هنري لويس لو شاتيليه

الموسوعة الحرة

هنري لويس لو شاتيليه [ 1 ] ( بالفرنسية: [ ɑ̃ʁi lwi lə ʃɑtəlje ] ؛ 8 أكتوبر 1850 - 17 سبتمبر 1936) كان كيميائيًا فرنسيًا عاش في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. وقد وضع مبدأ لو شاتيليه ، الذي يستخدمه الكيميائيون للتنبؤ بتأثير تغير الظروف على نظام في حالة توازن كيميائي .

وقت مبكر من الحياة

وُلد لو شاتيليه في 8 أكتوبر 1850 في باريس، وهو ابن المهندس الفرنسي لويس لو شاتيليه ولويز دوراند. كان والده شخصية مؤثرة لعب أدوارًا مهمة في نشأة صناعة الألومنيوم الفرنسية ، وإدخال عمليات مارتن-سيمنز في صناعات الحديد والصلب، وظهور النقل بالسكك الحديدية. كان لوالد لو شاتيليه تأثير عميق على مستقبل ابنه. كان لهنري لويس أخت واحدة، ماري، وأربعة إخوة: لويس (1853-1928)، وألفريد (1855-1929) ، وجورج (1857-1935)، وأندريه (1861-1929). ربّت والدته الأطفال وفقًا لنظام صارم، وصفه هنري لويس قائلًا: "لقد اعتدت على انضباط صارم للغاية: كان من الضروري الاستيقاظ في الوقت المحدد، والاستعداد للواجبات والدروس، وتناول كل ما في الطبق، وما إلى ذلك. طوال حياتي، حافظت على احترام النظام والقانون. النظام هو أحد أسمى أشكال الحضارة." [ 2 ]

في طفولته، التحق لو شاتيليه بكلية رولان في باريس. وفي سن التاسعة عشرة، وبعد عام واحد فقط من الدراسة في الهندسة المتخصصة، سار على خطى والده والتحق بالمدرسة المتعددة التقنيات في 25 أكتوبر 1869. ومثل جميع طلاب المدرسة المتعددة التقنيات، رُقّي لو شاتيليه إلى رتبة ملازم ثانٍ في سبتمبر 1870، وشارك لاحقًا في حصار باريس . وبعد نجاحات باهرة في دراسته التقنية، التحق بمدرسة المناجم في باريس عام 1871.

تزوج لو شاتيليه من جينيفيف نيكولا، وهي صديقة للعائلة وشقيقة أربعة من زملائه في الدراسة في المعهد المتعدد التقنيات. أنجبا سبعة أطفال، أربع بنات وثلاثة أولاد، خمسة منهم دخلوا مجالات علمية؛ توفي اثنان منهم قبل وفاة لو شاتيليه.

حياة مهنية

على الرغم من تدريبه كمهندس، وحتى مع اهتمامه بالمشاكل الصناعية، اختار لو شاتيليه تدريس الكيمياء بدلاً من العمل في الصناعة. في عام 1887، عُيّن رئيسًا لقسم الكيمياء العامة في الدورة التحضيرية لمدرسة المناجم في باريس. حاول دون جدوى الحصول على وظيفة تدريس الكيمياء في المدرسة المتعددة التقنيات عام 1884، ثم مرة أخرى عام 1897.

السوربون. البروفيسور هنري لويس لو شاتيليه ( مكتبة السوربون ، NuBIS)

في كوليج دو فرانس، خلف لو شاتيليه شوتزنبرغر في رئاسة قسم الكيمياء غير العضوية. وفي وقت لاحق، قام بالتدريس في جامعة السوربون ، حيث حل محل هنري مويسان .

في كوليج دو فرانس، قام لو شاتيليه بالتدريس:

  • ظواهر الاحتراق (1898)
  • نظرية التوازنات الكيميائية، وقياسات درجات الحرارة العالية، وظواهر التفكك (1898-1899)
  • خصائص السبائك المعدنية (1899-1900)
  • سبائك الحديد (1900-1901)
  • الأساليب العامة للكيمياء التحليلية (1901-1902)
  • القوانين العامة للكيمياء التحليلية (1901-1902)
  • القوانين العامة للميكانيكا الكيميائية (1903)
  • السيليكا ومركباتها (1905-1906)
  • بعض التطبيقات العملية للمبادئ الأساسية للكيمياء (1906-1907)
  • خصائص المعادن وبعض السبائك (1907)

بعد أربع حملات غير ناجحة (1884، 1897، 1898 و1900)، انتُخب لو شاتيليه لعضوية أكاديمية العلوم في عام 1907. كما انتُخب لعضوية الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في عام 1907. وفي عام 1924، أصبح عضواً فخرياً في الجمعية الكيميائية البولندية . [ 3 ]

العمل العلمي

في الكيمياء، يُعرف لو شاتيليه بأعماله الرائدة في مبدأ التوازن الكيميائي، المعروف بمبدأ لو شاتيليه ، وفي دراسة ذوبانية الأملاح المتغيرة في المحلول المثالي. وقد نشر ما لا يقل عن ثلاثين بحثًا في هذه المواضيع بين عامي 1884 و1914. وعُرضت نتائج أبحاثه حول التوازن الكيميائي عام 1884 في أكاديمية العلوم في باريس.

كما أجرى لو شاتيليه أبحاثًا مكثفة في علم المعادن وكان أحد مؤسسي الصحيفة التقنية La revue de métallurgie (مراجعة علم المعادن).

كرّس لو شاتيليه جزءًا من عمله للصناعة. فعلى سبيل المثال، كان مهندسًا استشاريًا لشركة أسمنت، وهي شركة أسمنت بافان دو لافارج ، المعروفة اليوم باسم أسمنت لافارج . وقد خصّص أطروحته للدكتوراه عام 1887 لموضوع الملاط: " بحوث تجريبية حول تركيب الملاط الهيدروليكي".

بناءً على نصيحةٍ وردت في ورقةٍ بحثيةٍ للو شاتيليه، مفادها أن احتراق خليطٍ من الأكسجين والأسيتيلين بنسبٍ متساويةٍ يُنتج لهبًا تزيد حرارته عن 3000 درجة مئوية، [ 4 ] بدأ شارل بيكار (1872-1957) في عام 1899 بدراسة هذه الظاهرة، لكنه فشل بسبب تراكم السخام. وفي عام 1901، استشار بيكار إدموند فوشيه، وتمكنا معًا من الحصول على لهبٍ مستقرٍ تمامًا، ومن هنا وُلدت صناعة الأوكسي أسيتيلين . [ 5 ] وفي عام 1902، اخترع فوشيه أداة لحامٍ بالغاز، وحصل على براءة اختراعٍ فرنسيةٍ رقم 325403، وفي عام 1910، طوّر بيكار صمام الإبرة. [ 6 ]

في عام ١٩٠١، حاول لو شاتيليه الجمع المباشر بين غازي النيتروجين والهيدروجين عند ضغط ٢٠٠ ضغط جوي ودرجة حرارة ٦٠٠  درجة مئوية بوجود الحديد المعدني. استخدم ضاغط هواء لدفع خليط الغازات إلى قنبلة بيرتيلو فولاذية، حيث قام حلزون من البلاتين بتسخينها مع عامل الحديد المختزل المحفز. [ ٧ ] وقع انفجار هائل كاد أن يودي بحياة أحد مساعديه. اكتشف لو شاتيليه أن الانفجار كان بسبب وجود الهواء في الجهاز المستخدم. وهكذا، تُرك الأمر لفريتز هابر ليُحقق النجاح حيث فشل العديد من الكيميائيين الفرنسيين البارزين، بمن فيهم تينارد وسانت كلير دوفيل وحتى بيرتيلو. بعد أقل من خمس سنوات، نجح هابر وكارل بوش في إنتاج الأمونيا على نطاق تجاري. قرب نهاية حياته، كتب لو شاتيليه: "لقد أضعت اكتشاف طريقة تخليق الأمونيا. كان ذلك أكبر خطأ في مسيرتي العلمية". [ ٨ ]

افتتح شقيقه ألفريد لو شاتيليه ، الجندي السابق، ورشة غلاتيني في منطقة غلاتيني الريفية ( لو شيسنيه )، بالقرب من فرساي، عام ١٨٩٧. أنتجت الورشة خزف الحجر الرملي ، والخزف الصيني عالي الجودة ، والأواني الزجاجية. في عام ١٩٠١، أدرج الناقد هنري كازاليس (المعروف أيضًا باسم جان لاهور) الورشة ضمن أفضل منتجي خزف فن الآرت نوفو في فرنسا. [ ٩ ] ويبدو أن هنري لويس قد شجع ورشة ألفريد وساعده في تجارب تركيب الخزف الصيني وتفاعلات شوائب الكوارتز، كما صمم مقياس حرارة كهربائي لقياس درجة الحرارة في الأفران . [ ١٠ ]

مبدأ لو شاتيليه

ينص مبدأ لو شاتيليه على أن النظام يعمل دائمًا على مقاومة التغيرات في التوازن الكيميائي ؛ لاستعادة التوازن، سيفضل النظام مسارًا كيميائيًا لتقليل الاضطراب أو إزالته، وذلك لإعادة الاستقرار عند التوازن الديناميكي الحراري. بعبارة أخرى،

إذا تعرض نظام كيميائي في حالة توازن لتغير في التركيز أو درجة الحرارة أو الضغط الكلي ، فإن التوازن سينزاح من أجل تقليل هذا التغيير.

يُمكّن هذا القانون النوعي المرء من تصور إزاحة توازن التفاعل الكيميائي.

على سبيل المثال: تغير في تركيز تفاعل في حالة اتزان للمعادلة التالية:

N 2 ( g ) + 3 H 2 (g) ⇌ 2 NH 3 (g)

إذا زاد المرء ضغط المواد المتفاعلة، فسيميل التفاعل إلى التحرك نحو النواتج لتقليل ضغط التفاعل.

لكن لنأخذ مثالاً آخر: في عملية التلامس لإنتاج حمض الكبريتيك ، تكون المرحلة الثانية عبارة عن تفاعل عكسي:

2 SO 2 (g) + O 2 (g) ⇌ 2 SO 3 (g)

التفاعل الأمامي طارد للحرارة، بينما التفاعل العكسي ماص للحرارة. وفقًا لمبدأ لو شاتيليه، فإن زيادة الطاقة الحرارية في النظام تُرجّح التفاعل العكسي الماص للحرارة، لأنه يمتص الطاقة الزائدة؛ أي أن التوازن يميل نحو المتفاعلات للتخلص من تأثير الحرارة المضافة. ولأسباب مماثلة، تُرجّح درجات الحرارة المنخفضة التفاعل الأمامي الطارد للحرارة، مما يُنتج كمية أكبر من النواتج. وهذا ينطبق في هذه الحالة، لأن التفاعل يصبح أقل طردًا للحرارة مع ارتفاع درجة الحرارة نتيجةً لفقدان الإنتروبيا؛ إلا أن التفاعلات التي تزداد طردًا للحرارة مع ارتفاع درجة الحرارة تُخالف هذا المبدأ.

سياسة

كان من المعتاد آنذاك أن يتبنى العلماء والمهندسون رؤية علمية دقيقة للصناعة. في العدد الأول من مجلة "La revue de métallurgie" ، نشر لو شاتيليه مقالًا يصف فيه قناعاته حول هذا الموضوع، [ 11 ] متناولًا نظرية الإدارة العلمية لفريدريك وينسلو تايلور . وفي عام 1928، نشر كتابًا عن التايلورية .

كان لو شاتيليه محافظاً سياسياً. في عام 1934، نشر رأياً حول قانون أسبوع العمل الفرنسي الذي يحدد أربعين ساعة عمل في مجلة " ريفو إيكونوميك إنترناسيونال" الصادرة في بروكسل . ومع ذلك، وعلى الرغم من بعض قناعاته المناهضة للبرلمان، فقد نأى بنفسه عن أي حركات متطرفة أو راديكالية.

أعمال

  • دورات الكيمياء الصناعية (1896؛ الطبعة الثانية، 1902)
  • قياسات درجات الحرارة العالية ، ترجمة جي كي بورغيس (1901؛ الطبعة الثانية، 1902)
  • أبحاث تجريبية حول دستور الجثث الهيدروليكية (1904؛ الترجمة الإنجليزية، 1905)
  • دروس على الكربون (1908)
  • مقدمة في دراسة المعادن (1912)
  • لا سيليس والسيليكات (1914)

التكريمات والجوائز

حصل لو شاتيليه على لقب "شڤالييه" (فارس) من وسام جوقة الشرف في عام 1887، وأصبح "أوفيسير" (ضابط) في عام 1908، و"كوماندور" (قائد فارس) في عام 1919، وحصل أخيرًا على لقب "غراند أوفيسير" (ضابط كبير فارس) في مايو 1927. تم قبوله في أكاديمية العلوم في عام 1907.

حصل على ميدالية بسمر الذهبية من المعهد البريطاني للحديد والصلب في عام 1911، وقُبل كعضو أجنبي في الجمعية الملكية في عام 1913 وحصل على ميدالية ديفي الخاصة بهم في عام 1916. [ 12 ] وانتُخب عضوًا فخريًا في الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين في عام 1927. [ 13 ]

مراجع

  1. ^ ديش، CH (1938). "هنري لويس لو شاتيليه. 1850-1936" . إشعارات نعي زملاء الجمعية الملكية . 2 (6): 250-259 . دوى : 10.1098/rsbm.1938.0005 .انظر التوقيع في الصفحة الثانية.
  2. ^ L. Guillet، Révue de métallurgie ، طبعة خاصة، يناير 1937
  3. ↑ "رئيس الشرف والأعضاء الفخريين في PTChem" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2020 .
  4. ^ "فوشيه، إدموند" . سيباف. نظام المعلومات للمستفيدين والراعي الفرنسي . تم الاسترجاع في 30 مايو 2022 .
  5. ^ روبرت هوجلوستين، آن كاثرين (2000). "Les métiers du soudage en France et la création de filières deformation" . الحركة الاجتماعية (193): 29–59 . دوى : 10.2307/3779979 . جستور 3779979 . 
  6. ^ "لو شالوميو (1902)" . آثار فرنسا. 13 مايو 2018.
  7. ↑ 4. "هنري لو شاتيليه: منشوراته"، سيرام. أبس، 16، (أكتوبر 1937)
  8. ↑ سيلفرمان، ألكسندر (1938). "لو شاتيليه وتخليق الأمونيا" . مجلة التعليم الكيميائي . 15 (6): 289. Bibcode : 1938JChEd..15R.289S . doi : 10.1021/ed015p289.3 .
  9. ↑ آرثر 2017 ، ص 110.
  10. ↑ آرثر 2017 ، ص 112.
  11. ^ HL Le Chatelier، “دور العلم في الصناعة” في La revue de Métallurgie ، رقم 1، 1904، الصفحة 1 إلى 10
  12. ↑ "هنري لويس لو شاتيليه. 1850–1936" . نعوات أعضاء الجمعية الملكية . 2 (6). الجمعية الملكية: 250–259 . 1938. doi : 10.1098/rsbm.1938.0005 . تاريخ الاطلاع: 8 سبتمبر 2020 .
  13. ↑ "لإحياء ذكرى الأسماء العظيمة - الرؤساء السابقون والأعضاء الفخريون في الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين" الهندسة الميكانيكية . 52 (4): 277-304 . أبريل 1930.

مصادر

  • آرثر ، بول (2017)، “Alfred Le Chatelier et l’Atelier de Glatigny” (PDF) ، سيفر (بالفرنسية) (26)، أرشفة من النسخة الأصلية (PDF) في 2018-01-16 ، استرجاعها 2018-02-25
  • "هنري لو شاتيليه (1850–1936) Sa vie, son œuvre." Révue de Métallurgie ، طبعة خاصة، يناير 1937.(بالفرنسية)