10 decembrie

1799 – Franța adoptă sistemul metric.

1884 – Cartea Aventurile lui Huckleberry Finn de Mark Twain este publicată în Marea Britanie și Canada. În Statele Unite această carte va fi publicată abia în februarie 1885.

1901 Primul premiu Nobel este decernat fondatorului Crucii Roșii Jean Henri Dunant și activistului pentru pace Frederic Passy.

1901 Primul premiu nobel pentru fizică îi este acordat lui Wilhelm Röntgen pentru descoperirea razelor X.

1904 Lui John William Strutt [Lord Rayleigh] și lui William Ramsay li se oferă premiul Nobel pentru fizică pentru descoperirea Argonului.

1904 Lui Ivan Pavlov, primul rus care a câștigat un premiu Nobel, i-a fost acordat premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină pentru lucrările la fiziologia digestiei.

1929 Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină este acordat în comun lui Christiaan Eijkman și lui Sir Frederick Gowland Hopkins pentru descoperirea vitaminelor.

1935 Premiul Nobel pentru chimie îi este acordat lui Irene Joliot-Curie (fiica lui Marie Curie) și soțului său Frédéric Joliot pentru descoperirea radioactivității artificiale.

1935 James Chadwick este distins cu Premiul Nobel pentru fizică pentru descoperirea neutronului.

1948 Adunarea generală a ONU adoptă Declarația universală a drepturilor omului.

Către sfîrşitul anului 1890, cunoştinţele oamenilor de ştiinţă despre componenţa chimică a atmosferei nu erau mai avansate decât cele de prin anii 1780.

Într-adevăr, în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, o seamă de descoperiri extrem de importante făcute numai în câţiva ani au creat posibilitatea cunoaşterii principalilor componenţi ai atmosferei.

După ce în anul 1755, J. Black (1728—1799) făcuse experienţe şi arătase rolul bioxidului de carbon, în 1766 H. Cavendish descoperise hidrogenul, D. Rutherford azotul (1772), iar doi ani mai tîrziu (1774), J. Priestley descoperea oxigenul.

Din 1777 urmează cercetările lui Lavoisier asupra arderii şi rolul oxigenului în combustie şi respiraţie, iar în 1783 Cavendish arătase că aerul conţine (în volume) 20,83% oxigen şi 79,11% azot.

În anul 1785, tot H. Cavendish, între numeroasele sale experienţe, face una care avea să devină de o importanţă deosebită, dar numai peste un secol. În ce constă această experienţă ? Chimistul englez luase o cantitate fixă de aer şi după ce îndepărtează CO2 şi adaugă un plus de oxigen, trece scântei electrice şi obţine nişte vapori bruni — oxizi de azot, care dizolvaţi în apă arătau prezenţa acidului azotic. Aşadar, reuşise să combine — sub acţiunea descărcărilor electrice — azotul cu oxigenul. îndepărtând apoi excesul de oxigen, mai rămânea totuşi în vasul de sticlă o cantitate de gaz. Repetând de mai multe ori această experienţă, constată că în aparat rămîne 1/120 parte din volumul de aer luat iniţial pentru experienţă — neschimbat şi necombinat. Necombinat după ce timp de 75 de zile amestecul gazos era supus descărcărilor electrice. Totuşi, Cavendish a conchis eă „azotul trebuie privit ca un corp omogen”.

Această experienţă, deşi publicată, a căzut în uitare mai bine de un secol.

Către sfîrşitul secolului trecut devine obiect de polemică o ipoteză pe care o făcuse un medic englez, W. Prout (1786—1850) încă în anul 1815, care susţinea că toate elementele chimice sunt formate, la bază, din hidrogen, care ar fi elementul primordial (protylul lui Aristotel). O primă consecinţă a acestei ipoteze — dacă se confirmă — ar duce la concluzia că toate greutăţile atomice trebuie să fie numere întregi (multipli ai hidrogenului), cînd în realitate erau multe fracţionare (clorul 35.5, aluminiul 27,4 beriliul 9,4 etc). Să fie oare unele greşit calculate ?

Unii chimişti, în frunte cu L. Gmelin (1788—1853), acceptă de la început ipoteza lui Prout ; în schimb alţii, în frunte cu J. Berzelius şi J. Stas (1813—1891), ale căror experimente de extremă precizie pentru determinarea echivalenţilor atomici făceau autoritate, erau categoric împotriva ei.

Din polemica născută apărea clară necesitatea de a se face recalcularea greutăţilor atomice.

John William Strutt (1842—1919). care din 1873 este cunoscut sub numele de Lord Rayleigh, un eminent fizician din cadrul Laboratorului Cavendish al Universităţii din Cambridge şi care mai târziu avea să fie directorul acestui laborator, era şi el interesat în lămurirea ipotezei lui Prout. Astfel, în 1882 el începe cercetări asupra compoziţiei apei şi deci a elementelor componente, hidrogen şi oxigen. Se apucă astfel să recalculeze greutatea atomică a oxigenului, care, faţă de hidrogenul luat ca unitate, trebuia să fie exact 16.

Dar din determinările făcute rezultă o primă surpriză: greutatea atomică a oxigenului (evident faţă de hidrogen) era 15.882. fapt ce contrazicea de la început ipoteza lui Prout. Repetă experienţa cu oxigen preparat prin trei procedee diferite şi rezultatul este acelaşi.

Rayleigh trece apoi la determinarea densităţii azotului din aer după ce în prealabil a eliminat oxigenul cu cupru încălzit la roşu (1892) apoi cu fier la roşu (1893) şi, în sfârşit, cu hidroxid feros. Densităţile rezultate concordau perfect. Dar nu se mulţumeşte cu aceasta, trecând la comparaţii şi determinări de densităţi ale azotului provenit din amoniac. Aici o surpriză şi mai mare : densitatea era diferită.

Azotul din aer arăta greutatea specifică 1,257, în vreme ce greutatea specifică a azotului din amoniac şi apoi din azotat de amoniu, uree, oxizi de azot etc, era de 1,251. O diferenţă de numai 6 miimi de gram, dar care nu se putea explica printr-o greşeală de experienţă. Care să fie cauza acestei diferenţe ?

— poate azotul din aer mai conţinea mici cantităţi de oxigen (care este mai greu decât azotul)?

— poate azotul din amoniac mai conţine hidrogen şi devine astfel mai uşor?

— nu cumva azotul din aer conţine un compus N3 asemănător cu ozonul O3?

Impasul trebuia depăşit.

Solicitându-i părerea lui J; Dewar (1842—1923), cunoscutul chimist şi fizician scoţian, care după interesante cercetări spectroscopice avea să obţină în 1898 hidrogenul lichid, iar un an mai târziu hidrogenul în stare solidă, acesta îi menţionează lui Rayleigh că de la experienţa lui Cavendish nu s-a mai realizat nimic în acest domeniu. Rayleigh îşi procură memoriul original îngălbenit de vreme al lui Cavendish, îl studiază cu atenţie deosebită şi după ce extrage din frazeologia flogistică a epocii în care a trăit Cavendish numai ceea ce este real, reface această experienţă, după 107 ani, beneficiind evident de progresul acumulat de tehnica de laborator în mai bine de un secol.

Rămânea acelaşi reziduu ce reprezenta cea 1/120-a parte din azotul conţinut, despre care Cavendish trăsese concluzia: dacă aerul conţine încă un element inert (afară de azot) acesta al doilea nu reprezenta decât 1/120 din com­poziţia sa. Deci Cavendish avea în mâini, înainte cu un secol, noul element ce avea să fie argonul.

În anul 1893 (după 11 ani de cercetări), Rayleigh îşi publică în revista „Nature” rezultatele experienţelor sale asupra neconcorclanţei densităţii azotului din aer cu cel din diferite combinaţii chimice şi cere altor chimişti explicaţia acestei situaţii, fapt ce. evident, impresionează pe oamenii de ştiinţă.

Apărea clar că această problemă nu putea fi rezolvată numai de fizicianul Rayleigh. Era nevoie de un chimist cu ample cunoştinţe care să se pasioneze de rezolvarea „acestei probleme şi să se dedice rezolvării ei.

Dintre chimişti, cel care dovedi un interes deosebit era scoţianul William Ramsay (1852—1916) mai tânăr cu zece ani decît Rayleigh. Ramsay, după ce în copilărie fusese pasionat de muzică şi fotbal, îşi începe studenţia la Universitatea din Glasgow — oraşul său natal — în anul 1869, anul în care Mendeleev a prezentat celebrul său sistem periodic al elementelor de care avea să se folosească cu mare succes mai tîrziu chiar Ramsay. Merge în Germania la Heidelberg ca student al lui R. Bunsen şi apoi ai lui Rudolf Fittig (1835—1910). la Tubingen, unde doi ani mai târziu îşi susţine şi teza de doctorat.

Se reîntoarce în M. Britanic, întâi la Glasgow, apoi la Bristol şi în sfârşit la Londra. La 25 de ani (1877), Ramsay face o primă descoperire în chimie — piridina.

Ramsay, după ce studiază articolul lui Rayleigh, este convins că diferenţa dintre densităţile azotului din aer şi a celui provenit din combinaţii chimice este o dovadă că în aer există încă un gaz necunoscut, mai greu decît azotul. Se prezintă la Rayleigh şi după cum singur va spune mai tîrziu : „I-am cerut lordului Rayleigh şi el m-a autorizat de a face experienţa care să rezolve această problemă”. Aşadar, acum lucrau la lămurirea misterioasei neconcordanțe, fizicianul Rayleigh şi chimistul Ramsay. Cum să atace problema?

După ce au discutat diferitele posibilităţi, au căzut de acord ca fiecare să folosească procedee din domeniul său de activitate: Rayleigh repetă experienţa lui Cavendish cu şi mai mare meticulozitate şi perfecţionări de aparatură, prin care azotul este fixat cu un exces de oxigen, realizându-se sub acţiunea scânteilor electrice oxizi de azot şi rămânând astfel liber eventualul element necunoscut. Pentru descărcări electrice în amestecul de azot şi oxigen foloseşte bobina Ruhmkorff acţionată de o baterie Grove, obţinând astfel scântei electrice mult mai puternice şi realizarea mai rapidă a oxidării azotului.

Rayleigh tot mai credea în existenţa unui azot de forma ozonului şi avea să scrie mai tîrziu: ..chimistii cunoscuţi, printre care enumerăm şi pe celebrul Mendeleev, gîndesc că N3 ar fi un corp excepţional de stabil, dar cei mai mulţi chimişti pe care i-am consultat sunt de părere că N3 ar fi exploziv sau în tot cazul absolut instabil. Este o chestiune pe care viitorul o va lămuri”. Viitorul a lămurit-o: N3 nu există, iar exploziile care au avut loc mai tîrziu în industria lichefierii aerului s-au datorat prezenţei ozonului lichid.

W. Ramsay alege o metodă chimică pentru descoperirea gazului care în experienţa lui Cavendish rămânea necombinat cu azotul chiar şi după descărcări electrice sau cum avea să scrie Rayleigh mai tîrziu: ,,metoda strălucită aplicată de Ramsay”. Ea constă în eliminarea azotului atmosferic cu ajutorul magneziului. Dar Ramsay face întîi o purificare foarte severă a aerului ce urma să fie folosit în experienţă, eliminînd vaporii de apă şi CO2. Oxigenul este apoi fixat pe cupru la cald, iar azotul rămas este trecut peste magneziu încălzit şi reţinut ca azotură de magneziu (N2Mg5). Oxigenul se va fixa foarte uşor pe cuprul încălzit, dar azotul trebuia trecut de nenumărate ori peste magneziu — timp de zece zile. Ca să fie mai sigur, mai trece acest gaz şi peste titan care este, de asemenea, un fixator de azot.

Pe măsură ce volumul gazului se micşora, densitatea lui creştea. După 10 zile, Ramsay a reuşit să obţină 100 cm3 din acest nou gaz căruia determinându-i densitatea o găseşte 19,036.

Se fac şi cercetări spectrale. Lucrurile se clarifică. Apare spectrul unui element necunoscut.

Se împlineşte un an de colaborare dintre Rayleigh şi Ramsay şi se apropie şi Congresul Societăţii britanice de ştiinţe naturale, ce are loc la 13 august 1894, la Oxford. Cu această ocazie, Rayleigh şi Ramsay prezintă o comunicare preliminară în legătură cu descoperirea noului element din aer sub titlul: „Asupra unui nou gaz din atmosferă”. Dar noul corp încă nici nu avea nume şi la sugestia preşedintelui H. G. Madan este numit argon, care în limba greacă în­seamnă ,,leneş”.

Argonul este studiat în continuare şi pe baza teoriei cinetice a gazelor Ramsay constată că gazul găsit este monoatomic şi deci nu putea fi un corp compus.

Această descoperire a unui gaz în aer are un răsunător succes în cercurile ştiinţifice ale epocii. Dar, departe de a se fi terminat o activitate, succesul era de natură să stimuleze alte cercetări care aveau să ducă la descoperirea unei întregi familii de gaze rare.

(Axente Sever Banciu – Din istoria descoperirii elementelor chimice)

Rubrică realizată cu sprijinul Info KAM Technologies