John Dalton Biography

Korte inhoud

Chemicus John Dalton werd geboren op 6 september 1766 in Eaglesfield, Engeland. Tijdens zijn vroege carrière identificeerde hij het erfelijke karakter van rood-groene kleurenblindheid. In 1803 onthulde hij het concept van de wet van gedeeltelijke druk van Dalton. In de 19e eeuw was hij de eerste wetenschapper die het gedrag van atomen verklaarde in termen van gewichtsmeting. Dalton stierf op 26 juli 1844 in Manchester, Engeland.

Vroege leven en carrière

De Britse chemicus John Dalton werd geboren in Eaglesfield, Engeland, op 6 september 1766 in een Quaker-gezin. Hij had twee overlevende broers en zussen. Zowel hij als zijn broer werden kleurenblind geboren. Dalton's vader verdiende een bescheiden inkomen als handwever. Als kind verlangde Dalton naar een formele opleiding, maar zijn familie was erg arm. Het was duidelijk dat hij vanaf jonge leeftijd zou moeten helpen met de gezinsfinanciën.

Na het volgen van een Quaker-school in zijn dorp in Cumberland, toen Dalton slechts 12 jaar oud was, begon hij daar les te geven. Toen hij 14 was, werkte hij een jaar als boerenknecht, maar besloot terug te keren naar lesgeven & # x2014; dit keer als assistent op een Quaker-kostschool in Kendal. Binnen vier jaar werd de verlegen jongeman directeur van de school. Hij bleef daar tot 1793, toen werd hij docent wiskunde en filosofie aan het New College in Manchester.

Terwijl op New College, Dalton lid geworden van de Manchester Literary and Philosophical Society. Het lidmaatschap verleende Dalton toegang tot laboratoriumfaciliteiten. Voor een van zijn eerste onderzoeksprojecten streefde Dalton zijn fervente interesse naar meteorologie na. Hij begon met het bijhouden van dagelijkse logboeken van het weer, met speciale aandacht voor details zoals windsnelheid en luchtdruk & # x2014; een gewoonte die Dalton zijn hele leven zou voortzetten. Zijn onderzoeksresultaten over atmosferische druk werden gepubliceerd in zijn eerste boek, Meteorologische bevindingen, het jaar dat hij in Manchester aankwam.

Tijdens zijn vroege carrière als wetenschapper deed Dalton ook onderzoek naar kleurenblindheid & # x2014; een onderwerp waar hij door ervaring uit de eerste hand bekend mee was. Omdat de toestand zowel hem als zijn broer sinds zijn geboorte had getroffen, theoretiseerde Dalton dat het erfelijk moest zijn. Hij bewees dat zijn theorie waar was toen genetische analyse van zijn eigen oogweefsel onthulde dat hij de fotoreceptor miste voor het waarnemen van de kleur groen. Als gevolg van zijn bijdragen aan het begrip van rood-groene kleurenblindheid, wordt de aandoening nog steeds vaak 'Daltonisme' genoemd.

Dalton's Wet

Dalton's interesse in atmosferische druk leidde hem uiteindelijk tot een nader onderzoek van gassen. Tijdens het bestuderen van de aard en chemische samenstelling van lucht in de vroege jaren 1800, leerde Dalton dat het geen chemisch oplosmiddel was, zoals andere wetenschappers hadden geloofd. In plaats daarvan was het een mechanisch systeem dat bestond uit kleine individuele deeltjes waarbij de druk onafhankelijk van elk gas werd uitgeoefend.

Dalton's experimenten met gassen leidden tot zijn ontdekking dat de totale druk van een mengsel van gassen gelijk was aan de som van de partiële drukken die elk afzonderlijk gas uitoefende terwijl het dezelfde ruimte innam. In 1803 werd dit wetenschappelijke principe officieel bekend als Dalton's Wet van gedeeltelijke druk. Dalton'De wet is voornamelijk van toepassing op ideale gassen in plaats van echte gassen, vanwege de elasticiteit en het lage deeltjesvolume van moleculen in ideale gassen. Chemicus Humphry Davy was sceptisch over Dalton's Wet, totdat Dalton verklaarde dat de afstotende krachten die eerder werden verondersteld druk te creëren alleen werkten tussen atomen van dezelfde soort, en dat de atomen in een mengsel varieerden in gewicht en complexiteit.

Het principe van Dalton'De wet kan worden aangetoond met behulp van een eenvoudig experiment met een glazen fles en een grote kom met water. Wanneer de fles onder water wordt ondergedompeld, wordt het water dat het bevat verplaatst, maar de fles niet't leeg; het's in plaats daarvan gevuld met het onzichtbare gas waterstof. De hoeveelheid druk die door de waterstof wordt uitgeoefend, kan worden geïdentificeerd met behulp van een grafiek die de druk weergeeft van waterdampen bij verschillende temperaturen, ook dankzij Dalton's ontdekkingen. Deze kennis heeft tegenwoordig veel nuttige praktische toepassingen. Duikers gebruiken bijvoorbeeld Dalton's principes om te meten hoe drukniveaus op verschillende diepten van de oceaan de lucht en stikstof in hun tanks zullen beïnvloeden.

Tijdens de vroege jaren 1800 postuleerde Dalton ook een wet van thermische expansie die de verwarmings- en koelreactie van gassen op expansie en compressie illustreerde. Hij verwierf internationale bekendheid voor zijn aanvullende studie met behulp van een grof gevormde dauwpunthygrometer om te bepalen hoe temperatuur het niveau van atmosferische waterdamp beïnvloedt.

Atoom theorie

Dalton'Door zijn fascinatie voor gassen beweerde hij geleidelijk dat elke vorm van materie (vast, vloeibaar of gas) ook uit kleine individuele deeltjes bestond. Hij verwees naar de Griekse filosoof Democritus van Abdera's meer abstracte materietheorie, die eeuwen geleden uit de mode was geraakt, en de term 'atomos' of 'atomen' leende om de deeltjes te labelen. In een artikel dat hij schreef voor de Manchester Literary and Philosophical Society in 1803, maakte Dalton de eerste grafiek van atoomgewichten.

In een poging zijn theorie uit te breiden, heeft hij het onderwerp atoomgewicht in zijn boek opnieuw behandeld Een nieuw systeem van chemische filosofie, gepubliceerd 1808. Een nieuw systeem van chemische filosofie, Dalton introduceerde zijn overtuiging dat atomen van verschillende elementen universeel konden worden onderscheiden op basis van hun variërende atoomgewichten. Daarmee werd hij de eerste wetenschapper die het gedrag van atomen verklaarde in termen van gewichtsmeting. Hij ontdekte ook het feit dat atomen het niet konden't worden gemaakt of vernietigd.

Dalton'De theorie onderzocht bovendien de samenstellingen van verbindingen en legde uit dat de kleine deeltjes (atomen) in een verbinding samengestelde atomen waren. Twintig jaar later zou chemicus Amedeo Avogadro het verschil tussen atomen en samengestelde atomen nader toelichten.

In Een nieuw systeem van chemische filosofie, Dalton schreef ook over zijn experimenten waaruit bleek dat atomen consequent combineren in eenvoudige verhoudingen. Dat betekende dat de moleculen van een element altijd uit dezelfde verhoudingen bestaan, met uitzondering van watermoleculen.

In 1810 publiceerde Dalton een bijlage bij Een nieuw systeem van chemische filosofie. Daarin lichtte hij enkele praktische details van zijn theorie toe: dat de atomen binnen een gegeven element allemaal exact dezelfde grootte en hetzelfde gewicht hebben, terwijl de atomen van verschillende elementen er & # x2014; en & # x2014; verschillen van elkaar. Dalton stelde uiteindelijk een tabel samen met de atoomgewichten van alle bekende elementen.

Zijn atoomtheorieën werden snel overgenomen door de wetenschappelijke gemeenschap in het algemeen met weinig bezwaren. "Dalton heeft atomen wetenschappelijk nuttig gemaakt", aldus Rajkumari Williamson Jones, wetenschapshistoricus aan het University of Manchester Institute of Science and Technology. Nobelprijswinnaar professor Sir Harry Kroto, bekend van het gelijktijdig ontdekken van bolvormige koolstof fullerenen, identificeerde de revolutionaire impact van Dalton's ontdekkingen op het gebied van chemie: "De cruciale stap was om elementen op te schrijven in termen van hun atomen ... Ik don't weet hoe ze van tevoren chemie kunnen doen, niet'het slaat nergens op. "

Later leven

Van 1817 tot de dag dat hij stierf, diende Dalton als president van de Manchester Literary and Philosophical Society, de organisatie die hem voor het eerst toegang gaf tot een laboratorium. Als beoefenaar van Quaker-bescheidenheid verzette hij zich tegen publieke erkenning; in 1822 wees hij het gekozen lidmaatschap van de Royal Society af. In 1832 accepteerde hij echter met tegenzin een eredoctoraat van de prestigieuze Oxford University. Ironisch genoeg was zijn toga rood, een kleur die hij niet kon zien. Gelukkig voor hem was zijn kleurenblindheid een handig excuus om de Quaker-regel te negeren die zijn abonnees verbood om rood te dragen.

In 1833 verleende de regering hem een ​​pensioen, dat in 1836 werd verdubbeld. Dalton kreeg een andere graad, dit keer een doctoraat van de rechten, door de Universiteit van Edinburgh in 1834. Alsof die eer onvoldoende eerbetoon was aan de revolutionaire chemicus, in Londen, een standbeeld werd opgericht in Dalton'eer - ook in 1834. "Dalton was zeer een icoon voor Manchester," zei Rajkumari Williams Jones. "Hij is waarschijnlijk de enige wetenschapper die tijdens zijn leven een standbeeld heeft gekregen."

In zijn latere leven bleef Dalton lesgeven en lezingen geven aan universiteiten in heel het Verenigd Koninkrijk, hoewel wordt gezegd dat de wetenschapper een onhandige docent was met een norse en stotende stem. Gedurende zijn hele leven slaagde Dalton erin zijn bijna onberispelijke reputatie als een vrome Quaker te handhaven. Hij leefde een bescheiden, ongecompliceerd leven dat zich concentreerde op zijn fascinatie voor wetenschap, en trouwde nooit.

In 1837 kreeg Dalton een beroerte. Hij had problemen met zijn toespraak voor het volgende jaar.

Dood en erfenis

Na een tweede beroerte stierf Dalton rustig in de avond van 26 juli 1844 in zijn huis in Manchester, Engeland. Hij kreeg een burgerlijke begrafenis en werd volledig geëerd. Een gerapporteerde 40.000 mensen woonden de processie bij, ter ere van zijn bijdragen aan wetenschap, productie en de natie's handel.

Door een manier te vinden om 'atomen te wegen', John Dalton'Het onderzoek veranderde niet alleen het gezicht van de chemie, maar bracht ook de ontwikkeling ervan in een moderne wetenschap op gang. Het splitsen van het atoom in de 20e eeuw had waarschijnlijk niet kunnen worden volbracht zonder dat Dalton de basis legde voor kennis over de atomaire samenstelling van eenvoudige en complexe moleculen. Dalton's ontdekkingen maakten ook de kostenefficiënte productie van chemische verbindingen mogelijk, omdat ze in wezen fabrikanten een recept geven voor het bepalen van de juiste chemische verhoudingen in een bepaalde verbinding.

De meerderheid van de conclusies waaruit Dalton bestond'De atoomtheorie bestaat nog steeds.

"Nu met nanotechnologie, zijn atomen het middelpunt", zegt Nottingham University Professor of Chemistry David Garner. "Atomen worden direct gemanipuleerd om nieuwe medicijnen, halfgeleiders en kunststoffen te maken." Hij legde verder uit: "Hij gaf ons het eerste begrip van de aard van materialen. Nu kunnen we moleculen ontwerpen met een vrij goed idee van hun eigenschappen."

In 2003, op de tweehonderdste verjaardag van Dalton's openbare aankondiging van zijn atoomtheorie bracht het Manchester Museum een ​​eerbetoon aan de man, zijn leven en zijn baanbrekende wetenschappelijke ontdekkingen.