تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

كتاب "تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء " (1774-1786) هو عمل من ستة مجلدات نشره العالم البريطاني الموسوعي جوزيف بريستلي في القرن الثامن عشر، والذي يسرد سلسلة من تجاربه على "الهواء" أو الغازات ، وأبرزها اكتشافه لغاز الأكسجين (الذي أطلق عليه اسم "الهواء منزوع الفلوجستون"). [ 1 ]

ألحان

أثناء عمله مرافقًا للورد شيلبورن ، كان لدى بريستلي متسع من الوقت لإجراء بحوث علمية. حتى أن الإيرل أنشأ له مختبرًا. اقتصرت تجارب بريستلي خلال سنوات إقامته في كالني بشكل شبه كامل على "الهواء"، ومن هذا العمل انبثقت أهم نصوصه العلمية: المجلدات الستة من " تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء ". [ 2 ] ساهمت هذه التجارب في دحض آخر بقايا نظرية العناصر الأربعة ؛ وكما كتب أحد كُتّاب سيرته الأوائل: "بشكل عام، بذل [بريستلي] جهدًا يفوق أيًا من معاصريه في اقتلاع وتدمير التعميم الوحيد الذي سعى أسلافه المباشرون من خلاله إلى تجميع وربط ظواهر الكيمياء"، إلا أنه "لم يكن قادرًا على إدراك هذه الحقيقة على الإطلاق". [ 3 ] يصعب تصنيف عمل بريستلي على "الهواء". كما يشير مؤرخ العلوم سيمون شافير ، فقد "نُظر إليه على أنه فرع من الفيزياء، أو الكيمياء، أو الفلسفة الطبيعية، أو نسخة شديدة الخصوصية من ابتكار بريستلي نفسه". [ 4 ] كما كانت هذه المجلدات مشروعًا علميًا وسياسيًا لبريستلي؛ إذ جادل فيها بأن العلم قادر على تدمير "السلطة غير المستحقة والمغتصبة"، وكتب أن الحكومة "لديها سبب للارتجاف حتى من مضخة هواء أو آلة كهربائية ". [ 5 ]

حوض هوائي ، وأسطوانات تجميع زجاجية، ومعدات أخرى استخدمها بريستلي في تجاربه على الغازات. تعرض الأسطوانة اليمنى غصنًا من النعناع ، ​​مما يدل على أن النباتات تولد الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون.
إهداء إلى اللورد شيلبورن في المجلد الأول من كتاب التجارب والملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء (1774).
إهداء إلى اللورد شيلبورن في المجلد الأول من كتاب التجارب والملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء (1774).

أوجز المجلد الأول من كتاب بريستلي " تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء" العديد من الاكتشافات المهمة: تجارب أدت في نهاية المطاف إلى اكتشاف عملية التمثيل الضوئي واكتشاف أنواع مختلفة من الهواء: "الهواء النيتروجيني" ( أكسيد النيتريك ، NO)، و"بخار روح الملح" (الذي سُمي لاحقًا "الهواء الحمضي" أو "الهواء الحمضي البحري"؛ حمض الهيدروكلوريك اللامائي ، HCl)، و"الهواء القلوي" ( الأمونيا ، NH3 ) ، و"الهواء النيتروجيني المخفف" أو "الهواء النيتروجيني منزوع الفلوجستون" ( أكسيد النيتروز ، N2O ) ، و"الهواء منزوع الفلوجستون" ( الأكسجين ، O2 ) . كما طور بريستلي "اختبار الهواء النيتروجيني"، الذي يقيس "جودة الهواء": باستخدام "حوض هوائي"، كان يخلط الهواء النيتروجيني مع عينة اختبار، فوق الماء أو الزئبق، ويقيس الانخفاض في الحجم - وهو مبدأ قياس جودة الهواء . [ 6 ] بعد نبذة تاريخية عن دراسة الألحان، شرح تجاربه بأسلوب صريح وشفاف: "يقول كل ما يعرفه أو يعتقده: الشكوك والحيرة والأخطاء تُدوّن بصدقٍ مُنعش." [ 7 ] كما اخترع ووصف أجهزة تجريبية رخيصة وسهلة التجميع. ولذلك، اعتقد زملاؤه أن بإمكانهم بسهولة إعادة تجارب بريستلي للتحقق منها أو للإجابة عن الأسئلة التي حيّرته. [ 8 ]

على الرغم من أن العديد من نتائجه حيرته، استخدم بريستلي نظرية الفلوجستون لحل هذه الصعوبات. إلا أن هذه النظرية قادته إلى استنتاج وجود ثلاثة أنواع فقط من "الهواء": "ثابت"، و"قلوي"، و"حمضي". تجاهل بريستلي الكيمياء الناشئة في عصره، بل ورفضها تمامًا في هذه المجلدات. وبدلًا من ذلك، ركز على الغازات و"التغيرات في خصائصها المحسوسة"، كما فعل فلاسفة الطبيعة من قبله. عزل أول أكسيد الكربون (CO)، لكن يبدو أنه لم يدرك أنه "هواء" منفصل عن الأنواع الأخرى التي اكتشفها. [ 9 ]

اكتشاف الأكسجين

بعد نشر المجلد الأول من كتاب " التجارب والملاحظات" ، أجرى بريستلي سلسلة أخرى من التجارب. في أغسطس 1774، عزل "هواءً" بدا جديدًا تمامًا، لكن لم تسنح له الفرصة لمتابعة الأمر لأنه كان على وشك القيام بجولة في أوروبا مع شيلبورن. مع ذلك، تمكن بريستلي، أثناء وجوده في باريس، من تكرار التجربة أمام آخرين، بمن فيهم أنطوان لافوازييه . بعد عودته إلى بريطانيا في يناير 1775، واصل تجاربه واكتشف هواء حمض الكبريتيك ( ثاني أكسيد الكبريت ، SO2 ) . في مارس، راسل عدة أشخاص بشأن "الهواء" الجديد الذي اكتشفه قبل عدة أشهر. قُرئت إحدى هذه الرسائل بصوت عالٍ أمام الجمعية الملكية ، ونشر بحثًا في مجلة "المعاملات الفلسفية " بعنوان "سرد لاكتشافات أخرى في مجال الهواء". أطلق بريستلي على المادة الجديدة اسم "الهواء منزوع الفلوجستون"، ووصفها بأنها "أفضل بخمس أو ست مرات من الهواء العادي لأغراض التنفس والالتهابات، وأعتقد أنها أفضل في كل استخدام آخر للهواء الجوي العادي". [ 10 ] كان قد اكتشف غاز الأكسجين (O2 ) . تبدأ ورقته البحثية، بعد تنقيحها لكتاب "التجارب والملاحظات" ، بما يلي:

سيقدم محتوى هذا القسم مثالاً واضحاً على صحة ملاحظة ذكرتها مراراً في كتاباتي الفلسفية [الطبيعية]  ... وهي أن ما نسميه الصدفة - أي، من الناحية الفلسفية، ملاحظات الأحداث الناشئة عن أسباب مجهولة - يعود في هذا المجال إلى حد كبير إلى ما نسميه الصدفة ، أكثر من أي تصميم محدد أو نظرية  مسبقة. ... أما أنا، فأعترف صراحةً أنني في بداية تجاربي المذكورة في هذا القسم، كنت بعيداً كل البعد عن تكوين أي فرضية تقود إلى الاكتشافات التي توصلت إليها أثناء متابعتها، لدرجة أنها كانت ستبدو لي مستبعدة للغاية لو أُخبرت بها؛ وعندما بدأت الحقائق الحاسمة تتضح لي في النهاية، كان ذلك ببطء شديد، وبتردد كبير، كما يخجل منه طلاب مدرسة إيروكوا ريدج الثانوية، قبل أن أستسلم لدليل حواسي. [التشديد من بريستلي] [ 11 ]

جمع بريستلي بحثه عن الأكسجين وعدة أبحاث أخرى في مجلد ثانٍ بعنوان " تجارب وملاحظات على الهواء " ونشره عام ١٧٧٦. لم يُركز بريستلي على اكتشافه "الهواء منزوع الفلوجستون" (مؤجلاً ذلك إلى الجزء الثالث من المجلد)، بل ناقش في المقدمة أهمية هذه الاكتشافات للدين العقلاني. يسرد بحثه الاكتشاف بترتيب زمني، مُشيرًا إلى التأخيرات الطويلة بين التجارب وحيرته الأولية. لذا، يصعب تحديد متى "اكتشف" بريستلي الأكسجين بدقة. [ ١٢ ] يُعد هذا التأريخ مهمًا، إذ يُنسب الفضل في اكتشاف الأكسجين أيضًا إلى كل من لافوازييه والصيدلي السويدي كارل فيلهلم شيل ، حيث كان شيل أول من عزل الغاز (مع أنه نشر بحثه بعد بريستلي)، وكان لافوازييه أول من وصفه بأنه "هواء نقي كامل دون تغيير" (وليس "هواء منزوع الفلوجستون"). [ ١٣ ]

العمل العلمي على الهواء

في هذا القسم، تم تجميع قائمة بجميع كتب بريستلي العلمية حول الأثير. ولا تشمل القائمة أيًا من الأوراق العلمية العديدة التي كتبها أيضًا لمجلات مختلفة حول هذا الموضوع (انظر: قائمة أعمال جوزيف بريستلي ).

كتب من عام 1772 إلى عام 1790:

كتب من عام 1791 إلى عام 1803:

  • تجارب على توليد الهواء من الماء؛ والتي تسبقها تجارب تتعلق بتحلل الهواء المنزوع الفلوجستون والقابل للاشتعال . لندن، 1793. [ 14 ]
  • رؤساء محاضرات في دورة الفلسفة التجريبية؛ أُلقيت في الكلية الجديدة في هاكني . [أول 10 محاضرات من أصل 36 محاضرة تتناول موضوع الألحان]. لندن، 1794. [ 14 ]
  • اعتبارات حول مذهب الفلوجستون وتحلل الماء . فيلادلفيا، 1796.
  • تجارب وملاحظات تتعلق بتحليل هواء الغلاف الجوي؛ بالإضافة إلى تجارب أخرى تتعلق بتكوين الهواء من الماء. [قُدِّمَتْ أمام الجمعية الفلسفية الأمريكية في الخامس والتاسع عشر من فبراير عام ١٧٩٦، ونُشِرَتْ في منشوراتها. أُضِيفَتْ إليها أيضًا: تأملات في مذهب الفلوجستون، وتحلل الماء ، موجهة إلى السادة بيرتوليه وغيرهم]. لندن، ١٧٩٦. [ ١٤ ]
  • اعتبارات حول مذهب الفلوجستون وتحلل الماء، الجزء الثاني . فيلادلفيا، 1797. [ 15 ]
  • تم إثبات نظرية الفلوجستون ودحض نظرية تركيب الماء . نورثمبرلاند، 1800.
  • تم إثبات مبدأ الفلوجستون، مع ملاحظات حول تحويل الحديد إلى فولاذ، في رسالة إلى السيد نيكلسون . طُبعت عام 1803. [ 14 ]

ملحوظات

  1. ↑ بريستلي، جوزيف. تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء . لندن: دبليو. بوير وجيه. نيكولز، 1774؛ —. تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء . المجلد 2. لندن: مطبوعات جيه. جونسون، 1775؛ —. تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء . لندن: مطبوعات جيه. جونسون، 1777. توجد عدة طبعات مختلفة من هذه المجلدات، وكل منها مهمة.
  2. ↑ انظر جيبس ​​67-83 للحصول على وصف لجميع تجاربه خلال هذا الوقت؛ ثورب، 170 وما بعدها.
  3. ↑ ثورب، 167-168.
  4. ↑ شافر، 152.
  5. ↑ مقتبس في كرامنيك، 11-12؛ انظر أيضًا سكوفيلد، المجلد 2، 121-124.
  6. ↑ فروتون، 20؛ 29
  7. ↑ سكوفيلد، المجلد 2، 98؛ اقتباس من ثورب، 171.
  8. ↑ سكوفيلد، المجلد 1، 259-69؛ جاكسون، 110-14؛ ثورب، 76-77؛ 178-79؛ أوغلو، 229-39.
  9. ↑ Schofield, Vol. 2, 103; 93–105; Uglow, 240–41; انظر Gibbs 105–116 للحصول على وصف لهذه التجارب.
  10. ↑ مقتبس في سكوفيلد، المجلد 2، 107.
  11. ↑ مقتبس في ثورب، 192.
  12. ↑ سكوفيلد، المجلد 2، 105-119؛ انظر أيضًا جاكسون، 126-27؛ 163-64؛ 166-174؛ جيبس، 118-123؛ أوجلو، 229-231؛ 241.
  13. ↑ كون، 53-55.
  14. 1 2 3 4 5 جوزيف بريستلي على الإنترنت. "الأعمال الكاملة لبريستلي" .
  15. ↑ سكوفيلد، روبرت إي. جوزيف بريستلي المستنير: دراسة لحياته وعمله من عام 1773 إلى عام 1804. يونيفرسيتي بارك: مطبعة جامعة ولاية بنسلفانيا (2004). ISBN 0-271-02459-3.

فهرس

  • فروتون، جوزيف س. الأساليب والطرائق في تطور الكيمياء . فيلادلفيا: الجمعية الفلسفية الأمريكية، 2002. ISBN 0-87169-245-7
  • جيبس، إف دبليو جوزيف بريستلي: مغامر في العلوم وبطل الحقيقة . لندن: توماس نيلسون وأولاده، 1965.
  • جاكسون، جو، عالم على نار: زنديق، وأرستقراطي، وسباق اكتشاف الأكسجين . نيويورك: فايكنغ، 2005. ISBN 0-670-03434-7.
  • كرامنيك، إسحاق. "علم القرن الثامن عشر والنظرية الاجتماعية الراديكالية: حالة الليبرالية العلمية لجوزيف بريستلي". مجلة الدراسات البريطانية 25 (1986): 1-30.
  • كون، توماس. بنية الثورات العلمية ، الطبعة الثالثة. شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو، 1996. ISBN 0-226-45808-3.
  • شافر، سيمون. "أسئلة بريستلي: دراسة تاريخية." تاريخ العلوم 22.2 (1984): 151-83.
  • سكوفيلد، روبرت إي. تنوير جوزيف بريستلي: دراسة لحياته وعمله من عام 1733 إلى عام 1773. يونيفرسيتي بارك: مطبعة جامعة ولاية بنسلفانيا، 1997. ISBN 0-271-01662-0.
  • سكوفيلد، روبرت إي. جوزيف بريستلي المستنير: دراسة لحياته وعمله من عام 1773 إلى عام 1804. يونيفرسيتي بارك: مطبعة جامعة ولاية بنسلفانيا، 2004. ISBN 0-271-02459-3.
  • ثورب، تي إي جوزيف بريستلي . لندن: جي إم دينت، 1906.
  • أوغلو، جيني. رجال القمر: خمسة أصدقاء غيّر فضولهم العالم . نيويورك: فارار، ستراوس وجيرو، 2002. ISBN 0-374-19440-8.