En 1799, le comte Rumford avait proposé la création à Londres d’une « institution pour la diffusion des connaissances », c’est-à-dire l’Institution royale. La maison d’Albemarle Street fut achetée en avril 1799. Rumford devint secrétaire de l’institution et le Dr Thomas Garnett fut le premier conférencier.
1802 caricature satirique de James Gillray montrant une conférence de la Royal Institution sur la pneumatique, avec Davy tenant le soufflet et le comte Rumford regardant à l’extrême droite. Le Dr Thomas Garnett est le conférencier, tenant le nez de la victime.
En février 1801, Davy est interrogé par le comité de la Royal Institution, composé de Joseph Banks, Benjamin Thompson (qui avait été nommé comte Rumford) et Henry Cavendish. Davy a écrit à Davies Gilbert le 8 mars 1801 au sujet des offres faites par Banks et Thompson, d’un éventuel déménagement à Londres et de la promesse d’un financement pour ses travaux sur le galvanisme. Il mentionne également qu’il pourrait ne plus collaborer avec Beddoes sur les gaz thérapeutiques. Le lendemain, Davy quitte Bristol pour prendre son nouveau poste à la Royal Institution, il a été résolu « que Humphry Davy soit engagé au service de la Royal Institution en tant que maître de conférences adjoint en chimie, directeur du laboratoire chimique et rédacteur adjoint des journaux de l’institution, et qu’il soit autorisé à occuper une pièce dans la maison, et soit meublé de charbons et de bougies, et qu’il reçoive un salaire de 100l. par an.’
Le 25 avril 1801, Davy a donné sa première conférence sur le sujet relativement nouveau du « Galvanisme ». Lui et son ami Coleridge avaient eu de nombreuses conversations sur la nature de la connaissance et du progrès humain, et les conférences de Davy donnaient à son auditoire une vision de la civilisation humaine portée par la découverte scientifique. « Elle lui a conféré des pouvoirs que l’on peut presque appeler créatifs ; qui lui ont permis de modifier et de changer les êtres qui l’entourent, et par ses expériences d’interroger la nature avec puissance, non pas simplement comme un savant, passif et cherchant seulement à comprendre ses opérations, mais plutôt comme un maître, actif avec ses propres instruments. » La première conférence a suscité des critiques élogieuses, et lors de la conférence de juin, Davy a écrit à John King que sa dernière conférence avait attiré près de 500 personnes. « Il y avait de la respiration, de l’oxyde nitreux, et des applaudissements sans bornes. Davy se délectait de son statut public.
Les conférences de Davy comprenaient des démonstrations chimiques spectaculaires et parfois dangereuses, ainsi que des informations scientifiques, et étaient présentées avec beaucoup de talent par le jeune et bel homme. Davy a également inclus des commentaires poétiques et religieux dans ses conférences, soulignant que le dessein de Dieu était révélé par les recherches chimiques. Le commentaire religieux était en partie une tentative de séduire les femmes de son public. Davy, comme beaucoup de ses contemporains du siècle des Lumières, soutenait l’éducation des femmes et leur participation aux activités scientifiques, proposant même que les femmes soient admises aux soirées de la Royal Society. Dans une caricature satirique de Gillray, près de la moitié des participants sont des femmes. Son soutien aux femmes a fait que Davy a fait l’objet de nombreux commérages et insinuations, et a été critiqué comme étant peu viril.
Lorsque la série de conférences de Davy sur le galvanisme s’est terminée, il a progressé vers une nouvelle série sur la chimie agricole, et sa popularité a continué à monter en flèche. En juin 1802, après un peu plus d’un an à l’Institution et à l’âge de 23 ans, Davy est nommé conférencier titulaire à la Royal Institution of Great Britain. Garnett démissionne discrètement, invoquant des raisons de santé.
En novembre 1804, Davy devient membre de la Royal Society, qu’il présidera plus tard. Il est l’un des membres fondateurs de la Société géologique en 1807 et est élu membre étranger de l’Académie royale des sciences de Suède en 1810 et membre honoraire étranger de l’Académie américaine des arts et des sciences en 1822.
Première production d’agrandissements photographiquesEdit
En juin 1802, Davy publie dans le premier numéro des Journaux de la Royal Institution of Great Britain son An Account of a Method of Copying Paintings upon Glass, and of Making Profiles, by the Agency of Light upon Nitrate of Silver. Inventé par T. Wedgwood, Esq. avec les observations de H. Davy, dans lequel il décrit leurs expériences sur la photosensibilité du nitrate d’argent. Il note que « les images de petits objets, produites au moyen du microscope solaire, peuvent être copiées sans difficulté sur du papier préparé ». Josef Maria Eder, dans son History of Photography, bien que créditant Wedgwood, en raison de son application de cette qualité de nitrate d’argent à la fabrication d’images, comme « le premier photographe au monde », propose que ce soit Davy qui ait réalisé l’idée de l’agrandissement photographique en utilisant un microscope solaire pour projeter des images sur du papier sensibilisé. Ni l’un ni l’autre n’ont trouvé le moyen de fixer leurs images, et Davy n’a plus consacré de temps à l’approfondissement de ces premières découvertes en photographie. Le principe de la projection d’images à l’aide de l’éclairage solaire a été appliqué à la construction de la première forme d’agrandisseur photographique, l' » appareil photo solaire « .’
Découverte de nouveaux élémentsEdit
Sodium métallique, environ 10 g, sous huile
Une pile voltaïque
Cristaux de magnésium métallique
Davy fut un pionnier dans le domaine de l’électrolyse utilisant la pile voltaïque pour scinder des composés communs et ainsi préparer de nombreux nouveaux éléments. Il a ensuite procédé à l’électrolyse de sels fondus et a découvert plusieurs nouveaux métaux, dont le sodium et le potassium, des éléments très réactifs connus sous le nom de métaux alcalins. Davy a découvert le potassium en 1807, en le dérivant de la potasse caustique (KOH). Avant le XIXe siècle, aucune distinction n’avait été faite entre le potassium et le sodium. Le potassium a été le premier métal à être isolé par électrolyse. Davy a isolé le sodium la même année en faisant passer un courant électrique à travers de l’hydroxyde de sodium fondu.
Découverte du calcium, du magnésium, du strontium et du baryumEdit
Durant la première moitié de 1808, Davy a mené une série d’autres expériences d’électrolyse sur des terres alcalines, notamment la chaux, la magnésie, les strontites et les barytes. Au début du mois de juin, Davy reçoit une lettre du chimiste suédois Berzelius affirmant qu’il a réussi, en collaboration avec le Dr Pontin, à obtenir des amalgames de calcium et de baryum en électrolysant de la chaux et des barytes à l’aide d’une cathode de mercure. Davy réussit à répéter ces expériences presque immédiatement et étendit la méthode de Berzelius aux strontites et à la magnésie. Il nota que si ces amalgames s’oxydaient en quelques minutes seulement lorsqu’ils étaient exposés à l’air, ils pouvaient être conservés pendant de longues périodes de temps lorsqu’ils étaient immergés dans du naphte avant d’être recouverts d’une croûte blanche. Le 30 juin 1808, Davy signala à la Royal Society qu’il avait réussi à isoler quatre nouveaux métaux qu’il nomma baryum, calcium, strontium et magnésium (remplacé plus tard par magnésium) et qui furent ensuite publiés dans les Philosophical Transactions. Bien que Davy ait concédé que le magnium était un nom « indubitablement répréhensible », il a fait valoir que le nom plus approprié de magnésium était déjà appliqué au manganèse métallique et souhaitait éviter de créer un terme équivoque.Les observations recueillies lors de ces expériences ont également conduit Davy à isoler le bore en 1809.
Découverte du chloreEdit
Le chlore a été découvert en 1774 par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele, qui l’appelait « acide marin déphlogistiqué » (voir théorie du phlogiston) et pensait à tort qu’il contenait de l’oxygène. Davy a démontré que l’acide de Scheele, appelé à l’époque acide oxymuriatique, ne contenait pas d’oxygène. Cette découverte a bouleversé la définition de Lavoisier qui considérait les acides comme des composés de l’oxygène. En 1810, le chlore a reçu son nom actuel par Humphry Davy, qui insistait sur le fait que le chlore était en fait un élément. Le nom de chlore, choisi par Davy pour « une des propriétés évidentes et caractéristiques – sa couleur », vient du grec χλωρος (chlōros), qui signifie vert-jaune.
Accident de laboratoireModifier
Davy s’est gravement blessé lors d’un accident de laboratoire avec du trichlorure d’azote. Le chimiste français Pierre Louis Dulong avait préparé ce composé pour la première fois en 1811, et avait perdu deux doigts et un œil dans deux explosions distinctes avec ce composé. Dans une lettre adressée à John Children, le 16 novembre 1812, Davy écrit : « Il faut l’utiliser avec beaucoup de prudence. Il n’est pas prudent d’expérimenter sur un globule plus gros qu’une tête d’épingle. J’ai été gravement blessé par un morceau à peine plus gros. Ma vue, cependant, je suis informé qu’elle ne sera pas endommagée ». L’accident de Davy l’incite à engager Michael Faraday comme collaborateur, notamment pour l’aider à écrire et à tenir des registres. Il s’était remis de ses blessures en avril 1813.
Voyages européensEdit
Sir Humphry Davy par Thomas Lawrence
Un cristal de diamant dans sa matrice
En 1812, Davy est fait chevalier et abandonne son poste de conférencier à la Royal Institution. Il reçoit le titre de professeur honoraire de chimie. Il a donné une conférence d’adieu à l’Institution, et a épousé une riche veuve, Jane Apreece. (Bien que Davy soit généralement reconnu comme fidèle à sa femme, leur relation était orageuse, et dans les années suivantes, il a voyagé seul en Europe continentale.)
Davy a ensuite publié ses Elements of Chemical Philosophy, partie 1, volume 1, bien que les autres parties de ce titre n’aient jamais été achevées. Il prit des notes pour une deuxième édition, mais celle-ci ne fut jamais demandée. En octobre 1813, lui et sa femme, accompagnés de Michael Faraday, son assistant scientifique (également traité comme un valet), se rendent en France pour récupérer la deuxième édition du prix du Galvanisme, une médaille que Napoléon Bonaparte avait décernée à Davy pour ses travaux électrochimiques. Faraday note que « c’est en effet une étrange aventure en ce moment, que de se confier à un pays étranger et hostile, où l’on fait si peu de cas des protestations d’honneur, que le moindre soupçon suffirait à nous séparer à jamais de l’Angleterre, et peut-être de la vie ». Le groupe de Davy navigue de Plymouth à Morlaix par cartel, où il est fouillé.
En arrivant à Paris, Davy est l’invité d’honneur d’une réunion de la première classe de l’Institut de France et rencontre André-Marie Ampère et d’autres chimistes français.
Pendant son séjour à Paris, Davy assiste à des conférences à l’École polytechnique, notamment celles de Joseph Louis Gay-Lussac sur une substance mystérieuse isolée par Bernard Courtois. Davy écrit un article pour la Royal Society sur cet élément, qui est maintenant appelé iode. Cela a conduit à une dispute entre Davy et Gay-Lussac sur qui avait la priorité sur la recherche.
Le groupe de Davy n’a pas rencontré Napoléon en personne, mais ils ont rendu visite à l’impératrice Joséphine de Beauharnais au château de Malmaison. Le groupe quitte Paris en décembre 1813 et se rend dans le sud de l’Italie. Ils séjournèrent à Florence, où, en utilisant le verre brûlant du grand duc de Toscane dans une série d’expériences menées avec l’aide de Faraday, Davy réussit à utiliser les rayons du soleil pour enflammer le diamant, prouvant ainsi qu’il est composé de carbone pur.
Le groupe de Davy poursuivit sa route vers Rome, où il entreprit des expériences sur l’iode et le chlore et sur les couleurs utilisées dans les peintures anciennes. C’était la première recherche chimique sur les pigments utilisés par les artistes.
Il a également visité Naples et le mont Vésuve, où il a recueilli des échantillons de cristaux. En juin 1814, ils étaient à Milan, où ils ont rencontré Alessandro Volta, puis ont continué vers le nord jusqu’à Genève. Ils retournèrent en Italie via Munich et Innsbruck, et lorsque leurs projets de voyage en Grèce et à Istanbul furent abandonnés après l’évasion de Napoléon de l’île d’Elbe, ils retournèrent en Angleterre.
Après la bataille de Waterloo, Davy écrit à Lord Liverpool pour demander instamment que les Français soient traités avec sévérité :
My Lord, je n’ai pas besoin de dire à Votre Seigneurie que la capitulation de Paris n’est pas un traité ; de peur que tout ce qui appartient à l’état futur de cette capitale &de la France ne soit sujet à discussion &que la France est un pays conquis. Il est du devoir des alliés de lui donner des frontières plus restreintes qui n’empiètent pas sur les limites naturelles des autres nations. de l’affaiblir du côté de l’Italie, de l’Allemagne &de la Flandre. De lui reprendre par des contributions les richesses qu’elle a acquises par elles pour souffrir qu’elle ne conserve rien de ce que les armées républicaines ou impériales ont volé : Ce dernier devoir n’est pas moins exigé par la politique que par la justice.
– Sir Humphry Davy, Lettre à Lord Liverpool
La lampe DavyEdit
La lampe Davy
Statue de Davy à Penzance, Cornouailles, tenant sa lampe de sécurité
Après son retour en Angleterre en 1815, Davy a commencé à expérimenter des lampes qui pourraient être utilisées en toute sécurité dans les mines de charbon. Le révérend Dr Robert Gray de Bishopwearmouth à Sunderland, fondateur de la Society for Preventing Accidents in Coalmines, avait écrit à Davy pour lui suggérer d’utiliser ses « vastes réserves de connaissances chimiques » pour résoudre le problème des explosions minières causées par le grisou, ou méthane mélangé à de l’oxygène, qui était souvent enflammé par les flammes nues des lampes alors utilisées par les mineurs. Des incidents tels que le désastre de la mine de Felling en 1812 près de Newcastle, dans lequel 92 hommes ont été tués, ont non seulement causé de grandes pertes de vie parmi les mineurs, mais ont également signifié que leurs veuves et leurs enfants devaient être soutenus par le trésor public. Le révérend Gray et un autre ecclésiastique travaillant également dans une région minière du nord-est, le révérend John Hodgson de Jarrow, souhaitaient vivement que des mesures soient prises pour améliorer l’éclairage souterrain et notamment les lampes utilisées par les mineurs.
Davy conçut l’idée d’utiliser une gaze de fer pour enfermer la flamme d’une lampe et empêcher ainsi le méthane brûlant à l’intérieur de la lampe de passer dans l’atmosphère générale. Bien que l’idée de la lampe de sécurité ait déjà été démontrée par William Reid Clanny et par l’ingénieur George Stephenson, alors inconnu (mais plus tard très célèbre), l’utilisation par Davy d’une gaze métallique pour empêcher la propagation de la flamme a été utilisée par de nombreux autres inventeurs dans leurs conceptions ultérieures. La lampe de George Stephenson était très populaire dans les bassins houillers du nord-est, et utilisait le même principe d’empêcher la flamme d’atteindre l’atmosphère générale, mais par des moyens différents. Malheureusement, bien que le nouveau modèle de lampe à gaze semblait initialement offrir une protection, il donnait beaucoup moins de lumière et se détériorait rapidement dans les conditions humides de la plupart des mines. La rouille de la gaze a rapidement rendu la lampe dangereuse, et le nombre de décès dus aux explosions de grisou a encore augmenté.
On a discuté pour savoir si Davy avait découvert les principes de sa lampe sans l’aide des travaux de Smithson Tennant, mais il a été généralement convenu que les travaux des deux hommes avaient été indépendants. Davy a refusé de breveter la lampe, et son invention lui a valu de recevoir la médaille de Rumford en 1816.
Etudes acide-baseEdit
En 1815, Davy a suggéré que les acides étaient des substances qui contenaient des ions hydrogène remplaçables;- hydrogène qui pouvait être partiellement ou totalement remplacé par des métaux réactifs qui sont placés au-dessus de l’hydrogène dans la série de réactivité. Lorsque les acides réagissent avec les métaux, ils forment des sels et de l’hydrogène gazeux. Les bases sont des substances qui réagissent avec les acides pour former des sels et de l’eau. Ces définitions ont bien fonctionné pendant la majeure partie du dix-neuvième siècle.