Физика
Робер Бойль
Биография Великого физика
Английский физик и химик, деятельность которого простиралась за пределы основных направлений исследований, он также имел успех в области литературы, философии и богословия.
Роберт Бойль родился 25 января 1627 года в ирландском поместье Ликсмор Касле в зажиточной многодетной семье, отец герцог Коркский обеспечил безбедное существование детям.
Первые годы жизни ребёнка были не слишком счастливыми, в три года Робер потерял мать, был хилым и болезненным.
По существовавшей тогда в аристократических семьях традиции, когда Роберту исполнилось 8 лет, его отдали в Итонский колледж, одно из престижных закрытых учебных заведений Англии, но отец через три года забрал его оттуда, чтобы направить для продолжения учебы в Европу, в Швейцарию.
В Женеве Роберт в течение двух лет изучал математику, философию и юриспруденцию, потом он предпринял длительное путешествие по Европе, в частности, по Италии, где он с увлечением знакомился с произведениями искусства.
К тому моменту отец скончался, оставив любимому наследнику состояние.
В Лондоне Роберт стал завсегдатаем приемов для местной интеллигенции, свел знакомство с учеными, политиками и литераторами, в Столбридже он организовал лабораторию, куда выписывал книги, Бойль также начал изучать философию и богословие.
Первые годы жизни ребёнка были не слишком счастливыми, в три года Робер потерял мать, был хилым и болезненным.
По существовавшей тогда в аристократических семьях традиции, когда Роберту исполнилось 8 лет, его отдали в Итонский колледж, одно из престижных закрытых учебных заведений Англии, но отец через три года забрал его оттуда, чтобы направить для продолжения учебы в Европу, в Швейцарию.
В Женеве Роберт в течение двух лет изучал математику, философию и юриспруденцию, потом он предпринял длительное путешествие по Европе, в частности, по Италии, где он с увлечением знакомился с произведениями искусства.
К тому моменту отец скончался, оставив любимому наследнику состояние.
В Лондоне Роберт стал завсегдатаем приемов для местной интеллигенции, свел знакомство с учеными, политиками и литераторами, в Столбридже он организовал лабораторию, куда выписывал книги, Бойль также начал изучать философию и богословие.
Своя лаборатория
17-ти лет Роберт Бойль возвратился в Англию, где поселился у своей сестры, но скоро переехал в унаследованное им поместье Стальбридж в графстве Дорсетшир, там он прожил восемь лет и, по-видимому, там Роберт и начал заниматься экспериментированием, хотя ни одной работы за эти годы он не опубликовал.
В 1654 начинается новый период в жизни Бойля.
Он переезжает в Оксфорд, один из признанных центров тогдашней науки, будучи состоятельным человеком, Бойль оборудует лабораторию и вместе со своим ассистентом, юным Робертом Гуком, будущим прославленным ученым и членом Королевского общества, приступает в 1655 к опытам.
До 1668 Роберт Бойль остается директором и научным руководителем этой лаборатории.
В 1654 начинается новый период в жизни Бойля.
Он переезжает в Оксфорд, один из признанных центров тогдашней науки, будучи состоятельным человеком, Бойль оборудует лабораторию и вместе со своим ассистентом, юным Робертом Гуком, будущим прославленным ученым и членом Королевского общества, приступает в 1655 к опытам.
До 1668 Роберт Бойль остается директором и научным руководителем этой лаборатории.
Закон Бойля - Мариотта
Впервые этот закон был сформулирован в 1662 г. Робертом Бойлем.
Поскольку к его созданию причастен также французский ученый Мариотт, в других странах, кроме Англии, этот закон называют двойным именем.
Поскольку к его созданию причастен также французский ученый Мариотт, в других странах, кроме Англии, этот закон называют двойным именем.
Закон Бойля - Мариотта - это закон согласно которому объем газа при постоянной температуре обратно пропорционален давлению, это означает, что по мере возрастания давления объем газа уменьшается.
Вращением рукоятки будем изменять объем газа (воздуха) в цилиндре А (рис. а)., по показанию манометра заметим что и давление газа при этом изменяется, будем менять объем газа в сосуде (объем определяется по шкале В) и, замечая давление, запишем их в табл. 1.
Из нее видно, что произведение объема газа на его давление было почти постоянным: во сколько раз "уменьшался объем газа, во столько же раз увеличивалось его давление.
Проведем опыт:
Вращением рукоятки будем изменять объем газа (воздуха) в цилиндре А (рис. а)., по показанию манометра заметим что и давление газа при этом изменяется, будем менять объем газа в сосуде (объем определяется по шкале В) и, замечая давление, запишем их в табл. 1.
Из нее видно, что произведение объема газа на его давление было почти постоянным: во сколько раз "уменьшался объем газа, во столько же раз увеличивалось его давление.
В результате подобных, более точных, опытов было открыто: для данной массы газа при постоянной температуре давление газа изменяется обратно пропорционально изменению объема газа - это и есть формулировка закона Бойля-Мариотта, математически он для двух состояний запишется так ( рис. 2).
Процесс изменения состояния газа при постоянной температуре называется изотермическим.
Формула закона Бойля-Мариотта является уравнением изотермического состояния газа, при постоянной температуре средняя скорость движения молекул не меняется, изменение объема газа вызывает изменение числа ударов молекул о стенки сосуда - это и есть причина изменения давления газа.
Формула закона Бойля-Мариотта является уравнением изотермического состояния газа, при постоянной температуре средняя скорость движения молекул не меняется, изменение объема газа вызывает изменение числа ударов молекул о стенки сосуда - это и есть причина изменения давления газа.
После 1660 года, интересы Роберта Бойля все больше перемещаются в сторону химии.
Вклад в развитии Химии
Бойль считал, что химия призвана стать одной из основополагающих наук в философии.
Если для его современников химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам — искать философский камень, то для Бойля она была самостоятельной наукой со своими собственными задачами и методам.
Он прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и ее развития.
Если для его современников химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам — искать философский камень, то для Бойля она была самостоятельной наукой со своими собственными задачами и методам.
Он прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и ее развития.
Индикаторная бумага
Исследуя экстракты различных растений, он заметил, что настои фиалок, лакмусового лишайника и др. изменяют свой цвет под действием кислот и щелочей, уже тогда Бойль назвал эти вещества индикаторами.
До сегодняшнего дня для определения кислотности растворов современные химики используют изобретенную Бойлем индикаторную бумагу.
Индикаторная бумага — это специальный химический реактив, нанесенный на фильтровальную бумагу, используется для быстрого определения кислотности (pH — водородного показателя) любой жидкости или смеси.
Применяется в самых разных сферах:
До сегодняшнего дня для определения кислотности растворов современные химики используют изобретенную Бойлем индикаторную бумагу.
Индикаторная бумага — это специальный химический реактив, нанесенный на фильтровальную бумагу, используется для быстрого определения кислотности (pH — водородного показателя) любой жидкости или смеси.
Применяется в самых разных сферах:
- Медицине и ветеринарии;
- Химическом производстве;
- Пищевой промышленности;
- Косметологии;
- В любой исследовательской или производственной лаборатории;
- В быту — цветоводстве, аквариумистике, бассейнах, котлах и т.д.
При исследовании настоя дубильного орешка в воде Роберт Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор черного цвета, который может быть использован в качестве чернил.
По разработанным им рецептам почти на протяжении века производились высококачественные черные чернила.
По разработанным им рецептам почти на протяжении века производились высококачественные черные чернила.
Его многолетние исследования показали, что при воздействии на вещества различными реактивами одни из них давали окрашенные растворы, другие выделяли газы с характерными запахами, третьи образовывали окрашенные осадки.
Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом.
Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Роберт Бойль положил начало развитию аналитической химии, многие из описанных им реакций до сих пор используются в качественном анализе для определения того или иного вещества.
Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом.
Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Роберт Бойль положил начало развитию аналитической химии, многие из описанных им реакций до сих пор используются в качественном анализе для определения того или иного вещества.