Karboni: historia e zbulimit të elementit. Pse Antoine Lavoisier e dogji diamantin? Përvoja e djegies së diamantit të Lavoisier

Dhe janë të njohura dy lloje të depozitave të diamantit, primare - shkëmbinjtë themelorë ose magmatikë dhe dytësorë - sedimentarë ose vendas. U përmend më lart se India konsiderohet "zbuluesi" i diamanteve.

Minierat e saj legjendare të Golcondës i dhanë botës pothuajse të gjithë diamantët e famshëm që nga kohërat e lashta, për shembull, legjendarin "Kohinoor"... Pak prej tyre kanë mbijetuar deri më sot.

TE shekulli XVII minierat u shteruan, India humbi lidershipin e saj në furnizimin me diamant në tregun botëror, të zëvendësuar fillimisht nga Brazili dhe më vonë nga Afrika e Jugut. Aktualisht, dy fusha janë duke u zhvilluar në Indi. Në Indinë e Jugut, në rajonin Golconda - tradicionale, aluviale; e dyta është në Indinë Qendrore, në Panna, në një diatremë të zbuluar së fundmi.

Gurët e minuar priten në Bombei dhe eksportohen. Aktualisht, prodhimi vjetor i diamanteve indiane është 8,000-10,000 karat.

Këtu, në të vërtetë, diamantet u zbuluan nga "madhështia e tij rastësisht", ishte në Brazil! Që nga viti 1695, minatori i arit Antonio Rodrigo Arado përdorte gurë qesharak në vend të patate të skuqura kur luante letra ose zare. Arado i haste shpesh në minierën Tejuco, ku nxirrte ar dhe kuarc...
Për tridhjetë vjet, lojtarët ndoqën gurët nëpër pëlhurën e gjelbër të tavolinave, derisa një nga minatorët e arit, Bernado da Fanesca-Labo, përcaktoi origjinën fisnike të "patate të skuqura" në 1725. Një lumë kërkuesish lumturie u derdh në Brazil. Deri në vitin 1727, vëllimi i prodhimit të diamanteve braziliane kishte ulur ndjeshëm çmimet në tregun botëror të diamanteve. Dhe njerëzit vazhdonin të gjenin vende të reja.

Deri në vitin 1729, tashmë ishin zbuluar njëmbëdhjetë lumenj me diamante. Çmimet ranë në mënyrë katastrofike dhe procesi shkatërrues u ndal vetëm me masa të ashpra administrative. Ata krijuan një monopol mbretëror portugez mbi minierat e diamanteve, detyrime të mëdha për eksportin e tyre dhe kushte skllavëruese për dhënien me qira të zonave me diamante.

Në 1822, Brazili fitoi sovranitetin dhe mori udhëheqjen në tregun botëror të diamanteve. Diamantet braziliane janë me përmasa të vogla. Vetëm gjashtë prej tyre janë më të famshmit në botë: "Ylli i Jugut", "Ylli i Egjiptit", "Ylli i Minas", "Minas Gerais", "Diamanti anglez i Dresdenit" dhe "Presidenti Vargas". Shumica dërrmuese e diamanteve braziliane janë kristale premium të cilësisë më të lartë. Por lidershipi nuk zgjati shumë...

Një guralec i bardhë i çuditshëm i gjetur nga djali i fermerit Boer Daniel Jacobs në 1867 në brigjet e lumit Orange ndryshoi rrjedhën e zhvillimit Afrika e Jugut. Pas shumë sprovash, "guraleci" u ekzaminua nga mineralologu William Guilbon Atherston, i cili e identifikoi atë si një diamant të bukur. Kristali u pre, diamanti me peshë 10.75 karat ishte emrin e dhënë"Eureka" zuri vendin e saj në histori si i parëlinduri i minierave të diamanteve në Afrikën e Jugut.

Një ditë vjeshte në 1772, parisienët që ecnin pranë Luvrit, në kopshtin e Infantas, përgjatë argjinaturës së Senës, mund të shihnin një strukturë të çuditshme që i ngjante një karroce të sheshtë në formën e një platforme druri mbi gjashtë rrota. Mbi të ishte vendosur xhami i madh. Dy thjerrëzat më të mëdha, të cilat kishin një rreze prej tetë këmbësh, u fiksuan së bashku për të formuar një xham zmadhues që mblidhte rrezet e diellit dhe i drejtonte ato në një lente të dytë, më të vogël, dhe më pas në sipërfaqen e tryezës. Në platformë qëndronin shkencëtarët me paruke dhe syze të zeza të angazhuar në eksperiment, dhe ndihmësit e tyre vrapuan si marinarë në kuvertë, duke e përshtatur të gjithë këtë strukturë komplekse me diellin, duke mbajtur vazhdimisht ndriçuesin që notonte në qiell "nën kërcënimin e armës".

Ndër njerëzit që përdorën këtë strukturë, një "përshpejtues grimcash" i shekullit të 18-të ishte Antoine Laurent Lavoisier. Më pas ai u interesua se çfarë ndodh kur digjet një diamant.

Dihej prej kohësh se diamantet digjeshin dhe argjendaritë vendas i kërkuan Akademisë Franceze të Shkencave të hetonte nëse kishte ndonjë rrezik në këtë. Vetë Lavoisier ishte i interesuar për një pyetje paksa të ndryshme: thelbi kimik i djegies. Bukuria e "xhamit të zjarrit" ishte se, duke fokusuar rrezet e diellit në një pikë brenda kontejnerit, ngrohte gjithçka që mund të vendosej në atë pikë. Tymi nga ena mund të drejtohet përmes një tubi në një enë që përmban ujë, grimcat që përmbahen në të mund të precipitohen, më pas uji mund të avullohet dhe mbetja të analizohet.

Fatkeqësisht, eksperimenti ishte i pasuksesshëm: ngrohja intensive bëri që xhami të shpërthejë vazhdimisht. Sidoqoftë, Lavoisier nuk u dëshpërua - ai kishte ide të tjera. Ai i propozoi një program Akademisë së Shkencave për të studiuar "ajrin e përfshirë në materie" dhe se si ai, ky ajër, lidhet me proceset e djegies.

Njutoni arriti të drejtojë zhvillimin e fizikës së bashku rruga e duhur, por në kimi në ato ditë gjërat ishin shumë të këqija - ajo ishte ende një rob i alkimisë. "Këna, e tretur në një frymë të refluksit të kripës, do të japë një zgjidhje pa ngjyrë," shkroi Njutoni. “Por nëse e vendosni në vaj të mirë vitriol dhe e tundni derisa të tretet, përzierja fillimisht do të bëhet e verdhë dhe më pas e kuqe e errët.” Në faqet e kësaj " libër gatimi“Nuk u tha asgjë për matje apo sasi. "Nëse shpirti i kripës vendoset në urinë të freskët, atëherë të dy tretësirat do të përzihen lehtësisht dhe me qetësi," vuri në dukje ai, "por nëse e njëjta tretësirë hidhet në urinën e avulluar, atëherë do të pasojë fërshëllimi dhe zierja dhe kripërat e paqëndrueshme dhe acide do të mpikset në një të tretën pas njëfarë kohe.” një substancë që i ngjan amoniakut në natyrë. Dhe nëse holloni një zierje vjollce, duke e tretur në një sasi të vogël të urinës së freskët, atëherë disa pika të urinës së fermentuar do të marrin një ngjyrë të gjelbër të ndezur".

Shumë larg nga shkenca moderne. Ka shumë në alkimi, madje edhe në shkrimet e vetë Njutonit, që i ngjan magjisë. Në një nga ditarët e tij, ai kopjoi me ndërgjegje disa paragrafë nga libri i alkimistit George Starkey, i cili e quajti veten Filalethes.

Pjesa fillon: "Në [Saturn] fshihet shpirti i pavdekshëm." Saturn zakonisht nënkuptonte plumb, pasi çdo element lidhej me një planet. Por në në këtë rast referenca ishte për metalin e argjendtë të njohur si antimoni. "Fryma e pavdekshme" është një gaz që minerali lëshon kur nxehet në temperatura ekstreme. Marsi është i lidhur me Saturnin nga lidhjet e dashurisë (kjo do të thoshte se antimonit iu shtua hekuri), i cili në vetvete gllabëron një fuqi të madhe, shpirti i të cilit ndan trupin e Saturnit dhe nga të dy së bashku rrjedh ujë i mrekullueshëm i ndritshëm, në të cilin dielli perëndon. , duke lëshuar dritën e saj.” . Dielli është ari, i cili në këtë rast është i zhytur në merkur, i quajtur shpesh amalgamë. "Afërdita, ylli më i ndritshëm, është në përqafimin e [Marsit]." Venus ishte emri i bakrit që iu shtua përzierjes në këtë fazë. Kjo recetë metalurgjike ka shumë të ngjarë një përshkrim i fazave të hershme të marrjes së "gurit filozofik", për të cilin u përpoqën të gjithë alkimistët, pasi besohej se me ndihmën e saj ishte e mundur të ktheheshin elementët bazë në ar.

Lavoisier dhe bashkëkohësit e tij ishin në gjendje të shkonin përtej këtyre magjive mistike, por kimistët edhe në atë kohë ende besonin në idetë alkimike se sjellja e substancave përcaktohet nga tre parime: merkuri (i cili lëngohet), kripa (që trashet) dhe squfuri (i cili e bën substancën të ndezshme). "Shpirti i squfurit", i quajtur edhe terra pingua (tokë "e yndyrshme" ose "vajore"), pushtoi mendjet e shumë njerëzve. Në fillim të shekullit të 18-të, kimisti gjerman Georg Ernst Stahl filloi ta quante atë phlogiston (nga greqishtja phlog - që lidhet me zjarrin).

Besohej se objektet digjen sepse përmbajnë shumë phlogiston. Ndërsa objektet konsumohen nga zjarri, ato e lëshojnë këtë substancë të ndezshme në ajër. Nëse i vini zjarrin një copë druri, ai do të pushojë së djeguri, duke lënë pas vetëm një grumbull hiri, vetëm kur të ketë konsumuar të gjithë flegistonin. Prandaj, besohej se pema përbëhet nga hiri dhe flogistoni. Në mënyrë të ngjashme, pas kalcinimit, d.m.th. Kur ekspozohet ndaj nxehtësisë ekstreme, metalit i mbetet një substancë e bardhë, e brishtë e njohur si luspa. Prandaj, metali përbëhet nga phlogistoni dhe shkalla. Procesi i ndryshkjes është një proces djegieje i ngadaltë, si frymëmarrja, d.m.th. reaksionet që ndodhin kur phlogistoni lëshohet në ajër.

Është konsideruar edhe procesi i kundërt. Besohej se peshoja i ngjante mineralit të nxjerrë nga toka, i cili më pas rafinohej, duke iu nënshtruar reduktimit ose "rigjenerimit", duke u ngrohur pranë qymyrit. Qymyri lëshonte phlogiston, i cili u kombinua me peshoren për të rikthyer metalin me shkëlqim.

Në vetvete, përdorimi i një lënde hipotetike që nuk mund të matet, por që mund të supozohet, nuk përmban asgjë të keqe. Në ditët e sotme, kozmologët operojnë edhe me konceptin e "materies së errët", e cila duhet të ekzistojë në mënyrë që galaktikat të mos fluturojnë larg kur rrotullohen nën ndikimin e forcës centrifugale dhe se "energjia e errët" anti-gravitacionale qëndron pas zgjerimit të Universit.

Me ndihmën e phlogiston, shkencëtarët mund të shpjegojnë logjikisht djegien, kalcinimin, reduktimin dhe madje edhe frymëmarrjen. Kimia papritmas u bë kuptimplotë.

Sidoqoftë, kjo nuk i zgjidhi të gjitha problemet: peshoja e mbetur pas kalcinimit peshonte më shumë se metali origjinal. Si mund të ndodhte që pasi phlogistoni u largua nga substanca, ajo u bë më e rëndë? Ashtu si "energjia e errët" një çerek mijëvjeçari më vonë, phlogistoni, sipas fjalëve të filozofit francez Condorcet, "u shty nga forca të kundërta në drejtim të gravitetit". Për ta bërë këtë ide të duket më poetike, një kimist deklaroi se phlogistoni "i jep krahë molekulave të tokës".

Lavoisier, si shkencëtarët e asaj kohë, isha i sigurt se phlogistoni është një nga përbërësit kryesorë të materies. Por në kohën kur filloi të eksperimentonte me diamante, ai filloi të pyeste veten: a mund të peshonte diçka më pak se zero?

E ëma i vdiq kur ai ishte ende djalë, duke i lënë një trashëgimi që mjaftoi për të hyrë në një sipërmarrje fitimprurëse të quajtur “Main Farming”. Qeveria franceze lidhi një marrëveshje me këtë konsorcium privatësh për mbledhjen e taksave, ku një pjesë të caktuar kishin fermerë si Lavoisier. Ky aktivitet e shpërqendronte vazhdimisht nga kërkimi, por i siguroi të ardhura që e lejuan pas disa kohësh të bëhej pronar i një prej laboratorëve më të mirë në Evropë. Ndër eksperimentet e para në 1769 ishte një eksperiment me të cilin Lavoisier vendosi të testonte idenë e atëhershme mbizotëruese se uji mund të shndërrohej në tokë.

Provat ishin mjaft bindëse: uji që avullohet në një tigan lë një mbetje të fortë. Por Lavoisier vendosi të arrinte në fund të tij, duke përdorur një enë sublimimi të njohur si pelikani. Duke pasur një enë të madhe të rrumbullakët në bazë dhe një dhomë të vogël të sipërme, anija ishte e pajisur me dy tuba të lakuar (pak si sqepi i pelikanit) përmes të cilëve avulli kthehej përsëri poshtë. Për alkimistët, pelikani simbolizonte gjakun flijues të Krishtit, kështu që besohej se ena e pelikanit kishte fuqinë e transformimit. Për më tepër, uji që vlonte në pelikanin do të avullohej dhe kondensohej vazhdimisht, kështu që asnjë substancë - e ngurtë, e lëngshme apo e gaztë - nuk mund të largohej nga sistemi.

Pas distilimit të ujit të pastër për njëqind ditë, Lavoisier zbuloi se sedimenti ekzistonte në të vërtetë. Por ai e mori me mend se nga vinte. Pasi peshoi pelikanin bosh, vuri re se ena ishte bërë më e lehtë. Pasi thau dhe peshoi sedimentin, Lavoisier pa që pesha e sedimentit korrespondonte mjaft saktë me uljen e peshës së enës, dhe ky fakt e çoi atë në idenë se burimi i sedimentit ishte xhami i enës.

Dy vjet më vonë, në 1771, Lavoisier mbushi njëzet e tetë vjeç. Po atë vit u martua. E zgjedhura e tij ishte Marie-Anne Pierrette Polze, vajza trembëdhjetë vjeçare e një fermeri tjetër taksash. (Kjo vajzë mjaft e bukur ishte fejuar në atë kohë, dhe dhëndri i saj i dytë i mundshëm ishte pesëdhjetë vjeç.) Maria Anna e pëlqente shumë atë studime shkencore burrit se ajo e përvetësoi shpejt kiminë dhe e ndihmoi në çdo mënyrë që mundi: ajo mbajti shënime, përktheu literaturën shkencore angleze në frëngjisht dhe përfundoi vizatimet më komplekse të një eksperimenti që doli të ishte aq elegant sa që, si guri filozofik, ishte i destinuar. për të shndërruar alkiminë në kimi.

Kimistët e brezit të cilit i përkiste Lavoisier e dinin tashmë se, siç ishte në gjendje ta formulonte anglezi Joseph Priestley, "ka disa lloje ajri". Ajri mefitik ("fetid" ose "i ndenjur") bën që flaka të shuhet dhe miu në të vdes nga mbytja. Ajri i tillë e bën ujin e gëlqeres (hidroksid kalciumi) të turbullt, duke formuar një precipitat të bardhë (karbonat kalciumi). Megjithatë, bimët ndiheshin mirë në këtë ajër dhe pas pak e bënë atë të merrte sërish frymë.

Një tjetër gaz asfiksues u prodhua kur një qiri digjej për ca kohë në një enë të mbyllur. Ky gaz nuk precipitoi ujë gëlqeror dhe duke qenë se ishte i lidhur qartë me procesin e djegies, u quajt ajri phlogiston, ose nitrogjen (nga greqishtja "i pajetë"). Më misterioz ishte gazi i paqëndrueshëm i lëshuar kur fijet e hekurit u tretën në acid sulfurik të holluar. Ishte aq i ndezshëm sa u quajt "ajri i ndezshëm". Nëse fryni një tullumbace me këtë ajër, ai do të ngrihet lart mbi tokë.

U ngrit pyetja nëse lloje të reja të ajrit elementet kimike apo, siç sugjeroi Priestley, modifikime të ajrit "të zakonshëm" të përftuar nga shtimi ose nxjerrja e flogistonit?

Me vështirësi për të mbajtur skepticizmin e tij, Lavoisier përsëriti disa nga eksperimentet e kolegëve të tij. Ai konfirmoi se djegia e fosforit për të prodhuar acid fosforik ose djegia e squfurit për të prodhuar acid sulfurik prodhon substanca që peshojnë më shumë se substancat e përdorura, d.m.th. si në kalcinimin e metaleve. Por pse ndodh ky ndryshim? Atij iu duk se kishte gjetur përgjigjen e kësaj pyetjeje. Duke përdorur një xham zmadhues për të ngrohur kallajin e mbyllur në një enë qelqi të mbyllur, ai zbuloi se i gjithë instalimi peshonte njësoj para dhe pas eksperimentit. Duke hapur enën ngadalë, ai dëgjoi ajrin që vërshonte brenda me një zhurmë, pas së cilës pesha u rrit përsëri. Ndoshta objektet digjen jo sepse lëshojnë phlogiston, por sepse thithin një pjesë të ajrit?

Nëse është kështu, atëherë restaurimi, d.m.th. shkrirja e mineralit në metal të pastër çliron ajër. Ai mati një sasi të caktuar peshore plumbi, të quajtur litargji, dhe e vendosi në një sipërfaqe të vogël të ngritur në një enë me ujë pranë një cope qymyr druri. Duke e mbuluar të gjitha me një zile xhami, ai filloi të ngrohte peshoren duke përdorur një xham zmadhues. Nga uji që po zhvendosej, ai mund të merrte me mend se po lëshohej gaz. Duke mbledhur me kujdes gazin e lëshuar, ai zbuloi se ky gaz shuante flakën dhe precipitonte ujë gëlqeror. Duket se ajri "i ndenjur" ishte një produkt i rimëkëmbjes, por a kishte vetëm kaq?

Doli se përgjigja qëndronte në një substancë të kuqërremtë të quajtur Mercurius calcinatus, ose peshore e merkurit, e cila shitej nga farmacitë pariziane si një kurë për sifilizin me një çmim prej 18 livre ose më shumë për ons, d.m.th. 1000 dollarë me çmimet e sotme. Çdo eksperiment me këtë substancë nuk ishte më pak ekstravagant sesa eksperimentet me djegien e diamanteve. Ashtu si çdo peshore tjetër, ajo mund të përftohet duke kalcinuar metalin e pastër mbi një flakë të lartë. Sidoqoftë, me ngrohje të mëtejshme, substanca që rezulton u shndërrua përsëri në merkur. Me fjalë të tjera, Mercurus calcinatus mund të rikthehet edhe pa përdorimin e qymyrit. Por cili ishte atëherë burimi i phlogiston? Në 1774, Lavoisier dhe disa nga kolegët e tij në Akademinë Franceze të Shkencave konfirmuan se shkalla e merkurit me të vërtetë mund të reduktohej "pa substanca shtesë" me një humbje prej rreth një të dymbëdhjetën e peshës së saj.

Priestley gjithashtu eksperimentoi me këtë substancë, duke e ngrohur atë me një xham zmadhues dhe duke mbledhur gazrat e lëshuar. "Ajo që më goditi aq shumë sa nuk ka fjalë të mjaftueshme për të shprehur ndjenjat që më pushtuan," shkroi ai më vonë, "është se qiriri digjej në këtë ajër me një flakë mjaft të fortë... Nuk gjeta një shpjegim për këtë fenomen.” Pasi zbuloi se miu laboratorik ndihej mirë në gazin magjik, ai vendosi ta merrte vetë. “Më dukej se pas ca kohësh ndjeva një lehtësi dhe liri të jashtëzakonshme në gjoks. Kush do ta kishte imagjinuar se ky ajër i pastër do të bëhej përfundimisht një artikull luksi në modë. Ndërkohë, vetëm dy minj dhe unë vetë kemi pasur kënaqësinë ta thithim atë.”

Priestley vendosi ta quajë gazin, në të cilin njeriu mund të marrë frymë mirë dhe të digjet lehtësisht, "të deflogistikuar", d.m.th. ajri në formën e tij më të pastër. Ai nuk ishte i vetëm në një arsyetim të tillë. Në Suedi, një farmacist i quajtur Karl Wilhelm Scheele gjithashtu studioi vetitë e "ajrit të zjarrit".

Në këtë kohë, Lavoisier e kishte quajtur tashmë gazin e lëshuar gjatë reduktimit të Mercurus calcinatus "jashtëzakonisht i dobishëm për frymëmarrjen", ose ajrin "i gjallë". Ashtu si Priestley, ai besonte se ky gaz përfaqësonte ajrin në formën e tij fillestare. Megjithatë, këtu Lavoisier hasi një vështirësi. Kur ai u përpoq të zvogëlojë shkallën e merkurit duke përdorur qymyr druri, d.m.th. në mënyrën e vjetër, të provuar, u lëshua i njëjti gaz si gjatë restaurimit të litargjisë - ai shuan flakën e qiririt dhe precipitoi ujin gëlqeror. Pse zvogëlimi i shkallës së merkurit pa qymyr druri prodhoi ajër "të gjallë" dhe kur përdorni qymyr, u shfaq një ajër "bajat" mbytës?

Kishte vetëm një mënyrë për të sqaruar gjithçka. Lavoisier mori një enë nga rafti, e cila quhej një balonë e sheshtë. Pjesa e poshtme e saj ishte e rrumbullakët dhe Lavoisier e ngrohi qafën e lartë dhe e përkuli në mënyrë që fillimisht të lakohej poshtë dhe pastaj përsëri lart.

Nëse në eksperimentin e tij të vitit 1769 anija i ngjante një pelikani, atëherë ajo aktuale dukej si një flamingo. Lavoisier derdhi katër ons merkuri të pastër në dhomën e poshtme të rrumbullakët të anijes (e etiketuar A në figurë). Anija u instalua në furrë në mënyrë që qafa e saj të ishte në një enë të hapur, gjithashtu të mbushur me merkur, dhe më pas u ngrit në një zile qelqi. Kjo pjesë e konfigurimit u përdor për të përcaktuar sasinë e ajrit që do të konsumohej gjatë eksperimentit. Pasi shënoi nivelin (LL) me një shirit letre, ai ndezi furrën dhe solli merkurin në dhomën A pothuajse në një valë.

Mund të supozojmë se asgjë e veçantë nuk ka ndodhur në ditën e parë. Një sasi e vogël merkuri avulloi dhe u vendos në muret e balonës së sheshtë. Topat që rezultuan ishin mjaft të rëndë për të rrjedhur përsëri poshtë. Por në ditën e dytë, pikat e kuqe filluan të formohen në sipërfaqen e merkurit - peshore. Gjatë ditëve në vijim, korja e kuqe u rrit në madhësi derisa arriti madhësinë e saj maksimale. Në ditën e dymbëdhjetë, Lavoisier ndaloi eksperimentin dhe bëri disa matje.

Në atë kohë, merkuri në kambanën e qelqit tejkaloi nivelin fillestar nga sasia e ajrit që u konsumua për të formuar shkallë. Duke marrë parasysh ndryshimet e temperaturës dhe presionit brenda laboratorit, Lavoisier llogariti se sasia e ajrit ishte ulur me rreth një të gjashtën e vëllimit të tij origjinal, d.m.th. nga 820 në 700 centimetra kub. Përveç kësaj, natyra e gazit ka ndryshuar. Kur një mi u vendos brenda kontejnerit që përmbante ajrin e mbetur, ai menjëherë filloi të mbytej dhe "qiriu i vendosur në këtë ajër u shua menjëherë, sikur të ishte futur në ujë". Por meqenëse gazi nuk shkaktoi sedimentim në ujin gëlqeror, ka më shumë të ngjarë t'i atribuohet azotit sesa "ajrit të ndenjur".

Por çfarë mori merkuri nga ajri gjatë djegies? Pasi hoqi shtresën e kuqe që ishte formuar në metal, Lavoisier filloi ta ngrohte atë në një kuti derisa u bë përsëri merkur, duke lëshuar nga 100 në 150 centimetra kub gaz - afërsisht të njëjtën sasi me merkurin e përthithur gjatë kalcinimit. Qiri i futur në këtë gaz "u dogj bukur" dhe qymyri nuk digjej, por "shkëlqeu me një dritë kaq të ndritshme saqë sytë mezi e duronin atë".

Kjo ishte një pikë kthese. Djegia, merkuri thithi ajrin "të gjallë" nga atmosfera, duke lënë azot. Reduktimi i merkurit përsëri çoi në çlirimin e ajrit "të gjallë". Kështu Lavoisier arriti të ndajë dy përbërësit kryesorë të ajrit atmosferik.

Për të qenë i sigurt, ai përziu tetë pjesë të ajrit "të gjallë" dhe dyzet e dy pjesë të azotit dhe tregoi se gazi që rezulton kishte të gjitha karakteristikat e ajrit të zakonshëm. Analiza dhe sinteza: "Këtu qëndron prova më bindëse e disponueshme në kimi: ajri, kur dekompozohet, rikombinohet."

Në 1777, Lavoisier raportoi rezultatet e kërkimit të tij tek anëtarët e Akademisë së Shkencave. Phlogiston doli të ishte një trillim. Djegia dhe kalcinimi ndodhën kur substanca thithi ajrin "të gjallë", të cilin ai e quajti oksigjen për shkak të rolit të tij në formimin e acideve. (Oxy do të thotë "pikante" në greqisht.) Thithja e oksigjenit nga ajri rezulton që në ajër të mbetet vetëm azot që nuk merr frymë.

Sa i përket gazit, i cili u quajt ajri "i ndenjur", ai u formua kur oksigjeni i çliruar gjatë reduktimit u kombinua me diçka në qymyr druri, duke krijuar atë që ne sot e quajmë dioksid karboni.

Vit pas viti, kolegët e Lavoisier, veçanërisht Priestley, ankoheshin për faktin se ai gjoja i kishte arroguar vetes epërsinë në eksperimentet që ata kryenin gjithashtu. Priestley një herë darkoi në shtëpinë e çiftit Lavoisier dhe u tregoi atyre për ajrin e tij të privuar nga phlogistoni dhe suedezin. farmacisti Scheele i dërgoi Lavoisier-it një letër që tregonte për përvojat tuaja. Por përkundër gjithë kësaj, ata vazhduan të mendojnë se oksigjeni është ajër pa flogiston.

Në shfaqjen Oxygen, e cila u shfaq premierë në vitin 2001, dy kimistë, Carl Djerassi dhe Roald Hoffman, krijuan një komplot në të cilin mbreti suedez i ftoi tre shkencëtarët në Stokholm për të vendosur se cili prej tyre duhet të konsiderohet zbuluesi i oksigjenit. Scheele ishte i pari që izoloi gazin dhe Priestley ishte i pari që publikoi një letër që sugjeronte ekzistencën e tij, por vetëm Lavoisier e kuptoi atë që ata kishin zbuluar.

Ai shikoi shumë më thellë dhe formuloi ligjin e ruajtjes së masës. Si rezultat reaksion kimik substanca - në këtë rast, djegia e merkurit dhe ajrit - ndryshon formën. Por masa as krijohet dhe as shkatërrohet. Sa më shumë substanca të hyjnë në reaksion, duhet të dalë e njëjta sasi. Siç mund të thotë një taksambledhës, bilanci duhet të balancohet gjithsesi.

Në 1794, gjatë terrorit revolucionar, babai i Lavoisier dhe Marie-Anne, së bashku me fermerë të tjerë taksash, u njohën si "armiq të popullit". Ata u sollën me një karrocë në Sheshin e Revolucionit, ku tashmë ishin ndërtuar skena prej druri, pamja e të cilave edhe në detaje i ngjante platformës mbi të cilën Lavoisier digjte diamante. Vetëm në vend të lenteve të mëdha kishte një arritje tjetër të teknologjisë franceze - gijotina.

Një mesazh u shfaq së fundmi në internet se gjatë ekzekutimit Lavoisier arriti të kryejë eksperimentin e tij të fundit. Fakti është se ata filluan të përdorin gijotinë në Francë sepse mendonin se ishte forma më humane e ekzekutimit - sjell vdekje të menjëhershme dhe pa dhimbje. Dhe tani Lavoisier pati mundësinë të zbulonte nëse ishte kështu. Në momentin që tehu i gijotinës i preku qafën, ai filloi t'i mbyllte sytë dhe e bëri aq sa mundi. Në turmë ishte një asistent që duhej të numëronte sa herë mund të mbyllte sytë. Është e mundur që kjo histori të jetë një trillim, por është mjaft në frymën e Lavoisier.

Pse Antoine Lavoisier e dogji diamantin?

Shekulli i tetëmbëdhjetë, Francë, Paris. Antoine Laurent Lavoisier, një nga krijuesit e ardhshëm të shkencës kimike, pas shumë vitesh eksperimentesh me substanca të ndryshme në qetësinë e laboratorit të tij, është i bindur vazhdimisht se ka bërë një revolucion të vërtetë në shkencë. Eksperimentet e tij kimike thelbësisht të thjeshta mbi djegien e substancave në vëllime të mbyllura hermetikisht hodhën poshtë plotësisht teorinë e pranuar përgjithësisht të phlogiston në atë kohë. Por provat e forta, rreptësisht sasiore në favor të teorisë së re të "oksigjenit" të djegies nuk pranohen në botën shkencore. Modeli vizual dhe i përshtatshëm i phlogiston është ngulitur shumë fort në kokën tonë.

Çfarë duhet bërë? Pasi ka kaluar dy ose tre vjet në përpjekje të pafrytshme për të mbrojtur idenë e tij, Lavoisier arrin në përfundimin se mjedisi i tij shkencor nuk është pjekur ende në argumente thjesht teorike dhe se ai duhet të marrë një rrugë krejtësisht tjetër. Në 1772, kimisti i madh vendosi të ndërmerrte një eksperiment të pazakontë për këtë qëllim. Ai i fton të gjithë të marrin pjesë në spektaklin e djegies... një copë diamanti me peshë në një kazan të mbyllur. Si mund t'i rezistojë kuriozitetit? Në fund të fundit, ne nuk po flasim për asgjë, por për një diamant!

Është fare e kuptueshme që, pas mesazhit të bujshëm, kundërshtarët e flaktë të shkencëtarit, të cilët më parë nuk kishin dashur të thelloheshin në eksperimentet e tij me të gjitha llojet e squfurit, fosforit dhe qymyrit, u derdhën në laborator së bashku me njerëzit e zakonshëm. Dhoma ishte e lëmuar deri në një shkëlqim dhe shkëlqeu jo më pak se një gur i çmuar i dënuar me djegie publike. Duhet thënë se laboratori i Lavoisier në atë kohë i përkiste një prej më të mirëve në botë dhe ishte plotësisht në përputhje me një eksperiment të shtrenjtë në të cilin kundërshtarët ideologjikë të pronarit tani thjesht ishin të etur për të marrë pjesë.

Diamanti nuk zhgënjeu: u dogj pa gjurmë të dukshme, sipas të njëjtave ligje që zbatoheshin për substancat e tjera të neveritshme. Asgjë domethënëse e re me pikë shkencore nuk ka ndodhur asnjë vizion. Por teoria e "oksigjenit", mekanizmi i formimit të "ajrit të lidhur" (dioksidi i karbonit) më në fund ka arritur në vetëdijen edhe të skeptikëve më të rreptë. Ata e kuptuan se diamanti nuk ishte zhdukur pa lënë gjurmë, por se nën ndikimin e zjarrit dhe oksigjenit kishte pësuar ndryshime cilësore dhe ishte kthyer në diçka tjetër. Në fund të fundit, në fund të eksperimentit, balona peshonte saktësisht po aq sa në fillim. Pra, me zhdukjen e rreme të diamantit para syve të të gjithëve, fjala "phlogiston", që do të thotë një hipotetike komponent substancat që pretendohet se janë humbur gjatë djegies së tij.

Por një vend i shenjtë nuk është kurrë bosh. Njëri shkoi, tjetri erdhi. Teoria e phlogistonit u zëvendësua nga një ligj i ri themelor i natyrës - ligji i ruajtjes së materies. Lavoisier u njoh nga historianët e shkencës si zbuluesi i këtij ligji. Diamanti ndihmoi të bindte njerëzimin për ekzistencën e tij. Në të njëjtën kohë, të njëjtët historianë kanë krijuar re të tilla mjegullore rreth ngjarjes së bujshme, saqë duket ende mjaft e vështirë për të kuptuar besueshmërinë e fakteve. Një prioritet zbulim i rëndësishëm Prej shumë vitesh, dhe pa asnjë arsye, është kontestuar nga qarqet “patriotike” të shumicës. vende të ndryshme: Rusia, Italia, Anglia...

Cilat argumente mbështesin pretendimet? Më qesharakët. Në Rusi, për shembull, ligji i ruajtjes së materies i atribuohet Mikhail Vasilyevich Lomonosov, i cili në fakt nuk e zbuloi atë. Për më tepër, si provë, shkarravitësit e shkencës kimike përdorin paturpësisht fragmente nga korrespondenca e tij personale, ku shkencëtari, duke ndarë me kolegët arsyetimin e tij për vetitë e materies, gjoja dëshmon personalisht në favor të këtij këndvështrimi.

Historiografët italianë i shpjegojnë pretendimet e tyre për përparësinë e një zbulimi botëror në shkencën kimike me faktin se... Lavoisier nuk ishte i pari që pati idenë për të përdorur diamantin në eksperimente. Rezulton se në vitin 1649, shkencëtarët e shquar evropianë u njohën me letra që raportonin eksperimente të ngjashme. Ato u siguruan nga Akademia e Shkencave të Firences dhe nga përmbajtja e tyre rezultoi se alkimistët vendas kishin ekspozuar tashmë diamante dhe rubin në zjarr të fortë, duke i vendosur ato në enë të mbyllura hermetikisht. Në të njëjtën kohë, diamantet u zhdukën, por rubinët u ruajtën në formën e tyre origjinale, nga e cila u nxorr përfundimi për diamantin si "një gur me të vërtetë magjik, natyra e të cilit kundërshton shpjegimin". Edhe çfarë? Ne të gjithë, në një mënyrë apo tjetër, po ndjekim gjurmët e paraardhësve tanë. Dhe fakti që alkimistët e mesjetës italiane nuk e njihnin natyrën e diamantit sugjeron vetëm se shumë gjëra të tjera ishin të paarritshme për ndërgjegjen e tyre, duke përfshirë pyetjen se ku shkon masa e një substance kur nxehet në një enë që përjashton akses në ajër.

Ambiciet autoriale të britanikëve gjithashtu duken shumë të lëkundshme, pasi ata në përgjithësi mohojnë përfshirjen e Lavoisier në eksperimentin e bujshëm. Sipas mendimit të tyre, aristokratit të madh francez iu vlerësua padrejtësisht merita që në fakt i përkiste bashkatdhetarit të tyre Smithson Tennant, i cili njihet për njerëzimin si zbuluesi i dy metaleve më të shtrenjta në botë - osmiumit dhe iridiumit. Ishte ai, siç pretendojnë britanikët, që bëri marifete të tilla demonstruese. Në veçanti, ai dogji diamantin në një enë të artë (më parë grafit dhe qymyr). Dhe ishte ai që doli në përfundimin e rëndësishëm për zhvillimin e kimisë se të gjitha këto substanca janë të së njëjtës natyrë dhe, pas djegies, formojnë dioksid karboni në përputhje të rreptë me peshën e substancave që digjen.

Por sado që disa historianë të shkencës përpiqen, qoftë edhe në Rusi, qoftë edhe në Angli, ta nënçmojnë arritje të jashtëzakonshme Lavoisier dhe i caktojnë atij një rol dytësor në kërkimin unik, ata ende dështojnë. Francezi brilant vazhdon të mbetet në sytë e komunitetit botëror si një njeri me një mendje gjithëpërfshirëse dhe origjinale. Mjafton të kujtojmë eksperimentin e tij të famshëm me ujin e distiluar, i cili njëherë e përgjithmonë tronditi pikëpamjen e shumë shkencëtarëve në atë kohë mbi aftësinë e ujit për t'u kthyer në një substancë të fortë kur nxehet.

Kjo pikëpamje e pasaktë u formua në bazë të vëzhgimeve të mëposhtme. Kur uji u avullua «deri në tharje», në fund të enës u gjet pa ndryshim një mbetje e fortë, e cila për thjeshtësi quhej «tokë». Këtu u fol për kthimin e ujit në tokë.

Në 1770, Lavoisier e vuri në provë këtë mençuri konvencionale. Si fillim, ai bëri gjithçka për të marrë ujin më të pastër të mundshëm. Kjo mund të arrihet atëherë vetëm në një mënyrë - distilim. Duke marrë ujin më të mirë të shiut në natyrë, shkencëtari e distiloi atë tetë herë. Pastaj mbushi një enë qelqi të peshuar më parë me ujë të pastruar nga papastërtitë, e mbylli hermetikisht dhe e regjistroi përsëri peshën. Pastaj, për tre muaj, ai e ngrohi këtë enë në një djegës, duke e çuar përmbajtjen e saj pothuajse në një valë. Si rezultat, me të vërtetë kishte "tokë" në fund të enës.

Por nga ku? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, Lavoisier përsëri peshoi enën e thatë, masa e së cilës ishte zvogëluar. Pasi konstatoi se pesha e anijes kishte ndryshuar aq sa ishte shfaqur "toka" në të, eksperimentuesi kuptoi se mbetja e ngurtë që kishte ngatërruar kolegët e tij thjesht po kullohej nga xhami dhe nuk mund të flitej për ndonjë mrekulli. shndërrimet e ujit në tokë. Këtu ndodh një proces kimik kurioz. Dhe nën ndikimin e temperaturave të larta vazhdon shumë më shpejt.

Karboni (anglisht Carbon, frëngjisht Carbone, gjermanisht Kohlenstoff) në formën e qymyrit, blozës dhe blozës është i njohur për njerëzimin që nga kohra të lashta; rreth 100 mijë vjet më parë, kur paraardhësit tanë zotëronin zjarrin, ata merreshin me qymyr dhe blozë çdo ditë. Ndoshta, njerëzit shumë të hershëm u njohën me modifikimet alotropike të karbonit - diamantit dhe grafitit, si dhe qymyrit fosil. Nuk është për t'u habitur që djegia e substancave që përmbajnë karbon ishte një nga proceset e para kimike që i interesoi njeriut. Meqenëse substanca djegëse u zhduk kur konsumohej nga zjarri, djegia konsiderohej një proces i dekompozimit të substancës, dhe për këtë arsye qymyri (ose karboni) nuk konsiderohej element. Elementi ishte zjarri - një fenomen që shoqëron djegien; Në mësimet e lashta rreth elementeve, zjarri zakonisht shfaqet si një nga elementët. Në fund të shekujve XVII - XVIII. U ngrit teoria e phlogiston, e paraqitur nga Becher dhe Stahl. Kjo teori njohu praninë në çdo trup të djegshëm të një substance të veçantë elementare - një lëng pa peshë - phlogiston, i cili avullon gjatë procesit të djegies. Meqenëse kur digjet një sasi e madhe qymyrguri, mbetet vetëm pak hi, phlogistics besonte se qymyri ishte pothuajse flogiston i pastër. Kjo është ajo që shpjegoi, në veçanti, efektin "flogistikues" të qymyrit - aftësinë e tij për të rivendosur metalet nga "gëlqeret" dhe xehet. Flogjistika e mëvonshme, Reaumur, Bergman dhe të tjerët, tashmë filluan të kuptojnë se qymyri është një substancë elementare. Sidoqoftë, "thëngjilli i pastër" u njoh për herë të parë si i tillë nga Lavoisier, i cili studioi procesin e djegies së qymyrit dhe substancave të tjera në ajër dhe oksigjen. Në librin "Metod of Chemical Nomenklature" (1787) nga Guiton de Morveau, Lavoisier, Berthollet dhe Fourcroix, emri "karbon" (karbon) u shfaq në vend të frëngjisht "thëngjill i pastër" (charbone pur). Me të njëjtin emër, karboni shfaqet në "Tabela e trupave të thjeshtë" në "Librin Elementar të Kimisë" të Lavoisier. Në 1791, kimisti anglez Tennant ishte i pari që mori karbon të lirë; ai kaloi avujt e fosforit mbi shkumësin e kalcinuar, duke rezultuar në formimin e fosfatit të kalciumit dhe karbonit. Dihet prej kohësh që diamanti digjet pa lënë mbetje kur nxehet fort. Në vitin 1751, mbreti francez Francis I ra dakord të jepte diamant dhe rubin për eksperimente me djegie, pas së cilës këto eksperimente madje u bënë modë. Doli që vetëm diamanti digjet, dhe rubini (oksidi i aluminit me një përzierje të kromit) mund t'i rezistojë ngrohjes së zgjatur në fokusin e lenteve të ndezjes pa dëmtim. Lavoisier kreu një eksperiment të ri për djegien e diamanteve duke përdorur një makinë të madhe ndezëse dhe arriti në përfundimin se diamanti është karbon kristalor. Alotropi i dytë i karbonit - grafit në periudhën alkimike u konsiderua si një shkëlqim i modifikuar i plumbit dhe u quajt plumbago; Vetëm në vitin 1740 Pott zbuloi mungesën e ndonjë papastërtie të plumbit në grafit. Scheele studioi grafitin (1779) dhe, duke qenë një flogistician, e konsideroi atë një lloj të veçantë trupi squfuri, një qymyr mineral të veçantë që përmban "acid ajror" të lidhur (CO 2) dhe një sasi të madhe phlogistoni.

Njëzet vjet më vonë, Guiton de Morveau e ktheu diamantin në grafit dhe më pas në acid karbonik duke u ngrohur me kujdes.

Emri ndërkombëtar Carboneum vjen nga latinishtja. karbo (thëngjill). Kjo fjalë është me origjinë shumë të lashtë. Krahasohet me kremin - të digjet; rrënjë sag, cal, rusisht gar, gal, gol, sanskritisht sta do të thotë ziej, gatuaj. Fjala "karbo" lidhet me emrat e karbonit në gjuhë të tjera evropiane (karbon, karbon, etj.). Kohlenstoff gjerman vjen nga Kohle - qymyr (gjermanishtja e vjetër kolo, suedeze kylla - për të ngrohur). Ugorati i vjetër ruse, ose ugarati (për të djegur, përvëluar) ka rrënjën gar, ose male, me një kalim të mundshëm në gol; qymyr në rusishten e vjetër yugal, ose qymyr, me të njëjtën origjinë. Fjala diamant (Diamante) vjen nga greqishtja e vjetër - i pathyeshëm, i palëkundur, i fortë dhe grafit nga greqishtja - shkruaj unë.

NË fillimi i XIX V. fjala e vjetër qymyr në literaturën kimike ruse ndonjëherë zëvendësohej me fjalën "karbonat" (Scherer, 1807; Severgin, 1815); Që nga viti 1824, Soloviev prezantoi emrin karbon.

Fjala "diamant" vjen nga gjuha greke. Përkthehet në Rusisht si "". Në të vërtetë, për të dëmtuar këtë gur duhen bërë përpjekje mbinjerëzore. Ai pret dhe gërvisht të gjitha mineralet e njohura për ne, ndërsa vetë mbetet i padëmtuar. Acidi nuk e dëmton atë. Një ditë, për kuriozitet, u krye një eksperiment në një farkë: një diamant u vendos në një kudhër dhe u godit me një çekiç. Ai i hekurt pothuajse u nda në dysh, por guri mbeti i paprekur.

Diamanti digjet me një ngjyrë të bukur kaltërosh.

Nga të gjitha të ngurta Diamanti ka përçueshmërinë më të lartë termike. Është rezistent ndaj fërkimit, madje edhe ndaj metalit. Ky është minerali më elastik me raportin më të ulët të kompresimit. Një veti interesante e diamantit është të ndriçojë edhe nën ndikimin e rrezeve artificiale. Shkëlqen me të gjitha ngjyrat e ylberit dhe përthyhet ngjyrën në një mënyrë interesante. Ky gur duket se është i ngopur me ngjyrën e diellit dhe më pas e rrezaton atë. Siç e dini, një diamant natyral nuk është i bukur, por është prerja që i jep bukurinë e vërtetë. Një gur i çmuar i bërë nga një diamant i prerë quhet diamant.

Historia e eksperimenteve

Në shekullin e 17-të në Angli, Boyle arriti të digjte një diamant duke i ndriçuar atij një rreze dielli përmes një lente. Sidoqoftë, në Francë, përvoja me kalcinimin e diamanteve në një enë shkrirjeje nuk dha ndonjë rezultat. Argjendari francez që kreu eksperimentin gjeti vetëm një shtresë të hollë pllake të errët në gurë. Në fund të shekullit të 17-të, shkencëtarët italianë Averani dhe Tardgioni, ndërsa përpiqeshin të bashkonin dy diamante së bashku, ishin në gjendje të vendosnin temperaturën në të cilën digjet një diamant - nga 720 në 1000 ° C.

Diamanti nuk shkrihet për shkak të strukturës së tij të fortë rrjetë kristali. Të gjitha përpjekjet për të shkrirë mineralin përfunduan me djegien e tij.

Fizikani i madh francez Antoine Lavoisier shkoi më tej, duke vendosur të vendosë diamante në një enë qelqi të mbyllur dhe ta mbushë atë me oksigjen. Duke përdorur një lente të madhe, ai i ngrohi gurët dhe ata u dogjën plotësisht. Pasi studiuan përbërjen e ajrit, ata zbuluan se përveç oksigjenit, ai përmban dioksid karboni, i cili është një përbërje e oksigjenit dhe karbonit. Kështu, u mor përgjigja: diamantet digjen, por vetëm me qasje në oksigjen, d.m.th. në ajër të hapur. Kur digjet, diamanti shndërrohet në dioksid karboni. Prandaj, ndryshe nga qymyri, pas djegies së një diamanti, nuk mbetet as hi. Eksperimentet e shkencëtarëve kanë konfirmuar një tjetër veti të diamantit: në mungesë të oksigjenit, diamanti nuk digjet, por struktura e tij molekulare ndryshon. Në një temperaturë prej 2000°C, grafiti mund të merret në vetëm 15-30 minuta.