Historie chemie

HISTORIE CHEMIE
od alchymie
knanovláknům
Ukázková průřezová přednáška k připravovanému předmětu Univerzity třetího věku TUL

Nejstarší chemické objevy a poznání
První chemická reakce, kterou člověk poznal a ovládl,
bylo hoření – oheň
1

Pomocí ohně dokázal vypálit první keramiku
2

Oheň dovolil roztavit písek a popel a vytvořit tak první sklovinu
3

Zbytky po ohni umožnily seznámení s prvním chemickým prvkem – uhlíkem
4

Pomocí ohně a uhlíků vyrobil první kovy a slitiny a vytvořil z nich užitkové předměty
5

Naučil se pracovat s drahými kovy
6

Pomocí ohně a redukce dřevěným uhlím vyrobil první železo a nástroje a zbraně z něj
7

Nejstarší filosofické názory na stavbu hmoty
Thales z Milétu (627 - 547 př. Kr.) – úspěšný obchodník a cestovatel, pralátka, ze které vznikl svět – voda, zhušťováním a zřeďováním vody vznikají ostatní látky

(asi 530 - 480 př. Kr.) – podstata světa – oheň, schopnost přeměňovat látky, tvrdil, že všechno (každá látka) se mění, „Vše plyne“ – Pantarei, všechno stvořené má v sobě zárodek zániku

7

Demokritos z Abdér
(asi 460 - 370 př. Kr.) – materialistický filozof a encyklopedický vědec, nejvýznamnější z antických atomistů, bez pokusů vytvořil jako první atomovou teorii (přirovnání k ovčímu stádu), atomos = nedělitelný, pohybem atomů (jejich spojováním a rozpojováním) vysvětlil podstatu přírodních změn
7

Aristoteles ze Stageiry(384 - 322 př. Kr.) – obsáhl všechno tehdejší vědění, měl daleko větší autoritu než Demokritos, myšlenka o TVARU a LÁTCE – tvar tvaruje látku, která se později také může stát tvarem, na začátku musela být nějaká prvotní hmota – MATERIA PRIMA, teorie o ŽIVLECH (prvcích), každá látka je tvořena z těchto vlastností:
– VODA – chladné, vlhké
– VZDUCH – horké, vlhké
– OHEŇ – horké, suché
– ZEMĚ – chladné, suché
pátý živel……ÉTER (ve vesmíru)
všechny látky vznikají kombinací těchto vlastností, podstatu změn viděl ve změně formy
7

Alchymie
vyvinuta z učení Aristotela
– základy položil Arab Džabír (Geber) v 8. století
– existence 4 prvků: voda, vzduch, oheň, země
– existence 3 principů – vlastností látek:
– RTUŤ (filozofická rtuť) – lesk, tavitelnost, kujnost
– SÍRA (filozofická síra) – vlastnosti, které byly vlastní síře - barva, hořlavost, reaktivita, těkavost
– SŮL (filozofická sůl) – spojovací princip mezi rtutí a sírou
snahou bylo vytvořit co nejčistší rtuť nebo síru (filozofickou) spojením rtuti a síry vznikne zlato

7

Iatrochemie
iatros – lékař (v řečtině)
PhilippusAureolusTheophrastusBombastusvonHohenheim – Paracelsus
(*1493 Einsiedeln –1541 Salzburk)
„Mnozí si myslí, že alchymie slouží jen pro výrobu zlata a stříbra.
Pro mě to není cílem, její ctnost a síla spočívá v lékařství.“
7
jed od léku odlišuje pouze podávané množství

Technická chemie v iatrochemii
GeorgiusAgricola (1494-1555)
Jáchymov – rudy,
spisy
12 dílů De re metallicalibri

VannoccioBiringuccio (1480-1539) – spis De la Pirotechnia

Bernard Palissy (1510-1590) hnojiva, smalty

Johann Rudolf Glauber
(1604-1668) HCl, HNO3, soli

První vědecké poznatky
Galileo Galilei (1564-1642)
Astronomie, heliocentrismus
Isaac Newton(1643-1727)
gravitační zákony, dynamika
Christian Huygens(1629-1695)
vlnová povaha světla

Robert Boyle(1627-1691)
– skeptický chemik
MichailVasilijevičLomonosov
(1711-1765)
– zákony zachování hmoty a energie
JohannJoachimBecher
(1635-1682) – flogiston

Henry Cavendish(1731-1810)
objevitel vodíku
vypočítal hmotnost Země
JamesWatt(1736-1819)
vylepšil parní stroj
definice fyzikálního pojmu práce
Thomas Newcomen(1663-1729)
první parní stroj

Přesné měření teploty
Daniel Gabriel Fahrenheit
(1686-1736)
AndersCelsius(1701-1744)
René AntioneFerchant de Rèamur
(1683-1757)

CarlWilhelmScheele
(1742-1786)
Švédský lékárník, badatel a chemik samouk
experimentátor, s jehož jménem je spojeno
snad nejvíce objevů v dějinách chemie.
S primitivním vybavením izoloval a určil mnoho
látek, současně i (spolu)objevil několik
chemických prvků.

JosephPriestley
(1733-1804)
Objev kyslíku a jeho významu (z HgO lupou)
považoval jej však za flogiston

AntoineLaurentLavoisier
(1743 – 8. 5. 1794)
Objevy: soli z kyselin a zásad, močovina v moči, prostudoval sádru, vyslovil kyslíkovou teorii hoření a dýchání, vyvrátil flogistonovou teorii, vysvětlil vznik vodíku při působení kyselin na kovy, vyslovil předpoklad, že kyseliny obsahují kyslík ….

Objevy: soli z kyselin a zásad, močovina v moči, prostudoval sádru, vyslovil kyslíkovou teorii hoření a dýchání, vyvrátil flogistonovou teorii, vysvětlil vznik vodíku při působení kyselin na kovy, vyslovil předpoklad, že kyseliny obsahují kyslík ….

Období průmyslové revoluce
Zatímco v XVI. – XVIII. století se formovaly jednotlivé vědy
XIX. století je silně spjato s rozvojem průmyslu
V Anglii nástup „průmyslové revoluce“ dřív než u nás
Prudký rozvoj produktivity práce
Stále širší využití energií (pára, ..)
Vznik nových technologií
Koncentrace výroby

Období průmyslové revoluce
První široký rozvoj má textilní výroba
použití mechanických spřádacích a tkacích strojů
barvení, bělení
Doprava – mosty, průplavy, železnice
Nové objevy – diferenciace věd
Vědecké instituce
1662 Londýn – Královská akademie
1666 Paříž
1770 Praha
Školy
1794 Paříž – Polytechnika (ĒcolePolytechnique)
1806 Praha (F. Gerstner)
Suez - 1869

Chemie se stává exaktní přírodní vědou
Kvalitativní zkoumání látek je doplněno
kvantitativním
– vážení
– měření objemů
– další fyzikální parametry

Úspěchy teoretické chemie
– formulace atomové a molekulové teorie,
– formulace základních chemických zákonů
– osamostatnění organické chemie
– vznik chemické symboliky
– racionální klasifikace látek
– objevy nových pracovních metod a postupů

Slučovací zákony
Joseph Louis Proust (1754 – 1826)
zákon stálých poměrů slučovacích (1806)
John Dalton (1766 – 1844)
zákon množných poměrů slučovacích
atomová teorie
atomová váha

Objemový zákon (1808)

Stechiometrické zákony
Jeremiah Benjamin Richter
(1762 – 1807)
stechiometrické poměry
William HydeWollaston
(1766 – 1828)
ekvivalent

Atomové hmotnosti

Vývoj názorů na slučování atomů

Chemická symbolika a chemické názvosloví

Lavoisierovo schéma chemických sloučenin:
Chemická symbolika a chemické názvosloví
kov
nekov
oxid kovu
oxid nekovu
sůl
zásada
kyselina

České chemické názvosloví
Jan Svatopluk Presl (1791 – 1849)
Názvy vžité:
síra, železo, zlato, cín, měď, zinek, olovo
Názvy vzniklé počeštěním latinského názvu:
vodík, kyslík, dusík, sodík, hořčík, hliník, křemík,
draslík, vápník (neujaly se: boříkB, vandíkV,
tantalíkTa, platíkPt, strontíkSr, cirkoníkZr,
YtříkY, zemíkTe

České chemické názvosloví
Jan Svatopluk Presl (1791 – 1849)
Názvy vytvořené počeštěním názvů cizích, odvozených z vlastností: luníkSe, kostík P, chasoníkTi, ďasíkCo, nebesníkU, chaluzíkI, kazíkF, barvíkCr, ruměníkRh, sladíkBe,
voníkOs, solíkCl, buříkMn, duzíkIr

Úpravy českého chemického názvosloví
Karel Slavoj Amerling (1807 – 1884)
Vojtěch Šafařík (1829 – 1902)
Emil Votoček(1872 – 1950)

Ammerlingovamlunní řada

Vývoj anorganické chemie
Alessandro Giuseppe Antonio Anatasio Volta
zinek
Před pokusy Galvaniho a Volty byla známa jen statická elektřina vyvolaná třením
měď

Alessandro Giuseppe Antonio Anatasio Volta
(1745-1827) – galvanický článek

Humpry Davy (1778-1829)
– elektrolýza – další prvky (K, Na, Ca, Sr, Ba, Mg)

Robert WilhelmEberhardBunsen(1811-1899)
– emisní spektrální analýza
– další prvky

Vývoj fyzikální chemie
Michael Faraday
(22. 9. 1791 – 25. 8. 1867)
elektrochemie
elektromagnetismus
Vynikající experimentátor a přednášející
Autor: Thomas Phillips, 1842

Faradayova laboratoř
Obraz od Harriet Jane Moore– 1850

Faradayova studovna
Obraz od HarrietJane Moore– 1850-1855

Faradayova vánoční přednáška 1856

Hledání systému prvků
JohannWolfgang Döbereiner(1780-1849)
– 1829 – pravidlo triád
Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois(1820-1886)
– 1862 – šroubovice
John Alexander ReinaNewlands(1838-1898)
–1863 – oktávy

DmitrijIvanovič Mendělejev
(1834-1907)
1868-1870
«Основыхимии»

Další objevy prvků
předpovězenýchMendělějevem
Paul-ÉmileLecoq de Boisbaudran
(1838-1912) 1875 Ga
LarsFrederikNilson
(1840-1899) 1879 Sc
Clemens Alexander Winkler
1838-1904) 1886 Ge

Objev radioaktivity
Pierrea Marie Curieovi
(1859-1906) (1867-1934)
NC – 1903, 1911
– objev Ra, Po 1898

Objev radioaktivity
FrederickSoddy
(1877-1956)
1911 – isotop
Henry GwynJeffreysMoseley
(1887-1915)
1913 – atomové číslo

Vývoj organické chemie
Poznatky odedávna – alchymisté uměli destilovat, sublimovat, iatrochemici extrahovat
XVII. století – Mylius – Bazilicachimica 1618, produkty z rostlin
XVIII. století – Lavoisier – dýchaní, hoření
Fourcroy (1755-1809) organické kyseliny, 8 tříd organických látek
Bergman1780 – výraz těla organická
XIX. století – J.J. Berzelius 1806 – organiskkemi

Friedrich August KekulévonStradonitz
(1829-1896)
– ohraničil organickou chemii
– struktura organických látek
CarlSchorlemmer(1834-1892)
– chemie uhlovodíků a jejich derivátů

Friedrich Wöhler(1800-1882)
– 1828 isomerizace NH4OCN na močovinu
JustusvonLiebig(1803-1873)
– organická analýza
– aldehydy
– chloroform

Vývoj biochemie
Eduard Buchner
(1860-1917) – kvašení, NC 1907

Vznik a rozvoj chemického průmyslu
Významná složka společnosti a její ekonomiky
Textilní průmysl požaduje prací, bělící a barvící prostředky
Ostatní odvětví průmyslu vyvolávají rozvoj výroby dalšíchzákladních chemikálií

Alfred Bernhard Nobel*21. 10. 1833 Stockholm
10. 12. 1896 San Remo
Řada vynálezů průmyslově využitých, založil nadaci, z níž jsou udělovány Nobelovy ceny

Thomas Alva Edison
* 11. 2. 1847 Milan, Ohio 18. 11. 1931 New Yersey
řada průmyslově využitých vynálezů
založil časopis Science

Chemický průmysl v českých zemích
Lukavice u Chrudimi
Na konci 16. století se zde začal těžit pyrit a od 17. století zde pracovala továrna na jeho zpracování,
která vyráběla síru 1703 a 1778 i kyselinu sírovou.
Doly byly uzavřeny v roce 1892 a v roce 1905 se chemická výroba přesunula do nedalekých Slatiňan.
Kde byla založena v roce 1877 továrna na umělá hnojiva,
pyrit
Chomutov
Od 16. do 18. století se v blízkosti Chomutova těžil kamenec,
pozůstatkem tohoto dolování je nynější Kamencové jezero
na východním okraji města. Kamencové jezero je vodní plocha v nadmořské výšce 337 m na severovýchodním okraji Chomutova, vzniklá někdy koncem 18. století zatopením prostoru po těžbě kamencových břidlic z let 1558 – 1785. 1558 založen minerální závod na výrobu kyseliny sírové
kamenec

Cukrovary v českých zemích
1801 – první řepný v Hořovicích
1829 – Kostelní Vydří
1831 – Chocomyšl, Bezděkov, Dobrovice a Malá Chuchle
1851 – Hrušovany nad Jevišovkou
1859 – Zvoleněves
1861 – Modřany
Na cukrovary navazovalo i lihovarnictví, drožďárenství a pivovarnictví

Kaznějov
V r. 1833 byla v Kaznějově založena továrna vyrábějící oleum a kyselinu sírovou, později i jiné anorganické produkty
1930 zahájena výroba kyseliny citronové tzv. povrchovým kvasným procesem

Spolchemie – Ústí nad Labem
1856 – založení akciové společnosti Rakouský spolek pro chemickou a hutní výrobu

Paramo – Pardubice
Historie Pardubické rafinérie minerálních olejů se začala psát v 2. pol. 19. stol. ve Vídni, kde majitel krámku David Fanta prodával petrolej na litry. Nevedl si špatně, a proto se rozhodl zřídit vlastní závod na destilaci a následnou rafinaci petroleje z ropy.
1889 "PardubitzerParaffinCeresinundKerzenfabrik"

Přerov
1896 – Proběhla kolaudace továrny a ihned byla zahájena průmyslová výroba kyseliny sírové a superfosfátu
1897 – Továrna vstoupila na dobu tří let za účelem rozšíření trhu do "Sdružení továren na hnojiva".

Spolana Neratovice
1898 – V. B. Goldberg zahajuje výrobu oleje, stearinu, mýdla a svíčekZahájena přestavba velkého mlýna v Lobkovicích na výrobu karbidu vápníku, svého času jediné v Rakousku – Uhersku. Produkce karbidu přetrvala až do roku 1945.

Synthesia Pardubice
1920– Historie společnosti začíná založením Československé akciové továrny na látky výbušné. v roce 1934 byla přejmenována na Explosii.

Ostrava – Moravské chemické závody – BORSOD a.s.
1927 zahájení výstavby 1928 zahájení výroby vodíku, čpavku, síranu amonného

Vývoj chemického školství a vědy v Čechách
1348 – Karlova Univerzita
1745 – Chemie pro studenty medicíny
1784 – první chemická laboratoř na univerzitě
1833 – Chemický ústav na nádvoří Karolina

1717 – inženýrská škola
1725 – stavovská akademie Olomouc
1733 – hornická škola Jáchymov
1763 – Banská Štiavnica
1806 – Pražská polytechnika
1864 – z Polytechniky vysoká škola s rektorem

1899 byla dekretem císaře Františka Josefa I. zřízena
c.k. Česká vysoká škola technická v Brně.
1911zřízen odbor chemického inženýrství.
1912zakládá Ústav teoretické a fyzikální chemie

Vývoj chemického školství v Čechách
Základní školy přešly v roce 1773 z církve na správu státu, učí se přírodopis nikoliv chemie
Od 1867 učí se chemie spolu s fyzikou jako přírodozpyt
Po 1918 chemie je samostatná na gymnáziích a v měšťanských školách

Osobnosti chemie v Čechách
Otto Wichterle
* 27. 10. 1913 Prostějov
 18. 8. 1998
chemická technologie VŠCHT,
Ústav makromolekulární chemie AV

Osobnosti chemie v Čechách
Jaroslav Heyrovský
*20. 12. 1890, Praha
27. 3. 1967, Cambridge
Nositel Nobelovy ceny (1959) za rozpracování polarografie

Vývoj názorů na stavbu látek ve XX. století
Komplexní sloučeniny
Alfred Werner(1866-1919)
NC 1914
Frank Albert Cotton(1931-2007)
GeoffreyWilkinson(1921-1996) NC 1973

Vývoj názorů na stavbu látek ve XX. století
Robert Oppenheimer(1904 - 1967) – otec atomové bomby
USA – první testy – červenec 1945, vodíková bomba – 1952
Igor VasiljevičKurčatov(1903-1960)–vývoj ruských atomových zbraní
SSSR – první testy – 1949,
vodíková bomba – 1953
EnricoFermia kolektiv 1942
– první řetězová reakce rozpadu jádra atomu

Výroba polymerních nanovláken
metoda melt-blown, podrobně známá technologie pro výrobu netkaných textilií,
výroba bikomponentních vláken typu „ostrovy v moři“ a následné odstranění (rozpuštění) matrice,
metoda elektrostatického zvlákňování – elektrospinning
metoda elektrospiningu byla rozvinuta na Katedře netkaných textilií FT, TU v Liberci

Schéma procesu výroby nanovlákenné vrstvy pomocí elektrostatického zvlákňování

Nanospider – zařízení pro výrobu nanovláken
Oldřich Jirsák; prof. RNDr., CSc.
Rozvinul metodu elektrospinningu
má světově uznané patenty
na produkční úpravu této metody

Biodegradabilní nanovlákna

Orientovaná nanovlákna

Ruční elektrospiner pro přípravu nanovláken

Pyl z lilie na nanovláknech
Foto. Ing. Eva Košťáková

Pyl z kopretiny na nanovláknech
Foto: Ing. Eva Košťáková

Historie chemie od alchymie k nanovláknům
Děkuji za pozornost
Zpracováno na katedře chemie Fakulty přírodovědně-humanitní a pedagogické Technické univerzity v Liberci
jan.gregr@tul.cz květen 2010

Historie chemie od alchymie k nanovláknům
Univerzita třetího věku TUL
Organizačně zajišťuje:
Centrum dalšího vzdělávání TUL
Kontaktní osoba: Mgr. Jitka Pacltová
Telefon: 485 355 108
E-mail: jitka.pacltova@tul.cz
Ukázková průřezová přednáška k připravovanému předmětu Univerzity třetího věku TUL

http://zskaznejov.webnode.cz	126
http://www.slideshare.net	15

Historie chemie

by Department of Chemistry FP TUL

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

2 Embeds 141

Statistics

Historie chemie Presentation Transcript

Historie chemie

by Department of Chemistry FP TUL

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

2 Embeds 141

Statistics

Historie chemie Presentation Transcript

Let LinkedIn power your SlideShare experience

Let LinkedIn power your SlideShare experience

Customize SlideShare content based on your interests

Keep up to date when your LinkedIn contacts post on SlideShare