Даниэль Резерфорд

Краткая биография

Жизнь и работа

Даниэль Резерфорд родился 3 ноября 1749 года в Эдинбурге в семье врача и профессора Джона Резерфорда. Он учился в Эдинбургском университете у Уильяма Каллена и Джозефа Блэка — двух ведущих исследователей химии и медицины XVIII века. Именно в рамках медицинской докторской работы Резерфорд выполнил эксперимент, который вошёл в историю химии.

Воздух тогда ещё не воспринимали как смесь хорошо определённых газов. Джозеф Блэк уже исследовал «фиксированный воздух» — углекислый газ. Другие химики, включая Джозефа Пристли и Генри Кавендиша, получали различные газообразные продукты и замечали, что после удаления части воздуха остаётся газ, не поддерживающий жизнь и горение.

Резерфорд поставил последовательный опыт. В закрытом объёме он позволял животному дышать до тех пор, пока воздух уже не поддерживал дыхание. Затем в этом воздухе сжигали свечу, а оставшийся углекислый газ удаляли щёлочью. После всех процедур всё ещё оставалась значительная часть газа.

Этот остаточный газ не поддерживал горение и не позволял животному дышать. В докторской диссертации 1772 года Резерфорд описал его как особую часть воздуха. С современной точки зрения это был в основном азот.

Важно распределять исторические заслуги аккуратно. Кавендиш и Пристли получали подобный остаточный газ, а Карл Шееле независимо пришёл к похожим наблюдениям. Однако Royal Society of Chemistry отмечает, что именно Резерфорд первым предложил рассматривать этот компонент как отдельное вещество в опубликованной диссертации 1772 года.

Сам Резерфорд не использовал современное слово «азот». Химическая теория того времени всё ещё опиралась на представления о флогистоне, а состав воздуха понимали иначе, чем после работ Лавуазье. Название и современная интерпретация элемента сформировались позднее.

После завершения образования Резерфорд работал врачом в Эдинбурге. В 1786 году он стал профессором ботаники Эдинбургского университета и хранителем Королевского ботанического сада. Таким образом, значительная часть его профессиональной жизни была связана не только с химией, но и с медициной и ботаникой.

Открытие азота особенно хорошо показывает, как менялась сама идея химического элемента. Резерфорд не видел атомов азота и не знал молекулярной формулы N2. Его достижение было более фундаментальным для своего времени: он показал, что после удаления известных активных компонентов воздух всё равно содержит отдельную устойчивую часть с собственными свойствами.

Сегодня азот составляет около 78 процентов атмосферы Земли по объёму. Он необходим для аминокислот, белков и нуклеиновых кислот, но молекулярный азот химически сравнительно инертен и должен быть «зафиксирован» в более реакционноспособные формы, прежде чем большинство организмов сможет включить его в метаболизм.

История Резерфорда превращает привычный воздух в научную проблему: даже то, что кажется однородным и пустым, может оказаться сложной смесью веществ, различимых только через тщательно поставленный эксперимент.