velikol.ru
1

3
URL:http://www.calstatela.edu/faculty/kaniol/a360/bunsen.jpg

1 марта 1811
года в Гёттингене родился немецкий химик-экспериментатор и физик Роберт Вильгельм Бунзен. Его родители позаботились о том, чтобы дать сыну отличное образование, и вся обстановка, которая окружала его в детстве и в молодости, толкала к научным занятиям. Первоначальное образование он получил в Гёттингенской и Гольцмюнденской гимназиях. В 1828 г. поступил в славившийся на весь мир университет своего родного города, где основательно изучал физику, химию и геологию. Три года спустя стал доктором наук. Затем отправился путешествовать по Европе, посещая металлургические, химические, сахарные и другие заводы, опускаясь в угольные шахты и поднимаясь на снежные горы. Знакомился со знаменитыми учёными Германии, Франции, Швейцарии и Австрии. По возвращении продолжил карьеру в германской системе высшего образования, преподавая химию сначала в родном университете, а затем в других немецких университетах, пока не стал профессором в Гейдельберге (1852).

Имя Бунзена занимает одно из самых почётных мест на страницах истории химии. Человечество обязано ему открытием противоядия (водной окиси железа) при отравлении мышьяком (1934). Он получил металлоорганическое соединение мышьяка – какодил (от греч. κακό – дурной, т.е. имеющий мерзкий запах), ранее применявшийся в составе соединений в качестве боевого отравляющего вещества, в настоящее время – как гербицид. В течение шести лет он проводил с ним эксперименты, из-за чего не только потерял зрение на один глаз в результате взрыва, но и чуть не отравился мышьяком.

Одновременно с работой над какодилом, учёный изучал состав газов, выделяемых доменными печами. Он показал, что из них вместе с доменными газами выносится более половины тепла, необходимого для процесса плавления. Разработанные им методы газового анализа (1857), позволили значительно усовершенствовать немецкое металлургическое производство. Вместе с русским химиком Л.Н. Шишковым исследовал процессы, протекающие при горении чёрного пороха (1857).

Бунзен первым придумал метод изготовления угольных стержней прессованием молотого графита, получаемого в процессе сгорания светильного газа. Ими он заменил дорогие платиновые электроды использовавшихся в то время гальванических элементов. Таким образом созданный на их базе «мощнейший» угольно-цинковый элемент обладал наибольшей электродвижущей силой – около 1,7 В («элемент Бунзена», 1841). Хотя этот источник тока и испускал значительное количество паров азотной кислоты, тем не менее, его охотно приняли и лаборатории, и различные предприятия. Учёный впервые использовал батарею из 44 элементов для получения электрической дуги и показал, что её сила света в 1171,3 свечи может быть получена с потреблением одного фунт цинка в час. Для измерения этого света он создал ещё один инструмент, который в различных модификациях получил широкое использование – фотометр с масляным пятном (1844). В 1852, используя свою батарею, начал проводить электролитическое разложение солей. С помощью остроумного механизма Бунзен первым получил довольно большое количество металлического магния (1862) и изучил его химические и физические свойства. Особо отметил высокие актинические качества пламени этого металла, сгораемого на воздухе. Получение электролизом алюминия, кальция, бария (1854 – 55) и ряда других элементов в дальнейшем легло в основу металлургии лёгких металлов.


^ Гальваническая батарея Бунзена.

URL:http://webpub.allegheny.edu/employee/g/grodgers/ScientificTravelingWebsite/BunsenPhotos.html




Гальванический элемент Бунзена.

URL:http://www.answers.com/topic/robert-bunsen




Физической химии совместно с английским профессором ^ Генри Роско Р.В. Бунзен посвятил серию исследований по измерительной фотохимии (1855 – 1863). Они первыми начали изучение свечения горящего магния и связанные с этим явления (1860). Позже магнезиальный свет нашёл самое широкое применение в фотографии и для других целей. В 1862 г. авторы установили количественные закономерности фотохимических процессов, которые были сформулированы в законе, получившем впоследствии их имена – закон Бунзена-Роско. Этот закон был использован в фотографии, когда следовало определить, например, зависимость времени освещения от яркости предмета.

К области физики и физической химии относятся его исследования относительно удельных весов, о влиянии давления на температуру затвердевания расплавленных веществ; исследования, иллюстрирующие справедливость закона Г. Дальтона о зависимости растворимости газов от давления, о сгущении сухой угольной кислоты на поверхности стекла и др. Много внимания уделял определению физических констант важнейших веществ. Ввёл понятие оптической плотности. В своих калориметрических исследованиях для определения теплового эффекта реакции по количеству воды, полученной из расплавившегося при 0 °C льда, использовал созданный ледяной калориметр (1870).

В 1846 по поручению датского правительства Р.В. Бунзен проводил ряд минералогических и геохимических исследований в Исландии после извержения вулкана Гекла. Его наблюдения за составом и взаимодействием горячих газов, исходящих из кратеров вулканов, со скальными породами и изучение деятельности гейзеров внесли заметный вклад в геологическую теорию.

О
Горелка Бунзена.

URL:http://ressources2.techno.free.fr/informatique/sites/inventions/images2/Bruleuragaz.jpg

^ Спектроскоп Р.В. Бунзена и Г.Р. Кирхгофа.

URL:http://ressources2.techno.free.fr/informatique/sites/inventions/images2/spectroscope.jpg
днако наиболее важным открытием Бунзена, сделанным совместно с ^ Густавом Кирхгофом и обогатившим науку множеством замечательных результатов, является спектральный анализ. Их экспериментальным работам (1859 – 1862) весьма способствовало появление скромного приспособления – «горелки Бунзена» (1855). Новая горелка давала высокотемпературное несветящееся пламя, что позволяло переводить в парообразное состояние различные химические вещества и наблюдать их спектры, не осложнённые собственными линиями пламени. Во многих случаях эти линии приводили к ошибочным выводам в предшествующих экспериментах. Лабораторное каление стало методом прямого обнаружения присутствия химических элементов в составе вещества без проведения химических реакций. В 1859 году учёные опубликовали свою первую экспериментальную работу. А уже в следующем году Кирхгоф пришёл к выводу, подтверждённому также и термодинамическими соображениями, что все газы поглощают в точности те же длины волн, которые они способны излучать (закон инверсии спектра).


Бунзен и Кирхгоф показали, что спектральные линии обязаны своим происхождением не состоянию вещества, не характеру соединения, не температурным условиям, в которых они возникают, а исключительно атомам. При помощи созданного спектроскопа – две подзорные трубки, направленные под углом к находящейся между ними призме, наполненной сероуглеродом, – экспериментаторы установили справедливость идеи англичанина У.Г.Ф. Тальбота о том, что каждая светлая линия в спектре излучения характерна только для излучающего её элемента. Поэтому по ним можно уверенно судить о наличии или отсутствии в исследуемом веществе данного элемента, спектр которого заранее установлен. Сотни веществ – минералы, руды, соли, воды, зола растений и мышцы животных – были испробованы Бунзеном в пламени газовой горелки или в разряде электрической искры. Спектроскоп оказался превосходным инструментом для определения очень малых (следовых) количеств различных веществ. Бунзен и Кирхгоф установили, что жёлтая линия натрия и D-линия солнечного света имеют одинаковую длину волны, обнаружили совпадение 60 линий солнечного спектра и спектральных линий химических элементов. Авторами было доказано, что уже одна трёхмиллионная часть миллиграмма хлористого натрия даёт достаточно резкую жёлтую линию, по которой можно твёрдо заключить о присутствии натрия. Позднее в электрической дуге они смогли обнаружить даже одну сорокамиллионную долю миллиграмма лития.

Спектральный анализ обыкновенной минеральной воды из Дюркгеймских источников, которую врачи прописывали для лечения различных болезней, привёл их к открытию цезия (1860), а минерала лепидолита из Саксонии – рубидия (1861). Своё название металлы получили по характерным для них небесно-голубой и тёмно-красной линиям спектра. Для выделения цезия в чистом виде Бунзен использовал мощности расположенного вблизи Гейдельберга химического завода, где изготовляли соду. Там имелись огромные котлы, объёмистые резервуары, большие печи и механические насосы. По договоренности с хозяином завода за несколько недель ему упарили и переработали по всем правилам химического искусства 44 тысячи литров минеральной воды. Из этого потока жидкости Бунзен извлёк всего-навсего 7 граммов чистой цезиевой соли. Зато одновременно было «выловлено» ещё целых 10-граммов рубидия. Триумфом спектрального анализа стало обнаружение на Солнце неизвестного тогда химического элемента – гелия, который лишь потом был найден на Земле.


^ Образцы солей цезия и рубидия, полученные Бунзеном и Кирхгофом. Гейдельбергский университет.

URL:http://webpub.allegheny.edu/employee/g/grodgers/ScientificTravelingWebsite/BunsenPhotos.html



Открытие спектроскопии стало настоящей вехой в истории экспериментальной и прикладной науки. Изучая спектры излучения, астрофизики с большой точностью определяют химический состав не только Солнца, но любого видимого космического объекта во Вселенной. Сегодня десятки тысяч научных лабораторий во всём мире оснащены высокотехнологичными компьютерными спектрометрами и спектрографами, позволяющими изучать состав любых веществ практически без погрешностей.





^ Спектры лучеиспускания и поглощения (по шкале Бунзена и Кирхгофа).

1) Солнечный спектр. 2) Спектр Сириуса. 3) Спектр Геркулеса. 4) Спектр водорода. 5) Спектр азота. 6) Спектр рубидия. 7) Спектр цезия. 8) Спектр поглощения крови (оксигемоглобина). 9) Спектр поглощения хлорофилла.

URL:http://ru.wikisource.org/wiki/ЭСБЕ/Спектральный_анализ



Бунзен изобрёл и усовершенствовал многие лабораторные приборы и демонстрационное оборудование, эффективные и удивительные по своей простоте. До сих пор некоторые из них используются в физических и химических лабораториях всего мира. Сам учёный был одним из самых искусных стеклодувов своего времени в изготовлении лабораторной посуды. В химии: толстостенная колба, предназначенная для фильтрования под пониженным давлением, клапан – остроумное приспособление для сброса избыточного давления в химическом реакторе, удобный штатив; в физике (кроме упомянутых ранее): абсорбциометр – определитель коэффициентов растворения газов в жидкостях, водяной насос с регулятором и специальным фильтром – носят имя своего создателя.



^ Слева направо: спектроскоп Бунзена и поляриметр.

Гейдельбергский университет.

URL:http://webpub.allegheny.edu/employee/g/grodgers/ScientificTravelingWebsite/BunsenPhotos.html



Р.В. Бунзен был превосходным преподавателем. В его лабораторию в Гейдельберге стремились многие молодые учёные не только из немцев, желавшие серьезно заниматься наукой, но из англичан и русских. Среди тех, кто учился и работал у него, обретаясь в конце 1850-х – начале 1860-х в гейдельбергской русской колонии, были Д. И. Менделеев, К.А. Тимирязев, Д.А. Лачинов, А.Г. Столетов, Ф.Ф. Бейльштейн и многие другие выдающиеся естествоведы эпохи.

Скончался Роберт Вильгельм Бунзен 16 августа 1899 года в Гейдельберге.


По материалам Интернета

URL: http://www.vehi.net/brokgauz/index.html;

И. Нечаев. Рассказы об элементах. [Электронный ресурс] URL: http://www.dutum.narod.ru/element/1start.htm;

URL: http://www.answers.com/topic/robert-bunsen (на англ. языке).


При использовании материала ссылка на http://belyustov.ucoz.ru/index/biografii_uchenykh/0-7 обязательна