Joseph Black

Joseph Black
Rođenje	16. travnja 1728. Bordeaux, Francuska
Smrt	6. prosinca 1799. Edinburgh, Škotska
Državljanstvo	Škotska
Polje	Fizika, kemija i medicina
Alma mater	Univerzitet u Glasgowu, Univerzitet u Edinburghu
Akademski mentor	William Cullen
Istaknuti studenti	James Edward Smith
Poznat po	Latentna toplina toplinski kapacitet otkriće ugljikovog dioksida

Joseph Black (Bordeaux, 16. travnja 1728. – Edinburgh, 6. prosinca 1799.) je škotski fizičar i kemičar. Otkrio je ugljikov dioksid. Uveo je razlikovanje fizikalnih veličina topline i temperature, te uveo fizikalne veličine toplinski kapacitet i latentnu toplinu, pa se smatra osnivačem kalorimetrije. Blackovu spoznaju o većoj energiji vodene pare u odnosu na energiju jednake mase tekuće vode pri istoj temperaturi primijenio je James Watt pri razvoju svojega parnog stroja.

Životopis

Joseph Black se rodio u Francuskoj jer su njegov otac i majka bavili se trgovinom vinom. Joseph je imao 12 braće i sestara. Pohađao je gimnaziju u Belfastu, da bi 1746. upisao se na Sveučilište u Glasgowu, gdje je proveo 4 godine, da bi nakon toga proveo još 4 godine na Sveučilištu u Edinburghu.

Analitička vaga

Oko 1750. razvio je analitičku vagu, koja se zasnivala na vrlo laganoj gredi (nosaču) koja se dovodila u ravnotežu s klinastom polugom, a bila je daleko najtočnija mjerna vaga u to doba. Analitička vaga je mjerni instrument za vrlo točno određivanje mase kemijske tvari. Analitička vaga osjetljiv je i skup instrument, a o njezinoj ispravnosti i preciznosti ovisi točnost rezultata kemijske analize. Najraširenija vrsta analitičke vage jest vaga nosivosti 100 grama i osjetljivosti 0.1 miligrama.

Prvi svjetski ledeni kalorimetar, koji se počeo upotrebljavati 1782., a napravili su ga Antoine Laurent de Lavoisier i Pierre-Simon Laplace, da bi odredili količinu topline koja prati određene kemijske procese, a konstrukcija se zasniva na prethodnim proračunima Josepha Blacka kada je otkrio latentnu toplinu.

Latentna toplina

Latentna toplina je toplina koju neka masa tvari mora predati ili primiti iz okoline kako bi promijenila agregatno stanje (oznaka: L) po jedinici te mase (po kilogramu tvari). Jednakost koja vrijedi je:

$L={\frac {Q_{L}}{m}}.$

gdje je: L - specifična latentna toplina po jedinici mase te tvari (J/kg), Q_L - toplina koju neka masa tvari mora predati ili primiti iz okoline kako bi promijenila agregatno stanje (J), m - masa tvari (kg). Mjerna je jedinica latentne topline džul po kilogramu (J/kg). Iz te jednakosti dobiva se iznos latentne topline:

$Q_{L}={m}\cdot {L}$

Za svaku kemijsku tvar razlikuju se specifična latentna toplina isparavanja L_i (specifična toplina koju neka masa tvari oslobađa prilikom kondenzacije ili koju upija prilikom isparavanja ili vrenja ili toplina isparivanja) i specifična latentna toplina taljenja L_t (specifična toplina koju neka masa tvari oslobađa prilikom skrutnjavanja ili koju upija prilikom taljenja ili toplina taljenja).

Otkriće ugljikovog dioksida

Joseph Black je pročavao svojstva novog plina koji se pojavljivao u raznim kemijskim reakcijama. Pronašao je da ako grije vapnenac ili mu dodaje kiseline, nastaje plin koji ne podržava gorenje niti omogućuju životinjama disanje. Taj plin je gušći od zraka. Otkrio je ako se gašeno vapno spaja s tim plinom, opet nastaje vapnenac. Na kraju je saznao da se ugljikov dioksid dobiva kao proizvod disanja i vrenja mikroorganizama.