FRANCOUZSKÝ CHEMIK A FYZIK
1778-1850
Joseph-Louis Gay-Lussac byl jedním z velkých vědců průmyslového věku. Narodil se 6. prosince 1778 v Saint Léonard ve střední Francii a byl nejstarším z pěti dětí. Jeho otec byl státním zástupcem a soudcem-advokátem a politické nepokoje provázející Francouzskou revoluci sehrály v raném věku roli ve vývoji mladého Josepha. Když byl jeho otec v roce 1794 zatčen (později byl propuštěn) jako člen buržoazního establishmentu, byl Gay-Lussac poslán do internátní školy v Paříži.
O tři roky později byl Gay-Lussac přijat na nově založenou a elitní École Polytechnique v Paříži, kde zpočátku studoval matematiku a techniku. Brzy si však zamiloval vědu a zejména chemii. Nemalou měrou se na tom podílel vliv proslulého vědce Clauda-Louise Bertholleta (1748-1822), přednášejícího na École, který byl rovněž současníkem Antoina Lavoisiera. Právě Berthollet vzal Gay-Lussaca pod svá křídla jako svého studenta a laboratorního asistenta.
Výzkumy, kterými se Gay-Lussac proslavil asi nejvíce, se týkají pokusů s plyny, které provedl na počátku své vědecké kariéry. Po ukončení studia na École v roce 1800 zůstal Bertholletovým asistentem a častým hostem v jeho venkovském sídle v Arcueil nedaleko Paříže. S podporou Bertholleta, matematika Pierra-Simona de Laplace a dalších začal Gay-Lussac v zimě 1801 a 1802 provádět vlastní výzkum.
Mezi Gay-Lussacovy rané práce patřilo rozsáhlé zkoumání toho, jak se mění objem různých plynů s teplotou. Stejným jevem se nezávisle zabýval anglický vědec John Dalton. Oba zjistili, že objem V všech studovaných plynů se s vyšší teplotou T při konstantním tlaku P zvětšuje podobně ( VαT při konstantním P ). Každý z nich publikoval své výsledky kolem roku 1802, přičemž Gay-Lussacova experimentální práce byla důkladnější a přesnější než Daltonova. Zásluhy za tento objev však obvykle nejsou připisovány ani Daltonovi, ani Gay-Lussacovi, ale Jacquesu Charlesovi. Charles již v roce 1787 provedl několik prvních prací o tepelné roztažnosti plynů. Ačkoli Charles výsledky svých pokusů nikdy nezveřejnil, Gay-Lussac ve svých vlastních vědeckých pamětech přiznal, že o Charlesově práci slyšel. Zákon upravující tepelnou roztažnost plynů, který se někdy nazývá Gay-Lussacův zákon, se tak stal známým především jako Charlesův zákon.
Gay-Lussacovy studie se neomezovaly pouze na fyzikální vlastnosti plynů. V roce 1804 Gay-Lussac využil rostoucího zájmu světa o balonové létání a uskutečnil několik letů, aby studoval jak magnetické pole Země, tak i to, jak se s rostoucí výškou mění teplota a složení atmosféry. Při svém druhém letu odebral vzorky vzduchu, když ve vodíkovém balonu dosáhl výšky 23 018 stop, což byl rekord, který vydržel téměř padesát let. Po návratu na Zemi porovnal vzorky plynů se vzorky odebranými při zemi a dospěl k závěru, že jsou v podstatě totožné – a to i přesto, že během letu zaznamenal bolest hlavy, která velmi pravděpodobně vyplývala ze sníženého obsahu kyslíku ve velké výšce.
V roce 1808 Gay-Lussac publikoval svůj „Zákon kombinace objemů plynů“. Určil, že když různé plyny reagují, děje se tak vždy v poměru malých celých čísel (např. dva objemy vodíku reagují s jedním objemem kyslíku za vzniku H 2 O). To byl jeden z největších pokroků své doby a pomohl vytvořit základ pro pozdější atomovou teorii a způsob, jakým probíhají chemické reakce.
Se svým kolegou Louisem-Jacquesem Thénardem (1777-1857) vykonal Gay-Lussac značnou práci v oblasti elektrochemie a získal značné množství elementárního sodíku a draslíku, vysoce reaktivních a užitečných látek, které byly použity k izolaci a objevu prvku boru. Gay-Lussac také dokončil rozsáhlé studie kyselin a zásad a jako první odvodil, že kromě známých kyselin obsahujících kyslík, jako je kyselina sírová (H 2 SO 4 ), existují také binární (dvouprvkové) kyseliny, jako je kyselina chlorovodíková (HCl). Kromě toho dokázal určit chemické složení kyseliny pruské jako kyseliny kyanovodíkové (HCN) a byl považován za předního odborníka na organickou analýzu.
V pozdějších letech Gay-Lussac pokračoval v rozvoji vědy. Vyvinul přesnou metodu analýzy obsahu alkoholu v likérech a patentoval metodu výroby kyseliny sírové. Jeho poslední publikace o aqua regia (směsi kyseliny dusičné a chlorovodíkové, která rozpouští zlato nebo platinu) vyšla rok před jeho smrtí v roce 1850. Gay-Lussac byl špičkový experimentátor a teoretik. Více než dvacet pět let po Gay-Lussacově smrti významný chemik Marcellin Bertholet (1827-1907) jednou řekl: „Všichni učíme… chemii Lavoisiera a Gay-Lussaca“ (Crosland, s. 248), což je vhodná pocta dvěma vynikajícím vědcům té doby.