Humphry Davy

Nel 1799, il conte Rumford aveva proposto la creazione a Londra di una “Istituzione per la diffusione della conoscenza”, cioè la Royal Institution. La casa in Albemarle Street fu acquistata nell’aprile 1799. Rumford divenne segretario dell’istituzione, e il dottor Thomas Garnett fu il primo conferenziere.

1802 vignetta satirica di James Gillray che mostra una conferenza della Royal Institution sulla pneumatica, con Davy che tiene il mantice e il conte Rumford che guarda all’estrema destra. Il dottor Thomas Garnett è il relatore, che tiene il naso della vittima.

Nel febbraio 1801 Davy fu intervistato dal comitato della Royal Institution, composto da Joseph Banks, Benjamin Thompson (che era stato nominato conte Rumford) e Henry Cavendish. Davy scrisse a Davies Gilbert l’8 marzo 1801 circa le offerte fatte da Banks e Thompson, un possibile trasferimento a Londra e la promessa di finanziamenti per il suo lavoro nel galvanismo. Accennò anche al fatto che avrebbe potuto non collaborare ulteriormente con Beddoes sui gas terapeutici. Il giorno successivo Davy lasciò Bristol per assumere il suo nuovo incarico alla Royal Institution, essendo stato deciso “che Humphry Davy sia assunto al servizio della Royal Institution in qualità di assistente docente di chimica, direttore del laboratorio chimico e assistente editore delle riviste dell’istituzione, e che gli sia permesso di occupare una stanza nella casa, e che sia fornito di carbone e candele, e che gli sia pagato uno stipendio di 100l. Il 25 aprile 1801, Davy tenne la sua prima conferenza sull’argomento relativamente nuovo del “galvanismo”. Lui e il suo amico Coleridge avevano avuto molte conversazioni sulla natura della conoscenza e del progresso umano, e le conferenze di Davy diedero al suo pubblico una visione della civiltà umana portata avanti dalla scoperta scientifica. “Essa gli ha conferito dei poteri che possono quasi essere chiamati creativi; che gli hanno permesso di modificare e cambiare gli esseri che lo circondano, e con i suoi esperimenti di interrogare la natura con potenza, non semplicemente come uno studioso, passivo e che cerca solo di capire le sue operazioni, ma piuttosto come un maestro, attivo con i suoi strumenti”. La prima conferenza raccolse recensioni entusiastiche, e per la conferenza di giugno Davy scrisse a John King che la sua ultima conferenza aveva avuto una partecipazione di quasi 500 persone. “C’era la respirazione, il protossido d’azoto e un applauso illimitato. Amen!”Davy si rallegrava del suo status pubblico.

Le conferenze di Davy includevano spettacolari e talvolta pericolose dimostrazioni chimiche insieme alle informazioni scientifiche, ed erano presentate con notevole spettacolarità dal giovane e bell’uomo. Davy includeva anche un commento sia poetico che religioso nelle sue conferenze, sottolineando che il disegno di Dio era rivelato dalle indagini chimiche. Il commento religioso era in parte un tentativo di fare appello alle donne del suo pubblico. Davy, come molti dei suoi contemporanei illuministi, sostenne l’educazione femminile e il coinvolgimento delle donne nelle attività scientifiche, proponendo persino che le donne fossero ammesse agli eventi serali della Royal Society. In una vignetta satirica di Gillray, quasi la metà dei partecipanti raffigurati sono donne. Il suo sostegno alle donne fece sì che Davy fosse soggetto a notevoli pettegolezzi e insinuazioni, e che fosse criticato come poco virile.

Quando la serie di conferenze di Davy sul galvanismo finì, egli passò a una nuova serie sulla chimica agricola, e la sua popolarità continuò a salire alle stelle. Nel giugno 1802, dopo poco più di un anno presso l’Istituzione e all’età di 23 anni, Davy fu nominato docente titolare presso la Royal Institution of Great Britain. Garnett si dimise in silenzio, citando motivi di salute.

Nel novembre 1804 Davy divenne un Fellow della Royal Society, che in seguito avrebbe presieduto. Fu uno dei membri fondatori della Geological Society nel 1807 e fu eletto membro straniero della Royal Swedish Academy of Sciences nel 1810 e membro onorario straniero della American Academy of Arts and Sciences nel 1822.

Prima produzione di ingrandimenti fotograficiModifica

Nel giugno 1802 Davy pubblicò nel primo numero dei Journals of the Royal Institution of Great Britain il suo An Account of a Method of Copying Paintings upon Glass, and of Making Profiles, by the Agency of Light upon Nitrate of Silver. Inventato da T. Wedgwood, Esq. With Observations by H. Davy in cui ha descritto i loro esperimenti con la fotosensibilità del nitrato d’argento. Registrò che “le immagini di piccoli oggetti, prodotte per mezzo del microscopio solare, possono essere copiate senza difficoltà su carta preparata”. Josef Maria Eder, nella sua Storia della Fotografia, pur accreditando Wedgwood, per la sua applicazione di questa qualità di nitrato d’argento alla realizzazione di immagini, come “il primo fotografo del mondo”, propone che fu Davy a realizzare l’idea dell’ingrandimento fotografico utilizzando un microscopio solare per proiettare immagini su carta sensibilizzata. Nessuno dei due trovò un mezzo per fissare le loro immagini, e Davy non dedicò più il suo tempo ad approfondire queste prime scoperte della fotografia. Il principio della proiezione dell’immagine usando l’illuminazione solare fu applicato alla costruzione della prima forma di ingranditore fotografico, la “camera solare”.’

Scoperta di nuovi elementiModifica

Sodio metallico, circa 10 g, sotto olio

Una pila voltaica

Cristalli di magnesio metallico

Davy fu un pioniere nel campo dell’elettrolisi usando la pila voltaica per dividere composti comuni e preparare così molti nuovi elementi. Andò avanti con l’elettrolisi dei sali fusi e scoprì diversi nuovi metalli, tra cui il sodio e il potassio, elementi altamente reattivi conosciuti come i metalli alcalini. Davy scoprì il potassio nel 1807, ricavandolo dalla potassa caustica (KOH). Prima del XIX secolo, non era stata fatta alcuna distinzione tra potassio e sodio. Il potassio fu il primo metallo che fu isolato per elettrolisi. Davy isolò il sodio nello stesso anno facendo passare una corrente elettrica attraverso l’idrossido di sodio fuso.

Scoperta di calcio, magnesio, stronzio e barioModifica

Durante la prima metà del 1808, Davy condusse una serie di ulteriori esperimenti di elettrolisi sulle terre alcaline tra cui calce, magnesia, strontite e barite. All’inizio di giugno, Davy ricevette una lettera dal chimico svedese Berzelius che sosteneva che lui, in collaborazione con il dottor Pontin, aveva ottenuto con successo amalgami di calcio e bario tramite elettrolisi di calce e barite usando un catodo di mercurio. Davy riuscì a ripetere con successo questi esperimenti quasi immediatamente e ampliò il metodo di Berzelius alla strontite e alla magnesia. Egli ha notato che mentre questi amalgami ossidato in pochi minuti quando esposto all’aria potrebbero essere conservati per lunghi periodi di tempo quando immerso in nafta prima di diventare coperto con una crosta bianca.il 30 giugno 1808 Davy riferito alla Royal Society che aveva isolato con successo quattro nuovi metalli che ha chiamato bario, calcio, stronzio e magnium (poi cambiato in magnesio) che sono stati successivamente pubblicati nelle transazioni filosofiche. Anche se Davy ha ammesso che il magnesio era un nome “indubbiamente discutibile”, ha sostenuto che il nome più appropriato magnesio era già applicato al manganese metallico e voleva evitare di creare un termine equivoco.le osservazioni raccolte da questi esperimenti ha anche portato a Davy isolando boro nel 1809.

Scoperta del cloroModifica

Il cloro fu scoperto nel 1774 dal chimico svedese Carl Wilhelm Scheele, che lo chiamò “acido marino deflogistico” (vedi teoria del flogisto) e pensò erroneamente che contenesse ossigeno. Davy dimostrò che l’acido della sostanza di Scheele, chiamato all’epoca acido ossimuriatico, non conteneva ossigeno. Questa scoperta ribaltò la definizione di Lavoisier degli acidi come composti di ossigeno. Nel 1810, al cloro fu dato il suo nome attuale da Humphry Davy, che insisteva sul fatto che il cloro fosse in realtà un elemento. Il nome cloro, scelto da Davy per “una delle proprietà ovvie e caratteristiche – il suo colore”, deriva dal greco χλωρος (chlōros), che significa verde-giallo.

Incidente di laboratorioModifica

Davy si ferì gravemente in un incidente di laboratorio con tricloruro di azoto. Il chimico francese Pierre Louis Dulong aveva preparato per la prima volta questo composto nel 1811, e aveva perso due dita e un occhio in due esplosioni separate con esso. In una lettera a John Children, il 16 novembre 1812, Davy scrisse: “Deve essere usato con grande cautela. Non è sicuro sperimentare su un globulo più grande della testa di uno spillo. Sono stato gravemente ferito da un pezzo appena più grande. La mia vista, tuttavia, sono informato, non sarà ferita”. L’incidente di Davy lo indusse ad assumere Michael Faraday come collaboratore, in particolare per l’assistenza con la scrittura e la registrazione. Si era ripreso dalle sue ferite nell’aprile 1813.

Viaggi in EuropaModifica

Sir Humphry Davy di Thomas Lawrence

Un cristallo di diamante nella sua matrice

Nel 1812, Davy fu nominato cavaliere e abbandonò la sua posizione di docente alla Royal Institution. Gli fu dato il titolo di professore onorario di chimica. Diede una conferenza d’addio all’istituzione e sposò una ricca vedova, Jane Apreece. (Mentre Davy era generalmente riconosciuto come fedele a sua moglie, il loro rapporto fu burrascoso, e negli ultimi anni viaggiò da solo nell’Europa continentale.)

Davy pubblicò poi i suoi Elementi di filosofia chimica, parte 1, volume 1, anche se altre parti di questo titolo non furono mai completate. Fece delle note per una seconda edizione, ma non fu mai richiesta. Nell’ottobre del 1813, lui e sua moglie, accompagnati da Michael Faraday come suo assistente scientifico (trattato anche come valletto), viaggiarono in Francia per ritirare la seconda edizione del prix du Galvanisme, una medaglia che Napoleone Bonaparte aveva assegnato a Davy per il suo lavoro elettrochimico. Faraday notò che “è davvero una strana impresa in questo momento, fidarsi di noi stessi in un paese straniero e ostile, dove c’è così poco riguardo alle proteste d’onore, che il minimo sospetto sarebbe sufficiente a separarci per sempre dall’Inghilterra, e forse dalla vita”. Il gruppo di Davy salpò da Plymouth a Morlaix in cartello, dove furono perquisiti.

Una volta raggiunto Parigi, Davy fu ospite d’onore a una riunione della Prima Classe dell’Institut de France e incontrò André-Marie Ampère e altri chimici francesi.

Mentre era a Parigi, Davy assistette alle lezioni all’Ecole Polytechnique, comprese quelle di Joseph Louis Gay-Lussac su una misteriosa sostanza isolata da Bernard Courtois. Davy scrisse un documento per la Royal Society sull’elemento, che ora è chiamato iodio. Questo portò ad una disputa tra Davy e Gay-Lussac su chi avesse la priorità sulla ricerca.

Il gruppo di Davy non incontrò Napoleone in persona, ma visitò l’imperatrice Joséphine de Beauharnais al Château de Malmaison. Il gruppo lasciò Parigi nel dicembre 1813, viaggiando verso sud in Italia. Soggiornarono a Firenze, dove utilizzando il vetro ardente del Granduca di Toscana in una serie di esperimenti condotti con l’assistenza di Faraday, Davy riuscì a utilizzare i raggi del sole per infiammare il diamante, dimostrando che è composto da carbonio puro.

Il gruppo di Davy proseguì per Roma, dove intraprese esperimenti sullo iodio e sul cloro e sui colori usati nei dipinti antichi. Questa fu la prima ricerca chimica sui pigmenti usati dagli artisti.

Visitò anche Napoli e il Vesuvio, dove raccolse campioni di cristalli. Nel giugno 1814, erano a Milano, dove incontrarono Alessandro Volta, e poi proseguirono verso nord fino a Ginevra. Tornarono in Italia via Monaco e Innsbruck, e quando i loro piani di viaggio in Grecia e Istanbul furono abbandonati dopo la fuga di Napoleone dall’Elba, tornarono in Inghilterra.

Dopo la battaglia di Waterloo, Davy scrisse a Lord Liverpool sollecitando che i francesi fossero trattati con severità:

Mio Signore, non ho bisogno di dire a Vostra Signoria che la capitolazione di Parigi non è un trattato; per evitare che tutto ciò che appartiene allo stato futuro di quella capitale &di Francia sia aperto alla discussione &che la Francia è un paese conquistato. È dovere degli alleati di darle confini più ristretti che non sconfinino nei limiti naturali delle altre nazioni. di indebolirla dalla parte dell’Italia, della Germania & delle Fiandre. Toglierle con i contributi le ricchezze che ha acquisito grazie ad essi, per non farle trattenere nulla di ciò che gli eserciti repubblicani o imperiali hanno rubato: Quest’ultimo dovere è richiesto non meno dalla politica che dalla giustizia.

– Sir Humphry Davy, Lettera a Lord Liverpool

Lampada di DavyEdit

La lampada di Davy

Statua di Davy a Penzance, Cornovaglia, con la sua lampada di sicurezza

Articolo principale: Lampada di Davy
Altre informazioni: Lampada ad arco

Dopo il suo ritorno in Inghilterra nel 1815, Davy iniziò a sperimentare lampade che potevano essere utilizzate in sicurezza nelle miniere di carbone. Il reverendo Dr Robert Gray di Bishopwearmouth a Sunderland, fondatore della Società per la prevenzione degli incidenti nelle miniere di carbone, aveva scritto a Davy suggerendogli di usare i suoi “ampi depositi di conoscenze chimiche” per affrontare il problema delle esplosioni minerarie causate dal grisou, o metano mescolato con ossigeno, che spesso veniva acceso dalle fiamme aperte delle lampade allora usate dai minatori. Incidenti come il disastro della miniera di Felling del 1812 vicino a Newcastle, in cui 92 uomini rimasero uccisi, non solo causarono grandi perdite di vite umane tra i minatori, ma fecero sì che le loro vedove e i loro figli dovessero essere sostenuti dalle casse pubbliche. Il reverendo Gray e un altro sacerdote che lavorava anch’egli in una zona mineraria del nord-est, il reverendo John Hodgson di Jarrow, erano convinti che si dovesse intervenire per migliorare l’illuminazione sotterranea e soprattutto le lampade usate dai minatori.

Davy concepì l’uso di una garza di ferro per racchiudere la fiamma di una lampada, e impedire così che il metano che brucia all’interno della lampada passasse nell’atmosfera generale. Anche se l’idea della lampada di sicurezza era già stata dimostrata da William Reid Clanny e dall’allora sconosciuto (ma poi molto famoso) ingegnere George Stephenson, l’uso di Davy della garza di ferro per impedire la diffusione della fiamma fu usato da molti altri inventori nei loro progetti successivi. La lampada di George Stephenson era molto popolare nelle miniere di carbone del nord-est, e usava lo stesso principio di prevenire che la fiamma raggiungesse l’atmosfera generale, ma con mezzi diversi. Sfortunatamente, anche se il nuovo design della lampada a garza inizialmente sembrava offrire protezione, dava molta meno luce, e si deteriorava rapidamente nelle condizioni umide della maggior parte delle miniere. L’arrugginimento della garza rese rapidamente la lampada poco sicura, e il numero di morti per esplosioni di grisou aumentò ulteriormente.

C’è stata qualche discussione sul fatto che Davy avesse scoperto i principi dietro la sua lampada senza l’aiuto del lavoro di Smithson Tennant, ma è stato generalmente concordato che il lavoro di entrambi gli uomini fosse stato indipendente. Davy rifiutò di brevettare la lampada, e la sua invenzione lo portò a ricevere la medaglia Rumford nel 1816.

Studi acido-baseModifica

Nel 1815 Davy suggerì che gli acidi erano sostanze che contenevano ioni idrogeno sostituibili; – idrogeno che poteva essere parzialmente o totalmente sostituito da metalli reattivi che sono posti sopra l’idrogeno nella serie della reattività. Quando gli acidi reagivano con i metalli, formavano sali e idrogeno gassoso. Le basi erano sostanze che reagivano con gli acidi per formare sali e acqua. Queste definizioni hanno funzionato bene per la maggior parte del diciannovesimo secolo.

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