معمای اصلی که “کیمیاگران” از نظر تاریخی می خواستند حل کنند این است که آیا می توان سرب را به طلا تبدیل کرد یا نه.

در حالی که همه مورخان موافق نیستند، بسیاری کیمیاگری را علم اولیه شیمی و پیشرو آن می دانند. گذار از کیمیا به شیمی، در هر صورت، مبهم است و کاهش محبوبیت کیمیا کم و بیش همزمان با ظهور شیمی واقعی یا مدرن است.

از آن زمان، اگرچه هیچ کس دیگر سهام زیادی برای کیمیاگری به عنوان یک علم در نظر نمی‌گیرد، اما امروزه فناوری به حدی پیشرفت کرده است که رویای چند قرنی کیمیاگری – تبدیل فلزات دیگر به طلا – سرانجام به واقعیت تبدیل شده است.

در این پست، چگونگی پیدایش کیمیاگری، چگونگی انتقال مطالعه ماده به علم شیمی که امروزه می‌دانیم، و انسان‌ها در نهایت چگونه کشف کردند که چگونه سرب را به طلا تبدیل کنند، خواهیم دید.

نمونه های باستانی شیمی

طلوع چیزی که ما با استانداردهای مدرن شیمی در نظر می گیریم تا سال 16 اتفاق نیفتاد^هفتم در اولین قرن با این حال، چه آنها آن را فهمیده باشند یا نه، انسان ها هزاران سال است که از این علم برای بهبود زندگی خود استفاده می کنند.

فرآیندهای به ظاهر ساده، مانند نگهداری مواد غذایی یا ساخت صابون، بر مفاهیم شیمیایی تکیه دارند که تا هزاران سال پس از شروع استفاده مردم از آنها به طور کامل درک نمی شوند. بعدها تکنیک های پیشرفته تری مانند استخراج عرقیات گیاهی برای داروها و عطرها، توانایی استخراج آهن از سنگ آهن، علم متالورژی به طور کلی، و ایجاد آلیاژهای فلزی (به ویژه برنز، که عصر برنز برای آن است. به نام) و شیشه.

در همین حال، متفکران کلاسیک مانند امپدوکلس و دموکریتوس نظریه‌های فلسفی در مورد ماهیت ماده، از جمله مفهوم چهار ماده عنصری – هوا، آب، زمین و آتش – و نظریه اتم، ذره‌ای تقسیم‌ناپذیر و تخریب ناپذیر را به ترتیب توسعه دادند. بسیاری از اصول فلسفه یونان در طول قرن‌ها در حوزه کیمیاگری که اکنون در حال رشد است، باقی مانده است.

کیمیا، علم عرفانی دگرگونی

اکثر مردم کیمیاگری را با دو هدف مرتبط می دانند: تبدیل سرب به طلا و یافتن منبع جاودانگی انسان. اما در واقع چیزهای بیشتری در کیمیاگری وجود داشت، و این علمی بود که در بسیاری از نقاط جهان به طور متفاوت مورد مطالعه و اجرا قرار گرفت.

کیمیاگری در غرب ریشه در شهر اسکندریه در مصر باستان داشت. تعیین سال دقیق شروع آن دشوار است، اما به دلیل ماهیت این رشته، برخی افراد قدمت آن را به آغاز متالورژی یعنی حدود 3500 سال قبل از میلاد می‌دهند، با این حال، کیمیاگری علاوه بر جنبه فنی، بر پایه پایه محکم فلسفه و باطن گرایی. در واقع، توسط 7^هفتم قرن، عرفان کیمیاگری غربی بسیار بیشتر از مفاهیم فنی آن بود.

مستقل از دنیای غرب، کیمیاگری در شرق آسیا و در شبه قاره هند نیز مورد مطالعه قرار گرفت، اگرچه با اصول کمی متفاوت، همانطور که انتظار می رفت. مانند همتای غربی خود، کیمیاگری هندی به دنبال تبدیل فلزات پایه به طلا و یافتن راز جوانی ابدی بود. در چین، کیمیاگری ارتباط قوی تری با پزشکی داشت و مسلماً منجر به دانش و اختراعات مفیدتری مانند باروت شد.

اما چیزی که برای اکثر ما وقتی به کیمیاگری فکر می‌کنیم اروپای قرون وسطایی است، و کیمیاگری احتمالاً بدون کمک‌های جهان اسلام پس از سقوط امپراتوری روم هرگز به آن زمان و مکان نمی‌رسید. در واقع کلمه کیمیا ریشه در زبان عربی دارد. جابر بن حیان که اکنون برخی آن را پدر علم شیمی می‌دانند، از اولین کسانی بود که در اواخر قرن هشتم تلاش کرد تا کیمیاگری را با آزمایش‌های کنترل‌شده و رویکردی علمی استاندارد کند.^هفتم قرن.

آغاز شیمی مدرن

تا 18^هفتم در قرن، کیمیاگری و شیمی به عنوان رشته های جداگانه تلقی نمی شدند و هر دو تحت این اصطلاح قرار می گرفتند شیمی. اشکالات متعددی در طراحی و تمرین آزمایشی کیمیاگری وجود داشت که در نهایت باعث شد تا یک مطالعه جدید و دقیق تر در مورد ماده ظاهر شود.

قدمت آثاری که پدیده‌های شیمیایی را بدون عرفان کیمیاگری توضیح می‌دهند، حداقل به قرن شانزدهم بازمی‌گردد.^هفتم قرن، از جمله یک کار بسیار مهم توسط گئورگ آگریکولا در مورد علم متالورژی، و خاستگاه آنچه ما اکنون روش علمی می نامیم توسط سر فرانسیس بیکن در سال 1605.

اما تنها چند دهه بعد بود که اولین شیمیدانان مدرن، مانند رابرت بویل، زمینه شیمی را پیش بردند و آن را به طور کامل از کیمیاگری متمایز کردند، تا حدی با این استدلال که هیچ مدرکی برای اثبات وجود تنها چهار عنصر کلاسیک آب، هوا، خاک و آتش. او همچنین در ایجاد استانداردهای دقیق برای آزمایش‌ها نقش داشت و معتقد بود که یک نظریه را نمی‌توان تا زمانی که توسط شواهد تجربی تأیید شود، به عنوان درست پذیرفت.

برخی از اکتشافات انجام شده در این زمان قابل توجه بودند، در حالی که برخی دیگر از نظر ما امروزه کاملا احمقانه به نظر می رسند. در اواخر 18^هفتم آنتوان- لوران دو لاووازیه نشان داد که رسوبات موجود در آب در حال جوش، نتیجه تبدیل عنصر آب به عنصر زمین نیست، بلکه در واقع فقط از ظرفی است که در آن می جوشانده می شود. اما او همچنین قانون لاووازیه را ایجاد و به طور تجربی اثبات کرد. به عنوان قانون حفظ جرم شناخته می شود که مطمئناً جای خنده ندارد.

آیا می توانیم سرب را به طلا تبدیل کنیم؟

در حالی که کیمیاگری نمی تواند این کار را انجام دهد، می توان از تکنیک های مدرن فیزیک هسته ای برای تغییر هسته یک اتم، مانند سرب، و تبدیل آن به هسته دیگر مانند طلا استفاده کرد. با این حال، این فرآیند از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست.

تبدیل سرب به طلا با فیزیک هسته ای!

در نوبت 20^هفتم قرن، پس از مدتها که کیمیاگری در میان دانشمندان از مد افتاده بود، فیزیکدانان فردریک سودی و ارنست رادرفورد شاهد بودند که چگونه عنصر توریم از طریق رادیواکتیویته به رادیوم تبدیل می شود. سودی بلافاصله این را به عنوان تغییر شکل تشخیص داد، اما رادرفورد بیشتر نگران بود: “به خاطر مسیح، سدی، آن را صدا نکن تغییر شکل. آنها به عنوان کیمیاگر سر ما را از دست خواهند داد.»

همانطور که در پست دیگری به طور خلاصه اشاره کردیم، 100 حقیقت جالب شیمی، هدف مشخص کیمیاگری، تبدیل سرب به طلا، در واقع امکان پذیر است. این چیزی نیست که بتوان با شیمی به آن دست یافت. به نظر می رسد که پاسخ در فیزیک از طریق دگرگونی هسته ای نهفته است.

دگرگونی هسته‌ای فرآیندی است که به طور طبیعی در کیهان، در مراکز ستارگان، انفجارهای ابرنواختر و غیره اتفاق می‌افتد که به آن سنتز هسته می‌گویند. اینگونه بود که (اساسا) هر عنصری غیر از هیدروژن و هلیوم به وجود آمد. اما اکنون با استفاده از شتاب‌دهنده‌های ذرات، می‌توانیم این فرآیند طبیعی را بازسازی کنیم و به معنای واقعی کلمه یک عنصر را به عنصر دیگر تبدیل کنیم.

البته دلیل آن این است که یک عنصر با تعداد پروتون های هسته اش تعریف می شود که به آن عدد اتمی عنصر می گوییم. در داخل ستارگان، گرما و جرم باورنکردنی اجازه می دهد تا واکنش های همجوشی هسته ای رخ دهد، به عنوان مثال، سه هسته هلیوم، هر کدام دو پروتون، به هم می رسند و یک هسته کربن با شش پروتون را تشکیل می دهند. در مورد تبدیل سرب به طلا، شتاب‌دهنده‌های ذرات این امکان را فراهم می‌کنند که چند پروتون از هسته یک اتم سرب خارج شود تا زمانی که تنها ۷۹ پروتون باقی بماند – طلا!

البته، صرفاً به این دلیل که امکان پذیر است، به این معنا نیست که انجام آن از نظر اقتصادی منطقی است. اما با این وجود، جالب است که چگونه تکامل علم ما را به این نقطه رسانده است، و چیزی را که فقط با جادوی واقعی ممکن می‌شد به چیزی کاملاً دست یافتنی تبدیل کرد.

شیمی علم تغییر است. اما چرا واکنش های شیمیایی رخ می دهد؟ چرا مواد شیمیایی با یکدیگر واکنش نشان می دهند؟ پاسخ در ترمودینامیک و سینتیک است. اینها … [Read More…]

آیا تا به حال خواسته اید شیمی یاد بگیرید، اما نمی دانید چگونه آن را انجام دهید؟ در حال گذراندن دوره های دانشگاهی هستید و نمی دانید چگونه منابع را پیدا کنید؟ چیزهای زیادی برای… [Read More…]

اگر یک تکنیک یا آزمایش وجود داشته باشد که هر شیمیدان یا دانش آموزی که شیمی را یاد می گیرد باید بداند، آن کروماتوگرافی لایه نازک (یا به اختصار TLC) است. اگر شما می خواهید … [Read More…]

هیچ راهی بهتر از سرگرمی، آزمایش های عملی و پروژه های علمی برای یادگیری در مورد شیمی وجود ندارد. معلمان و والدین برای یادگیری بهترین مجموعه شیمی برای کودکان به ادامه مطلب مراجعه کنید… [Read More…]

برای بسیاری از مردم، دبیرستان اولین مواجهه رسمی آنها با دنیای شیمی است. متأسفانه، این همیشه مثبت ترین تجربه نیست و بسیاری از دانش آموزان در نهایت احساس می کنند… [Read More…]

سال تحصیلی جدید در بسیاری از نقاط جهان آغاز شده است، اما هیچ وقت برای شروع برنامه ریزی برای سال آینده زود نیست. زمان آن رسیده است که بهترین کلیات را در دست بگیرید… [Read More…]

شیمی معدنی یکی از پایه های علم مرکزی است. برای بسیاری سرگرم کننده ترین است، اما طیف بسیار گسترده ای از موضوعات را پوشش می دهد. به همین دلیل، شما باید… [Read More…]

ترم پاییز نزدیک است، و اگر امسال قرار است در کلاس شیمی آلی شرکت کنید، می خواهید تا حد امکان آماده باشید. جدا از گرفتن یکی… [Read More…]

احتمالاً در مورد اول با من موافق هستید: شیمی جذاب است. رازهای بی پاسخ زیادی در این علم وجود دارد، اما بسیاری از موارد جالب و … [Read More…]

تعطیلات تابستانی زمانی برای استراحت و تمدد اعصاب است، اما دانش‌آموزانی که در کلاس‌های پیشرفته (یا به اختصار AP) برای سال تحصیلی آینده ثبت نام کرده‌اند، از قبل برای… [Read More…]

بیایید با آن روبرو شویم، یادگیری شیمی آلی دشوار به نظر می رسد. به خصوص از دیدگاه مبتدی. دقیقا به همین دلیل ما راهنمای قطعی برای … [Read More…]

همه به یک آزمایشگاه شیمی حرفه ای دسترسی ندارند، بنابراین اگر می خواهید آزمایش های شیمی را در خانه انجام دهید، راه اندازی یک آزمایشگاه شیمی خانگی بهترین گزینه است. شیمی… [Read More…]

یک چالش جهانی که شیمیدانان را از زمان پیدایش مفاهیم مدرن “اتم” و “مولکول” مشغول نگه داشته است، این است که چگونه مولکولی را مشخص کنیم… [Read More…]

من چند سالی است که در یک آزمایشگاه شیمی کار می کنم و هنوز هم هر چند وقت یک بار ترفندهای شگفت انگیز یا هک های آزمایشگاهی جدیدی را یاد می گیرم که دهانم را باز می گذارد. همچنین دارای… [Read More…]

سلب مسئولیت: این مقاله صرفاً آموزنده است و حاوی اطلاعاتی در مورد چگونگی انجام مراحل آزمایشی برای سنتز LSD یا هر … [Read More…]