Henry Cavendish
(17311810)

Kísérletek a levegõvel
Részletek
Felolvastatott 1784. január 15-én

Philosophical Transactions, 74: 119153 (1784)

  (in: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900,
Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)


... Dr. Priestley utóbbi kísérletei kapcsán beszámol Warltire úr egyik kísérletérõl, amelynek során egy körülbelül három pintes zárt rézedényben közönséges levegõ és gyúlékony levegõ [hidrogén] keverékét elektromossággal gyújtották meg, és mindig súlycsökkenést észleltek átlagosan két granumnyit [129,6 mg] , bár az edényt úgy zárták le, hogy a robbanás miatt nem szökhetett ki levegõ. Dr. Priestley azt is megemlíti, hogy amikor a kísérletet üvegedényben ismételték meg, az üveg belseje, noha elõzõleg tiszta és száraz volt, azonnal bepárásodott; ami megerõsítette abbeli, régóta fenntartott meggyõzõdésében, hogy a közönséges levegõ flogisztikáció hatására leadja nedvességét. Minthogy az utóbbi kísérlet fényt deríteni látszott arra a tárgyra, amellyel foglalkoztam, úgy véltem, bizonyosan megéri a tüzetesebb vizsgálatot. Ha nem követtek el hibát, az elsõ kísérlet is igen különös, rendkívüli lehet, de nekem nem sikerült; mert bár az én edényem több vizet tartalmazott, mint Warltire úré, nevezetesen 24,000 granumot, és bár a kísérletet többször is megismételtem különbözõ arányban alkalmazott közönséges és gyúlékony levegõvel, soha nem észleltem egyötöd granumnál nagyobb súlyveszteséget, de általában semmilyen súlyveszteséget sem tapasztaltam. Meg kell azonban jegyezni, hogy bár néhány kísérletben egy kis súlycsökkenés bekövetkezhetett, súlynövekedés egyikben sem volt.*

Az üveggömb belseje az összes kísérletben bepárásodott, amint Warltire úr is megfigyelte, de kormos anyagnak nyoma sem látszott. Minden kísérletben gondos vizsgálat tárgyát képezte, hogy a robbanás következtében miként csökkent a levegõ mennyisége.

...

A negyedik kísérletbõl kitûnt, hogy 423 rész gyúlékony levegõ csaknem teljesen flogisztikál 1000 rész közönséges levegõt, és a robbanás után a közönséges levegõnek alig több mint négyötöde marad meg; s minthogy a közönséges levegõ mennyisége nem csökkenthetõ jobban, mint bármely más flogisztikációs módszerrel, nyugodtan kijelenthetjük, hogy amikor ezeket a levegõféleségeket ebben az arányban keverjük össze és robbantjuk fel, csaknem az összes gyúlékony levegõ és a közönséges levegõnek körülbelül egyöte elveszti rugalmasságát, és nedvességgé alakul át, amely az üvegre csapódik le.

A nedvesség tüzetesebb vizsgálata érdekében 500,000 granum gyúlékony levegõt égettem el körülbelül 2½-szeres mennyiségû közönséges levegõvel. Az elégetett levegõ nyolc láb hosszú, háromnegyed hüvelyk átmérõjû üveghengeren haladt át, hogy a nedvesség lecsapódjon. A kétféle levegõ más-más rézcsövön jutott el lassan ebbe a hengerbe, s áthaladt egy sárgaréz lemezen, amely a hengert zárta le. Miután sem a gyúlékony, sem a közönséges levegõ nem képes önmagában égni, nem kellett attól tartani, hogy a láng átterjed a kétféle levegõ tartályába. Mindkét tartály ónból készült, és egy akkora edényben állt szájával lefelé fordítva, amelybe éppen belefért. A belsõ edény csatlakozott a rézcsõhöz, és a levegõ úgy távozott belõle, hogy a külsõ edénybe vizet töltöttem. Annak érdekében, hogy a tartályból kinyomott közönséges levegõ mennyisége 2½-szer nagyobb legyen a gyúlékony levegõénél, a víz ugyanabból az óntartályból folyt a külsõ edényekbe a tartály aljába fúrt két lyukon át, és az a lyuk, amelybõl a közönséges levegõ edényébe áramlott a víz, 2½-szer akkora volt, mint a másik.

A kísérlet alkalmával a tartályokat elõször megtöltöttem a kétféle levegõvel, az üveghengert levettem, és hagytam, hogy a víz a két lyukon át a külsõ edényekbe folyjon, amíg a rézcsövek végén meg nem indult a kétféle levegõ áramlása. Ekkor a két levegõt meggyújtottam egy gyertyával, és a hengert a helyére tettem. Ezen a módon legalább 135 granum víz kondenzálódott a hengerben, a víznek se íze, se szaga nem volt, szárazra párolva nem hagyott maga után észlelhetõ üledéket, és párologtatás közben semmilyen átható szagot nem árasztott; egyszóval tiszta víznek látszott.

Elsõ kísérletemben a levegõ meggyújtásához közeli részen a henger kissé bekormozódott; ez a csekény anyag a készülék összeragasztására szolgáló gittbõl származhatott, amelyet a láng felmelegített, mert egy másik kísérletben, amelyben gondoskodtam arról, hogy a ragasztás nem hevüljön túlságosan fel, semmilyen kormos elszínezõdés nem jelentkezett.

A gömbbel végzett kísérletekben kiderült, hogy ha a gyúlékony és a közönséges levegõt kellõ arányban robbantjuk fel, csaknem a teljes gyúlékony levegõ és a közönséges levegõnek közel egyötöde elveszti rugalmasságát, és nedvességgé kondenzálódik. Ebbõl a kísérletbõl kitûnt, hogy ez a nedvesség tiszta víz, következésképpen csaknem a teljes gyúlékony levegõ és a közönséges levegõnek körülbelül egyötöde tiszta vízzé alakult át.

...

Az elmondottak alapján, úgy tûnik, teljes joggal gondolhatjuk, hogy a deflogisztikált levegõ mindössze flogisztonjától megfosztott víz, és a gyúlékony levegõ, amint mondottuk, vagy flogisztikált víz, vagy tiszta flogiszton; de minden valószínûség szerint az elõbbi.

...

A Tudományos Akadémia Lavoisier úr számos értekezését közölte, amelyben a szerzõ teljes mértékben elveti a flogisztont, és azokat a jelenségeket, amelyeket a flogiszton elvesztésének vagy felvételének szokás tulajdonítani, a deflogisztikált levegõ [oxigén] elnyelésével vagy kilökésével magyarázza; s miután úgy tûnik, hogy nemcsak az elõzõ kísérletek, hanem a természet sok más jelensége is ugyanolyan jól vagy csaknem ugyanolyan jól értelmezhetõk ezzel, mint az általánosan elfogadott flogisztonelmélettel, helyénvalónak látszik röviden kitérnem arra, hogy miként magyaráznám õket ezzel az elmélettel, és miért maradok a másiknál. Eközben nem ragaszkodom szigorúan Lavoisier úr elméletéhez, hanem olyan kiegészítésekkel, módosításokkal élek majd, amelyek a legjobban illenek a jelenségekhez, hiszen az elõzõ kísérletek talán magát a szerzõt is arra késztetik, hogy néhány kiegészítést helyesnek véljen.

Eme hipotézis szerint fel kell tételeznünk, hogy a víz deflogiszitikált levegõvel egyesült gyúlékony levegõbõl áll; hogy a nitrózus levegõ [nitrogén-monoxid], a vitriolsavas levegõ [kén-dioxid] és a foszforsav [a foszfor oxidja] szintén a flogisztikált levegõ [nitrogén], a kén és a foszfor deflogisztikált levegõvel alkotott kombinációja; hogy a két elõbbi ugyanannak az anyagnak további hozzáadásával közönséges salétromsavvá és vitriolsavvá [kénsavvá] alakul át; hogy a fémkalxok [fémoxidok] ugyanazzal az anyaggal egyesült fémekbõl állnak, de általában a kötött levegõ [szén-dioxid] keverékével együtt; hogy a tökéletes fémek kalxai elegendõ hõ hatására az összes deflogisztikált levegõt leadják, és a kalxok fémmé alakulnak vissza; de minthogy a nem tökéletes fémek kalxai a hõ hatására üvegessé válnak ahelyett, hogy fémmé alakulnának vissza, arra kell gondolnunk, hogy a hõ egymagában nem képes belõlük kihajtani az összes deflogisztikált levegõt. Eme hipotézis szerint hasonlóképpen magyarázható, hogy a vörös csapadékból [higany-oxidból] úgy keletkezik deflogisztikált levegõ, hogy a higany savban való oldásakor, majd azt követõ kalcinálásakor [oxidálásakor] a sav elbomlik, deflogisztikált levegõjének egy részét átadja a higanynak, miközben nitrózus levegõvé alakul át, és a deflogisztikált levegõvel egyesült higany marad vissza, amelybõl a hõ további növelésekor a deflogisztikált levegõ távozik és a higany újra felveszi fémes alakját. Amikor a salétromból deflogisztikált levegõt nyerünk, a sav szintén elbomlik; de azzal a különbséggel, hogy deflogisztikált levegõjének egy része elillan, miközben maga, flogisztikált nitrózus sav formájában, egyesülve marad a bázikus anyaggal. Ami a növényekbõl származó deflogisztikált levegõt illeti, elmondható, hogy a növényi anyagok fõként háromféle alkotórész különbözõ kombinációiból állnak, melyek közül az egyik a deflogisztikált levegõvel egyesülve vizet, a másik kötött levegõt, a harmadik flogisztikált levegõt képez; hogy a növény élete során ezek az anyagok elbomlanak, leadják deflogisztikált levegõjüket; hogy égéskor újra deflogisztikált levegõt vesznek fel és eredeti formájukba térnek vissza.

Az elmondottakbõl úgy tûnik, mintha a természet jelenségeit ezzel az elmélettel is nagyon jól értelmezhetnénk, a flogiszton segítsége nélkül; valóban, ha egy testhez deflogisztikált levegõt adunk, ugyanarra az eredményre jutunk, mint amikor megfosztjuk flogisztonjától és vizet adunk hozzá, s mivel talán semmilyen test sem mentes teljesen a víztõl, és nem tudom, a flogiszton hogyan juthatna át egyik testrõl a másikra anélkül, hogy ne maradnánk bizonytalanságban az egyidejû vízátadás lejátszódását illetõen, nagyon nehéz kísérleti úton eldönteni, hogy a kétféle felfogás közül melyiknek van igaza; de miután az általánosan elfogadott flogisztonelmélet legalább olyan jól magyarázza az összes jelenséget, mint a Lavoisier úré, az elõbbinél maradok. Van még egy körülmény, amely bár sokaknak jelentéktelennek tûnhet, nem tekinthetek el tõle; úgy tûnik ugyanis, hogy a növények a táplálékukat csaknem kizárólag a vízbõl, a kötött és a flogisztikált levegõbõl nyerik, és égéskor uganezekké az anyagokká alakulnak vissza, ezért ésszerûnek látszik arra következtetni, hogy a növények végtelen változatosságuk dacára szinte teljesen a víz, a kötött és a flogisztikált levegõ különbözõ kombinációiból állnak, az egyik felfogás szerint flogisztonnal egyesülve, a másik szerint a deflogisztikált levegõtõl megfosztva; tehát az utóbbi felfogás szerint a növényi anyag kevésbé összetett, mint azoknak a testeknek a keveréke, amelyekké égéskor átalakul; s a nagy változatosságot ésszerûbb a bonyolultabb, semmint az egyszerûbb anyagban keresni.

...


* Értesüléseim szerint Dr. Priestley azóta azt tapasztalta, hogy a kísérlet nem sikerül.


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/