitet” genom olika typer av experiment.

Läs också: biografier – Cai Lun

Analytisk våg

Omkring 1750, när Black fortfarande var student, utvecklade han den analytiska vågen som bygger på en lättviktsbalk som balanseras av en kilformad pendel. Varje arm bar en skål på vilken provet eller standardvikterna placerades. Den överträffade vida noggrannheten hos någon annan av tidens vågar och blev ett viktigt vetenskapligt instrument i de flesta kemilaboratorier.

Läs också: biografier – Mark Twain

Latent värme

År 1757 utsågs Black till regiusprofessor i medicinsk praxis vid universitetet i Glasgow.

År 1761 drog han slutsatsen att värmetillförsel till is vid dess smältpunkt inte leder till att isens temperatur stiger.

Teorin om latent värme är början på termodynamiken. Blacks teori om latent värme var ett av hans viktigaste vetenskapliga bidrag och det som hans vetenskapliga berömmelse främst vilar på. Han visade också att olika ämnen har olika specifik värme.

Teorin visade sig i slutändan vara viktig inte bara för den abstrakta vetenskapens utveckling utan även för utvecklingen av ångmaskinen. Black och James Watt blev vänner efter att ha träffats omkring 1757 när de båda studerade i Glasgow. Black tillhandahöll betydande finansiering och annat stöd till Watts tidiga forskning om ångkraft. Blacks upptäckt av vattnets latenta värme skulle ha varit intressant för Watt, eftersom den gav information om hans försök att förbättra effektiviteten hos den ångmaskin som uppfanns av Thomas Newcomen och utveckla termodynamikens vetenskap.

Läs också: historia-sv – Segelfartygens tid

Koldioxid

Black undersökte också egenskaperna hos en gas som produceras i olika reaktioner. Han upptäckte att kalksten (kalciumkarbonat) kunde upphettas eller behandlas med syror för att ge en gas som han kallade ”fast luft”. Han observerade att den fasta luften var tätare än luft och att den inte gav stöd åt vare sig flammor eller djurliv. Black upptäckte också att när man bubblade genom en vattenlösning av kalk (kalciumhydroxid) skulle den fällas ut som kalciumkarbonat. Han använde detta fenomen för att illustrera att koldioxid produceras av djurens andning och mikrobiell jäsning.

År 1766 efterträdde Black sin vän och tidigare lärare vid universitetet i Glasgow och efterträdde William Cullen som professor i medicin och kemi vid universitetet i Edinburgh (Cullen hade flyttat till Edinburgh 1755). Hans plats vid Glasgow University fylldes av Alexander Stevenson.

Vid denna tidpunkt gav han upp forskningen och ägnade sig uteslutande åt undervisning. Han var framgångsrik i detta arbete och antalet åhörare vid hans föreläsningar ökade från år till år under mer än trettio år. Hans föreläsningar hade en stark effekt på populariseringen av kemin och det blev till och med ett modernt nöje att delta i dem.

Black var allmänt erkänd som en av universitetets mest populära föreläsare. Hans kemikurs lockade regelbundet ett exceptionellt stort antal studenter, och många deltog två eller tre gånger. Förutom att Black regelbundet introducerade banbrytande ämnen och noggrant valde ut visuellt imponerande experiment, använde han ett brett spektrum av framgångsrika undervisningsverktyg som gjorde kemin tillgänglig för hans studenter (varav många var så unga som 14 år). Hans studenter kom från hela Storbritannien, dess kolonier och Europa, och hundratals av dem bevarade hans föreläsningar i sina anteckningsböcker och spred hans idéer efter att de lämnat universitetet.

Han blev en av universitetets främsta prydnader och hans föreläsningar besöktes av en publik som ökade från år till år i mer än trettio år. Det kunde inte vara annorlunda. Hans personliga utseende och uppförande var en gentlemans och synnerligen tilltalande. Hans röst när han föreläste var låg, men fin, och hans artikulation var så distinkt att han hördes utmärkt av en publik som bestod av flera hundra personer. Hans föredrag var så klart och tydligt, hans illustrationer genom experiment var så passande, att hans åsikter om något ämne aldrig kunde missförstås ens av den mest analfabet, och hans instruktioner var så fria från alla hypoteser eller gissningar, att åhöraren kunde lita på hans slutsatser med ett förtroende som knappast överträffades när det gällde frågor som rörde hans egen erfarenhet.

Den 17 november 1783 blev han en av grundarna av Royal Society of Edinburgh. Mellan 1788 och 1790 var han ordförande för Royal College of Physicians of Edinburgh. Han var medlem av revisionskommittén för utgåvorna av kollegiets Pharmacopoeia Edinburgensis från 1774, 1783 och 1794. Black utsågs till förste läkare hos kung Georg III i Skottland.

Black minskade sin forskning och undervisning på grund av sin dåliga hälsa. Från och med 1793 försämrades hans hälsa ytterligare och han drog sig gradvis tillbaka från sina lärartjänster. År 1795 utsågs Charles Hope till hans koadjutor i hans professur, och 1797 föreläste han för sista gången.

Black var medlem i The Poker Club. Han var kusin till Adam Ferguson FRSE, som gifte sig med hans brorsdotter Katherine Burnett 1767, och han var en god vän och kollega till Adam Ferguson FRSE, som gifte sig med hans brorsdotter Katherine Burnett 1767, och han var associerad med David Hume, Adam Smith och den skotska upplysningens litteratur. Han stod också den pionjäriske geologen James Hutton nära.

År 1773 anges han bo på College Wynd på södra sidan av Old Town.

Black gifte sig aldrig. Han dog fridfullt i sitt hem 12 Nicolson Street i södra Edinburgh 1799 vid 71 års ålder och ligger begravd på Greyfriars Kirkyard. Det stora monumentet ligger i den förseglade delen i sydväst som kallas Covenanter”s Prison.

2011 hittades vetenskaplig utrustning som tros ha tillhört Black vid en arkeologisk utgrävning vid universitetet i Edinburgh.

Hans hus, en lägenhet på 12 Nicolson Street mycket nära Old College, finns fortfarande kvar, men saknar en plakett som visar hans närvaro.

Källor

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. «Encyclopædia Britannica» (Αγγλικά) biography/Joseph-Black. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
6. 3,0 3,1 (Αγγλικά) SNAC. w6kp8k93. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2017.
7. Mary Weeks: Discovery of the elements. 1956, S. 523.
8. M. P. Crosland: The use of diagrams as chemical ”equations” in the lectures of William Cullen and Joseph Black. In: Annals of Science, Band 15, 1959, S. 75–90.
9. Biographical Index: Former RSE Fellows 1783–2002. Royal Society of Edinburgh, archiviert vom Original am 25. Oktober 2017; abgerufen am 9. Oktober 2019.
10. (en) Henry Guerlac, Dictionary of Scientific Biography, vol. 2, « Black, Joseph », p. 173–183.
11. Son père était originaire de Belfast, et sa mère était issue d”une famille de vignerons de l’Aberdeenshire, en Écosse.