DAVY
I. Davy ifjúsága. – Chemiai első munkája.
II. A nitrogén-monoxidra vonatkozó vizsgálatok. – Davy a Royal Institution tanárává és a Royal Society tagjává lesz.
III. Davy vizsgálatai az elektromos oszloppal.
IV. Az ammoniak-amalgám. – A chlór. – A gyémánt elégetése. – Biztosító lámpa.
V. Az elektromos oszlop elmélete. – Az elektromos fény. – Hőtani vizsgálatok.
VI. Davy hivatalai és kitüntetései. – Chemiai művei. – Utazásai. – Jelleme; halála.I.
Davy ifjúsága. – Chemiai első munkája.SIR HUMPHRY DAVY 1778 decz. 17-én a Cornwallisban fekvő Penzanceben született. ROBERT nevű atyja, kinek Varfellben kis földbirtoka volt, fametsző mesterséget űzött. HUMPHRY DAVY a falu iskolájában nevelkedett; kiváló tehetségei az iskola vezetőjének, dr. CARDEW-nek csakhamar föltűntek.
Eleintén szépirodalommal foglalkozott, s maga is több ódát, balladát s egyéb verset írt. A költemények, melyek szintén nagyhírű öcscsének, JOHN DAVY-nek birtokában maradtak, igazi költői érzületről tanúskodnak.
Tizenhat éves korában atyját elveszítvén, további nevelésének gondjai öt gyermekkel megáldott anyjára súlyosodtak. A fönmaradt vagyon a gyermekek fölnevelésére aligha lett volna elegendő; anyjának keresetforrások után kellett látnia. Eleintén egy kicsiny fűszeres boltot, később a Boye regényes vidékét látogató touristák számára fogadót nyitott.
A természeti szépségekkel megáldott Cornwallis az ifjú DAVY lelkében csakhamar fölkelté a természet iránti szeretetet, mely idők folytán annyira fokozódott, hogy nem az irodalmi pályára, melyre tehetségei nagy mértékben képesítették volna, hanem a természettudományi pályára lépett.
Pályafutása nagyon szerény körülmények között kezdődött; 1795-ben egy penzance-i chirurgus és patikárushoz ment inas-
nak. De ez a szerény iskola elegendő volt arra, hogy megkedveltesse vele ama tudományt, melynek később kiváló művelőjévé vált.
Egy kedvező eset törekvéseinek nagy hasznára volt. Történt, hogy a híres JAMES WATT-nak egyik fia, GERGELY, mell-betegsége bajait enyhítendő, orvosi tanácsra Penzance-be jött lakni s DAVY anyjának fogadójába szállott. Az ifjú DAVY azonnal átlátta, hogy a WATT fiával való ismeretség neki sok tekintetben hasznára lehetne; de miképen közeledjék egy szegény inas egy híres és vagyonos férfiúnak szintén nagy tekintélyű fiához? Ezt a kérdést DAVY úgy oldotta meg, hogy elővette LAVOISIER chemiájának angol fordítását s ezt oly buzgalommal olvasta, hogy két nap múlva az egész könyvvel tisztában volt. Miután ez által magát WATT társaságához méltónak ítélte, magát mint leendő chemikust bemutatta s ily módon chemiai diskussziókra alkalmat szerzett.
LAVOISIER elmélete akkor még nem örvendett általános elismerésnek. Az ellene s a mellette felhozott érvek az ifjú DAVY előtt sok kétséget hagytak fönn, minélfogva az önálló munkálkodás utáni vágya mindinkább fokozódott. A tervezett önálló kísérletek tételére szolgáló eszközök teljesen hiányzottak ugyan, de DAVY tudott magán segíteni. Első készülékeit egy házaló barométerkereskedőtől vett üvegcsövekből s ócska pipaszárakból állította össze; nagy segítségére volt még egy fecskendező, melyet gazdája egy hajótörést szenvedett franczia bárkáról szerzett.
DAVY 18 éves volt, midőn némely tengeri növény hólyagocskáiban foglalt gázokat megvizsgálta. Ez volt az első kísérlete, melyből kitűnt, hogy a tengeri növények épen úgy mint a szárazföldiek, a levegő szénsavát elnyelik, s ezután a fény behatása alatt megbontják, a szenet visszatartják s az oxigént kilehelik. Vizsgálatainak eredményeit dr. BEDDOES-al közölte, a ki azokat az általa kiadott folyóiratban (Contributions to physical and medical knowledge) közzétette. JOHN DAVY bátyjá-
nak e munkájáról így nyilatkozott: "E kísérletek egy önálló és vállalkozó szellemnek első termékei: magukon viselik az ifjúságnak és az éles elmének minden vonását, mindkettőnek hibáival és jó tulajdonságaival."*
DAVY első munkája által BEDDOES-al közelebbi viszonyba lépett. E kiváló tudós annak előtte az oxfordi egyetemen a chemia tanára volt s LAVOISIER-vel élénk levelezést váltott. Tanszékéről lemondván, Bristolban mint gyakorló orvos működött s ugyanott egy Pneumatical institute czímű gyógyító-intézetet alapított. Ez intézetben némely betegséget, különösen pedig a tüdősorvadást, különféle gázokkal gyógyította. DAVY munkája annyira megtetszett neki, hogy DAVIES GILBERT nevű barátját – ki később HUMPHRY DAVY után a Royal Society elnökévé lett – megbízta, hogy a penzance-i patikárust a DAVY-val kötött szerződés felbontására bírja, hogy ezután a tehetséges ifjút saját intézetében alkalmazhassa.
A patikárus, bár DAVY legkisebb panaszra sem adott okot, a kérelembe szívesen beléegyezett, sőt örült, hogy a "szegény ördög" -től megszabadúlhatott.
II.
A nitrogén-monoxidra vonatkozó vizsgálatok. – Davy a Royal Institution tanárává és a Royal Society tagjává lesz.DAYY, alig hogy BEDDOES intézetébe lépett, egy sajátságos vizsgálattal máris magára vonta a tudományos világ figyelmét.
PRESTLEY 1772-ben először állította elő a nitrogén-monoxidot. Mivel az intézet, melynél DAVY működött, a gázokkal való gyógyítást tűzte ki czéljáúl, nem lephet meg bennünket az a körülmény, hogy DAVY némi tekintetben hivatásának tartotta, hogy a különféle gázokat önönmagán sorba megpróbálja. Az első próbát a nitrogén-monoxiddal tette; az eredmények oly
* Nouv. Biographie générale.
feltűnőek valának, hogy azokat egy külön munkában * való közzétételre méltóknak találta.
E munkában előadta, hogy ama gáz beszívása után először is izmai váltak mozdulatlanokká, azután pedig elájult, de a körülötte történteket mégis látta és hallotta; lelki szemei előtt sajátságos képeket látott elvonulni, s szellemével a legmagasabb képzeletekig emelkedett. Végre, midőn egyik barátja, komoly baj bekövetkezésétől tartván, a veszélyes italt tőle elvette, csakhamar magához tért s a következő ideális tételt ejtette ki: "A gondolaton kívül semmi sincs; a világ csak a gyönyör és fájdalom képzeletéből áll."
Ez a leírás megtette a maga hatását. Mindenki meg akarta próbálni e titokszerű anyag hatásait; némelyek elandalító deliriumokba estek, mások jókedvükben hangosan kaczagtak; ez oknál fogva némelyek ez anyagot kéjgáznak, mások pedig nevetőlégnek nevezték.
DAVY e találmányával egyszerre híressé vált. Bizonyára csak rendkívüli buzgalmának kell tulajdonítanunk, hogy e veszélyes kísérleteket tovább folytatta. A nitrogén, szénsav, szénhidrogén s más gázok hatásait önönmagán lelkiismeretesen kipróbálta. Némelyek abban a véleményben voltak, hogy DAVY gyarló egészségét, melynek egész életén át alá volt vetve, egyedül eme túlbuzgalomnak köszönhette.
DAVY, ki pályáján már eddig is gyorsan haladt, kedvező körülmények összeműködésével most egyszerre igen nagy lépést tett előre. Ugyanis RUMFORD gróf, alig hogy a Royal Institutiont megalapította, szeszélyes természete miatt GARNETT doktorral, a chemia tanárával összeveszett, minélfogva GARNETT az állomást elhagyta. Valaki DAVY-t úgy emlegette RUMFORD előtt, mint a legalkalmasabb egyént, ki a GARNETT helyét betölthetné, RUMFORD azt hitte, hogy egy fiatal emberrel, kinek meggyőző-
* Researches chemical and philosophical chiefly concerning nitrous oxyde and its respiration, London, 1800, 8o.
dése még nem szilárdúlt meg, könnyebben elbánhat s DAVY-t magához hívatta. – A fogadás nem volt valami kedvező; DAVY gyermekies arczkifejezése, pórias modora, különösen pedig félénksége RUMFORD-ra nem tettek jó benyomást. Azonban úgy látszik, hogy a tanszéket minden áron be akarta tölteni, mert DAVY az állomást mégis megkapta.
A kik DAVY-t közelebbről nem ismerték, tanári működésétől nem sokat vártak. DAVY egy kicsiny szobában kevés hallgató előtt kezdette meg előadásait. Azonban tanári hírnevét már első előadásával (1801 apr. 25-én) megalapította; élénk modorával s világos fejtegetéseivel hallgatóit teljesen megnyerte; a következő tanórákban a szűk szoba a mindig nagyobb számmal jelentkező hallgatókat már nem volt képes befogadni. Előadásai valóságos lelkesedést idéztek elő.
A 23 éves tanár híre eme sikeres működés által teljesen meg volt alapítva; a legelőkelőbb tudományos körök megnyíltak előtte, s abban a korban, melyben más valaki tudományos pályafutásának kezdetén áll, ő már Angolország legtekintélyesebb tudományos intézetének, a Royal Societynek tagiává választatott.
III.
Davy vizsgálatai az elektromos oszloppal.A múlt század vége s a jelen század eleje a fizika történetében a legnevezetesebb időszakok egyike. A fény, hő, elektromosság s a chemiai egyesülések tüneményei a kísérlet s a spekuláczió terén egyaránt impozáns szellemi mozgalmat idéztek elő. A fényes fölfedezések hosszú sorozata nagyobb önállóságra és fokozott tevékenységre buzdította még azokat is, kik a legnagyobb szívóssággal ragaszkodtak a tradicziókhoz, a forradalom szelleme az emberi tevékenységnek minden ágában útat tört magának.
Az elektromos oszlop feltalálása oly időszakba esett, melyben az elektromosság tüneményei amúgy is élénken foglalkoz-
tatták a fizikusokat. Miként annak idején a légszivattyú indító okúl szolgált, hogy a tünemények a rendesektől eltérő körülmények között, azaz légüres térben vizsgáltassanak meg, Úgy most a tünemények az elektromárammal kombináltattak. A remény, hogy e kombináczió az új eredmények egész csoportjára fog vezetni, teljesen alaposnak bizonyúlt be.
Az első fontos fölfedezés, mely az imént jelzett irányzatnak szüleménye volt, 1800-ból ered. Ezen év apr. 30-án SIR ANTHONY CARLISLE és az araeométeréről szélesebb körben ismert WILLIAM NICHOLSON az elektromos oszlop sarkaihoz erősített drótok végeit vízbe mártották, tehát az áramot vízen vezették keresztűl. Az eredmény várakozásuk körén egészen kívül esett: a legnagyobb meglepetéssel tapasztalták, hogy a drótok végeinél számtalan buborék emelkedik föl; úgy látszott, mintha a víz pezsegne. A fejlődő gázokat megvizsgálván, azt tapasztalták, hogy a pozitív sarkon oxigén, a negatív sarkon pedig hidrogén fejlődik; e mellett az egyik sarkon a víz kissé savas hatásúvá, a másikon pedig alkáliás hatásúvá vált.*
Ugyanebben az évben RITTER Németországban e kísérleteket némi módosítással hajtotta végre s ugyanazokat az eredményeket kapta, s ezekből azt a következtetést vonta, hogy az oxigén és hidrogén nem egyebek, mint a víznek vegyületei a különnemű két elektromossággal. E magyarázatnak, mely az elektromosság anyagi hipothézisének folyományáúl tekintendő, az ezután következő vizsgálatoknál is kijutott a maga szerepe. Az experimentátorok azt tapasztalták, hogy, midőn az áram állati nedves rostokon vezettetik át, a pozitív sarkon sósav válik ki, s ebből némelyek azt következtették, hogy a sósav a hidrogénnek valamely alsóbb rendű oxigén-vegyülete.
E specziális találmányok 1803-ban általánosabb szempont-
* PÄTS VAN TROASTWYCK és DRIMANN a vizet már 1789-ben bontották föl, még pedig oly módon, hogy vízbe mártott két aranydróton a leydeni palaczk szikráit ugratták át. (MÜLLER–POUILLET, Lehrbuch der Physik u. Meteorologie, 1868, II. p. 323.)
alá kerültek. Ez évben HISINGER és BERZELIUS kimutatták, hogy az áram vegyületbontó hatása valamennyi összetett testre kiterjed, s hogy a pozitív sarkon mindig a savak, a negatív sarkon pedig az alkáliák válnak ki.
DAVY mindezeket a kísérleteket élénk figyelemmel kísérte és a legnagyobb gonddal ismételte. Ismételve végrehajtott kísérleteiből, melyekhez hatalmas és sokféleképen módosított telepeket használt, kitűnt, hogy a tiszta víz felbontása csak oxigént és hidrogént ad, még pedig abban az arányban, melyben az elemek a vizet alkotják; a netalán kiváló savak és alkáliák pedig csak a víz tisztátalanságának eredményei. Miután DAVY számos más testet is felbontott, azt a tételt állította föl, hogy a chemiai rokonság nem egyéb, mint az ellentett elektromosságok erélye. E vizsgálatokat 1807-ben a Phil. Transactions-ben az On some chemical agencies of electricity czímű értekezésében írta le.
A franczia Institut 3000 frank jutalomdíjat tűzött ki annak, ki a galvanizmus terén legtöbb haladást mutat föl. E díjat az imént nevezett értekezés alapján DAVY nyerte el.
E szép eredmények csak kezdetei valának ama nagyszámú és kiváló fölfedezéseknek, melyeket DAVY az elektromárammal tett.
LAVOISIER már 1789-ben kifejezte azt a nézetet, hogy az alkáliás földek, mint példáúl a mész, valószínűleg nem egyebek mint fémoxidok, melyek a közönséges módszerek segítségével nem redukálhatók. A chemikusok e nézetet az úgynevezett fix-alkáliákra (káli és nátron) is kiterjesztették s e nézet erős gyökereket vert, midőn BERTHOLLET az illó alkáli (ammoniak) alkotórészeit meghatározta.
E fontos kérdés eldöntésére DAVY vállalkozott. Avval a meggyőződéssel, hogy a módszer, melylyel sikerült a vizet felbontani, tágasabb körű vizsgálatokra is alkalmas, hozzáfogott a munkához. Először a marókálit vízben oldotta föl s az oldatot akarta fölbontani. A kísérlet nem sikerűlvén, gyengén meg-
nedvesített kálidarabokat használt. A mint a telepet működésbe hozta, a pozitív sarkon erős pezsgést vett észre, a negatív sarkon pedig ezüstfényű, kénesőhöz [higanyhoz] hasonló apró golyócskák mutatkoztak. DAVY a pezsgő légben s e golyócskákban a bomlás termékeit ismerte föl; a mi az elsőt illeti, kimutatta, hogy az nem egyéb mint oxigén, tehát már ismeretes test; a másik termék addig ismeretlen új test, a kálium volt. DAVY észrevette, hogy e káliumgolyócskák a levegőn csakhamar fehér réteggel húzódnak be; könnyű volt kimutatnia, hogy e réteg nem egyéb, mint a káliumnak és a levegő oxigénjének vegyülete, tehát ugyanaz az anyag, melyet az áram azelőtt felbontott, továbbá a vízre vetett golyócskák a híres görőg tűz tüneményeit idézték elő: a vízen úszva maradtak, hirtelen lángra kaptak és tetemes hőkifejtés mellett vörös lánggal elégtek; az égés kis durranással végződött. Most a kálium a víz oxigénjével vegyűlt, a szabaddá vált hidrogén meggyuladt, a chemiai folyam eredménye ismét csak káli volt. Hasonló eredményekre vezetett a nátron felbontása, csakhogy a nátrium a vízen sárga lánggal égett.
Most csak az a kérdés maradt hátra, hogy a kálium s a nátrium a testek mely csoportjába sorozandók. A kísérletek, különösen ez anyagok égés-tüneményei oly meglepők valának, hogy eleintén sokan azt hitték, hogy ez anyagoknak okvetlenül valamely gyulékony elemet, szenet, hidrogént, kell tartalmazniok. Azonban DAVY kimutatta, hogy az új testek ismét alkáliákká változnak, ha bármi módon oxigénnel vagy oxigéntartalmú anyagokkal érintkeznek, s hogy e czélra nem kell azokat szükségképen vízen elégetni; végre kimutatta, hogy ez anyagok oxigénmentes folyadékban, példáúl kőolajban akármeddig eltarthatók. Nem lehetett többé kétséges, hogy a káli és nátron oxidok, s mivel akkoriban csakis fémoxidokat ismertek, DAVY a kalium- és a nátriumot a fémek csoportjába sorozta.
E nevezetes fölfedezést 1807 nov. 12-én és 19-én közölte a Royal Society-vel; e tárgyra vonatkozó értekezése a következő czím alatt jelent meg: On some new phenomena of chemical chan-
ges produced by electricity, particularly the decomposition of the fixed alkalies and the exhibiton of the men [new?] substances which constitue their bases (Phil. Trans., 1808, XCVIII; innét valamennyi tudományos folyóiratba átvétetett).
DAVY fölfedezései által a chemiai vizsgálatoknak egészen új tere nyílt. Az első gondolat az volt, vajjon nem lehetne-e az alkáliás földek oxidjait is szétbontani. E kérdéssel BERZELIUS tüzetesen foglalkozott, s több sikertelen kísérlet után arra a gondolatra jött, hogy talán czélszerűbb volna a tiszta fémek helyett azok amalgámjait előállítani. DAVY a BERZELIUS utasításai szerint a szétbontandó földeket kissé megnedvesítette és kénesőoxiddal keverte, s e keveréket kénesőcseppekkel hozta érintkezésbe. A földes keveréket az egyik, a kénesőt pedig a másik záródróttal összekötvén, az illető fémek analgámjait kapta, s desztilláczió által a kénesőt elűzvén, tiszta fémeket állított elő. A bárium, stronczium, kalczium és magnézium föltalálása volt ez eljárásnak eredménye. DAVY megmutatta, hogy e fémek a víznél sűrűbbek, tiszta állapotban ezüstös fényük van s az oxigénnel oly mohón egyesülnek, hogy magas mérsékleteknél még az üveg oxigénjét is magukhoz ragadják.
DAVY ennyi külső sikerrel teljesen meg lehetett volna elégedve, azonban fürkésző elméje az áram hatásait mint ilyeneket is közelebbi vizsgálat alá vetette.
Mivel mindegyik szétbontásnál a negatív sarkon hidrogén, fém vagy alkáliák, a pozitív sarkon pedig oxigén vagy savak váltak ki, meg akarta tudni, vajjon az illető kiválások csak a sarkokon vagy pedig a szétbontandó test egész tömegében történnek-e? Az utóbbi esetben az egyik alkotórésznek a pozitív, a másiknak pedig a negatív sarkhoz kellene vándorolnia.
A kérdés eldöntésére egy edényt kénsavas nátrium oldatával, egy második edényt ibolyalével festett vízzel, s egy harmadikat tiszta vízzel töltött meg. A festett vizet tartalmazó edényt középsőnek téve, mind a hármat nedves aszbeszttel egymással vezető összeköttetésbe hozta, s rajtuk erős áramot
vezetett át. Ekkor az első edényben alkáli, a harmadikban pedig sav vált ki a nélkül, hogy a festett víznek színe megváltozott volna, tehát a középső edényen sav át nem mehetett.
Az áramnak e sajátságos hatása összhangban van a vízfelbontásnak GROTTHUS által 1803-ben felállított hipothézisével, mely szerint az áram megindulásának pillanatában a vízmolekulák oxigénes oldalaikkal a pozitív, hidrogénes oldalaikkal pedig a negatív sark felé fordúlnak; midőn pedig az áram már kering, a pozitív sark mellett levő vízmolekulának oxigénatómja kiválik, hidrogénatómja pedig a szomszédos vízmolekula oxigénatómjával egyesül; az utóbbi molekulának hidrogénatómja ismét a szomszédos molekula oxigénjével egyesül és így tovább, míg végre az utolsó vízmolekulának hidrogénatómja a negatív sarkon kiválik s ezután az egész folyamat újra kezdődik s addig tart míg az áram kering.
Miután DAVY fölfedezései a chemiát rendkívüli mértékben gazdagították s további vizsgálatokra majdnem kiapadhatatlannak látszó forrást nyitottak, szívesen elnézzük, hogy DAVY, fölfedezései messzeható következményeinek öntudatában, alaptalan konjekturákra vetődött, midőn a vulkános tüneményeket, a földrengéseket, a hullóköveket, a földkéreg képződését s hasonló kozmikus tüneményeket az elektromos elemzésnél kapott fémek szerepének tulajdonította. Utolsó művében (Consolation in travel) e merész hipothézist maga is visszavonta.
IV.
Az ammoniak-amalgám. – A chlór. – A gyémánt elégetése. – Biztosító lámpa.Az elektromos elemzés módszere DAVY kezei között a fölfedezések valóságos kincses bányája volt. A különböző fémek előállítását egy másik nevezetes találmány követte.
DAVY a kénesőt konczentrált ammoniakoldattal érintkezésbe hozván, rajta az áramot keresztül vezette. Ekkor azt vette észre, hogy a kéneső az ammoniakot elnyeli, s mindamellett hogy az
elnyelt gáz súlya a kéneső súlyának csak mintegy 1/230 részét tette, a kéneső tömöttségének 3/4 részét elveszítette. DAVY e kísérletből következtette, hogy az ammoniak a fémekkel az oxidokhoz hasonló vegyületeket alkothat.
A fémek előállítása az alkáliákból s a földekből erélyesen biztatta a chemikusokat, hogy az addig összetetteknek tartott testek elemeit vagy legalább is egyszerű vegyületeit kutassák. A savak gyökeinek kiválasztása eme vizsgálatok kiváló csoportja volt. GAY-LUSSAC és THÉNARD személyes tekintetekből [meggondolásokból] ama nézetet fejezték ki, hogy az oxidált sósavat (chlórt) egyszerű testnek is lehetne tekinteni. DAVY-t az ilyes tekintetek nem korlátozták; 1808-ban kimutatta, hogy a kálium, ha sósavval érintkezik, hidrogén-fejlődés kíséretében a kalium-chloriddal teljesen megegyező anyaggá változik. Mivel pedig az oxidált sósav a kálival egyesülve ugyanazt a vegyületet alkotja, a nélkül, hogy hidrogén, oxigén vagy más anyag kiválnék, DAVY 1810-ben ama határozott meggyőződésre jutott, hogy az annyira komplikáltnak képzelt oxidált sósav egyszerű anyag, mely hidrogénnel egyesülve, a sósavat alkotja. Ez anyagnak, sárga színe miatt, chlorine nevet adott, mely név később a rövidebb chlór-ral cseréltetett föl.*
LAVOISIER savnemző elmélete meg volt döntve, s ez által sok tünemény, melynek magyarázata rendkívüli nehézségekbe ütközött, teljesen érthetővé vált; nem lehetett többé kételkedni, hogy az égéshez, azaz a hő- és fénytünemények által kísért chemiai folyamokhoz nem kell szükségképen oxigén, s hogy savak (hidrosavak) és sók (haloid-sók) is képződhetnek oxigén nélkül. Azonban e világos és döntő tények daczára LAVOISIER elméletének még mindig voltak hívei: újabb bizonyítéka annak, hogy a tekintélyekhez való ragaszkodást a tudományok roha-
* E tárgyra vonatkozik a DAVY következő értekezése: Researches on the oxymuriatic acid, its nature and combinations and on the elements of the muriatic acid, Phil. Trans. C. 1810.
mos haladása sem képes megingatni. GAY-LUSSAC-nak a jódra vonatkozó vizsgálatai nagyban előmozdították ugyan DAVY nézeteinek elterjedését, de a régi elmélet mégis mintegy tíz évig tartotta magát.
A gyémántot AVERANI és TARGIONI égették el először (1694 és 1695-ben). E nevezetes kísérlet, melyet I. Ferencz császár 1751-ben kisebb gyémántdarabok összeforrasztása czéljából ismételtetett, a chemikusok figyelmét a NEWTON állítólagos sejtelmei daczára sem vonta magára. Tudományos szempontból csak 1766-ban ismételte DARCET e kísérletet s azt találta, hogy a gyémánt, porczellán-égető kemenczében (sőt tégelyekben is) izzítva, elillan, de midőn a kísérletet a párisi akadémia megbízásából újra végrehajtotta, azt tapasztalta, hogy a gyémánt, ha zárt edényben izzíttatik, változatlan marad. MACQUER vette észre először (1771), hogy a gyémántot elillanásakor láng veszi körül s később LAVOISIER és CADET-vel együttesen kimutatta, hogy a gyémánt valóban elégethető anyag. LAVOISIER 1773-ban több jeles chemikussal egyesűlve, a gyémántot kénesővel elzárt üvegharangban gyújtó üveg segítségével égette el s azt tapasztalta, hogy az égésnél szénsav fejlődik.
A gyémántot ezentúl a szénnel azonos anyagnak tartották, különösen amióta SMITHSON TENNANT bebizonyította (1796); hogy egyenlő súlyú szénből és gyémántból ugyanannyi szénsav keletkezik. Az e tárgyra vonatkozó utolsó kísérletet DAVY hajtotta végre Flórenczben; ugyanazt a gyújtó üveget használta, a melylyel a kísérletek 1694-ben hajtattak végre. DAVY pontosan kimutatta, hogy egyenlő mennyiségű gyémánt, szén és grafit elégésénél ugyanannyi szénsav keletkezik, s hogy a gyémántból keletkező szénsav egészen tiszta és vízmentes, tehát a gyémánt nem tartalmaz hidrogént, mint ezt némelyek hitték. *
DAVY chemiai egyéb vizsgálatai, melyeket tüzetesen ismer-
* On the combustion of diamond and other carbonaceous substances, Phil. Trans. 1814.
tetni czélunk nem lehet, rendkívül számosak. A foszfor-, kén-, fluór- és jód-vegyületekre, valamint a lángra, tehát a közvetetlen égésre vonatkozó vizsgálatait mellőzve, csak még biztosító lámpájáról akarunk szólani.
Régóta ismert dolog volt, hogy az aknák néha bizonyos gázokkal telnek meg, mely gázok lánggal érintkezve, ép oly hevesen elrobbannak, mint a hidrogénnek és a levegőnek keveréke. A fellingi kőszénbányákban 1812-ben borzasztó robbanás történt, melynek száznál több munkás esett áldozatúl s a mely mindenkit elriasztott a bányászatnak amúgy is terhes mesterségétől. Ez esemény után a bányatulajdonosok külön bizottságot alakítottak, melynek feladata volt, hogy hasonló szerencsétlenségek elhárítására óvószerekről góndoskodjék.
E bizottság DAVY tudományától várt segélyt. A feladat megfejthetetlennek látszott: mindamellett hogy e veszélyes gázok a világosságot árasztó lánggal érintkeznek, az explóziót meg kell akadályozni! Azonban DAVY a biztos siker reményével fogott a nehéz munkához. Először is tüzetesen megvizsgálta a robbanó gázokat; meghatározta, hogy mily arányban kell a levegővel keveredniök, hogy robbanás létrejőjjön. Ezután megvizsgálta, hogy mi módon lehet a lángok tovaterjedését megakadályozni s azt találta, hogy a lángok fémdrótokból készült sűrű szöveteken nem csapnak át, mivel e szövetek jó hővezetők lévén, a másik oldalukon levő gáz meggyújtására megkívántató hőt elvezetik.* Ez utóbbi találmánynyal a feladat meg volt fejtve: DAVY a bányamécset drótszövettel övezte körül. A láng fölé egy platinadrót-spirálist függesztett, hogy abban az esetben, ha a lámpába behatoló gázok a lángot hirtelen kioltanák, a spirális továbbizzása által áraszszon annyi világosságot, melynél a bányászok elmenekülhessenek. Ez a lámpa feltalálása óta (1815) ezer meg ezer munkásnak életét mentette meg.
E fényes siker után DAVY tekintélye oly magas fokra hágott,
* V. ö. TYNDALL, A hő mint mozgás, p. 212.
hogy nem is hitték, hogy valamely feladat ő előtte megfejthetetlen volna; "nála úgy rendelték meg a találmányokat, mint másoknál valamely szerszámot."*
V.
Az elektromos oszlop elmélete. – Az elektromos fény. – Hőtani vizsgálatok.Az elektromos oszlop DAVY kezei között nem csak bizonyos kísérletek tételére szolgáló puszta eszköz volt, hanem mint fizikai készülék is már tudományos pályája elején alapos vizsgálatoknak tárgyává lett.
Az érintkezés-elméletnek hívei, hogy a különböző fémek érintkezésénél föllépő elektromosságnak különböző mennyiségeit érthetővé tegyék, azt a tételt állították föl, hogy az elektromosság mennyisége az érintkező fémek vezetőképességének különbségével arányos. DAVY ezt a tételt az egész érintkezés-elmélettel együtt elvetette s a chemiait fogadta el. E tárgyra vonatkozó vizsgálataihoz külön telepet állított össze; ismételve végrehajtott kísérleteiből azt következtette, hogy az áram létrehozására két különböző fémnek érintkezése nem okvetetlenűl szükséges s hogy egy fémmel is lehet áramot előállítani, ha e fém egyik fölülete oly folyadékkal érintkezik, mely a fémet oxidálja, másik fölülete pedig egy másik folyadékkal érintkezik, mely a fémet nem oxidálja.** DAVY ezek után az érintkezési elméletet tarthatatlannak képzelte. Hogy mit kell tartanunk az érintkezési és a chemiai elmélet fölött keletkezett vitákról, melyek mindamellett hogy kiváló fizikusok vettek bennük részt, eléggé meddőek valának, azt már VOLTA biografiájában terjesztettük elő.
NICHOLSON vette észre először, hogy valahányszor egy erős
* Nouv. Biogr. générale.
** An account of some galvanic combinations formed by the arrangement of single metallic plates and fluids analogous to the new galvanic apparatus of Volta, Phil, Trans. XCI. 1801.telepnek záródrótja megszakíttatik, a megszakítás helyén mindannyiszor élénk szikra ugrik át. Ez a tünemény, melynek helyes magyarázata csak később találtatott meg, fölkelté DAVY figyelmét. Kísérleteiből kiderült, hogy bármily erős légyen is a telep s bármennyire közelíttessenek is a záródrót végei egymáshoz, szikra még sem ugrik át; ha azonban az áram úgy szakíttatik meg, hogy a drót végei a megszakítás után egymáshoz igen közel maradnak, akkor nemcsak hogy egy szikra jő létre, hanem az elektromosság a megszakítás helyén át mint fényív folytonosan áramlik. E közben azt a tapasztalatot tette, hogy a fényív annál élénkebb s annál hosszabbra nyujtható, mennél könnyebben égnek el a fémek, melyekből a záródrót készítve volt. Ez a tapasztalat arra a gondolatra vezette őt, hogy czélszerű volna a fémeket szénnel helyettesíteni. Két, 3 cm hosszú és 4 mm átmérőjű szénpálczát egy 2000 elemből álló telep sarkaival drótokkal összekötött, s miután a pálczák csúcsait érintette, azokat lassan széthúzta. Most a fényív még akkor is megmaradt, mikor a széncsúcsok egymástól már 10 centiméternyire állottak el. Légritkított térben a kísérlet még jobban sikerült, 6 [Hg]mm nyomásnál egy 18 cm hosszú bíborvörös lángot állított elő. Az így előállított fényívek intenzitása minden addig ismert fényforrásét fölűlmúlta.
Látjuk tehát, hogy az elektromos fény, mely messzire ható gyakorlati fontosságot a legújabb kor találmányai által nyert, a DAVY találmánya, még pedig a szó szoros értelmében a legfényesebb találmánya. A vakító fényű lámpákat, melyek napjainkban a világító tornyokat, gyárakat, nyilvános helyeket stb. fényükkel elárasztják, a történelmi jog alapján épen úgy nevezhetnők Davy-lámpáknak, mint ama szerényebb fényű mécseket, melyek a bányamunkás élete fölött őrködnek.
DAVY, ki minden munkájára az előretörekvésnek bélyegét sütötte, nem mulaszthatta el, hogy a hőelmélet vitás kérdéseinek tisztázásában közvetetlen részt ne vegyen.
DAVY két téglaalakú jégdarabot, melyek a fagyópontnál
valamivel hidegebbek valának, vasrudakhoz erősített s e rudakat alkalmas gépezettel összekapcsolván, a jégdarabokat egymáshoz erősen dörzsölte. A kísérlet eredménye az volt, hogy a jég egészen elolvadt s a keletkező víz mérséklete egypár fokkal a fagyópont fölött állott.
Második kísérleténél a légszivattyú harangja alatt megindítható óraművet használt. Az óramű külső kereke egy vékony fémlaphoz dörzsölődött: a fémlap megmelegedett. Hogy bebizonyítsa, hogy a fémlap ezt a melegséget nem a környezettől vette, a készüléket egy zérus fokú jéglapra állította, melynek felső felületébe vésett csatornájába kevés vizet öntött s az óraművet a jéglappal együtt a légszivattyú harangja alá tette. Miután a harangból a levegőt teljesen eltávolította, az óraművet megindította s azt tapasztalta, hogy a fémlap most is megmelegedett, a nélkül, hogy a jéglapra öntött víz megfagyott volna, holott ha a gépezet a jégtől meleget vont volna el, a víznek meg kellett volna fagynia, mert a kísérlet ilyetén berendezése mellett a gépezet csakis a jégtől vehette volna melegét. *
Mit akart DAVY e kísérletekkel elérni?
RUMFORD vizsgálataiból kiderült, hogy a mechanikai munka a hőnek majdnem kiapadhatatlan forrása, ha tehát a hő anyag volna, anyagot a semmiből lehetne teremteni, mivel a munka anyaggá nem változhatik. Azonban az anyagi hipothézis híveinek ez nem volt elég. Azt állították, hogy a súrlódásnál a testek oly fizikai átalakuláson mennek át, melynél fogva a bennük foglalt hő változatlan tömegüket magasabb hőfokra hevíti. E nézetet félig-meddig már RUMFORD is megczáfolta, azonban teljes megdöntése DAVY-nek volt föntartva.
DAVY első kísérletéhez semmi kétség sem férhetett. A jég fajheve csak félakkora mint a vízé: ha tehát a kaloristák nézete alapos lett volna, a súrlódásnál nemcsak hogy nem lett volna
* V. ö. TYNDALL, A hő mint mozgás, pp. 91–95.
szabad víznek keletkezni, hanem a jégnek még alacsonyabb mérsékletre kellett volna lehűlnie.
DAVY első kísérletének eredménye oly döntő volt, hogy makacsság nélkül már senkisem állíthatta a fajhőnek csökkenését. Azonban az anyagi hipothézis hívei még mindig nem adták föl ügyöket s így okoskodtak: ha a testek fajheve nem csökken is, egyáltalában nincs kizárva az az eset, hogy a testek a környezettől hőt föl ne vegyenek, vagy ha a környezet még oly hideg volna is, a fejlődő hő forrása a levegővel való érintkezés, tehát az oxidáczió. Ez utóbbi két ellenvetés megdöntése volt a második kísérlet czélja. E kísérletnél a súrlódó testek oxigénnel nem érintkezhettek, de a környezettől sem vehettek föl hőt, mert ekkor a jéglapra öntött víznek meg kellett volna fagynia.*
DAVY kísérletei – a mennyiben a vita kísérletileg egyáltalában eldönthető volt – az anyagi hipothézist teljesen megdöntötték. Hogy e hipothézis némely híve a régi nézetekhez még ezután is szilárdan ragaszkodott, ez az események további folyására befolyással már nem lehetett. Jóval fontosabb kérdés az, hogy a megdöntött elmélet romjain miféle új elmélet keletkezett, s hogy az új elmélet miképen állotta meg helyét a tapasztalással szemben.
DAVY-nek, döntő kísérletei után, szükségképen a dolog elméleti oldalát kellett fejtegetnie. Ide vonatkozó kijelentései, melyekből TYNDALL hőtani művében terjedelmes helyeket közöl,** tulajdonképen semmi újat sem mondanak. A hőmozgást illetőleg a RUMFORD álláspontján marad, mely álláspontban a még régibb mozgás-hipothézisekkel szemben csak annyiban van új fordulat, hogy az egy ellentétes hipothézis leküzdésére hasz-
* A súrlódás-okozta hőfejlődés légüres térben már régóta észleltetett. Sőt PICTET kimutatta, hogy a súrlódásnak különben egyenlő körülményei között a légüres térben több hő keletkezik (FISCHER, Gesch. der Physik, VII. p. 272). De a régibb kisérletek korántsem hajtattak végre oly czélból, mint a DAVY-éi.
** A hő mint mozgás, p. 94.náltatik föl; a mi pedig a hőmozgásnak mechanikai általánosabb jellemzését illeti, e tekintetben ismét LAVOISIER álláspontján marad, illetve a LAVOISIER-féle felfogást, mely minden ingadozása daczára nagyjában az anyagi hipothézisre támaszkodik, a mozgás-elmélethez közelíti. S mindamellett hogy DAVY már egy határozott irány felé tartott, a hő hipothézises hatásformáiban épen úgy ingadozott mint LAVOISIER. Elméletének szilárd magva abban a felfogásban rejlik, hogy a hőnek mint mechanikai hatónak mechanikai hatásaival szoros összefüggése van. Hogy a hő a molekulás vonzások ellenére a testek részecskéit távolítani törekszik s ennélfogva a hő mintegy mechanikai föltétele a halmazállapotnak, ez volt a leghelyesebb következtetés, melyet a hőnek mechanikai okokra visszavezető felfogásából vonhatott. Hogy aztán a szétválasztó törekvés "mozgás vagy rezgés" vagy pedig "taszító erő", ez már oly hipothézis, melynek a hő hatásformáihoz szükségképen köze nincs.
Mindezekből kitűnik, hogy az anyagi hipothézis helyére DAVY sem tudott szilárd alapelveken nyugvó hőelméletet állítani, sőt a jelenlegi mechanikai hőelmélmélet közvetetlen előkészítéséhez sem járult, mert ez az elmélet nem a hőmozgás hipothéziséből vagy általában hipothézises elemekből, hanem a LAVOISIER-féle égési elmélet fonalán keletkezett.
VI.
Davy hivatalai és kitüntetései. – Chemiai művei. – Utazásai. – Jelleme; halála.DAVY alig volt 23 éves, midőn tanári működését egy előkelő tudományos intézetnél megkezdé. Rövid idő alatt elért fényes eredményei megnyitották előtte a Royal Society ajtait: s már 1806-ban átvette e híres társaság titkári ügyeinek vezetését, 1820-ban pedig, BANCKS halála után, az elnöki tisztségre választatott.
Hogy a külföld mily elismeréssel viseltetett DAVY érdemei iránt, erről hangosan tanúskodik az a tény, hogy a franczia
Institut a galvanizmus fejlesztésére kitűzött díjat 1807-ben, tehát oly időben, midőn az angol-franczia háború a leghevesebben folyt, neki ítélte. Tíz év múlva ugyanez az intézet őt külső tagjává választotta. DAVY kitüntetései ép oly arányban növekedtek mint tudományos érdemei. A siker, mely minden munkáját koszorúzta, személyes értékének öntudatát mindinkább érlelte, s nem is titkolta, hogy személyes tekintély és czímek után vágyódik. Először lovaggá, 1812-ben pedig baronetté neveztetett ki.
DAVY a chemiát nemcsak a Royal Institutionben, hanem annak alkalmazásait a földmívelési intézetben (Board of agriculture) is tanította. Mezőgazdaságtani chemiája, az Elements of agricultural chemistry in a course of lectures for the Board of Agriculture 1813-ban jelent meg Londonban.* Ez a mű az addig megjelent e nembeli művek között első helyen állott s értékét még a későbbi időkben is sokáig föntartotta. DAVY a mezőgazdaságtani chemiával már kora ifjúsága óta foglalkozott; első vizsgálata is a növények életműködésére vonatkozott. 1799 óta kimutatta, hogy a gabonaneműek, a sásfélék és a füvek epidermisében és rostjaiban kovasav van s egyszersmind kimutatta ez anyagnak szerepét; 1802-ben pedig kimutatta, hogy a trágyának leginkább termékenyítő alkotórészei egyszersmind a legillóbbak, s módját találta, hogy miként lehet ez alkotórészeket megkötni. Általános chemiai műve Elements of chemical Philosophy, Lond. 1812. czím alatt jelent meg.
DAVY 1812-ben tanári állomásáról lemondott. Ez évben nőül vette Apreece gazdag özvegyét s ez idő óta a kontinensen gyakori utazásokat tett. 1813-ban Napoleon császárnak kivételes engedélye alapján utazott Francziaországon keresztül 1818-ban az uralkodó herczeg (a későbbi IV. György) megbízásából Nápolyba utazott. A herczeg a Herkulanumban talált kéziratok
* Magyarúl: A földmívelési Kimia gyökere egymásból fojó letzkékből, Béts, 1815, (ford. PETHE FERENCZ.)
iránt különösen érdeklődött, s azok kigöngyölítését DAVY tudományától várta; azonban a kigöngyölítés a tekercsek megkeményedése miatt nem sikerült. Utazása még sem maradt tudományos eredmény híján: a régi falfestmények néhány lekapart darabját elemezvén, kimutatta, hogy az ókori festők majdnem ugyanannyiféle festéket használtak mint a jelenkoriak, s hogy e festékek is az ásványországból vétettek s kifogástalan módszerek szerint készíttettek. A Vezuv közelsége alkalmat adott neki, hogy a vulkáni tüneményeket megfigyelje s ezekről, valamint a földgömb kezdeti állapotáról új nézeteket állítson föl.
DAVY egyéniségében sok oly vonást találunk, melyekkel a közfelfogás honfitársait – persze sokszor a kellő motívumok nélkül – fölruházza. A laboratoriumon kívüli foglalkozások között, különösen élete vége felé, legkedvesebb volt előtte a horog-halászat és vadászat. Midőn halászni ment, tetőtől-talpig zöld ruhába öltözött, hogy a mint ő maga egészen komolyan mondá, a parti növények között a halak előtt kevésbbé föltünővé váljék. Ellenben midőn vadászni ment, tetőtől-talpig vörösbe öltözött. A horog-halászatról külön munkát is írt eme czím alatt: Salmonia or days of fly-fishing, in a series of conversations, London, 1823.
Már mondottuk, hogy DAVY gyermekkorában különös szeretettel foglalkozott a költészettel. Költői hangulatát mindvégig megtartotta. E jellemvonása élénken nyilatkozik utolsó műveiben, melyekben a természet szépségeit írja le, vagy pedig metafizikai spekulácziókba mélyed. Sőt midőn szelleme alkotó-erejének teljes birtokában volt, még ekkor is kirítt a chemikusból a poéta; iratai némelykor a tárgyalt tudományos kérdésekkel össze nem hangzó virágos stílusban vannak tartva; ugyanez áll előadásairól is; egyik hallgatója csak azért járt el azokra, hogy metafora-gyűjteményét gazdagítsa. Ezek után azt hihetnők, hogy a poézissel benső összefüggésben lenni látszó szépművészetek iránt is különös hajlama volt: azonban a zene, a műfestés és szobrászat remekei reá semmi hatással sem voltak; a muzeu-
mokat meglátogatta ugyan, de csak azért, hogy elmondhassa, hogy ott volt.
DAVY egészsége már kevéssel 1818 után hanyatlani kezdett. Olaszországot még két ízben látogatta meg s Flórenczben és Rómában hosszabb ideig tartózkodott, remélve, hogy állapota jobbra fog fordúlni; azonban a várt javulás nem következett be. Szellemi tevékenysége, persze most már egészen más irányzatban, testi szenvedései daczára élénk maradt. Utolsó művében, mely Consolations in Travels or the last days of a philosopher London, 1830. czím alatt csak halála után jelent meg, s a melyet biografusai egy elaludni készülő fáklya utolsó lobbanásának és a haldokló PLATO művének neveztek, már a tudomány általános kérdéseivel, az emberi nem haladásával, a csillagok rendeltetésével s hasonló dolgokkal foglalkozik.
DAVY 1829-ben vissza akart térni hazájába, azonban alig hogy Genfbe érkezett, rövid szenvedés után máj. 29-én neje és JOHN öcscse karjai között, 51 éves korában, elhunyt.
Sírját, mely a genfi temetőben a M. A. PICTET-é mellett van, egyszerű kő jelzi, Spero fölirattal. [Remélek.] Ez volt a haldoklónak utolsó szava. DAVY neje, férje emlékét megörökítendő, a genfi akadémián alapítványt tett, a melynek kamatai minden 10 év után a legjelesebb chemiai vizsgálatok jutalmazására fordítandók. DAVY-nek JOHN nevű öcscse az angol hadseregben orvos s 1814 óta a Royal Society tagja volt s szintén chemiai vizsgálatokkal foglalkozott. JOHN a bátyja értekezéseit (számra nézve mintegy ötvenet) és nagyobb műveit összegyűjtötte és kiadta: The collected Works of Sir Humphry Davy, London 1839–41, 10 kötet.
Irodalom.
The annual Biography and obituary, Lond. 1830.
G. CUVIER, Éloge de S. H. Davy, Mém. de l'Institut, XII. 1830 és Revue de Paris, 1832, decz. füzet.
JOHN DAVY, Memoirs of the life of S. H. Davy, London, 1830.
ASHTON, Life of S. H. Davy, London, 1821, 2 köt.
Revue encyclopédique, XLII. 1829.
KIRELWSKY, Histoire des Législateurs chimiques, Francf., 1845.
J. A. PARIS, Life of S. H. Davy, Lond., 1881.
Collected Works of S. H. Davy. az 1-ső kötetben.