Новинарство и документарна литература

Џон Далтон

  Џон Далтон
Фотографија: Универсал Хистори Арцхиве/Гетти Имагес
Хемичар Џон Далтон је заслужан за пионир модерне атомске теорије. Такође је био први који је проучавао слепило за боје.

Ко је био Џон Далтон?

Током ране каријере Џона Далтона, идентификовао је наследну природу црвено-зеленог слепила за боје. 1803. открио је концепт Далтоновог закона парцијалних притисака. Такође 1800-их, он је био први научник који је објаснио понашање атома у смислу мерења тежине.



Рани живот и каријера

Далтон је рођен у Иглсфилду у Енглеској 6. септембра 1766. године у породици квекера. Имао је двоје преживелих браће и сестара. И он и његов брат рођени су далтонисти. Далтонов отац је зарађивао скромна примања као ручни ткалац. Као дете, Далтон је жудео за формалним образовањем, али његова породица је била веома сиромашна. Било је јасно да ће од малих ногу морати да помаже у породичним финансијама.

Након што је похађао квекерску школу у свом селу у Камберленду, када је Далтон имао само 12 година, почео је да предаје тамо. Када је имао 14 година, провео је годину дана радећи као фармер, али је одлучио да се врати подучавању — овог пута као асистент у интернату квекера у Кендалу. За четири године, стидљиви младић је постао директор школе. Ту је остао до 1793. године, када је постао наставник математике и филозофије на Новом колеџу у Манчестеру.





Док је био на Њу колеџу, Далтон се придружио Манчестерском књижевном и филозофском друштву. Чланство је Далтону дало приступ лабораторијским просторијама. За један од својих првих истраживачких пројеката, Далтон се страствено занимао за метеорологију. Почео је да води дневне дневнике о времену, обраћајући посебну пажњу на детаље као што су брзина ветра и барометарски притисак - навика коју ће Далтон наставити целог живота. Његови резултати истраживања атмосферског притиска објављени су у његовој првој књизи, Метеоролошки налази године, године када је стигао у Манчестер.

Током своје ране каријере научника, Далтон је такође истраживао слепило у боји - тему са којом је био упознат из искуства из прве руке. Пошто је ово стање погађало и њега и његовог брата од рођења, Далтон је теоретизирао да мора бити наследно. Доказао је да је његова теорија тачна када је генетска анализа сопственог очног ткива открила да му недостаје фоторецептор за перцепцију зелене боје. Као резултат његовог доприноса разумевању црвено-зеленог далтонизма, стање се и даље често назива „далтонизмом“.



Далтонов закон

Далтоново интересовање за атмосферске притиске на крају га је довело до ближег испитивања гасова. Док је проучавао природу и хемијски састав ваздуха почетком 1800-их, Далтон је сазнао да то није хемијски растварач, као што су други научници веровали. Уместо тога, то је био механички систем састављен од малих појединачних честица који су користили притисак који је сваки гас применио независно.

Далтонови експерименти на гасовима довели су до његовог открића да је укупан притисак мешавине гасова једнак збиру парцијалних притисака које је сваки појединачни гас вршио док је заузимао исти простор. Године 1803. овај научни принцип је званично постао познат као Далтонов закон парцијалних притисака. Далтонов закон се првенствено примењује на идеалне гасове, а не на стварне гасове, због еластичности и мале запремине честица молекула у идеалним гасовима. Хемичар Хамфри Дејви био је скептичан по питању Далтоновог закона све док Далтон није објаснио да силе одбијања за које се раније веровало да стварају притисак делују само између атома исте врсте и да атоми у смеши варирају по тежини и сложености.



Принцип Далтоновог закона може се демонстрирати коришћењем једноставног експеримента који укључује стаклену флашу и велику чинију воде. Када се боца потопи под воду, вода која садржи се истискује, али боца није празна; уместо тога је испуњен невидљивим гасом водоником. Количина притиска који врши водоник може се идентификовати помоћу графикона који наводи притисак водене паре на различитим температурама, такође захваљујући Далтоновим открићима. Ово знање данас има много корисних практичних примена. На пример, рониоци користе Далтонове принципе да процене како ће нивои притиска на различитим дубинама океана утицати на ваздух и азот у њиховим резервоарима.

Током раних 1800-их, Далтон је такође постулирао закон топлотног ширења који је илустровао реакцију загревања и хлађења гасова на експанзију и компресију. Стекао је међународну славу својом додатном студијом користећи грубо направљен хигрометар тачке росе да би утврдио како температура утиче на ниво атмосферске водене паре.

Атомиц Тхеори

Далтонова фасцинација гасовима постепено га је навела да формално тврди да је сваки облик материје (било чврста, течна или гасовита) такође сачињен од малих појединачних честица. Позвао се на апстрактнију теорију материје грчког филозофа Демокрита од Абдере, која је пре неколико векова изашла из моде, и позајмио термин „атомос“ или „атоми“ да означи честице. У чланку који је написао за Манчестерско књижевно и филозофско друштво 1803. Далтон је направио први графикон атомских тежина.



Настојећи да прошири своју теорију, поново је обрадио тему атомске тежине у својој књизи Нови систем хемијске филозофије , објављен 1808. У Нови систем хемијске филозофије , Далтон је представио своје уверење да се атоми различитих елемената могу универзално разликовати на основу њихове различите атомске тежине. Тиме је постао први научник који је објаснио понашање атома у смислу мерења тежине. Такође је открио чињеницу да се атоми не могу створити или уништити.

Далтонова теорија је додатно испитивала састав једињења, објашњавајући да су ситне честице (атоми) у једињењу атоми једињења. Двадесет година касније, хемичар Амедео Авогадро ће детаљније објаснити разлику између атома и атома једињења.

Померите се до Настави

ПРОЧИТАЈТЕ СЛЕДЕЋЕ

У Нови систем хемијске филозофије , Далтон је такође писао о својим експериментима који доказују да се атоми доследно комбинују у једноставним односима. То је значило да су молекули елемента увек састављени од истих пропорција, са изузетком молекула воде.



Године 1810. Далтон је објавио додатак уз Нови систем хемијске филозофије . У њему је разрадио неке од практичних детаља своје теорије: да су атоми унутар датог елемента потпуно исте величине и тежине, док атоми различитих елемената изгледају – и јесу – различити једни од других. Далтон је на крају саставио табелу у којој су наведене атомске тежине свих познатих елемената.

Његове атомске теорије брзо су усвојене од стране широке научне заједнице са мало примедби. „Далтон је атоме учинио научно корисним“, тврди Рајкумари Вилијамсон Џонс, историчар науке са Института за науку и технологију Универзитета у Манчестеру. Добитник Нобелове награде, професор сер Хари Крото, познат по заједничком откривању сферичних угљеничних фулерена, идентификовао је револуционарни утицај Далтонових открића на област хемије: „Кључни корак је био да се запишу елементи у смислу њихових атома... Ја не знају како су могли да раде хемију унапред, то није имало смисла.'



Каснији живот

Од 1817. до дана када је умро, Далтон је био председник Манчестерског књижевног и филозофског друштва, организације која му је прва омогућила приступ лабораторији. Практичар квекерске скромности, одупирао се јавном признању; 1822. одбио је изабрано чланство у Краљевском друштву. 1832. је, међутим, невољко прихватио звање почасног доктора наука са престижног Оксфордског универзитета. Иронично, његова матурантска хаљина била је црвена, боја коју није могао да види. На његову срећу, његово слепило у боји било је згодан изговор за њега да поништи правило квекера које забрањује својим претплатницима да носе црвено.

Године 1833. влада му је доделила пензију, која је удвостручена 1836. Далтону је понудио још једну диплому, овај пут докторат права, на Универзитету у Единбургу 1834. Као да су те почасти биле недовољно признање револуционарном хемичару, у Лондону, Статуа је подигнута у Далтонову част - такође 1834. 'Далтон је био икона Манчестера', рекао је Рајкумари Вилијамс Џонс. „Он је вероватно једини научник који је добио статуу у свом животу.

У свом каснијем животу, Далтон је наставио да предаје и држи предавања на универзитетима широм Уједињеног Краљевства, иако се каже да је научник био незгодан предавач са грубим и дрским гласом. Током свог живота, Далтон је успео да одржи своју готово беспрекорну репутацију побожног квекера. Живео је скромним, некомпликованим животом фокусирајући се на своју фасцинацију науком и никада се није оженио.

Године 1837. Далтон је имао мождани удар. Имао је проблема са својим говором за следећу годину.

Смрт и наслеђе

Након што је доживео други мождани удар, Далтон је тихо преминуо увече 26. јула 1844. у свом дому у Манчестеру у Енглеској. Приређена му је грађанска сахрана и одата су му пуне почасти. Пријављено је 40.000 људи присуствовало процесији, одајући почаст његовом доприносу науци, производњи и националној трговини.

Проналажењем начина за „вагање атома“, истраживање Џона Далтона не само да је променило лице хемије већ је и покренуло њен напредак у модерну науку. Цепање атома у 20. веку највероватније не би могло бити остварено без Далтона који је поставио темеље знања о атомском саставу једноставних и сложених молекула. Далтонова открића су такође омогућила економичну производњу хемијских једињења, пошто у суштини дају произвођачима рецепт за одређивање тачних хемијских пропорција у датом једињењу.

Већина закључака који су сачинили Далтонову атомску теорију и данас постоје.

„Сада са нанотехнологијом, атоми су централни део“, рекао је професор хемије у Нотингему Дејвид Гарнер. „Атомима се директно манипулише да би се направили нови лекови, полупроводници и пластика. Даље нам је објаснио: 'Дао нам је прво разумевање природе материјала. Сада можемо да дизајнирамо молекуле са прилично добром представом о њиховим својствима.'

Године 2003, на двестогодишњицу Далтоновог јавног објављивања своје атомске теорије, Музеј у Манчестеру је одао почаст човеку, његовом животу и његовим револуционарним научним открићима.