W 1799 roku hrabia Rumford zaproponował utworzenie w Londynie „Instytucji Upowszechniania Wiedzy”, czyli Royal Institution. Dom przy Albemarle Street został kupiony w kwietniu 1799 roku. Rumford został sekretarzem instytucji, a dr Thomas Garnett był pierwszym wykładowcą.

W lutym 1801 roku Davy został przesłuchany przez komitet Royal Institution, składający się z Josepha Banksa, Benjamina Thompsona (który został mianowany hrabią Rumfordem) i Henry’ego Cavendisha. Davy napisał do Daviesa Gilberta 8 marca 1801 roku o ofertach złożonych przez Banksa i Thompsona, możliwej przeprowadzce do Londynu i obietnicy finansowania jego pracy nad galwanizmem. Wspomniał również, że być może nie będzie dalej współpracował z Beddoesem nad gazami leczniczymi. Następnego dnia Davy opuścił Bristol, aby objąć nową posadę w Royal Institution, postanowiono „że Humphry Davy jest zaangażowany w służbie Royal Institution w charakterze asystenta wykładowcy chemii, dyrektora laboratorium chemicznego i asystenta redaktora czasopism instytucji, i że wolno mu zajmować pokój w domu, i być wyposażone w węgle i świece, i że jest wypłacane wynagrodzenie w wysokości 100l. rocznie.”

W dniu 25 kwietnia 1801 r. Davy wygłosił swój pierwszy wykład na stosunkowo nowy temat „galwanizmu”. On i jego przyjaciel Coleridge odbyli wiele rozmów na temat natury ludzkiej wiedzy i postępu, a wykłady Davy’ego dały jego słuchaczom wizję ludzkiej cywilizacji przyniesionej przez odkrycia naukowe. „Obdarzyła go mocami, które można niemal nazwać twórczymi; które pozwoliły mu modyfikować i zmieniać otaczające go istoty, a poprzez swoje eksperymenty przesłuchiwać naturę z mocą, nie po prostu jako uczony, bierny i starający się jedynie zrozumieć jej działania, ale raczej jako mistrz, aktywny z własnymi instrumentami”. Pierwszy wykład zebrał entuzjastyczne recenzje, a przed czerwcowym wykładem Davy napisał do Johna Kinga, że na jego ostatnim wykładzie było prawie 500 osób. „Był oddech, podtlenek azotu i bezgraniczny aplauz. Amen!”Davy rozkoszował się swoim statusem publicznym.

Wykłady Davy’ego zawierały spektakularne i czasami niebezpieczne demonstracje chemiczne wraz z informacjami naukowymi i były prezentowane przez młodego i przystojnego mężczyznę z dużą dozą showmanship. W swoich wykładach Davy zamieszczał również komentarze poetyckie i religijne, podkreślając, że dzięki badaniom chemicznym ujawnił się Boży projekt. Komentarz religijny był po części próbą przypodobania się kobietom z jego publiczności. Davy, podobnie jak wielu współczesnych mu oświeceniowców, popierał edukację kobiet i ich zaangażowanie w działalność naukową, proponując nawet, by kobiety były dopuszczane do wieczornych spotkań w Royal Society.Davy zyskał w Londynie duże poparcie kobiet. W satyrycznej karykaturze Gillraya prawie połowa uczestników spotkania to kobiety. Jego poparcie dla kobiet spowodowało, że Davy stał się obiektem licznych plotek i insynuacji, a także był krytykowany jako niemęski.

Kiedy seria wykładów Davy’ego na temat galwanizmu dobiegła końca, przeszedł on do nowej serii na temat chemii rolnej, a jego popularność nadal rosła. W czerwcu 1802 roku, po nieco ponad roku pracy w Instytucie i w wieku 23 lat, Davy został nominowany na pełnego wykładowcę w Royal Institution of Great Britain. Garnett po cichu zrezygnował, powołując się na względy zdrowotne.

W listopadzie 1804 roku Davy został Fellow of the Royal Society, któremu później przewodniczył. Był jednym z członków założycieli Towarzystwa Geologicznego w 1807 roku i został wybrany zagranicznym członkiem Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk w 1810 roku oraz zagranicznym członkiem honorowym Amerykańskiej Akademii Sztuk i Nauk w 1822 roku.

Wczesna produkcja powiększeń fotograficznychEdit

W czerwcu 1802 roku Davy opublikował w pierwszym wydaniu Journals of the Royal Institution of Great Britain jego An Account of a Method of Copying Paintings upon Glass, and of Making Profiles, by the Agency of Light upon Nitrate of Silver. Invented by T. Wedgwood, Esq. With Observations by H. Davy, w którym opisał ich eksperymenty z fotowrażliwością azotanu srebra. Odnotował on, że „obrazy małych obiektów, uzyskane za pomocą mikroskopu słonecznego, mogą być bez trudu kopiowane na przygotowany papier.” Josef Maria Eder, w swojej Historii fotografii, chociaż przypisuje Wedgwoodowi, z powodu zastosowania tej jakości azotanu srebra do tworzenia obrazów, miano „pierwszego fotografa na świecie”, proponuje, że to Davy zrealizował pomysł powiększenia fotografii, używając mikroskopu słonecznego do wyświetlania obrazów na uczulonym papierze. Żaden z nich nie znalazł sposobu na utrwalenie swoich obrazów, a Davy nie poświęcił więcej czasu na kontynuowanie tych wczesnych odkryć w fotografii. Zasada projekcji obrazu z wykorzystaniem oświetlenia słonecznego została zastosowana do konstrukcji najwcześniejszej formy powiększalnika fotograficznego, 'aparatu słonecznego’.’

Odkrycie nowych pierwiastkówEdit

Davy był pionierem w dziedzinie elektrolizy, używając stosu woltaicznego do rozszczepiania pospolitych związków i otrzymywania w ten sposób wielu nowych pierwiastków. Następnie przeprowadził elektrolizę stopionych soli i odkrył kilka nowych metali, w tym sód i potas, wysoce reaktywne pierwiastki znane jako metale alkaliczne. Davy odkrył potas w 1807 r., uzyskując go z żrącego potażu (KOH). Przed XIX wiekiem nie rozróżniano potasu od sodu. Potas był pierwszym metalem, który został wyizolowany za pomocą elektrolizy. Davy wyizolował sód w tym samym roku, przepuszczając prąd elektryczny przez stopiony wodorotlenek sodu.

Odkrycie wapnia, magnezu, strontu i baruEdit

W pierwszej połowie 1808 roku Davy przeprowadził serię kolejnych eksperymentów z elektrolizą na ziemiach alkalicznych, w tym wapnie, magnezie, stroncie i barytach. Na początku czerwca Davy otrzymał list od szwedzkiego chemika Berzeliusa, który twierdził, że wspólnie z doktorem Pontinem udało mu się uzyskać amalgamaty wapnia i baru poprzez elektrolizę wapna i barytu przy użyciu katody rtęciowej. Davy z powodzeniem powtórzył te eksperymenty niemal natychmiast i rozszerzył metodę Berzeliusa na strontity i magnezję. Zauważył, że podczas gdy amalgamaty te utleniały się w ciągu zaledwie kilku minut, gdy były wystawione na działanie powietrza, to zanurzone w benzynie mogły być przechowywane przez dłuższy czas, zanim pokryły się białą skorupą. 30 czerwca 1808 roku Davy poinformował Royal Society, że udało mu się wyizolować cztery nowe metale, które nazwał bar, wapń, stront i magnium (później zmieniony na magnez), które następnie zostały opublikowane w Philosophical Transactions. Chociaż Davy przyznał, że magnium to nazwa „niewątpliwie budząca zastrzeżenia”, argumentował, że bardziej odpowiednia nazwa magnez była już stosowana w odniesieniu do metalicznego manganu i chciał uniknąć tworzenia wieloznacznego terminu. Obserwacje zebrane podczas tych eksperymentów doprowadziły również do wyizolowania przez Davy’ego boru w 1809 roku.

Odkrycie chloruEdit

Chlor został odkryty w 1774 r. przez szwedzkiego chemika Carla Wilhelma Scheelego, który nazwał go „zdephlogisticated marine acid” (zob. teoria flogistonu) i błędnie sądził, że zawiera tlen. Davy wykazał, że kwas substancji Scheele’a, zwany wówczas kwasem oksymuriatowym, nie zawierał tlenu. Odkrycie to obaliło definicję Lavoisiera, według której kwasy były związkami tlenu. W 1810 roku chlor otrzymał swoją obecną nazwę od Humphry’ego Davy’ego, który upierał się, że chlor jest w rzeczywistości pierwiastkiem. Nazwa chlor, wybrana przez Davy’ego ze względu na „jedną z oczywistych i charakterystycznych właściwości – jego kolor”, pochodzi od greckiego χλωρος (chlōros), co oznacza zielono-żółty.

Wypadek w laboratoriumEdit

Davy poważnie zranił się w wypadku laboratoryjnym z trójchlorkiem azotu. Francuski chemik Pierre Louis Dulong po raz pierwszy przygotował ten związek w 1811 roku i stracił dwa palce i oko w dwóch oddzielnych eksplozjach z jego udziałem. W liście do Johna Childrena z 16 listopada 1812 roku Davy napisał: „Należy go używać z wielką ostrożnością. Nie jest bezpiecznie eksperymentować na kulce większej niż główka szpilki. Zostałem poważnie zraniony przez kawałek niewiele większy. Mój wzrok, jednak, jak mnie poinformowano, nie będzie uszkodzony”. Wypadek Davy’ego skłonił go do zatrudnienia Michaela Faradaya jako współpracownika, zwłaszcza do pomocy przy pisaniu i prowadzeniu dokumentacji. Do kwietnia 1813 r. odzyskał zdrowie po odniesionych obrażeniach.

Podróże europejskieEdit

W 1812 roku Davy został pasowany na rycerza i zrezygnował z posady wykładowcy w Royal Institution. Otrzymał tytuł honorowego profesora chemii. Wygłosił pożegnalny wykład dla Institution i ożenił się z bogatą wdową, Jane Apreece. (Chociaż Davy był powszechnie uznawany za wiernego swojej żonie, ich związek był burzliwy, a w późniejszych latach podróżował samotnie do Europy kontynentalnej.)

Davy opublikował następnie swoje Elementy filozofii chemicznej, część 1, tom 1, choć inne części tego tytułu nigdy nie zostały ukończone. Sporządził notatki do drugiego wydania, ale nigdy nie było ono potrzebne. W październiku 1813 r. wraz z żoną, której towarzyszył Michael Faraday jako jego asystent naukowy (traktowany również jako lokaj), udał się do Francji, aby odebrać drugą edycję prix du Galvanisme, medalu, który Napoleon Bonaparte przyznał Davy’emu za jego prace elektrochemiczne. Faraday zauważył, że „jest to rzeczywiście dziwne przedsięwzięcie w tym czasie, aby zaufać sobie w obcym i wrogim kraju, gdzie tak mało uwagi poświęca się protestom honorowym, że najmniejsze podejrzenie wystarczyłoby, aby oddzielić nas na zawsze od Anglii, a może i od życia”. Partia Davy’ego popłynęła z Plymouth do Morlaix kartelem, gdzie zostali przeszukani.

Po dotarciu do Paryża Davy był gościem honorowym na spotkaniu Pierwszej Klasy Institut de France i spotkał się z André-Marie Ampère i innymi francuskimi chemikami.

Podczas pobytu w Paryżu Davy uczęszczał na wykłady w Ecole Polytechnique, w tym te prowadzone przez Josepha Louisa Gay-Lussaca na temat tajemniczej substancji wyizolowanej przez Bernarda Courtois. Davy napisał pracę dla Royal Society na temat elementu, który jest obecnie nazywany jodem. Doprowadziło to do sporu między Davy’m a Gay-Lussac, kto miał pierwszeństwo w badaniach.

Partia Davy’ego nie spotkała Napoleona osobiście, ale odwiedzili cesarzową Joséphine de Beauharnais w Château de Malmaison. Partia opuściła Paryż w grudniu 1813 roku, udając się na południe do Włoch. Zatrzymali się we Florencji, gdzie korzystając z płonącego szkła Wielkiego Księcia Toskanii w serii eksperymentów przeprowadzonych z pomocą Faradaya, Davy’emu udało się wykorzystać promienie słoneczne do zapalenia diamentu, udowadniając, że składa się on z czystego węgla.

Partia Davy’ego kontynuowała podróż do Rzymu, gdzie podjął eksperymenty nad jodem i chlorem oraz nad kolorami używanymi w starożytnych malowidłach. Były to pierwsze badania chemiczne nad pigmentami używanymi przez artystów.

Odwiedził również Neapol i Wezuwiusz, gdzie zebrał próbki kryształów. Do czerwca 1814 r. byli w Mediolanie, gdzie spotkali się z Alessandro Voltą, a następnie udali się na północ do Genewy. Wrócili do Włoch przez Monachium i Innsbruck, a gdy ich plany podróży do Grecji i Stambułu zostały zarzucone po ucieczce Napoleona z Elby, wrócili do Anglii.

Po bitwie pod Waterloo Davy napisał do lorda Liverpoolu, nalegając, aby Francuzi byli traktowani z surowością:

Mój Panie, nie muszę mówić Waszej Lordowskiej Mości, że kapitulacja Paryża nie jest traktatem; aby wszystko, co należy do przyszłego stanu tej stolicy Francji, nie było przedmiotem dyskusji, że Francja jest krajem podbitym. Obowiązkiem sojuszników jest nadanie jej bardziej ograniczonych granic, które nie powinny naruszać naturalnych granic innych narodów. osłabić ją po stronie Włoch, Niemiec, Flandrii. Odebrać jej przez kontrybucje bogactwa, które przez nie zdobyła, i nie dopuścić, by zachowała nic, co ukradły jej republikańskie lub cesarskie armie: Ten ostatni obowiązek jest wymagany nie mniej przez politykę niż sprawiedliwość.

– Sir Humphry Davy, List do Lorda Liverpoolu

Lampa Davy’egoEdit

Po powrocie do Anglii w 1815 roku Davy zaczął eksperymentować z lampami, które mogłyby być bezpiecznie używane w kopalniach węgla. Ks. dr Robert Gray z Bishopwearmouth w Sunderlandzie, założyciel Society for Preventing Accidents in Coalmines, napisał do Davy’ego, sugerując, że mógłby on wykorzystać swoje „rozległe zasoby wiedzy chemicznej”, aby zająć się kwestią wybuchów w kopalniach spowodowanych przez firedamp, czyli metan zmieszany z tlenem, który często zapalał się w otwartym płomieniu lamp używanych wówczas przez górników. Incydenty takie jak katastrofa w kopalni Felling w 1812 roku w pobliżu Newcastle, w której zginęło 92 mężczyzn, nie tylko spowodowały ogromne straty w ludziach, ale także oznaczały, że wdowy po górnikach i ich dzieci musiały być utrzymywane z publicznych pieniędzy. Revd Gray i kolega duchowny również pracujący w północno-wschodnim obszarze górniczym, Revd John Hodgson z Jarrow, byli chętni do podjęcia działań w celu poprawy podziemnego oświetlenia, a zwłaszcza lamp używanych przez górników.

Davy wymyślił użycie żelaznej gazy, aby otoczyć płomień lampy, a tym samym zapobiec metanowi palącemu się w lampie przed wydostaniem się do ogólnej atmosfery. Chociaż pomysł lampy bezpieczeństwa został już zademonstrowany przez Williama Reida Clanny’ego i przez nieznanego wówczas (ale później bardzo sławnego) inżyniera George’a Stephensona, Davy użył drucianej gazy, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się płomienia, co zostało wykorzystane przez wielu innych wynalazców w ich późniejszych projektach. Lampa George’a Stephensona była bardzo popularna w północno-wschodnich zagłębiach węglowych i wykorzystywała tę samą zasadę zapobiegania przedostawaniu się płomienia do atmosfery, ale za pomocą innych środków. Niestety, choć początkowo wydawało się, że nowa konstrukcja lampy z gazy zapewnia ochronę, dawała znacznie mniej światła i szybko psuła się w wilgotnych warunkach panujących w większości wyrobisk. Rdzewienie gazy szybko uczyniło lampę niebezpieczną, a liczba zgonów spowodowanych eksplozją gazu jeszcze bardziej wzrosła.

Rozważano, czy Davy odkrył zasady działania swojej lampy bez pomocy Smithsona Tennanta, ale ogólnie uznano, że praca obu mężczyzn była niezależna. Davy odmówił opatentowania lampy, a jej wynalezienie doprowadziło do przyznania mu medalu Rumforda w 1816 roku.

Badania kwasowo-zasadoweEdit

W 1815 roku Davy zasugerował, że kwasy to substancje, które zawierają wymienne jony wodoru; wodór, który może być częściowo lub całkowicie zastąpiony przez reaktywne metale, które znajdują się powyżej wodoru w szeregu reaktywności. Kiedy kwasy reagowały z metalami, tworzyły sole i gazowy wodór. Zasady były substancjami, które reagowały z kwasami, tworząc sole i wodę. Te definicje sprawdzały się przez większość XIX wieku.