I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВКЛАД АЛХИМИКОВ В НАУКУ ХИМИЮ

• Авторы
• Файлы работы
• Наградные документы

Ушакова М.О. 1

---

1МОУ "СОШ №14" г. Вологда

Работа в формате PDF

149.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьника

Содержание.

Введение.......................................................................................................................3

I. Вклад алхимиков.

1.1. Основы алхимии.

1.1.1. Алхимические теории.......................................................................................4

1.1.2. Основные элементы алхимических теорий....................................................5

1.1.3. «Алхимические» элементы..............................................................................6

1.2. Алхимики и их открытия. В хронологическом порядке...................................7

1.3. (Ал)химическое оборудование..........................................................................10

Заключение.................................................................................................................10

Список используемых источников и литературы...................................................11

Введение.

АЛХИМИЯ (позднелат. alchimia) - применение химии к суеверному исканию философского камня, всеобщего целебного снадобья, и тайны обращения металлов в золото.

Без сомнений, алхимия одна из немногих неофициальных наук, до сих пор волнующая людей.

Возникла в Египте, в III-IV века нашей эры, но особая ее популярность пришлась на позднее Средневековье (Западная Европа, XI-XIV века). Сотни молодых людей, взволнованные возможностью молниеносно разбогатеть – чего стоит только способ получения благородных металлов из простого железа, - польстились перед этой наукой и начали поиски инвесторов. Никто не задумывался о невероятной природе научных изысканий молодых дарований – люди все еще верили в магию, что активно поощряла церковь с помощью «охоты на ведьм», - и без сомнений финансировали проекты.

Положительная роль алхимии заключалась в открытии или усовершенствовании способов получения практических ценных продуктов (минеральные и растительные краски, стекла, эмали, металлические сплавы, кислоты, щелочи, соли), а также в разработке некоторых приемов лабораторной техники (перегонка, возгонка и др.).

При написании этого проекта меня преследовала одна цель – показать, что, в стремлении финансового обогащения, люди, движимые целью и не подозревающие о значение своих трудов, способны изменить мир.

Проблема: неправильное восприятие образа алхимика в современном мире.

Актуальность проблемы заключается в том, что во многих художественных произведениях приводится стереотипный, заведомо ложный образ алхимика, не имеющий каких-либо реальных исторических подтверждений.

Цель работы:

1. Выяснить вклад алхимиков в науку химию.

Задачи работы:

1. Изучить источники, проанализировать собранную информацию и сделать вывод о значении работ алхимиков для химии.

2. Определить практическую пользу их исследований.

В качестве источников информации был изучен ряд книг, включающий в себя как школьную программу, так и дополнительную естественно-научную литературу. Не стоит и уменьшать вклад всемирной паутины, так как на основе данных, найденных с помощью нее, строится часть текста.

I. Вклад алхимиков.

1.1. Основы алхимии.

1.1.1. Алхимические теории.

Из множества алхимических теорий можно выделить три главные: триаду алхимиков, учение о четырех элементах Аристотеля и ртутно-серную теорию.

Триада алхимиков – это сера, соль и ртуть. Особенностью теории единства серы, ртути и соли являлась идея макро и микрокосмоса. Человек в ней рассматривался как мир в миниатюре, как отражение Космоса со всеми присущими тому качествами. Отсюда и значение элементов: Сера - Дух, Ртуть - Душа, Соль – тело. Таким образом и Космос, и человек состоят из одних и тех же элементов - тела, души и духа.

Одной из основных теорий - теория о четырех элементов. Эта теория была подробна разработана греческими философами, такими как Платон и Аристотель. Согласно учению Платона, Вселенная была создана Демиургом из одухотворенной Первичной материи. Из нее он создал четыре элемента: огонь, воду, воздух и землю. Аристотель добавил к четырем элементам пятый - квинтэссенцию. Идея Аристотеля о превращаемости элементов составила как бы теоретическую программу более чем тысячелетнего поиска трансмутации металлов.

Ртутно-серная теория — алхимическая теория, объясняющая происхождение и свойства металлов и обосновывающая возможность их трансмутации; была создана в конце VIII века арабским алхимиком Джабиром ибн Хайяном. Согласно данной теории, в основе всех металлов лежат два «принципа» — ртуть (философская ртуть) и сера (философская сера). Ртуть является «принципом металличности», сера — «принципом горючести». Принципы теории, таким образом, выступали как носители определённых химических свойств металлов, установленных в результате экспериментального изучения действия высоких температур на металлы.

Именно эти теории, по сути, и заложили фундамент того что принято называть алхимией.

1.1.2. Основные элементы алхимических теорий.

Нg Ртуть — серебристо-белый тяжелый металл, жидкий при комнатной температуре. Самородная ртуть была известна за 2000 лет до н. э. - еще в XV в. до н. а. в Египте, Месопотамии, Китае древние ремесленники получали ртуть из киновари. Описал ртуть греческий врач Диоскорид (I в. до н.э.), получая ее в виде паров при помощи нагрева киновари в железном сосуде с крышкой, которые, которые конденсировались на ее внутренней поверхности.

S Сера - неметалл, представляющий собой хрупкие кристаллы желтого цвета.

Так как сера встречается в природе в самородном состоянии, она была известна человеку уже в глубокой древности. Применение горящей серы для дезинфекции упоминается еще Гомером. Диоскорид сообщает о применении серы в медицине. Примерно половина производимой серы используется в производстве серной кислоты.

1.1.3. «Алхимические» элементы.

Основные «алхимические» элементы, открытые в средние века: As, Sb, Bi, P.

As Мышьяк — нежная тонкая субстанция серного цвета и попадается в виде красного камня. Природа его сходна с природой аурипигмента. Мышьяк бывает двух цветов — белый и красный. Легко возгоняется и может быть выбелен двумя способами — выветриванием и возгонкой.

Известен мышьяк с глубокой древности - в трудах Диоскорида (I век н. э.) упоминается о прокаливании вещества, которое сейчас называют сернистым мышьяком. В 13 в. Альберт фон Больштедт (Альберт Великий) получил металлоподобное вещество, нагревая желтый мышьяк с мылом; возможно, это был первый образец мышьяка в виде простого вещества, полученный искусственно.

Bi Висмут— серебристо-белый металл с розоватым оттенком

В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Его использовали не только в Европе - инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, блеск которого был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута. Однако, висмут не был отнесен к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова.

Sb Сурьма — металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком.

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н. э. порошок сурьмяного блеск под названием mesten применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как στίμμι и στίβι, отсюда лат. stibium. Около 12—14 вв. н. э. появилось название antimonium. Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином в 1604.

P Фосфор — неметалл. Первоначальное название «холодный огонь», более позднее — фосфор, от греческого «phosph6ros» — светоносный.

Хенниг Бранд, искавший «первичную материю», в ряде экспериментов получил фосфор, приняв его за нее и назвал «светоносным». Проведя ряд неудачных экспериментов по получению драгметаллов, решил продать фосфор, но поняв, что не сможет долго хранить в секрете правду о веществе, продал технологию получения Д. Крафту за 200 талеров.

1.2. Алхимики и их открытия. В хронологическом порядке.

Педаний Диоскорид (40-90) — древнегреческий врач, фармаколог и натуралист.

Известен так же получением и описанием ряда веществ, например, известью СаО, получающуюся при обжиге известняка или мрамора, которую с древности применяли после гашения в качестве цементирующего раствора в строительстве. Диоскорид для обозначения оксида кальция вводит понятие, удержавшееся и поныне в строительном деле - негашеная известь.

Окись же цинка так же упоминается в сочинениях Диоскорида. Она является важнейшим для практики соединением этого элемента, особенно широко используемым в производствах резиновом, минеральных красок и керамическом, но потребляемым также в ряде других областей медицине (присыпки и мази), косметике (пудры), как катализатор при синтезе метилового спирта и т. Д.

Диоскорид открыл способ производства свинцовых белил, которые в его времена применялись в лечебной практике и в косметических целях. Метод их производства ученый вывел из взаимодействия свинца и уксусной кислоты.

Зосима Панополитанский (ок. 300 год) — алхимик римской эпохи, трудившийся в Александрии.

Описал некоторые практические приемы: «фиксация», или затвердение, Hg — вероятно, изготовление ртутных амальгам, «тетрасомата»; изложены приёмы имитаций Au и Ag. Описал ряд алхимических приборов, процесс образования ацетата свинца и указал на его сладкий вкус.

Первым упоминает термин «химия» - в понимании «священного тайного искусства». Соответственно Библии, объясняет появление алхимии связью падших ангелов с человеческими девушками, в ответна любовь которых дарили им «тайные знания».

Джабир ибн Хайян (721—815) — знаменитый арабский алхимик, врач и фармацевт. В Средние века был известен под латинизированным именем Гебер.

Среди сочинений Джабира ибн Хайяна наиболее интересна «Книга семидесяти», представляющая собой своего рода энциклопедию, состоящую из 70 глав, посвященных различным теологическим, политическим и естественнонаучным вопросам. В последних главах «Книги семидесяти» он приводит сведения о металлах и минералах.

Джабир ибн Хайян описывает перегонку, возгонку, растворение, кристаллизацию; купоросы, квасцы, щёлочи, нашатырь и др.; излагает способы получения уксусной кислоты, слабого раствора азотной кислоты, свинцовых белил.

Абу Бакр Мухаммад ар-Рази (865 — 925) — персидский учёный-энциклопедист, врач и алхимик.

В «Книге тайн» разбил весь материал алхимии на три основных раздела: Познание вещества, Познание приборов, Познание операций.

Так же именно он впервые в истории химии предпринял попытку классифицировать все известные ему вещества, разделив на три больших класса: землистые (минеральные) вещества, растительные вещества, животные вещества.

Ар-Рази описал и различные химические операции, в частности плавление тел, декантацию, фильтрование, дигерирование (настаивание при повышенной температуре), дистилляцию, сублимацию, амальгамирование, растворение, коагуляцию (сгущение).

Василий Валентин — алхимик, живший в XIV или XV веке; его трактаты получили широкую известность в XVII веке.

Впервые получил соляную кислоту нагреванием поваренной соли с железным купоросом, изучил её действие на металлы. Подробно описал сурьму, способ её получения из сурьмяного блеска и соединения сурьмы. Описал азотную и серную кислоты, царскую водку, нашатырь, сулему и другие соли ртути, некоторые соединения цинка, олова, свинца, кобальта. Наблюдал «услащение кислот» — взаимодействие спирта и кислот с образованием эфиров.

Иоганн Рудольф Глаубер (1604 - 1670) - немецкий алхимик, аптекарь и врач.

Глаубер подробно изучил вопрос об образовании и составе солей и кислот, внёс заметный вклад в разработку способов получения целого ряда неорганических веществ. Выделил ряд солей, которые предназначал для использования в качестве лекарственных средств. Впервые описал сырой бензол, полученный разгонкой каменноугольной смолы.

Перегонкой смеси селитры с серной кислотой получил чистую азотную кислоту, а нагреванием поваренной соли с серной кислотой — чистую соляную кислоту и сульфат натрия, называемый глауберовой солью (1648 год). Большое практическое значение получила открытая Глаубером реакция взаимодействия поташа с азотной кислотой с образованием чистой калийной селитры.

Глаубер получил жидкое стекло (метасиликат натрия или калия), изучил и описал соли аммония; обнаружил, что осадок хлорида серебра растворяется в нашатырном спирте, что серебро осаждается из раствора его солей щелочью и карбонатами. Впервые описал получение уксусной кислоты сухой перегонкой растительных веществ.

1.3. (Ал)химическое оборудование.

Мария Профетисса. Изобрела бенмари — водяной бани особой конструкции, используемой в алхимии и химии. Баня позволяла очень медленно нагревать вещества, и сегодня она используется в кулинарии при нагреве соусов. Также была создателем керокатиса — закрытого сосуда, в котором подвергались воздействию пара тончайшие пластинки различных металлов, и трибикоса — аппарата, напоминающего перегонный. При помощи этих аппаратов, обладая знаниями о разной температуре кипения различных жидкостей, Мария Профетисса научилась разделять жидкие смеси на отдельные вещества. Это были первые шаги на пути к производству крепкого алкоголя и эссенций.

Абу Бакр Мухаммад ар-Рази. Среди аппаратов и приборов, описанных в сочинениях Ар-Рази, фигурируют, в частности, кубки, колбы, тазы, стеклянные блюдца для кристаллизации, кувшины, кастрюли, горелки, нефтяные лампы, жаровни и печи (атанор), печи для плавки, напильники, шпатели, ковши, ножницы, молотки, щипцы, песчаные и водяные бани, фильтры из тканей и шерсти, алембики (перегонные кубы), воронки, ступки с пестиками, сита металлические, волосяные и шелковые и другие приборы и принадлежности.

Заключение.

Алхимия, без сомнений, является лженаукой, но тот вклад в науку, который привнесли ее последователи, является фундаментом современной химии.

В результате мне бы хотелось сказать, что среднестатистический член нашего общества имеет совершенно ложное представление об алхимии, представляя себе алхимиков в совершенно несуразных образах, когда как они – такие же люди, как мы, стремящиеся, по сути своей, к земным ценностям.

Источники.

• Малышкина, В. Занимательная химия / В. Малышкина.

• Образовательный портал [Электронный ресурс]. – 2015. - Режим доступа : http://ibrain.kz/, свободный. – Главная страница.

• Крицман, В. А. Роберт Бойль, Джон Дальтон, Амедео Авогадро / Крицман В.А.

• Справочник химика 21 [Электронный ресурс]. – 2015. - Режим доступа : http://chem21.info/, свободный. – Главная страница.

• Рудзитис, Г. Е. Химия. 8 класс / Рудзитис Г.Е., Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, 2011.

• Рудзитис, Г. Е. Химия. 9 класс / Рудзитис Г.Е., Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, 2011.

• Рудзитис, Г. Е. Химия. 10 класс / Рудзитис Г.Е., Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, 2011.

• Рудзитис, Г.Е. Химия. 11 класс / Рудзитис Г.Е., Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, 2011.