Блэк (Black), Джозеф

Шотландский химик и физик Джозеф Блэк родился в Бордо (Франция); в 12-летнем возрасте переехал в Англию для получения образования. Он учился в Белфасте (Ирландия), а в 1746 г. поступил в университет в Глазго. Здесь он изучал медицину, но интересовался и естественными науками, особенно химией. В 1750 г. Блэк перешел в Эдинбургский университет, а в 1754 г. получил степень доктора медицины.

Выполненное им в качестве докторской работы исследование (опубликовано в 1755 г.) было посвящено выяснению природы «едких» и «мягких» щелочей, а также свойствам «воздуха», выделяющегося при действии кислот на «мягкие» (т. е. углекислые) щелочи. Эта работа принесла Блэку известность и авторитет. В 1756 г. он был назначен профессором химии в университете Глазго, а в 1766 г. перешел на ту же должность в Эдинбургский университет. Там он проработал более 30 лет (до 1797 г.), привлекая своими замечательными лекциями много слушателей и учеников. Почётный член АН в Петербурге (1783) и в Париже (1789).

Блэк установил ( 1756), что при нагревании белой магнезии (карбоната магния) из неё выделяется «связанный воздух» (углекислый газ) и образуется с потерей массы жжёная магнезия (оксид магния). В то же время Блэк отметил, что обжиг известняка состоит в удалении «связанного воздуха». На основе этих опытов Блэк сделал вывод, что различие между «мягкими» (т. е. углекислыми) и едкими щелочами заключается в том, что в состав первых входит «связанный воздух» (название обусловлено тем, что этот «воздух» легко поглощается – «фиксируется» (связывается) щелочами). Открытие Блэком углекислого газа положило начало пневматической химии.

Несмотря на ясность и доказательность выводов Блэка, в то время еще приверженца теории флогистона, многие учёные-современники подвергли его исследования критике. Даже А.Л.Лавуазье не хотел признавать справедливость выводов Блэка, склонялся к мнению его противников и лишь впоследствии изменил свои взгляды.

В 1757 г. Блэк открыл теплоты плавления и парообразования (опубликовано в 1779 г.). Блэк поставил следующий простой опыт: к определенному, взвешенному количеству льда, имеющего температуру 32 °F (по Фаренгейту), он добавил равное количество воды с температурой 172 °F. Казалось бы, при этом смесь должна была принять среднюю температуру 102 °F, как это наблюдается при смешивании равных количеств воды с разными температурами. В действительности же Блэк обнаружил, что смесь сохранила температуру 32 °F, но зато весь лед растаял. На основании ряда подобных опытов Блэк пришел к правильному выводу, что таяние льда связано с поглощением большого количества теплоты, которая берётся из запасов тепла смеси. Эту теплоту Блэк назвал «скрытой теплотой» плавления. В 1759-1763 гг. Блэк указал на различие между количеством теплоты и её интенсивностью (т. е. температурой), а также ввёл понятие о теплоёмкости. Свои выводы о скрытой теплоте Блэк приложил и к другим явлениям, связанным с выделением и поглощением тепла, в частности к растворению солей, испарению жидкостей и т.д.