Иоганн Вольфганг Деберейнер

Иоганн Вольфганг Деберейнер (нем. Johann Wolfgang Döbereiner; 13 декабря 1780, Хоф — 24 марта 1849, Йена) — немецкий химик, профессор Йенского университета. Известен открытием явления катализа на примере окисления этилового спирта в уксусную кислоту в присутствии платины, а также созданием «огнива Деберейнера» — первого серийно выпускавшегося устройства для получения огня с помощью химической реакции. Наиболее значительным его вкладом в науку стала формулировка закона триад — одной из первых систематизаций химических элементов, предвосхитившей создание Периодической системы.

Биография

Ранние годы и образование

Иоганн Вольфганг Деберейнер родился 13 декабря 1780 года в баварском городе Хоф в семье кучера. Из-за стеснённого материального положения он не смог получить систематического университетского образования. В юности Деберейнер работал аптекарем в различных городах Германии, в том числе в Карлсруэ и Страсбурге, где самостоятельно изучал химию, читая труды Антуана Лавуазье и других учёных. В 1800 году он поселился в Дилленбурге, где продолжил аптекарскую практику и начал проводить первые химические опыты.

Профессорская деятельность

В 1810 году, благодаря протекции герцога Саксен-Веймар-Эйзенахского Карла Августа, Деберейнер был назначен экстраординарным профессором химии, фармации и технологии в Йенском университете. Несмотря на отсутствие формальной учёной степени, он быстро завоевал авторитет среди коллег и студентов. В 1819 году он стал ординарным профессором и занимал эту должность до конца жизни. В Йене Деберейнер подружился с Иоганном Вольфгангом фон Гёте, который интересовался естественными науками и часто посещал его лекции и лабораторные опыты. Гёте даже посвятил Деберейнеру несколько стихотворений, в которых восхищался его способностью превращать «грубую материю» в «духовное знание».

Последние годы

Деберейнер скончался 24 марта 1849 года в Йене. Он был похоронен на Йенском кладбище. Его научное наследие, несмотря на отсутствие фундаментального образования, оказало значительное влияние на развитие химии XIX века.

Научные достижения

Закон триад

В 1829 году Деберейнер опубликовал работу, в которой впервые сформулировал «закон триад» — одну из первых попыток систематизации химических элементов. Он заметил, что в некоторых группах из трёх элементов (триадах) атомная масса среднего элемента приблизительно равна среднему арифметическому атомных масс двух крайних. Например:

• Литий (6,94), натрий (22,99), калий (39,10): (6,94 + 39,10) / 2 ≈ 23,02 (близко к 22,99).
• Кальций (40,08), стронций (87,62), барий (137,33): (40,08 + 137,33) / 2 ≈ 88,71 (близко к 87,62).
• Хлор (35,45), бром (79,90), йод (126,90): (35,45 + 126,90) / 2 ≈ 81,18 (близко к 79,90).

Деберейнер выделил несколько таких триад, однако его работа не получила широкого признания при жизни. Впоследствии закон триад стал важным шагом на пути к открытию Периодического закона Дмитрием Менделеевым, который в своей статье 1869 года ссылался на наблюдения Деберейнера.

Каталитические свойства платины

В 1823 году Деберейнер обнаружил, что мелкодисперсная платина способна ускорять окисление этилового спирта в уксусную кислоту при комнатной температуре. Это было одно из первых систематических исследований каталитических явлений в химии. Деберейнер показал, что платина может инициировать реакцию горения водорода на воздухе, что привело к созданию «огнива Деберейнера» (см. ниже). Он также изучал каталитическое действие платины на другие реакции, включая разложение перекиси водорода.

Огниво Деберейнера

В 1823 году Деберейнер сконструировал устройство для получения огня, основанное на каталитическом воспламенении водорода. Прибор состоял из стеклянного сосуда с цинком и серной кислотой, в котором выделялся водород. При открытии крана струя водорода направлялась на платиновую губку (пористую платину), которая, нагреваясь от каталитической реакции, воспламеняла газ. Огниво Деберейнера стало первым серийно выпускавшимся химическим источником огня. Оно производилось в Германии, Англии и Франции до середины XIX века, пока не было вытеснено спичками. Устройство считалось безопасным и удобным для использования в лабораториях и дома, однако требовало периодической замены кислоты и цинка.

Другие исследования

Деберейнер внёс вклад в изучение химии платиновых металлов, разработал методы их очистки и анализа. Он также исследовал свойства фосфора, серы, хлора и других элементов. В 1816 году он опубликовал работу о составе уксусной кислоты, в которой уточнил её формулу. В области фармации Деберейнер занимался анализом минеральных вод и лекарственных растений.

Значение и влияние

Вклад в систематику химии

Закон триад Деберейнера стал первой успешной попыткой выявить математическую закономерность в изменении свойств химических элементов. Хотя сам Деберейнер не смог объяснить причину этой закономерности, его работа стимулировала дальнейшие поиски в этой области. В 1840-х годах Леопольд Гмелин расширил систему триад, а в 1860-х годах Джон Ньюлендс сформулировал «закон октав». В конечном итоге эти исследования привели к созданию Периодической системы Менделеева, который в своих ранних работах упоминал триады Деберейнера как важный эмпирический факт.

Развитие катализа

Открытие каталитических свойств платины имело практическое значение для развития химической технологии. Каталитические процессы, впервые описанные Деберейнером, легли в основу многих промышленных производств, включая синтез серной кислоты (контактный способ) и переработку нефти. Само понятие «катализ» было введено в 1835 году Йёнсом Якобом Берцелиусом, который опирался на работы Деберейнера.

Историческая роль

Деберейнер остаётся в истории науки как учёный-самоучка, который, не имея формального образования, смог сделать фундаментальные открытия. Его жизнь и деятельность служат примером того, как эмпирический подход и систематическое наблюдение могут привести к значительным научным результатам. Огниво Деберейнера, хотя и устарело технически, стало символом раннего периода развития химической технологии и бытовой химии.

Интересные факты

• Деберейнер был одним из немногих учёных, с кем Гёте поддерживал переписку на научные темы. В 1820-х годах они вместе проводили опыты по оптике и химии.
• Огниво Деберейнера использовалось в лабораториях до начала XX века, пока не было заменено более удобными газовыми зажигалками.
• В честь Деберейнера назван кратер на Луне (Döbereiner, диаметр 30 км, расположен в южном полушарии).
• В 1830 году Деберейнер был избран членом-корреспондентом Прусской академии наук.

Источники

• Döbereiner, Johann Wolfgang. Versuch zu einer Gruppierung der elementaren Stoffe nach ihrer Analogie (1829).
• Partington, J. R. A History of Chemistry. Vol. 4. London: Macmillan, 1964.
• Brock, W. H. The Norton History of Chemistry. New York: W. W. Norton, 1993.
• Некрасов, Б. В. Основы общей химии. Т. 1. М.: Химия, 1973.
• Биографический словарь деятелей естествознания и техники. М.: Большая советская энциклопедия, 1958.