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Joseph Priestley découvre l'oxygène

Joseph Priestley découvre l'oxygène

En ce jour de 1774, le ministre britannique dissident Joseph Priestly, auteur de Observations sur la liberté civile et la nature et la justice de la guerre avec l'Amérique, découvre l'oxygène en servant de tuteur aux fils du sympathisant américain William Petty, 2e comte de Shelburne, à Bowood House dans le Wiltshire, en Angleterre.

Joseph Priestley partageait la philosophie religieuse et politique libérale de nombreux dirigeants révolutionnaires américains, dont Benjamin Franklin, John Adams et Thomas Jefferson, qui sont tous devenus ses amis et correspondants. Priestley a rencontré Franklin pour la première fois alors qu'ils vivaient tous les deux à Londres dans les années 1760. Tous deux étaient des hommes de la Renaissance avec une réputation établie en tant que scientifiques et philosophes politiques et ils se sont lancés dans une amitié durable. En 1774, Franklin et Priestley assistèrent au premier sermon unitarien donné à la première église unitarienne fondée à Londres. L'unitarisme a évolué à partir d'une tradition chrétienne dissidente qui niait le concept de la Trinité et de la divinité du Christ. Les unitariens croyaient plutôt que Dieu était un être et que Christ était un porte-parole humain de la vérité de Dieu. Priestley était né dans une famille dissidente (protestante non anglicane) et avait progressivement trouvé son chemin vers l'unitarisme au début des années 1760. Les points de vue de Franklin étaient très similaires et sympathiques aux unitariens, mais il n'a jamais rejoint une congrégation unitarienne.

Bien qu'il vive toujours en Angleterre, Priestley a soutenu à la fois les révolutions américaine et française, écrivant des brochures à l'appui de chacune. À l'occasion du deuxième anniversaire du jour de la Bastille, une foule à Birmingham, en Angleterre, a incendié la maison de Priestley, y compris son laboratoire scientifique de première classe et l'église unitarienne où il a prêché. À la suite de l'attaque, il a décidé qu'il ne pouvait plus vivre en Angleterre et a immigré aux États-Unis en 1794.

Priestley s'est installé à Northumberland, en Pennsylvanie, où il a vécu jusqu'à sa mort en 1804. Pendant son séjour, Priestley a établi la première église unitarienne à Philadelphie, où le vice-président de l'époque, John Adams, a assisté à ses sermons.


La découverte de l'oxygène et la révolution chimique de Joseph Priestley

La réputation durable de Priestley dans le domaine scientifique est fondée sur la découverte qu'il fit le 1er août 1774, lorsqu'il obtint un gaz incolore en chauffant de l'oxyde mercurique rouge. Constatant qu'une bougie brûlerait et qu'une souris prospérerait dans ce gaz, il l'appela « air déphlogistiqué », basé sur la conviction que l'air ordinaire devenait saturé de phlogistique une fois qu'il ne pouvait plus supporter la combustion et la vie. Priestley n'était cependant pas encore sûr d'avoir découvert une « nouvelle espèce d'air ». En octobre suivant, il accompagna son mécène, Shelburne, dans un voyage à travers la Belgique, la Hollande, l'Allemagne et la France, où à Paris il informa le chimiste français Antoine Lavoisier comment il avait obtenu le nouvel « air ». Cette rencontre entre les deux scientifiques fut très significative pour l'avenir de la chimie. Lavoisier reprend aussitôt les expériences de Priestley et, entre 1775 et 1780, mène des recherches intensives dont il tire la nature élémentaire de l'oxygène, le reconnaît comme principe « actif » dans l'atmosphère, interprète son rôle dans la combustion et la respiration, et lui donne son nom. . Les déclarations de Lavoisier sur l'activité de l'oxygène ont révolutionné la chimie.

Priestley n'a pas accepté toutes les conclusions de Lavoisier et a continué, en particulier, à soutenir la théorie du phlogistique. Convaincu que les chimistes français imposaient leurs croyances à la communauté scientifique d'une manière similaire à "l'établissement" anglican du dogme religieux et politique, les penchants dissidents de Priestley renforcèrent son opposition au "nouveau système de chimie" de Lavoisier. Pour clarifier sa position, il publia en 1800 une mince brochure, La doctrine du phlogistique établie, et celle de la composition de l'eau réfutée, qu'il a étendu à la longueur du livre en 1803. Le Doctrine de Phlogiston a fourni un compte rendu détaillé de ce qu'il envisageait comme les lacunes empiriques, théoriques et méthodologiques de la théorie de l'oxygène. Priestley a appelé à une approche patiente, humble et expérimentale de la création infinie de Dieu. La chimie ne pouvait soutenir la piété et la liberté que si elle évitait les théories spéculatives et encourageait l'observation de la création bienveillante de Dieu. La théorie du phlogiston a été remplacée par la théorie de l'oxydation de Lavoisier de la combustion et de la respiration.


Joseph Priestley : l'homme qui a découvert l'oxygène

L'un des pères fondateurs de la chimie, Joseph Priestley (1733-1804) est tombé sur la photosynthèse, est crédité de la découverte de l'oxygène et nous a accidentellement apporté de l'eau gazeuse. Il était également membre du prédécesseur du BRLSI, la Bath Philosophical Society.

Joseph Priestley (photo : Wikipédia)

2004 a marqué le bicentenaire de la mort de Joseph Priestley, l'un des scientifiques les plus influents et les plus colorés du XVIIIe siècle. Il avait un lien avec Bath puisqu'il était membre de la Bath Philosophical Society, un précurseur de la BRLSI, lorsqu'il vivait et travaillait à Bowood House à Calne, Wiltshire. Là, il était le bibliothécaire et le gourou scientifique de Lord Shelburne, le 1er marquis de Lansdowne, et c'est là qu'il a identifié pour la première fois l'oxygène. C'est pour cette découverte qu'on se souvient le mieux de lui aujourd'hui.

Priestley est né à Birstal Fieldhead près de Leeds le 13 mars 1733, fils aîné d'un drapier. Sa mère est décédée quand il avait sept ans et sa tante l'a principalement élevé. Il a été instruit pour le ministère dissident et a passé une grande partie de sa vie à la fois comme enseignant et comme prédicateur. Priestley était un vrai mathématicien, écrivant des livres et des articles sur la théologie, l'histoire, l'éducation, l'esthétique et la politique ainsi que la science. De son vivant, il était aussi bien connu pour ses opinions sur la théologie et la politique que pour ses travaux scientifiques.

Priestley épousa Mary Wilkinson en 1762. Elle était la fille d'Isaac et la sœur de John et William Wilkinson. Les trois hommes étaient d'éminents maîtres du fer au XVIIIe siècle.

Ses intérêts scientifiques ont commencé vers le milieu des années 1760. C'est à cette époque qu'il commence à écrire son livre History and Present State of Electricity. Pour ce travail, il a reçu l'aide de plusieurs personnes. Ceux-ci comprenaient Benjamin Franklin (l'universitaire, homme politique et scientifique américain qui était présent à la signature de la Déclaration d'indépendance américaine), William Watson (un apothicaire qui vivait à Bath et était également membre de la Bath Philosophical Society, il était aussi un ami de William Herschel) et John Canton (un autre scientifique né dans le pays de l'Ouest à Stroud à Gloucester en l'honneur duquel l'Institut de physique a récemment érigé une plaque bleue sur son école à Stroud).

Tout en écrivant le livre, il a effectué plusieurs expériences. Parmi eux se trouvait une démonstration ingénieuse de la loi du carré inverse de l'électrostatique. C'est ce qu'on appelle généralement la loi de Coulomb, mais les travaux de Priestley sont en fait antérieurs à ceux de Coulomb de près de vingt ans. Principalement à la suite de ses travaux sur l'électricité, il a été élu membre de la Royal Society en 1766.

En partie à cause de problèmes financiers dus à ses responsabilités familiales croissantes, Priestley a démissionné d'un poste d'enseignant qu'il devait devenir le ministre de Mill-Hill Chapel, qui était une importante congrégation presbytérienne à Leeds. C'est ici qu'il achève l'Histoire et l'état actuel de l'électricité (1767) et écrit également l'Histoire de l'optique (1772). Alors qu'il vivait et travaillait à Leeds, il devint membre fondateur de la Leeds Library, devenant à la fois son secrétaire et plus tard son président. En 1989, la bibliothèque de Leeds a joué un rôle important dans la création de l'Association des bibliothèques indépendantes, à laquelle appartient également le BRLSI.

La bibliothèque de Leeds détient d'importants documents d'archives sur le temps de Priestley là-bas. C'est alors qu'il était à Leeds qu'il a commencé ses recherches scientifiques les plus importantes, à savoir celles liées à la nature et aux propriétés des gaz. Une conséquence étrange de ceci est que Priestley peut prétendre être le père de l'industrie des boissons non alcoolisées. Il a trouvé une technique pour dissoudre le dioxyde de carbone dans l'eau pour produire un agréable goût « pétillant ». Plus de cent ans plus tard, M. Bowler of Bath en a profité lorsqu'il a créé son industrie des boissons non alcoolisées.

Découverte de l'oxygène

Priestley est entré au service du comte de Shelburne en 1773 et c'est pendant qu'il était à ce service qu'il a découvert l'oxygène. Dans une série d'expériences classiques, il a utilisé sa "lentille brûlante" de 12 pouces pour chauffer l'oxyde mercurique et a observé qu'un gaz des plus remarquables était émis. Dans son article publié dans les Philosophical Transactions of the Royal Society en 1775, il se réfère au gaz comme suit : « cet air est de nature exaltée… Une bougie brûlée dans cet air avec une force de flamme étonnante et un peu de bois rouge chaud. crépite et brûle avec une rapidité prodigieuse, présentant un aspect semblable à celui du fer rougeoyant à blanc et jetant des étincelles dans toutes les directions. Mais pour compléter la preuve de la qualité supérieure de cet air, j'y introduisis une souris et dans une quantité dans laquelle, s'il avait été de l'air ordinaire, il serait mort en un quart d'heure environ, il a vécu à deux moments différents, une heure entière, et a été retiré assez vigoureux.

Bien que l'oxygène ait été sa découverte la plus importante, Priestley a également décrit l'isolement et l'identification d'autres gaz tels que l'ammoniac, le dioxyde de soufre, l'oxyde nitreux et le dioxyde d'azote.

En 1780, les relations de travail entre Priestley et le comte de Shelburne s'étaient quelque peu refroidies et il décida de déménager avec sa famille à Birmingham, où il devint prédicateur à la New Meeting House. C'était l'une des congrégations les plus libérales d'Angleterre. Pour Priestley, son séjour à Birmingham a été parmi les plus heureux de sa vie.

Il s'est rapidement impliqué dans la Lunar Society - un petit groupe d'universitaires, de scientifiques et d'industriels aux intérêts très variés qui ont joué un rôle important dans le fer de lance de la révolution industrielle en Angleterre. La Lunar Society a été ainsi nommée parce que ses membres se réunissaient à la pleine lune, facilitant ainsi le retour à la maison dans l'obscurité après les réunions. Les autres membres de la Lunar Society comprenaient Matthew Boulton, Erasmus Darwin (grand-père de Charles et également un pionnier de la théorie de l'évolution), James Watt et Josiah Wedgwood.

Bien que Priestley ait joué un rôle actif dans la Société lunaire, ses intérêts se sont de plus en plus tournés vers la théologie. Il est devenu un dissident actif avec une critique ouverte de l'église établie. C'était une époque dangereuse pour vivre avec la Révolution française (1789-1791), soutenue par Priestley, envoyant des ondes de choc dans toute l'Europe. En 1791, à l'occasion du deuxième anniversaire de la prise de la Bastille, une foule « Église et roi » à Birmingham détruisit le New Meeting House ainsi que la maison et le laboratoire de Priestley. Il s'est échappé de justesse avec sa vie et la plupart de son équipement et de ses dossiers ont été perdus. Priestley a brièvement rejoint un groupe dissident à Londres à Hackney, mais après un nouveau vitriol contre lui et sa famille, il a émigré aux États-Unis d'Amérique en 1794.

Il a été chaleureusement accueilli en Amérique et a offert la chaire de chimie à l'Université de Pennsylvanie, qui avait été fondée par Benjamin Franklin. Priestley déclina et s'installa à Northumberland, en Pennsylvanie, dans une zone destinée aux émigrés britanniques fuyant les persécutions politiques. Il s'est lié d'amitié avec Thomas Jefferson, qui est devenu président des États-Unis en 1800. Cependant, les dernières années de Priestley ont été tristes et solitaires, son fils préféré est décédé en 1795 et sa femme un an plus tard. Il décède lui-même le 5 février 1804 à l'âge de soixante et onze ans et est enterré dans le Northumberland où sa maison est aujourd'hui transformée en musée.

Priestley devrait être inclus dans n'importe quel panthéon de scientifiques. Le bicentenaire de sa mort est un moment opportun pour réévaluer sa vie et son œuvre et plusieurs événements sont prévus au cours de l'année. Il possédait d'énormes compétences scientifiques et une originalité de pensée tout en ayant le courage de promouvoir des opinions impopulaires. C'était un homme d'une perspicacité et d'un talent rares.

Dr Peter J. Ford
Département de physique, Université de Bath


Travail en électricité

L'intérêt de Priestley pour la science s'intensifie en 1765, lorsqu'il rencontre le scientifique et homme d'État américain Benjamin Franklin, qui l'encourage à publier L'histoire et l'état actuel de l'électricité, avec des expériences originales (1767). Dans cet ouvrage, Priestley s'est servi de l'histoire pour montrer que le progrès scientifique dépendait davantage de l'accumulation de « faits nouveaux » que n'importe qui pouvait découvrir que des intuitions théoriques de quelques hommes de génie. La préférence de Priestley pour les « faits » plutôt que pour les « hypothèses » en science était conforme à sa conviction dissidente que les préjugés et les dogmes de toute sorte présentaient des obstacles à la recherche individuelle et au jugement privé.

Ce point de vue de la méthodologie scientifique a façonné les expériences électriques de Priestley, dans lesquelles il a anticipé la loi du carré inverse de l'attraction électrique, a découvert que le charbon de bois conduit l'électricité et a noté la relation entre l'électricité et le changement chimique. Sur la base de ces expériences, en 1766, il fut élu membre de la Royal Society de Londres. Cette piste d'investigation l'a inspiré à développer « un plus grand champ d'expériences originales » dans des domaines autres que l'électricité.


À la découverte de l'oxygène : une brève histoire

Parce qu'il y a trois morts différents qui se disputent régulièrement le crédit pour avoir découvert l'oxygène, nous avons organisé une petite compétition amicale pour déterminer lequel de ces grands hommes mérite le titre de O-master. En évaluant les candidats, nous verrons quand ils ont isolé l'oxygène et comment leurs expériences ont amélioré notre compréhension de l'élément. En plus de se vanter, le gagnant remporte un million de litres d'oxygène.

Candidat 1 : Carl Wilhelm Scheele

Nationalité: suédois
Occupation: Apothicaire

Plus grande réalisation : En 1772, il fut la première personne à trouver un moyen - en fait plusieurs moyens - d'isoler l'oxygène. Il a découvert que l'oxyde mercurique, le carbonate d'argent, le nitrate de magnésium et le nitrate de potassium dégageaient tous le même gaz lorsqu'ils étaient chauffés. Scheele a surnommé l'élément mystérieux « air de feu » parce qu'il a remarqué qu'il produisait des étincelles lorsqu'il entrait en contact avec de la poussière de charbon.

Autre plus grande réalisation : Chlore découvert

Plus gros défaut :

Mauvais timing. Scheele n'a publié sa découverte qu'en 1777, dans un traité intitulé Observations et expériences chimiques sur l'air et le feu. A cette époque, Joseph Priestley avait déjà écrit un article décrivant ses découvertes et publié le Expériences et observations sur l'air. Lavoisier avait également réussi à isoler le gaz. Parce que Scheele a attendu si longtemps pour faire passer le mot, son expérience révolutionnaire a souvent été négligée par d'autres scientifiques, ce qui lui a valu le surnom de "Hard Luck Scheele".

Candidat 2 : Joseph Priestley

Nationalité: Britanique

Occupation: Ministre unitaire radical

Plus grande réalisation : En 1771, Priestley a remarqué qu'une souris dans un bocal scellé finirait par s'effondrer. Il a ensuite essayé de glisser un brin de menthe à l'intérieur et a réalisé que la plante ravivait magiquement son sujet. Réalisant que les plantes faisaient quelque chose pour rafraîchir l'air, il écrivit à son ami Benjamin Franklin, disant qu'il espérait que sa découverte empêcherait les gens de couper autant d'arbres.

Priestley n'a en fait isolé ce gaz mystérieux que le 1er août 1774, lorsqu'il a chauffé de la poudre d'oxyde mercurique et a découvert qu'il dégageait un gaz qui pouvait rallumer une braise incandescente. Il a recueilli de grandes quantités de gaz et a essayé de le respirer lui-même. Après quelques bouffées, Priestley est devenu accro. Il a déclaré : « Ma poitrine s'est sentie particulièrement légère et facile pendant un certain temps par la suite.

Autre plus grande réalisation : L'eau de Seltz inventée

Plus gros défaut : Priestley ne voulait tout simplement pas abandonner la théorie du phlogiston – une hypothèse de fou qui soutenait que la combustion était alimentée par une substance invisible appelée phlogiston. Priestley croyait que son gaz mystérieux soutenait la combustion car il était pur et pouvait absorber le phlogistique libéré par les substances brûlantes. C'est pourquoi il insistait pour nommer l'oxygène "air déphlogistiqué".

Candidat 3 : Antoine Laurent Lavoisier

Nationalité: français

Occupation: Agriculteur fiscal/Commissaire de l'Administration royale de la poudre à canon et du salpêtre

Plus grande réalisation : Lavoisier a démystifié la théorie du phlogistique. Jusque-là, les scientifiques ne pouvaient pas expliquer pourquoi l'étain prenait du poids lorsqu'il était brûlé s'il libérait du phlogiston, il devrait perdre du poids. Lavoisier s'est rendu compte qu'il n'y avait aucun moyen que le phlogiston puisse avoir une masse négative et s'est mis à prouver que la combustion était causée par autre chose. Il a chauffé Mercure jusqu'à ce que de la chaux se forme, puis il a chauffé la chaux jusqu'à ce qu'elle dégage un gaz clair. Lavoisier a réalisé que la combustion résultait d'une réaction chimique avec ce gaz - et non d'un élément mystérieux inflammable appelé phlogiston. Il a surnommé le gaz « oxygène » – un nom qui faisait référence à sa capacité à créer des acides.

Autre plus grande réalisation : A aidé à établir cette chose appelée le système métrique, que certaines personnes sont censées utiliser.

Plus gros défaut : Lavoisier a peut-être été celui qui a nommé l'oxygène, et pour cela, nous lui sommes reconnaissants (personne ne serait pris mort dans un bar à air déphlogistiqué). Cependant, il n'a pas été le premier à isoler le gaz ou à reconnaître ses propriétés uniques. Ses méthodes n'étaient même pas originales. En fait, Lavoisier avait été en contact à la fois avec Priestley et Scheele et avait emprunté à leurs expériences.

Et le O-Master l'est.

Nous donnons celui-ci à Joseph Priestley. Bien qu'il obtienne des points pour la publication en premier, sa véritable percée a été de se rendre compte que les plantes dégageaient de l'oxygène. Cette découverte a permis aux futurs scientifiques de comprendre la respiration cellulaire et la photosynthèse, deux éléments absolument essentiels à la vie sur Terre. Nous accordons également des points à Priestley pour avoir reconnu le potentiel commercial de l'oxygène alors qu'il prévoyait que l'air pur pourrait être un succès lors des fêtes. Effectivement, plus de 200 ans plus tard, les bars à oxygène sont devenus une chose !

Alors la prochaine fois que vous respirez (j'espère bientôt), pensez à Joseph Priestley et à son expérience emblématique, qui a eu lieu il y a exactement 238 ans aujourd'hui.


Leeds (1767-1773)

Le plus ancien portrait connu de Priestley, connu sous le nom de "portrait de Leeds" (vers 1763) À l'exception de son appartenance au comité de la bibliothèque de Leeds, Priestley n'était pas actif dans la vie sociale de la ville. [40]

Peut-être incité par la mauvaise santé de Mary Priestley’s, ou des problèmes financiers, ou un désir de faire ses preuves auprès de la communauté qui l'avait rejeté dans son enfance, Priestley a déménagé avec sa famille de Warrington à Leeds en 1767, et il est devenu Mill Hill Chapel&# ministre des années 8217. Deux fils naquirent des Priestley à Leeds : Joseph junior le 24 juillet 1768 et William trois ans plus tard. Theophilus Lindsey, recteur à Catterick, Yorkshire, est devenu l'un des rares amis de Priestley à Leeds, dont il a écrit : « Je n'ai jamais choisi de publier quoi que ce soit d'important concernant la théologie, sans le consulter. ] Bien que Priestley ait une famille élargie vivant autour de Leeds, il ne semble pas qu'ils aient communiqué. Schofield conjecture qu'ils le considéraient comme un hérétique. [42] Chaque année Priestley s'est rendu à Londres pour consulter son ami proche et éditeur, Joseph Johnson et pour assister aux réunions de la Royal Society. [43]

Ministre de la chapelle Mill Hill

Priestley avait travaillé sur Instituts de religion naturelle et révélée depuis ses jours Daventry.

Lorsque Priestley est devenu son ministre, Mill Hill Chapel était l'une des congrégations dissidentes les plus anciennes et les plus respectées d'Angleterre. Cependant, au début du XVIIIe siècle, la congrégation s'était fracturée selon des lignes doctrinales et perdait des membres au profit du mouvement méthodiste charismatique. [44] Priestley croyait qu'en éduquant les jeunes, il pourrait renforcer les liens de la congrégation. [45]

Dans son magistral trois volumes Instituts de religion naturelle et révélée (1772-1774), [46] Priestley a exposé ses théories de l'instruction religieuse. Plus important encore, il a exposé sa croyance dans le socinianisme. Les doctrines qu'il a expliquées deviendraient les normes pour les unitariens en Grande-Bretagne. Ce travail a marqué un changement dans la pensée théologique de Priestley qui est essentiel pour comprendre ses écrits ultérieurs - il a ouvert la voie à son matérialisme et à son nécessitarisme (la croyance qu'un être divin agit conformément aux lois métaphysiques nécessaires). [47]

L'argument majeur de Priestley dans le Instituts était que les seules vérités religieuses révélées qui pouvaient être acceptées étaient celles qui correspondaient à notre expérience du monde naturel. Parce que ses opinions sur la religion étaient profondément liées à sa compréhension de la nature, le théisme du texte reposait sur l'argument de la conception. [48] ​​Le Instituts choqué et consterné de nombreux lecteurs, principalement parce qu'il remettait en question les orthodoxies chrétiennes de base, telles que la divinité du Christ et le miracle de la naissance virginale. Les méthodistes de Leeds ont écrit un hymne demandant à Dieu d'expulser le démon unitarien et de chasser sa doctrine en enfer. [49] Priestley voulait ramener le christianisme à sa forme " primitive " ou " pure " en éliminer les « corruptions » qui s'étaient accumulées au fil des siècles. La quatrième partie du Instituts, Une histoire des corruptions du christianisme, est devenu si long qu'il a été contraint de le publier séparément en 1782. Priestley croyait que le Corruption était « l'ouvrage le plus précieux » qu'il ait jamais publié. En exigeant que ses lecteurs appliquent la logique des sciences émergentes et de l'histoire comparée à la Bible et au christianisme, il s'est aliéné les lecteurs religieux et scientifiques – les lecteurs scientifiques n'appréciaient pas de voir la science utilisée pour défendre la religion et les lecteurs religieux rejetaient l'application de la science. à la religion. [50]

Controversiste religieux

Priestley s'est engagé dans de nombreuses guerres de pamphlets politiques et religieux. Selon Schofield, « il est entré dans chaque controverse avec la conviction joyeuse qu'il avait raison, alors que la plupart de ses adversaires étaient convaincus, dès le départ, qu'il avait délibérément et malicieusement tort. Il était alors capable d'opposer son doux caractère raisonnable à leur rancœur personnelle. » [51] Cependant, comme le souligne Schofield, Priestley a rarement modifié son opinion à la suite de ces débats. [51] Pendant qu'il était à Leeds, il écrivit des brochures controversées sur la Cène du Seigneur et sur la doctrine calviniste, à des milliers d'exemplaires, ce qui en fait l'une des œuvres les plus lues de Priestley. [52]

Priestley a fondé le Dépôt théologique en 1768, une revue consacrée à l'enquête ouverte et rationnelle des questions théologiques. Bien qu'il ait promis d'imprimer toute contribution, seuls les auteurs partageant les mêmes idées ont soumis des articles. Il a donc été obligé de fournir lui-même une grande partie du contenu de la revue (ce matériel est devenu la base de nombre de ses travaux théologiques et métaphysiques ultérieurs). Après seulement quelques années, en raison d'un manque de fonds, il a été contraint de cesser de publier le journal. [53] Il l'a relancé en 1784 avec des résultats similaires. [54]

Défenseur des dissidents et philosophe politique

De nombreux écrits politiques de Priestley ont soutenu l'abrogation des lois sur les tests et les sociétés, qui restreignaient les droits des dissidents. Ils ne pouvaient pas occuper de fonctions politiques, servir dans les forces armées ou fréquenter Oxford et Cambridge à moins d'avoir souscrit aux trente-neuf articles de l'Église d'Angleterre. Les dissidents ont demandé à plusieurs reprises au Parlement d'abroger les lois, arguant qu'ils étaient traités comme des citoyens de seconde zone. [56]

Les amis de Priestley, en particulier d'autres dissidents rationnels, l'ont exhorté à publier un ouvrage sur les injustices subies par les dissidents. Essai sur les premiers principes de gouvernement (1768). [57] Un des premiers travaux de la théorie politique libérale moderne et du traitement le plus approfondi de Priestley sur le sujet, il distinguait avec précision les droits politiques des droits civils et plaidait pour des droits civils étendus. Priestley a identifié des sphères privées et publiques distinctes, affirmant que le gouvernement ne devrait avoir le contrôle que sur la sphère publique. L'éducation et la religion, en particulier, a-t-il soutenu, étaient des questions de conscience privée et ne devraient pas être administrées par l'État. Plus tard, le radicalisme de Priestley est né de sa conviction que le gouvernement britannique portait atteinte à ces libertés individuelles. [58]

Priestley a également défendu les droits des dissidents contre les attaques de William Blackstone, un éminent théoricien du droit, dont Commentaires sur les lois d'Angleterre (1765-1769) était devenu le guide juridique standard. Le livre de Blackstone déclarait que la dissidence de l'Église d'Angleterre était un crime et que les dissidents ne pouvaient pas être des sujets loyaux. Furieux, Priestley a fustigé son Remarques sur les commentaires du Dr Blackstone (1769), corrigeant l'interprétation de la loi par Blackstone, sa grammaire (un sujet hautement politisé à l'époque) et l'histoire. [59] Blackstone, châtié, modifia les éditions ultérieures de son Commentaires: il a reformulé les passages incriminés et supprimé les sections affirmant que les dissidents ne pouvaient pas être des sujets loyaux, mais il a conservé sa description de la dissidence comme un crime. [60]

Philosophe naturel : électricité, Optique, et de l'eau gazeuse

Bien que Priestley ait affirmé que la philosophie naturelle n'était qu'un passe-temps, il l'a pris au sérieux. Dans son Histoire de l'électricité, il a décrit le scientifique comme faisant la promotion de la « sécurité et du bonheur de l'humanité ». [61] La science de Priestley était éminemment pratique et il se préoccupait rarement des questions théoriques, son modèle était Benjamin Franklin. Lorsqu'il a déménagé à Leeds, Priestley a poursuivi ses expériences électriques et chimiques (cette dernière aidée par un approvisionnement constant en dioxyde de carbone d'une brasserie voisine). Entre 1767 et 1770, il a présenté cinq articles à la Royal Society à partir de ces premières expériences, les quatre premiers articles exploraient les décharges coronales et d'autres phénomènes liés aux décharges électriques, tandis que le cinquième rapportait la conductivité des charbons de bois de différentes sources. Ses travaux expérimentaux ultérieurs se sont concentrés sur la chimie et la pneumatique. [62]

Priestley a publié le premier volume de son histoire projetée de la philosophie expérimentale, L'histoire et l'état actuel des découvertes relatives à la vision, la lumière et les couleurs (appelé son Optique), en 1772. [63] Il a prêté une attention particulière à l'histoire de l'optique et a présenté d'excellentes explications des premières expériences d'optique, mais ses lacunes mathématiques l'ont amené à rejeter plusieurs théories contemporaines importantes. De plus, il n'a inclus aucune des sections pratiques qui avaient fait sa Histoire de l'électricité si utile à la pratique des philosophes naturels. Contrairement à son Histoire de l'électricité, il n'était pas populaire et n'avait qu'une seule édition, bien que ce soit le seul livre anglais sur le sujet depuis 150 ans. Le texte écrit à la hâte a mal vendu le coût de la recherche, de la rédaction et de la publication du Optique convaincu Priestley d'abandonner son histoire de la philosophie expérimentale. [64]

Priestley a été considéré pour le poste d'astronome lors du deuxième voyage de James Cook dans les mers du Sud, mais n'a pas été choisi. Pourtant, il a contribué d'une petite manière au voyage : il a fourni à l'équipage une méthode pour faire de l'eau gazeuse, dont il a supposé à tort qu'elle pourrait être un remède contre le scorbut. Il a ensuite publié une brochure avec Instructions pour l'imprégnation de l'eau avec de l'air fixe (1772). [65] Priestley n'a pas exploité le potentiel commercial de l'eau gazeuse, mais d'autres comme J. J. Schweppe en ont tiré fortune. [66] En 1773, la Royal Society a reconnu les réalisations de Priestley en philosophie naturelle en lui décernant la médaille Copley. [67]

Les amis de Priestley voulaient lui trouver un poste plus sûr financièrement. En 1772, poussé par Richard Price et Benjamin Franklin, Lord Shelburne écrivit à Priestley pour lui demander de diriger l'éducation de ses enfants et d'agir comme son assistant général. Bien que Priestley ait hésité à sacrifier son ministère, il a accepté le poste, démissionnant de Mill Hill Chapel le 20 décembre 1772 et prêchant son dernier sermon le 16 mai 1773. [68]


Autres gaz découverts par Priestley

Priestley a isolé et caractérisé huit gaz en tout, y compris l'oxygène. Ce record n'a jamais été égalé ni avant ni depuis. En 1772, Priestley découvrit pas moins de quatre nouveaux gaz. L'un d'eux était l'oxyde nitrique (NO), bien que dans sa terminologie, cela s'appelait «air nitreux», ce qui peut prêter à confusion. Il produisait le gaz par l'action de l'acide nitrique (appelé par lui esprit de nitre) sur laiton ou autres métaux. Ce gaz a joué un rôle important dans ses premiers travaux sur la « bonté » de l'air. Lorsqu'il ajoutait de l'air nitreux à l'air ordinaire dans un tube au-dessus d'un bain-marie, il y avait une réduction du volume de l'air d'un cinquième. La raison en était que l'oxygène de l'air combiné avec l'air nitreux pour former du dioxyde d'azote (NO2), qui se dissout dans l'eau. Priestley a effectué ce test avec d'autres échantillons d'air, par exemple l'air expiré du poumon, et a constaté que la réduction de volume était moindre. Il a donc utilisé le test pour montrer que la « bonté » de l'air avait été réduite par le poumon. En fait, c'est l'utilisation de ce test qui a induit en erreur Lavoisier dans ses mémoires de Pâques 1775 dont il est question ci-dessus.

Le prochain gaz découvert par Priestley était l'oxyde nitreux (N2O). Il appela cet « air nitreux déphlogistiqué » et le produisit en chauffant de la limaille de fer avec de l'acide nitrique. Une autre découverte était le chlorure d'hydrogène (HCl), qu'il a appelé «air acide marin». Cela a été fait en chauffant du cuivre avec de l'esprit de sel, mais il a finalement réalisé que l'air acide marin était simplement les fumées de l'esprit de sel. Enfin, en 1772, il produisit du monoxyde de carbone (CO), qu'il appela « air fixe combiné ». Cela a été fait en chauffant du charbon de bois. Pendant un certain temps, cela a été confondu avec «l'air inflammable», c'est-à-dire l'hydrogène, et aussi avec le méthane puisque les trois gaz étaient inflammables.

En 1773, Priestley a découvert l'ammoniac (NH3), qu'il a appelé « air alcalin ». Cela a été préparé à partir de l'action du chlorure d'hydrogène (esprit de sel) sur le sel ammoniac [un minéral composé de chlorure d'ammonium (NH4Cl)]. En 1774, Priestley produisit de l'oxygène comme nous l'avons déjà vu. La même année, il découvre le dioxyde de soufre (SO2), qu'il a appelé « air vitriolique ». Cela a été fait en brûlant du soufre dans un récipient et en collectant le gaz effluent.

Priestley a également travaillé avec deux autres gaz mais ceux-ci avaient été découverts par d'autres. Le premier était le dioxyde de carbone (CO2), connu sous le nom d'« air fixe ». Cela avait été découvert par Joseph Black (1728-1799), qui travaillait en Écosse. Lorsqu'il était à la chapelle Mill Hill, Priestley a collecté du dioxyde de carbone d'une brasserie adjacente où il s'est développé pendant la fermentation. Il l'a également préparé en ajoutant de l'huile de vitriol (acide sulfurique H2DONC4) à la craie. Enfin, Priestley a travaillé avec de l'hydrogène (H2) appelé « air inflammable ». This had previously been discovered by Henry Cavendish (1731–1810), who made it by adding diluted oil of vitriol to steel filings. Priestley observed that when a mixture of inflammable and common air was exploded with an electric spark, the glass vessel “became dewy.” He told Cavendish about this, who later burned large quantities of the two gases and obtained pure water.


The 18th Century Chemist Who Discovered Oxygen and Changed Champagne and Beer Forever

It’s true: We love our bubbles. In 2017, the world guzzled 544 million bottles ($913 million) of Prosecco, 307 million bottles ($5.6 billion) of Champagne, and approximately 550 billion bottles ($661 billion) of beer.

Although fermentation naturally imparts some carbonation to beer and wine (thanks, yeast!), a majority of bubbly beverages are force-carbonated to achieve a precise gas-to-liquid ratio. Their appeal is a scientific mystery. Like spicy foods, carbonation triggers pain receptors in the brain indicating we should turn away from such aggressive attacks on our palates. “But,” Zenit and Javier Rodríguez-Rodríguez write in a recent study, “humans appear to enjoy the mildly irritating effects.”

Though we may not know Pourquoi we love spritzy drinks so much, we at least know this: Our current obsession with Spindrift, and much of the world’s thirst for bubbles, is thanks to Joseph Priestley, an 18th-century genius-of-all-trades.

Joseph Priestley’s publication included a how-to diagram for “impregnating water with fixed air.” Source: todayinsci.com

Bubbles: A Brief History

Priestly was a British chemist, theologian, educator, and author who, along with authoring guides to electricity and grammar, and founding Unitarianism, pioneered the scientific study of “airs,” or gases. He is best known for discovering oxygen and inventing carbonated water.

In the early 1770s, Priestley lived near a brewery in Leeds where he conducted various experiments. He noticed that water left above a beer vat acquired a flavor and texture similar to that of mineral spring water, and he called this phenomenon “fixed air.” Though he did not know at the time, fermenting wort was releasing carbon dioxide into the water.

In 1772, Priestley published “Directions for Impregnating Water With Fixed Air,” illustrating how one might force “fixed air” (carbon dioxide) into water, creating effervescence (carbonation) that mimics mineral springs.

Priestley had no plans for commercializing his discovery of carbonation, but another scientist saw the spritzy liquid’s consumer appeal. His name was Johann Jacob Schweppe, and he founded the Schweppes Company in 1793.

Joseph Priestley, 18th-century chemist and theologist, is known for discovering oxygen and inventing soda water.

Bursts of Joy

Of course, Priestly did not invent bubbles themselves. As early as the 18th century B.C., the “Hymn to Ninkasi” detailed the beer-making process. The earliest chemical evidence of beer was discovered inside 2,500-year-old clay drinking vessels in northern Iraq last year.

And as legend has it, a 17th-century French Benedictine monk tasked with removing excess air from his abbey’s Champagne bottles famously tasted the re-fermented wine and declared, “Come quickly brothers, I am drinking stars!” His name? Dom Perignon, the very monk known for improving the méthode champenoise, as well as becoming the namesake of the eponymous Moët and Chandon tête de cuvée.

Indeed, the world had to wait until 1838 for Cagniard de Latour to discover that yeast adds carbonation to beer, and until the 1850s for yeasts to be understood as microbes responsible for alcoholic fermentation. Until then, brewers and vintners considered fermentation an act of the gods.

But, man-made or magic, the pleasures of bubbles are as mysterious today as their origins were centuries ago. Sometimes the best things come out of thin air.


Joseph Priestley

Priestley was born on March 13, 1733, near Leeds, England. Orphaned while young, he lived with his aunt who enrolled him in a rigorous school. He excelled in languages and went on to divinity school at the Dissenting Academy in Daventry. In 1761 Priestley taught at the Warrington Academy in Warrington, England. He instituted a curriculum incorporating science and modern literature that replaced a traditional syllabus based on classical readings.

Priestley was deeply religious and his religious beliefs played a prominent role throughout his life; his ideas evolved from his family’s Calvinist beliefs to unorthodox interpretations of traditional Christian doctrine. In 1762 he was ordained as a minister in the Dissenting church, a group of denominations (including Presbyterian) that opposed the Church of England.

Priestley met American scientist, inventor, and statesman BENJAMIN FRANKLIN in 1766. It was this meeting that catalyzed Priestley’s interest in electricity, one of Franklin’s main areas of study. The discussion with Franklin resulted in Priestley’s first published science book, History of Electricity, in 1767. During this time he became a member of the Royal Society because of his findings on electricity.

Priestley then focused his research on gases and their properties. At a nearby brewery, he noticed that certain gases were given off during fermentation, which led to his work with carbon dioxide. He identified its fire ­extinguishing capabilities and found that it could be dissolved under pressure in water. Thus soda water was invented. He also studied the air quality around factories. Drawing on his previous work in electricity, Priestley found he could initiate chemical reactions that released gases. By sending electric charges through various compounds or by heating them, he isolated many new gases. Previously only three gases, hydrogen, carbon dioxide, and air (thought to be an element at that time), had been described, but during his lifetime Priestley identified nitrous oxide, sulfur dioxide, hydrogen chloride, and ammonia.

His use of a pneumatic trough in the early 1770s enabled him to collect gases released during reactions. He substituted mercury in the trough to capture gases that were soluble in water.

In 1774 Priestley began experiments that led to his discovery of oxygen. He used a magnifying lens to heat a mercury compound. It gave off a gas that bubbled through the liquid mercury into a glass tube. This new gas had several fascinating properties: it made a glowing splint burst into flame and it was given off by plants, a fact he recognized by doing experiments in closed containers of normal air. Other research demonstrated that this gas was beneficial to animals since they lived twice as long in closed vessels of this new gas than in ordinary air. He calculated that his new gas made up one fifth of the atmosphere. He called this new gas dephlogisticated air since it seemed to lack phlogiston, a particle scientists at the time believed was an essential component for combustion. His new gas was later renamed oxygen.

Priestley’s political and religious views were as inflammatory as his newly discovered gas. He was forced to leave England and moved to America in 1794. He continued his research and found two other gases, nitrous oxide and carbon monoxide (1797). Priestley died on February 6, 1804, in Pennsylvania.

Joseph Priestley’s Legacy

Priestley’s isolation and identification of oxygen and other gases provided scientists with clues about our atmosphere and combustion.

During his lifetime Priestley’s influence was widespread. His discovery of soda water initiated a craze throughout Europe for the carbonated beverage. The refinements of the pneumatic trough enabled other researchers to capture water ­soluble gases for nominal equipment costs, helping to demonstrate that sound experimental techniques did not require enormous amounts of expensive equipment. His addition of 10 more gases to the catalog of known substances dramatically furthered the study of chemistry by demonstrating that substances like ammonia can exist in both liquid and gas form. Priestley also connected chemistry and electricity, spawning a new branch of science, electrochemistry.

But it was the discovery of oxygen that made the biggest impact. It provided other scientists, namely French chemist ANTOINE LAVOISIER, with the key to understanding combustion, which requires oxygen. Lavoisier’s careful experiments found that combustion occurred only when oxygen was present. The foundation Priestley laid for understanding the cycle of oxygen and carbon dioxide in living things eventually led to the contemporary knowledge about vital processes in the environment.

Priestley’s legacy can be seen in many areas today. The discovery of hydrogen chloride gas paved the way for the development of products and applications based on chlorine, including bleach and chlorination. Chlorination currently provides safe drinking water for millions of people around the world. His air­quality testing is critical to our management of air pollution. Also, huge business conglomerates are based on his technology of carbonating water.


Did Anyone Discover Oxygen?

The bright sun rays penetrated the double lenses of the burning glass, focusing with great force on Joseph Priestley’s transparent tube. In just a few seconds, the bright orange mercury oxide inside the tube was melted, releasing a special air in which candles burned with exceptional vigor and living bodies breathed with pleasure. This moment in 1774 is usually called the discovery of Oxygen. However, historians of science know that the truth is more complex, more interesting, and more important.

The 17th and 18th century was the era of Phlogiston theory in chemistry. To Phlogiston chemists, combustion (burning) was the result of the release of a substance called “Phlogiston” from the burning object, a process that produced heat and light. The more rapidly “Phlogiston” escaped, the more vigorously the material burned. Seeing how brightly a candle burned in this new air, Priestley named the new air “dephlogisticated air”, because it must be so lacking in phlogiston that it vehemently seized the phlogiston from the burning material. When Lavoisier later displace the Phlogiston theory with the Oxygen theory, Priestley vehemently refused to accept the new term and the theory that went with it. Not believing in “Oxygen” himself, could Priestley be called “Discoverer of Oxygen”? Historians of science would say no.

Antoine Lavoisier, a French chemist later known as the “father of modern chemistry”, provided a different explanation of Priestley's air. Wheras Priestley saw the air as ordinary air from which a substance called phlogiston has been extracted, Lavoisier saw it as a component of air - an element he called "Oxygen". Repeating Priestley’s experiments, Lavoisier argued that burning is not the separation of Phlogiston from the burning object but is instead a combination of the object with Oxygen from the atmosphere. This helps explain why roasted metals gain weight. Using this new theory of Oxygen, he overthrew the foundation of the Phlogiston theory and invented a new system of Chemistry, the quantitative system. This system revolutionized the idea of elements, supplanting the Aristotelian elements of earth, air, fire and water with the first list of elements that could not be decomposed into simpler substances: the “elements” known today. The series of changes Lavoisier brought to the discipline of Chemistry is popularly known as "the Chemical Revolution." However, Lavoisier did not explain burning the way we do it either. In order to explain the heat produced in combustion, he invented an element called caloric - a weightless object that was supposed to diffuse out of hot object. Though Lavoisier's Oxygen shared a name with today's Oxygen, his Oxygen did not look exactly like ours.

Looking at the history of science, few discoveries were made by a single “Discoverer” at a defined moment – the discovery of Oxygen is the greatest example. Knowledge production is a constantly evolving process as more scientists contribute to it new substance. Popular accounts of the history of science love moments of discovery - single flashes that reveal a truth. However, the story of the "discovery" of Oxygen reveals a more complicated reality, giving insight into two fundamentally different ways of looking at the natural world. Lavoisier’s ideas about Oxygen completely changed the way scientists view elements and chemical reactions – it is not simply the discovery of an ever-existing atmospheric gas, but a fundamental revolution to people’s mind.

Today, the burning glass of Joseph Priestley is proudly preserved in the Dickinson Archives, just inside the door on the right as you walk in. It is Priestley's most important instruments, possibly used to extract the first “dephlogisticated air”. In 1811 Priestley's friend, fellow radical, and Dickinson Professor Thomas Cooper purchased for Dickinson a number of Priestley’s scientific instruments for Dickinson, including this burning glass. These instruments attracted many students to study experimental science at Dickinson and brought the College unprecedented prestige.

Source: Archive booklet about the Jospeh Priestley scientific collection.

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