Joseph Black Biography, Experimentos, Contribuições e Descobertas

Joseph Black (1728-1799) era um químico, físico, professor e médico escocês. Ele realizou seu trabalho profissional em seu país natal e é considerado um dos produtos químicos mais ilustres do mundo, bem como um dos pais fundadores da química moderna.

Suas meticulosas técnicas de pesquisa serviram de inspiração em seu tempo e elas ainda estão hoje. Suas contribuições mais importantes se concentraram no campo da termodinâmica, onde ele estabeleceu uma clara distinção entre temperatura e calor.

Joseph Black. Por Rogers, J [Domínio Público]

Também é conhecido por suas descobertas sobre magnésia, calor latente, calor específico e dióxido de carbono. Ele foi professor de anatomia e química na Universidade de Glasgow por 10 anos a partir de 1756 e, posteriormente, professor de medicina e química na Universidade de Edimburgo, onde lecionou por mais de 30 anos.

Black viveu e trabalhou no contexto da ilustração escocesa, um notável florescimento da vida intelectual que ocorreu em Edimburgo, Glasgow e Aberdeen durante a segunda metade do século 18.

Ele tinha uma vida social muito ativa e se tornou um membro eminente dos círculos literários e científicos da época. Ele se cercou de personagens ilustres como o filósofo David Hume, o economista Adam Smith e o geólogo James Hutton.

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Biografia

Primeiros anos

Joseph Black nasceu em 1728 em Bordeaux (França). Ele era um dos filhos de John Black, um comerciante de vinhos Ulter de origem escocesa com sede na cidade francesa. Sua mãe era Margaret Gordon, nascida em Aberdeen (Escócia) e que, durante seus primeiros anos, estava no comando da educação de Black.

Mais tarde, aos 12 anos, ele foi enviado à escola de Belfast para aprender grego e latim.

formação universitária

Em 1746, com 18 anos, ele entrou na Universidade de Glasgow, onde estudou por quatro anos antes de passar outros quatro na Universidade de Edimburgo, uma instituição em que conseguiu obter a carreira de medicina.

Depois de optar por medicina como profissão, Black estava sob a tutela de um professor de química inovador, William Cullen. O médico escocês e o químico Cullen estavam iniciando um novo curso de conferência de química naquela época.

Black se tornou seu assistente de laboratório antes de se mudar para a Universidade de Edimburgo em 1752 para continuar seus estudos médicos.

Ele não se formou em medicina em Glasgow porque foi atraído pela Universidade de Edimburgo, já que seu corpo docente gostava de maior prestígio. Antes de se formar, os alunos tiveram que preparar uma tese.

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Ele era um estudante particularmente diligente e realizou uma série de experimentos sobre as propriedades químicas de um álcali, particularmente a magnésia alba, agora conhecida como carbonato de magnésio.

A tese teve que ter uma conexão médica, então Black descreveu a aplicação desta substância a pequenos distúrbios digestivos. Ele escreveu seu trabalho sobre o tratamento de pedras nos rins com carbonato de magnésio. Eles deram a ele o título de Medicina em 1754.

Ensino

Ele foi professor de anatomia e química na Universidade de Glasgow por 10 anos, a partir de 1756, e depois professor de medicina e química na Universidade de Edimburgo de 1766, onde lecionou e ditou aulas por mais de 30 anos.

Em 1766, ele decidiu seguir os passos de William Cullen, seu amigo e ex -professor da Universidade de Glasgow, e se mudou para Edimburgo como professor de medicina e química.

A partir desse momento, ele deixou a pesquisa e se dedicou exclusivamente ao ensino. Ele obteve assistência a suas conferências para aumentar anualmente por mais de trinta anos. Suas palestras tiveram um grande impacto na disseminação da química.

Black era um dos professores mais populares da universidade. Seu curso de química atraiu um grande número de estudantes. Além de apresentar problemas de vanguarda e selecionar meticulosamente experimentos visualmente atraentes, ele usou uma ampla gama de ferramentas de ensino bem -sucedidas que tornaram a química acessível a todos os seus alunos.

Esses estudantes vieram de todo o Reino Unido, as colônias e a Europa. Centenas deles mantiveram as notas de suas conferências e espalharam suas idéias depois de deixar a universidade.

Últimos anos

Black nunca se casou, embora pareça que era popular entre as mulheres. Ele era um homem modesto e um excelente professor. Ele tinha uma vida social muito ativa e se tornou um membro eminente dos círculos literários e científicos da época. Ele se cercou de personagens ilustres como o filósofo David Hume, o economista Adam Smith e o geólogo James Hutton.

Em 17 de novembro de 1783, tornou -se um dos fundadores da Sociedade Real de Edimburgo. De 1788 a 1790, ele foi presidente do Royal College of Physicians of Edimburg. Além disso, ele fazia parte do Comitê de Revisão das Edições da Farmacopeia Edinburgensis do Colégio em 1774, 1783 e 1794.

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A pesquisa e o ensino de Black foram reduzidos como resultado de sua saúde fraca. Desde 1793, seu estado de saúde piorou ainda mais e gradualmente se aposentou de suas funções de ensino. Em 1795, Charles Hope foi nomeado seu coadjutor e em 1797 ele ensinou sua última conferência.

Joseph Black morreu em sua casa em Edimburgo, em 1799 aos 71 anos de idade. Está enterrado no cemitério de grisachos, em uma área conhecida como prisão de aliança.

Experimentos

No início de sua carreira científica, Black estudou as propriedades da magnésia alba, um carbonato básico de magnésio que o levou a descobrir o que ele chamou de "ar fixo", que atualmente é conhecido como dióxido de carbono.

Foi a primeira vez que alguém mostrou que o ar era composto por mais de um gás. Além disso, em 1755, ele se tornou a primeira pessoa a reconhecer o magnésio como um elemento.

Após seu retorno a Glasgow em 1756, ele conheceu James Watt, que despertou seu interesse pelas propriedades de objetos e substâncias quando foram aquecidos. Seu trabalho foi a primeira investigação sistemática do que mais tarde foi conhecido como termodinâmica.

Os experimentos que ele realizou o levaram a descobrir conceitos como calor latente e calor específico. Além disso, eles contribuíram para o trabalho paralelo de James Watt no desenvolvimento do motor a vapor e transformaram a maneira como o calor foi medido.

Contribuições e descobertas

Balança analítica

Por volta de 1750, quando eu ainda era estudante, Black desenvolveu o equilíbrio analítico com base em um ponto de suporte de luz com luz leve em um pivô em forma de cunha. Cada braço carregava um disco no qual a amostra ou os pesos de referência foram colocados.

Excedeu em muito a precisão de qualquer outro equilíbrio da época e se tornou uma importante ferramenta científica para a maioria dos laboratórios de química.

Dióxido de carbono

Joseph Black também explorou as propriedades de um gás produzido após várias reações. Ele descobriu que o calcário (carbonato de cálcio) poderia ser aquecido ou tratado com ácidos para produzir um gás que ele chamou de "ar fixo".

Depois de conduzir um experimento no qual ele trancou um mouse e uma vela em uma caixa com CO_2, Ele observou que o ar fixo era mais denso. O mouse morreu e a vela saiu, então ele deduziu que este ar estava decepcionado.

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Calor latente e calor específico

Black também estava interessado em ciência do calor. No século 18, havia várias teorias contraditórias sobre a natureza do calor e sua relação com a temperatura. As investigações de Black não apenas esclareceram a diferença entre temperatura e calor, mas também resultaram na teoria do calor latente.

Em 1761, ele deduziu que a aplicação de calor no gelo em seu ponto de fusão não causa um aumento de temperatura, mas sim um aumento na quantidade de água na mistura.

Ele também observou que a aplicação de calor à água fervente não resulta em um aumento na temperatura de uma mistura de água/vapor, mas em uma quantidade maior de vapor. A partir dessas observações, ele concluiu que o calor aplicado havia combinado com as partículas de gelo e água fervente, para se tornar um calor latente.

A teoria do calor latente marca o início da termodinâmica, por isso foi uma de suas contribuições científicas mais importantes e na qual sua reputação científica é baseada principalmente. Ele também mostrou que diferentes substâncias têm diferentes aquecimentos específicos.

Além disso, essa teoria acabou sendo muito importante no desenvolvimento do motor a vapor. O calor latente da água é maior em comparação com outros líquidos, por isso foi muito útil nas tentativas de James Watt de melhorar a eficiência da máquina de vapor inventada por Thomas Newcomen.

Joseph Black e Watt se tornaram amigos e colaboradores depois de se encontrarem em 1757, enquanto ambos estavam em Glasgow. Black forneceu financiamento significativo e outros tipos de apoio às primeiras investigações de Watt no campo de energia a vapor.

Referências

1. Boantza, v. D. (2016). A iluminação de Joseph Black. Anais da ciência.
2. Breathnach, c. S. (2000). Joseph Black (1728-1799): um hábito precoce de quantificação e interpretação. Jornal de Biografia Médica
3. Guelac, h. (1957). Joseph Black and Fixer Air: Parte II. ISIS.
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5. West, J. B. (2014). Joseph Black, dióxido de carbono, calor latente e o início da descoberta do gás respiratório. American Journal of Physiology-Lung Cellular e Fisiologia Molecular