У Карла Вільгельма Шеле був вишуканої лабораторії. Він не мав команди помічників чи державного гранту. Він був фармацевтом у Швеції XVIII століття, працюючи зі позиченим скляним посудом та саморобними інструментами. Проте його широко вважають найплодючішим експериментальним хіміком своєї епохи. Він незалежно відкрив кисень, хлор та марганець. Він також виявив винну кислоту та плавикову кислоту. І він помер молодим, ймовірно, став жертвою тих самих хімічних речовин, які вивчав.
Народившись у Штральзунді, що тоді входив до складу Шведської Померанії, Шеле виріс у світі торгівлі та медицини. Його батько був купцем. У 1757 році підлітком він вступив до учнів до фармацевта в Гетеборзі. Саме там, в оточенні банок із дивними порошками та рідинами, почалася його одержимість. Він читав усе, що міг знайти. Він відчував усе, що попадало йому в руки.
До 1765 він завершив навчання. Він переїхав до Мальме, щоб працювати в аптеці. Це переїзд змінив усе. Він встановив зв’язок із Андерсом Яханом Ретціусом, анатомом із Лундського університету. Завдяки Ретціусу Шеле вперше зіткнувся з академічним світом. Це був міст, яким він не пройшов би сам, але він відчинив двері.
Зв’язок з Упсалом
Шеле продовжував переїжджати. Стокгольм. Потім Упсала. В Упсалі він знайшов свій інтелектуальний дім. Він познайомився з двома гігантами шведської хімії: Йоханом Готлібом Ганом і Торберном Бергманом.
Дружба з Бергманом стала вирішальною. Бергман був теоретиком. Шеле був практиком-експериментатором. Бергману був потрібен хтось для перевірки своїх гіпотез. Шеле потребував керівництва, щоб упорядкувати свої хаотичні нотатки. Вони ідеально доповнювали одне одного. Бергман надавав теоретичну основу; Шеле надавав дані.
Протягом п’яти років Шеле працював в Упсалі. Потім він переїхав до Кепінгу. Він відкрив власну аптеку. Він облаштовувався. Він склав іспити. Він вступив до Королівської шведської академії наук у 1775 році. Академія призначила йому щорічну пенсію. Це було вирішальне. Це дозволило йому кинути боротьбу за гроші та почати «добувати» знання з хімічних речовин.
Він не мав нормальної печі. Його інструменти були scraps (уривками). Але його аналітична навичка у відсутності рівних. Він створював геніальні пристрої вивчення газів. Він використав прості трубки. Він використав реторти. Він використовував бичачий міхур для зберігання зразків повітря. Це було просто. Це було блискуче.
Відкриття кисню та «вогняного повітря»
Шеле найбільш відомий виділенням кисню. Але він не назвав його киснем. Він назвав його вогненним повітрям.
У 1777 році він опублікував роботу “Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer” (Хімічний трактат про повітря та вогонь). У ній він описав, як нагрівання таких речовин, як оксид ртуті, виділяє газ, який змушує свічки горіти яскравіше. Він виміряв кількість цього газу у звичайному повітрі. Він виявив, що він становить близько однієї чверті від загального обсягу.
Він був єдиним. Джозеф Прістлі, англійський священик і вчений, зробив те саме відкриття незалежно приблизно в той же час. Обидва вони працювали в рамках теорії флогістону. Ця домінуюча ідея XVIII століття стверджувала, що при горінні матеріали виділяють гіпотетичну речовину, яка називається флогістоном. Коли матеріал втрачав весь свій флогістон, він переставав горіти.
Шеле інтерпретував свої результати через цю призму. Він вважав, що “вогняне повітря” – це повітря, яке ефективно поглинає флогістон. Теорія пояснювала горіння. Вона пояснювала, чому повітря ставало «дефлогістованим» (виснаженим) після того, як гасла свічка. Шеле не ставив за мету зруйнувати теорію флогістону. Він ставив за мету експериментувати. Його результати фактично довели механіку цієї теорії, навіть якщо сама теорія була неправильною.
Життя, повне кислот і сходжень
Продуктивність Шеле була приголомшливою. Його зашифровані лабораторні нотатки, згідно з переказами, містять деталі від 15 000 до 20 000 експериментів. Дуже мало їх було опубліковано. Він не писав заради слави. Він писав, аби зрозуміти.
Він працював у всіх галузях хімії, доступних на той час.
- Мінеральні кислоти: Він вивчив миш’якову кислоту, молібденову кислоту та вольфрамову кислоту.
- Гази: Він ідентифікував хлор у 1774 році. Він обробив чорну магнезію (піролюзит) соляною кислотою (хлороводневою кислотою). З’явився дивний зелений газ. Він назвав його “дефлогістована соляна кислота”. Тепер ми називаємо його хлором. Він підозрював, що мінерал містить новий елемент, марганець, але зміг виділити його самостійно.
- Органічна хімія: Будучи фармацевтом, він зосередився на органічних кислотах. Він виділив винну, щавлеву, молочну, лимонну та яблучну кислоти. Він навіть назвав яблучну кислоту “кислотою яблук”.
- Світло та срібло: Він виявив, що світло темніє солі срібла. Це згодом стало основою фотографії.
- Фтор: Він визначив властивості плавикової кислоти.
Він також ідентифікував барит (оксид барію). Він відрізнив молібденіт від графіту. Він вивчав фосфор. Він виділив казеїн та гліцерин.
Ціна допитливості
Шеле не вів запис у молодості. Він не робив регулярних лабораторних нотаток, поки Ретціус не навчив його цього. Бергман допоміг зробити його роботу зв’язковим. До цього його експерименти були схематичними та небезпечними.
Він працював із ціанідами. Він працював із миш’яком. Він працював без належної вентиляції. Збитки для його здоров’я були неминучими.
У 1786 році, у віці 43 років, Шеле помер у Кепінгу. Причиною, ймовірно, стало хронічне отруєння внаслідок його експериментів. На смертному одрі він одружився з вдовою колишнього міського аптекаря. Вона залишилася працювати його домробітницею. Шлюб переніс його аптеку та активи на неї. Фінальний прагматичний крок.
Він залишив теорію хімії іншим. Бергман прийняв теоретичну спадщину. Лавуазьє незабаром повністю зруйнує теорію флогістону, збудувавши сучасну хімію на основі даних Шеле.
Шеле залишався фармацевтом остаточно. Він помер із банками на полицях та незавершеними експериментами в голові. Світ не знав його ім’я так широко, як ім’я Прістлі або Лавуазьє протягом десятиліть. Але без його практичної праці хронологія хімічних відкриттів могла зрушити. Він довів, що зміни науки не обов’язково мати університетську кафедру. Потрібна лише допитливість. І здатність переносити хімічні пари.
