Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ: Ο εγκέφαλος της σύγχρονης Χημείας

Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ: Ο εγκέφαλος της σύγχρονης Χημείας

Ο Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ ήταν Γάλλος διακεκριμένος χημικός που μέσα από τα επιτεύγματα του κατάφερε να θεωρηθεί δικαίως ως ο πατέρας της σύγχρονης Χημείας. Αυτή η σπουδαία προσωπικότητα που άφησε ανεξίτηλα τα σημάδια του στο χώρο των επιστημών, γεννήθηκε το 1743 στο Παρίσι από μία αρκετά πλούσια οικογένεια, η οποία του έδωσε όλα τα εφόδια για να μορφωθεί και να σπουδάσει στον τομέα της Νομικής, άλλωστε ήταν το επάγγελμα του πατέρα του, κάτι που τον βοήθησε να εξασκήσει αμέσως αυτήν την ιδιότητα.

Ο Λαβουαζιέ που, παράλληλα με τα νομικά, είχε και άλλα ενδιαφέροντα, παρακολουθούσε μαθήματα μαθηματικών, βοτανικής και αστρονομίας. Για ένα διάστημα ασχολήθηκε και με τη γεωλογία και χρημάτισε βοηθός του φίλου της οικογένειας γεωλόγου Ζαν Ετιέν Γκετάρ, συνοδεύοντας τον σε ορυκτολογικές μελέτες στη Βόρεια Γαλλία. Συνεργάστηκε επίσης μαζί του στην κατασκευή του ορυκτολογικού χάρτη της Γαλλίας. Οι απαιτήσεις της ορυκτολογίας δημιούργησαν στον Λαβουαζιέ την ανάγκη να μάθει χημεία και έτσι παρακολούθησε τα μαθήματα του σημαντικού χημικού της εποχής Γκιγιώμ Φρανσουά Ρουέλ. Η χημεία τελικά τον κατέκτησε και σ’ αυτήν αφιέρωσε σχεδόν αποκλειστικά την υπόλοιπη ζωή του.

Σε πολύ νεαρή ηλικία (1766) ο Λαβουαζιέ πήρε το χρυσό μετάλλιο της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών για μια πραγματεία του που αφορούσε μεθόδους για τον καλύτερο φωτισμό μιας μεγάλης πόλης, όπως ήταν το Παρίσι. Νωρίτερα ακόμη, το 1764, είχε δημοσιεύσει μια σειρά εργασιών πάνω στις χημικές ιδιότητες του γύψου, στην πήξη των σωμάτων, στο βόρειο σέλας, στην αιτιολογία του κεραυνού και, το 1765, είχε κάνει μια σημαντική έρευνα σχετικά με τα μεταλλικά νερά. Η βράβευση και οι άλλες επιτυχίες του τον οδήγησαν σε μια ακόμη αναγνώριση: το 1768 εκλέχτηκε επίτιμο μέλος της Ακαδημίας Επιστημών, στην οποία έγινε αργότερα πρόεδρος (1785) και θησαυροφύλακας (1791).

Ο Λαβουαζιέ, που ήταν προικισμένος με μεθοδικό ερευνητικό πνεύμα, πίστευε ότι δεν αρκεί μόνο η παρατήρηση για την εξαγωγή συμπερασμάτων αλλά ότι επιβάλλεται και ακριβής μέτρηση για την αποφυγή σφαλμάτων. Η επιστημονικότητα των μεθόδων που χρησιμοποίησε τον οδήγησαν στην ανακάλυψη της πραγματικής φύσης της καύσης και στη διατύπωση του νόμου περί αφθαρσίας της ύλης.

Η επιστημονική αντιμετώπιση των φαινομένων τον βοήθησε να καταρρίψει πολύ σύντομα την παλιά θεωρία των τεσσάρων στοιχείων (γη – νερό – αέρας – φωτιά) που μετασχηματίζονταν το ένα στο άλλο και συνδυάζονταν για τη δημιουργία των υλικών σωμάτων. Το 1768 απέδειξε ότι η δοξασία πως το νερό μετατρέπεται σε χώμα (στερεό), ύστερα από παρατεταμένο βρασμό, ήταν λανθασμένη και ότι το στερεό που εμφανίζεται στην περίπτωση αυτή προέρχεται από την αποσάθρωση του δοχείου βρασμού που χάνει μέρος από τη μάζα του. Τα πειράματα όμως του απορροφούσαν χρόνο και απαιτούσαν δαπάνες.

Έτσι, για να εξασφαλίσει ένα σίγουρο και άκοπο εισόδημα, επένδυσε χρήματα σε μια ιδιωτική εταιρεία είσπραξης φόρων, επένδυση που του απέφερε 100.000 φράγκα το χρόνο. Οι σχέσεις του με την εταιρεία έγιναν περισσότερο στενές όταν, το 1771, παντρεύτηκε τη δεκατετράχρονη Μαρί – Αν Πωλζ, κόρη ενός από τους διευθυντές της εταιρείας που αναδείχτηκε σε πολύτιμη σύντροφο και ικανότατη συνεργάτιδα του.

Η έρευνα του Λαβουαζιέ για το φωτισμό των πόλεων τον ώθησε να ασχοληθεί με το φαινόμενο της καύσης Συγκεκριμένα, έκανε πειράματα καίγοντας διάφορες ουσίες, όπως φώσφορο και θειάφι (ακόμη και διαμάντια), και θερμαίνοντας άλλες που είχαν προέλθει από την καύση μετάλλων (οξείδια). Με ακριβείς ζυγίσεις των ουσιών, πριν και μετά την καύση, που την έκανε σε κλειστά δοχεία, διαπίστωσε ότι το συνολικό βάρος παραμένει αναλλοίωτο, ενώ η μεταβολή του βάρους της καιγόμενης ουσίας αντιστοιχεί σε απώλεια βάρους του αέρα που υπάρχει στο δοχείο. Τα πορίσματα της ερευνάς του τα κατέθεσε το 1773 στην Ακαδημία και με αυτά υποστήριξε ότι ο αέρας περιέχει ένα αέριο που προκαλεί την καύση και ενώνεται με την καιγόμενη ουσία, ενώ το υπόλοιπο μέρος του παραμένει αδρανές.

Οι θέσεις αυτές αποτελούσαν πλήρη ανατροπή της φλογιστικής θεωρίας του Γκέοργκ Σταλ, που επί έναν αιώνα επικρατούσε στη χημεία, και υποστήριζε ότι η καύση ήταν η απελευθέρωση ενός στοιχείου, του “φλογιοτού”, που περιεχόταν σε διάφορες ουσίες, σε ποσότητες ανάλογες με την ευφλεκτότητα τους. Ο αέρας, σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, ήταν απλός μεταφορέας του “φλογιοτού” από ουσία σε ουσία. Το 1774 ο Άγγλος χημικός Τζόζεφ Πρήσλεϋ, που είχε παρασκευάσει ένα νέο αέριο θερμαίνοντας οξείδιο του υδραργύρου, επισκέφτηκε το Λαβουαζιέ και του εξέθεσε τα πειράματα του.

Εκείνος επανέλαβε τότε τα πειράματα του συναδέλφου του, κατάλαβε την πραγματική φύση του “αποφλογισμένου” αερίου, όπως είχε ονομαστεί, και το 1777 υπέβαλε στην Ακαδημία ένα υπόμνημα όπου αναφερόταν στην καύση γενικά και έδινε στο αέριο που την επιτελούσε το όνομα οξυγόνο, καθώς λανθασμένα θεωρούσε ότι ήταν συστατικό όλων των οξέων (τα οξείδια του θείου και του φωσφόρου που το περιέχουν είναι ανυδρίτες των αντίστοιχων οξέων). Τον ίδιο χρόνο εξέδωσε το έργο του “Σκέψεις για το φλογιστό”.

Από το 1775, οπότε διορίστηκε διευθυντής της Εθνικής Επιτροπής Πυρίτιδας, ο Λαβουαζιέ είχε εγκαταστήσει το εργαστήριο του στην Πυριτιδαποθήκη του Παρισιού και εκεί συνέχισε τα πειράματα του, στα οποία περιλαμβάνονταν και έρευνες για νέες μεθόδους παρασκευής νιτρικού καλίου (απαραίτητου για την παρασκευή πυρίτιδας), που μέχρι τότε συλλεγόταν ως εξάνθημα στους υγρούς τοίχους αποθηκών και υπογείων. Το 1778 ανακοίνωσε ότι ο αέρας αποτελείται από το οξυγόνο και από ένα άλλο αέριο που δε συντελεί στην καύση και δε συντηρεί τη ζωή και γι’ αυτό το ονόμασε άζωτο.

Το 1783 επανέλαβε τα πειράματα του Άγγλου χημικού Χένρυ Κάβεντις πάνω στην καύση του εύφλεκτου αερίου (υδρογόνο) και την εξήγησε σύμφωνα με τη θεωρία του, διαπιστώνοντας ότι το προϊόν, το νερό, είναι ένωση του οξυγόνου με το εύφλεκτο αέριο, που δικαιολογημένα του έδωσε το όνομα που έχει και σήμερα. Ακόμα κατόρθωσε να προσδιορίσει τη σύσταση της αιθυλικής αλκοόλης από τα προϊόντα της καύσης της. (Από τα μελανά σημεία της επιστημονικής σταδιοδρομίας του Λαβουαζιέ είναι ότι αποσιώπησε τα πειράματα του Κάβεντις όπως και παλαιότερα εκείνα του Πρήσλεϋ).

Την ίδια εποχή (1782 – 84) ο Λαβουαζιέ άρχισε να κάνει πειράματα επάνω στη φύση της ζωικής θερμότητας. Με την τεχνική βοήθεια του Γάλλου αστρονόμου και μαθηματικού Πιερ Λαπλάς, διαπίστωσε ότι η θερμότητα αυτή οφείλεται σε βραδεία καύση ουσιών στον οργανισμό. Διαπίστωσε επίσης ότι η τελευταία είχε άμεση σχέση με την αναπνοή, κατά την οποία εισπνέεται οξυγόνο και εκπνέεται διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Μελετώντας μάλιστα τη συμπεριφορά ζωικών οργανισμών στο οξυγόνο και το άζωτο, έκανε τις πρώτες προσπάθειες ανάλυσης βιολογικών ουσιών. Προσδιόρισε επίσης, για πρώτη φορά, τις θερμότητες καύσης και τις θερμοχωρητικότητες διαφόρων ουσιών, χρησιμοποιώντας θερμιδόμετρο πάγου. Έκανε επίσης μετρήσεις του συντελεστή διαστολής σε έναν αριθμό ουσιών.

Μέσα στα ενδιαφέροντα του Λαβουαζιέ ήταν και ο εκσυγχρονισμός της γεωργίας και, σε ένα πρότυπο αγρόκτημα που είχε στα περίχωρα του Παρισιού, εφάρμοσε επιστημονικές μεθόδους καλλιέργειας για την αύξηση της παραγωγής. Αργότερα, το 1785, διατέλεσε μέλος επιτροπής για τη βελτίωση των γεωργικών μεθόδων.

Το 1787, σε συνεργασία με τους Γάλλους χημικούς Λουί Γκυτόν ντε Μορβώ, Αντουάν Φουρκρουά και Κλωντ Μπερτολλέ, ο Λαβουαζιέ δημοσίευσε τη “Μέθοδο Χημικής Ονοματολογίας”, όπου όλες οι ουσίες έπαιρναν λογικό όνομα, το οποίο στηριζόταν στα χημικά στοιχεία που τις αποτελούσαν και όχι στις ιδιότητες τους. Με τη νέα αυτή ονοματολογία έπαυε η σύγχυση και η ασάφεια που μέχρι τότε επικρατούσαν στον καθορισμό των διαφόρων ουσιών, οι οποίες αποδίδονταν πλέον με τη χημική τους σύνθεση Δυο χρόνια αργότερα, τον ίδιο χρόνο που ξέσπασε η Γαλλική Επανάσταση, ο Λαβουαζιέ υπέβαλε στην Ακαδημία τη “Στοιχειώδη πραγματεία της Χημείας”, στην οποία εξέθετε με σαφήνεια και πληρότητα τη θεωρία του για την καύση και διατύπωνε το νόμο της διατήρησης της μάζας (αφθαρσίας της ύλης) βάσει του οποίου “η μάζα των ουσιών που μετέχουν σε μια χημική αντίδραση παραμένει σταθερή και παρατηρείται μόνο αλλαγή της χημικής της μορφής”. Στον πρώτο τόμο του δίτομου αυτού έργου του ο Λαβουαζιέ έδινε πίνακα των 55 γνωστών χημικών στοιχείων, τα οποία όριζε ως μορφές ύλης που δεν μπορούν να απλοποιηθούν περισσότερο.

Στα στοιχεία αυτά περιλάμβανε το φως και τη θερμότητα (θερμικό: Caloric), που τα θεωρούσε αβαρή στοιχεία. Υπέθετε ότι το οξυγόνο συνίσταται από βάση οξυγόνου και θερμικό. Στις καύσεις η βάση οξυγόνου ενώνεται με την καιγόμενη ουσία και απελευθερώνεται το θερμικό που εκδηλώνεται ως θερμότητα και φως. Έδειχνε επίσης ότι οι ουσίες μπορούν να υπάρχουν σε τρεις φυσικές καταστάσεις (στερεά, υγρά, αέρια), που μετατρέπονται η μια στην άλλη με προσθαφαίρεση θερμικού.

Ο Λαβουαζιέ ενδιαφερόταν και για τα κοινά και χρημάτισε μέλος πολλών επιτροπών για την υγεία, την παιδεία και το νόμισμα, ενώ ως μέλος της Συνέλευσης της Ορλεάνης έκανε σχέδια για τη βελτίωση των οικονομικών και κοινωνικών συνθηκών της επαρχίας. Το 1790 ήταν μέλος, ταμίας και γραμματέας της Επιτροπής ρύθμισης του μετρικού συστήματος, στην οποία έπαιξε σημαντικό ρόλο, ενώ τον επόμενο χρόνο δημοσίευσε αναφορά για την κατάσταση της γαλλικής οικονομίας με τίτλο “Περί του εδαφικού πλούτου του βασιλείου της Γαλλίας”. Σε αυτήν έκανε στατιστική μελέτη των οικονομικών πόρων της Γαλλίας και υποδείκνυε ένα νέο φορολογικό σύστημα, με βάση το κατά κεφαλήν εισόδημα. Οι οικονομοτεχνικές γνώσεις του είχαν αναγνωριστεί ήδη από το 1788 που του προσφέρθηκε η διεύθυνση της Εκπτωτικής Τράπεζας.

Ο Λαβουαζιέ όμως είχε έναν προσωπικό εχθρό, τον Μαρά, του οποίου αίτηση για είσοδο στην Ακαδημία είχε απορριφθεί (1780) με κρίση του μεγάλου χημικού. Παράλληλα ο επαναστατημένος λαός είχε στραφεί εναντίον των φοροεισπρακτόρων και της Εταιρείας Φορολογίας στην οποία ήταν μέτοχος ο Λαβουαζιέ, η θέση του οποίου ήταν επισφαλής και εξαιτίας του τίτλο ευγενείας που είχε αποκτήσει (τον είχε αγοράσει το 1772 ο πατέρας του). Συνέπεια αυτής της κατάστασης ήταν να συλληφθεί και να κατηγορηθεί από τον Μαρά για απάτες και, ειδικότερα, ότι είχε στερήσει τον αέρα από το Παρίσι, όταν δικές του οδηγίες είχε ανεγερθεί προστατευτικό τείχος το 1787.

Παρόλο ότι ο κατήγορός του δολοφονήθηκε, ο Λαβουαζιέ, ο πεθερός του και τα υπόλοιπα μέλη της Εταιρείας Φορολογίας οδηγήθηκαν στο δικαστήριο που αποφάσισε το θάνατό του στη λαιμητόμο, απόφαση που εκτελέστηκε την ίδια εκείνη ημέρα στις 8 Μαΐου 1794, στην Πλατεία της Επαναστάσεως(σήμερα Ομονοίας).

Λίγο πριν εκτελεστεί, ο Λαβουαζιέ είχε ζητήσει πίστωση χρόνου για να συμπληρώσει τα πειράματά του, αλλά πήρε την απάντηση ότι “Η Δημοκρατία δε χρειάζεται μεγαλοφυΐες”. Ο πρώτος που πένθησε το θάνατο του μεγάλου επιστήμονα ήταν ο Γαλλοϊταλός μαθηματικός αστρονόμος Ζοζέφ Λαγκράνζ, που την επόμενη ημέρα είπε τα προφητικά λόγια: “Χρειάστηκε μόνο μια στιγμή για να αποκοπεί το κεφάλι αυτό και ίσως εκατό χρόνια να μην είναι αρκετά για να υπάρξει παρόμοιο”.

Οι εργασίες του Λαβουαζιέ άλλαξαν τελείως τις βάσεις της Χημείας, την τοποθέτησαν πάνω γενικές αρχές που είναι και σήμερα παραδεκτές και την ανέδειξαν από απλή τέχνη, που στηριζόταν κυρίως στην παρατήρηση, σε επιστήμη. Υπήρξε, εξάλλου, ο πρώτος εφάρμοσε την ποσοτική ανάλυση τη χρήση του ζυγού ακριβείας με τις μεγαλοφυείς συλλήψεις του υπήρξε ο δημιουργός της σύγχρονης Χημείας.

Μετά το θάνατο του το 1794 εκδόθηκε το σύγγραμμα του “Υπομνήματα Φυσικής και Χημείας, 1805).

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Παρακαλώ εισάγετε το σχόλιο σας!
Παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας