FRANSK KEMIST OG FYSICIST
1778-1850
Joseph-Louis Gay-Lussac var en af de store videnskabsmænd i den industrielle tidsalder. Han blev født den 6. december 1778 i St. Léonard i det centrale Frankrig og var den ældste af fem børn. Hans far var offentlig anklager og dommer, og den politiske uro omkring den franske revolution spillede tidligt en rolle i den unge Josephs udvikling. Da hans far blev arresteret i 1794 (han blev senere løsladt) som medlem af det borgerlige etablissement, blev Gay-Lussac sendt på en kostskole i Paris.
Tre år senere blev Gay-Lussac optaget på den nyoprettede og elitære École Polytechnique i Paris, hvor han i første omgang studerede matematik og ingeniørvidenskab. Han forelskede sig dog hurtigt i videnskaben og især i kemi. Dette skyldtes ikke mindst indflydelsen fra den berømte videnskabsmand Claude-Louis Berthollet (1748-1822), der var lektor ved École og samtidig med Antoine Lavoisier var en af hans samtidige. Det var Berthollet, der tog Gay-Lussac under sine vinger som sin elev og laboratorieassistent.
Den forskning, som Gay-Lussac måske er mest berømt for, vedrører de eksperimenter med gasser, som han gennemførte tidligt i sin videnskabelige karriere. Efter at have afsluttet sine studier ved École i 1800 forblev han Berthollets assistent og en hyppig gæst på dennes landsted i Arcueil nær Paris. Med opmuntring fra Berthollet, matematikeren Pierre-Simon de Laplace og andre begyndte Gay-Lussac sin egen forskning i vinteren 1801 og 1802.
Blandt Gay-Lussacs tidlige arbejde var en omfattende undersøgelse af, hvordan volumenet af forskellige gasser ændrer sig med temperaturen. Den engelske videnskabsmand John Dalton var uafhængigt af hinanden i gang med at studere det samme fænomen. Begge fandt, at rumfanget V af alle de undersøgte gasser steg på samme måde med højere temperatur T, når trykket P blev holdt konstant ( VαT ved konstant P ). De offentliggjorde begge deres resultater omkring 1802, men Gay-Lussacs eksperimentelle arbejde var både mere grundigt og mere præcist end Daltons. Men æren for denne opdagelse går typisk hverken til Dalton eller Gay-Lussac, men i stedet til Jacques Charles. Charles havde udført noget indledende arbejde om gassers termiske ekspansion i 1787. Selv om Charles aldrig offentliggjorde resultaterne af sine eksperimenter, anerkendte Gay-Lussac i sine egne videnskabelige memoirer, at han havde hørt om Charles’ arbejde. Derfor er loven om gassers varmeudvidelse, som undertiden kaldes Gay-Lussacs lov, blevet kendt som Charles’ lov.
Gay-Lussacs undersøgelser var ikke begrænset til gassers fysiske egenskaber. I 1804 benyttede Gay-Lussac sig af verdens voksende interesse for ballonflyvning og foretog flere flyvninger for at undersøge både Jordens magnetfelt og hvordan atmosfærens temperatur og sammensætning ændrede sig med stigende højde. På sin anden flyvning tog han prøver af luft, mens han nåede en højde på 23.018 fod i en brintballon, en rekord, der holdt i næsten halvtreds år. Da han vendte tilbage til Jorden, sammenlignede han gasprøverne med dem, der blev taget på jorden, og konkluderede, at de stort set var identiske – dette til trods for, at han under flyvningen havde noteret sig en hovedpine, der meget muligt skyldtes det lavere iltniveau i stor højde.
I 1808 offentliggjorde Gay-Lussac sin “Law of Combining Volumes of Gases”. Han fastslog, at når forskellige gasser reagerede, ville de altid gøre det i små hele talforhold (f.eks. ville to volumener brint reagere med et volumen ilt ved at danne H 2 O). Dette var et af de største fremskridt i sin tid og var med til at danne grundlaget for den senere atomteori og for hvordan kemiske reaktioner opstår.
Sammen med sin kollega Louis-Jacques Thénard (1777-1857) udførte Gay-Lussac et betydeligt arbejde med elektrokemi for at fremstille betydelige mængder af elementært natrium og kalium, meget reaktive og nyttige stoffer, som blev brugt til at isolere og opdage grundstoffet bor. Gay-Lussac gennemførte også omfattende undersøgelser af syrer og baser og var den første til at udlede, at der fandtes binære (to grundstoffer) syrer såsom saltsyre (HCl) ud over de kendte iltholdige syrer såsom svovlsyre (H 2 SO 4 ). Desuden var han i stand til at bestemme den kemiske sammensætning af blåsyre til at være blåsyre (HCN) og blev betragtet som den førende praktiker inden for organisk analyse.
I sine senere år fortsatte Gay-Lussac med at fremme videnskaben. Han udviklede en præcis metode til analyse af alkoholindholdet i likører og patenterede en metode til fremstilling af svovlsyre. Hans sidste publikation om aqua regia (en blanding af salpetersyre og saltsyre, der opløser guld eller platin) udkom året før hans død i 1850. Gay-Lussac var en eksperimentalist og teoretiker i topklasse. Mere end 25 år efter Gay-Lussacs død sagde den fremtrædende kemiker Marcellin Bertholet (1827-1907) engang: “Vi underviser alle … i Lavoisiers og Gay-Lussacs kemi” (Crosland, s. 248), en passende hyldest til to fremragende videnskabsmænd fra den tid.