У Карла Вильгельма Шеле не было изысканной лаборатории. У него не было команды помощников или государственного гранта. Он был фармацевтом в Швеции XVIII века, работая с одолженной стеклянной посудой и самодельными инструментами. Тем не менее, его широко считают самым плодовитым экспериментальным химиком своей эпохи. Он независимо открыл кислород, хлор и марганец. Он также обнаружил винную кислоту и плавиковую кислоту. И он умер молодым, вероятно, став жертвой тех самых химических веществ, которые изучал.
Родившись в Штральзунде, тогда входившем в состав Шведской Померании, Шеле вырос в мире торговли и медицины. Его отец был купцом. В 1757 году подростком он поступил в ученики к фармацевту в Гётеборге. Именно там, в окружении банок со странными порошками и жидкостями, началась его одержимость. Он читал всё, что мог найти. Он испытывал всё, что попадало ему в руки.
К 1765 году он завершил обучение. Он переехал в Мальмё, чтобы работать в аптеке. Это переезд изменил всё. Он установил связь с Андерсом Яханом Ретциусом, анатомом из Лундского университета. Благодаря Ретциусу Шеле впервые соприкоснулся с академическим миром. Это был мост, по которому он не прошел бы в одиночку, но он открыл дверь.
Связь с Уппсалой
Шеле продолжал переезжать. Стокгольм. Затем Уппсала. В Уппсале он нашел свой интеллектуальный дом. Он познакомился с двумя гигантами шведской химии: Йоханом Готлибом Ганом и Торберном Бергманом.
Дружба с Бергманом стала решающей. Бергман был теоретиком. Шеле был практиком-экспериментатором. Бергману нужен был кто-то для проверки своих гипотез. Шеле нуждался в руководстве, чтобы упорядочить свои хаотичные заметки. Они идеально дополняли друг друга. Бергман предоставлял теоретическую основу; Шеле предоставлял данные.
В течение пяти лет Шеле работал в Уппсале. Затем он переехал в Кёпинг. Он открыл свою собственную аптеку. Он обустраивался. Он сдал экзамены. Он вступил в Королевскую шведскую академию наук в 1775 году. Академия назначила ему ежегодную пенсию. Это было решающим. Это позволило ему бросить борьбу за деньги и начать «добывать» знания из химических веществ.
У него не было нормальной печи. Его инструменты были scraps (обрывками). Но его аналитический навык не имел равных. Он создавал гениальные устройства для изучения газов. Он использовал простые трубки. Он использовал реторты. Он использовал бычий пузырь для хранения образцов воздуха. Это было примитивно. Это было блестяще.
Открытие кислорода и «огненного воздуха»
Шеле наиболее известен выделением кислорода. Но он не назвал его кислородом. Он назвал его огненным воздухом.
В 1777 году он опубликовал работу Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer (Химическое трактат о воздухе и огне). В ней он описал, как нагревание таких веществ, как оксид ртути, выделяет газ, который заставляет свечи гореть ярче. Он измерил количество этого газа в обычном воздухе. Он обнаружил, что оно составляет около одной четверти от общего объема.
Он был не единственным. Джозеф Пристли, английский священник и ученый, сделал то же открытие независимо примерно в то же время. Оба они работали в рамках теории флогистона. Эта доминирующая идея XVIII века утверждала, что при горении материалы выделяют гипотетическое вещество, называемое флогистоном. Когда материал терял весь свой флогистон, он переставал гореть.
Шеле интерпретировал свои результаты через эту призму. Он считал, что огненный воздух — это воздух, который эффективно поглощает флогистон. Теория объясняла горение. Она объясняла, почему воздух становился «дефлогистированным» (истощенным) после того, как гасла свеча. Шеле не ставил целью разрушить теорию флогистона. Он ставил целью экспериментировать. Его результаты фактически доказали механику этой теории, даже если сама теория была неверной.
Жизнь, полная кислот и восхождений
Производительность Шеле была ошеломляющей. Его зашифрованные лабораторные заметки, согласно преданиям, содержат детали от 15 000 до 20 000 экспериментов. Очень мало из них было опубликовано. Он не писал ради славы. Он писал, чтобы понять.
Он работал во всех областях химии, доступных в то время.
- Минеральные кислоты: Он изучил мышьяковую кислоту, молибденовую кислоту и вольфрамовую кислоту.
- Газы: Он идентифицировал хлор в 1774 году. Он обработал черную магнезию (пиролюзит) соляной кислотой (хлороводородной кислотой). Появился странный зеленоватый газ. Он назвал его дефлогистированная соляная кислота. Теперь мы называем его хлором. Он подозревал, что минерал содержит новый элемент, марганец, но не смог выделить его самостоятельно.
- Органическая химия: Будучи фармацевтом, он сосредоточился на органических кислотах. Он выделил винную, щавелевую, молочную, лимонную и яблочную кислоты. Он даже назвал яблочную кислоту «кислотой яблок».
- Свет и серебро: Он обнаружил, что свет темнеет соли серебра. Это позже стало основой фотографии.
- Фтор: Он определил свойства плавиковой кислоты.
Он также идентифицировал барит (оксид бария). Он отличил молибденит от графита. Он изучал фосфор. Он выделил казеин и глицерин.
Цена любознательности
Шеле не вел записи в молодости. Он не делал регулярных лабораторных заметок, пока Ретциус не научил его этому. Бергман помог сделать его работу связной. До этого его эксперименты были схематичными и опасными.
Он работал с цианидами. Он работал с мышьяком. Он работал без надлежащей вентиляции. Ущерб для его здоровья был неизбежен.
В 1786 году, в возрасте 43 лет, Шеле умер в Кёпинге. Причиной, вероятно, стало хроническое отравление в результате его экспериментов. На смертном одре он женился на вдове бывшего городского аптекаря. Она осталась работать его домработницей. Брак перенес его аптеку и активы на нее. Финальный прагматичный шаг.
Он оставил теорию химии другим. Бергман принял теоретическое наследие. Лавуазье вскоре полностью разрушит теорию флогистона, построив современную химию на основе данных Шеле.
Шеле оставался фармацевтом до конца. Он умер с банками на полках и незавершенными экспериментами в голове. Мир не знал его имя так широко, как имя Пристли или Лавуазье, в течение десятилетий. Но без его практического труда хронология химических открытий могла бы сдвинуться. Он доказал, что для изменения науки не обязательно иметь университетскую кафедру. Нужна лишь любознательность. И способность переносить химические пары.
