Madame Lelica

Illustrationen einschließlich Gravuren.

Ein von Lavoisier bedeutenden Beiträge zur Chemie war die Entwicklung von genauen quantitativen Verfahren., Zum Beispiel beschrieb er das Gesetz der Massenerhaltung in chemischen Reaktionen, indem er zuerst die Reaktanten einer chemischen Reaktion wiegte und anschließend die Produkte wiegte. Dazu musste er hochgenaue Bilanzen erstellen. Er machte auch sorgfältige Messungen der Volumen des abgelaufenen Gases mit pneumatischen Trögen oder was wir jetzt Spirometer nennen. Diese Fortschritte erforderten die Entwicklung vieler neuer Geräte, und Marie-Anne Lavoisier war für die Erstellung genauer Illustrationen der neuen Geräte verantwortlich., In Lavoisiers Hauptwerk Traité élémentaire de chimie von 1789 befinden sich 13 exquisit gravierte Teller von Marie-Anne. Ein Beispiel, das zuvor beschrieben wurde, ist in Abb. 2 und Ausrüstung zum Sammeln von Gas ist in Abb. 3. Beachten Sie die extreme Liebe zum Detail, einschließlich genauer Abmessungen, die es anderen Ermittlern ermöglichen würden, die Instrumente zu replizieren. Die Gravuren in Traité élémentaire de chimie sind alle am Ende des Buches zusammengefasst und liefern wesentliche Informationen, um die von Lavoisier beschriebene Wissenschaft zu ergänzen., Einige von Lavoisiers experimentellen Apparaten sind heute im Musée des Arts et Métiers in Paris zu sehen.

Marie-Anne ‚ s expertise in der Gravur wird geglaubt, dass Sie kommen vom Unterricht mit den bekannten Künstler Jacques-Louis David (1748-1825). Er war einer der einflussreichsten Maler im neoklassizistischen Stil in Frankreich im späten 18., Abbildung 1 zeigt eines seiner bekanntesten Porträts, und die Darstellung eines berühmten Wissenschaftlers mit seiner Frau-Mitarbeiterin ist nicht gleich. David malte viele andere berühmte historische Ereignisse und seine Gemälde werden in großen Kunstgalerien auf der ganzen Welt ausgestellt.

Wie weiter unten besprochen, arbeitete Marie-Anne auch an einem großen Buch mit acht Bänden mit dem Titel Mémoires de physique et chimie, das von Lavoisier begonnen, aber durch seine Hinrichtung unterbrochen wurde. Überlebende Dokumente zeigen, dass dies auch eine Reihe ihrer Stiche beinhalten sollte, aber das Projekt wurde nie abgeschlossen (4).,

Von besonderem Interesse für uns sind hier zwei Sepia-Zeichnungen von Marie-Anne von Lavoisiers Experiment zum menschlichen Sauerstoffverbrauch. Diese sind in Fig. 4 und 5, die aus den Originalabbildungen in Grimaux (6) reproduziert werden. Die Zeichnungen wurden mehrmals darüber diskutiert und kürzlich von Holmes (8), Noël (19), Prinz (23) und Beretta (2). Prinz (22) machte eine sehr detaillierte Untersuchung der Ausrüstung in der Zeichnung.

Abbildung 4 zeigt ein Experiment an einem sitzenden Subjekt auf der linken Seite, das durch eine eng anliegende Maske aus Kupfer atmet., Er ist wahrscheinlich Armand Séguin, der bei diesen Experimenten eine wichtige Rolle spielte. Er ruht sich aus, und die Beschreibung unter der Zeichnung besagt ausdrücklich „l‘ homme au repos“, das heißt, Mann in Ruhe. Sein Puls wird überwacht und der Mann ganz rechts gilt als Lavoisier. In der Röhre in der Nähe der Maske ist eine Ventilbox zu sehen, die die Trennung von inspiriertem und abgelaufenem Gas ermöglicht. Das abgelaufene Gas tritt in ein großes Gefäß in der Mitte ein, und das Abwassergas von diesem wird in einem Behälter rechts durch Flüssigkeitsverdrängung gesammelt., Was scheint ein Bildschirm zu sein, ist auf dem Rohr zwischen dem zentralen Glas und dem Sammelbehälter montiert. Dies kann Anweisungen über das Experiment enthalten, um das Subjekt und den Mann, der mit ausgestrecktem Arm steht, zu führen. Madame Lavoisier ganz rechts macht sich Notizen über das Experiment.

Abbildung 5 zeigt ein etwas ähnliches Experiment, außer dass in diesem Fall das Subjekt trainiert. Die Beschreibung des unter der Zeichnung angegebenen Experiments lautet “ l ‚homme executant au travail“, dh der Mensch, der Arbeit leistet. Der rechte Fuß des Motivs ist auf einem Pedal zu sehen, das an Drähten befestigt sein kann, die von der obigen Tabelle kommen., Diese Anordnung erlaubt ihm anscheinend zu trainieren. Details dazu sind jedoch unklar. Es gibt einen Vorschlag für ein Gewicht über seinem Fuß, das er vielleicht erhöhen soll. Sicherlich bezieht sich Lavoisier in einigen seiner Beschreibungen seiner Experimente zum Sauerstoffverbrauch auf Arbeiten, die durch Gewichtszunahme durchgeführt werden. Direkt hinter dem Mundstück befinden sich zwei vertikale Rohre, die eine Anordnung zum Trennen des inspirierten und abgelaufenen Gases darstellen können. Es gibt einen anderen sitzenden Mann, der anscheinend die Pulsfrequenz misst, und es gibt zwei andere stehende Männer, von denen einer Lavoisier sein kann., Ein Laborassistent ganz links trägt Vorräte. Wieder hält Madame Lavoisier ganz rechts einen Rekord. Eine elektrische Maschine ist unten rechts in der Zeichnung zu sehen.

Ein Merkmal dieser Zeichnung, das unklar ist, ist das Glas auf der linken Seite, das das abgelaufene Gas sammelt. Es scheint einen inneren Behälter mit dem Rohr zu geben, das das abgelaufene Gas fördert, das oben angeschlossen ist. Der Behälter ist zur Hälfte mit einer dunklen Flüssigkeit gefüllt, die wahrscheinlich Quecksilber ist. Vielleicht ähnelt dies dem Gassammelgefäß, das teilweise rechts von Fig mit Quecksilber gefüllt ist. 1. Das Sammelgefäß von Abb. 5 ist in einem viel größeren Glas eingeschlossen.,

Diese beiden Zeichnungen sind faszinierend und stellen vermutlich eine authentische Darstellung der beiden Experimente dar. Diese fanden 1790 statt, was eine volatile Zeit war, da die Bastille am 14. Lavoisier beschäftigte sich mit seinen vielen administrativen Verpflichtungen, darunter der Steuereinzugsorganisation Ferme Générale, und möglicherweise sind keine schriftlichen Aufzeichnungen über die Experimente erhalten geblieben. Marie-Annes Zeichnungen sind daher entscheidend, um das Werk zu verstehen.,

Problematisch ist jedoch die Interpretation der Zeichnungen. Das zentrale Glas in Abb. 4 enthält vermutlich Kaliumlauge, also Kaliumhydroxid, da auf diese Substanz in mehreren Publikationen Bezug genommen wird. Lauge wurde leicht durch Auslaugen von Holzasche gewonnen und war den Ermittlern dieser Zeit bekannt. Es wandelte das abgelaufene Kohlendioxid in Kaliumbicarbonat um und entfernte es so aus dem abgelaufenen Gas. Warum dies jedoch in einem Experiment und nicht in dem anderen durchgeführt wird, ist unklar. Ein weiteres rätselhaftes Merkmal ist, warum das Rohr zwischen dem Ventilkasten und dem zentralen Gefäß so lang ist., Vielleicht funktionierte die Ventilbox nicht perfekt und gelegentlich kam ein Teil des inspirierten Gases versehentlich von der Exspiratorleitung. Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass eine der giftigen Kaliumlaugen inhaliert wurde, wurde diese daher weit entfernt gehalten.

Die beiden Zeichnungen zeigen die ersten Messungen des menschlichen Sauerstoffverbrauchs in Ruhe und während des Trainings. Eine informative Zusammenfassung der Ergebnisse dieser Messungen wurde in einem Brief von Lavoisier an Joseph Black vom 13. Das Thema war vermutlich Séguin, der Mitautor der Berichte war., Einige der Schlussfolgerungen können wie folgt zusammengefasst werden:

1) Die Menge an Sauerstoff, die ein Mann in Ruhe verbraucht oder vielmehr während einer Stunde in feste Säure oder Kohlensäure umwandelt, beträgt etwa 1.200 französische Kubikzoll, wenn er in eine Temperatur von 26 Grad gebracht wird. (Dies ist wahrscheinlich etwa 330 ml / min, was ein vernünftiger Wert ist.)

2) Diese Menge erhöht sich auf 1.400 Kubikzoll unter den gleichen Umständen, wenn die Person in einer Temperatur von nur 12 Grad platziert.,

3) Die Menge des verbrauchten oder in Kohlensäure umgewandelten Sauerstoffs steigt während der Verdauungszeit auf 1.800 oder 1.900 Kubikzoll an.

4) Durch Bewegung und Bewegung erreicht man bis zu 4.000 Kubikzoll pro Stunde oder sogar mehr.

5) Wenn man durch Bewegung und Bewegung den Sauerstoffverbrauch in der Lunge erhöht, beschleunigt sich der Kreislauf., Ein Beweis dafür ist die Erhöhung der Pulsfrequenz, so dass, wenn die Person ungehindert atmet, die verbrauchte Sauerstoffmenge proportional zur Zunahme der Anzahl der Pulsationen multipliziert mit der Anzahl der Inspirationen ist.

Diese dramatischen Ergebnisse wurden auch der Académie des Sciences in einer Abhandlung vom 13.

Eine herausfordernde Frage ist, wie genau Lavoisier und Séguin den Sauerstoffverbrauch gemessen haben. Wie oben erwähnt, sind Lavoisiers schriftliche Aufzeichnungen spärlich und Marie-Annes Zeichnungen kritisch., Wir wissen, dass sie in einigen ihrer Arbeiten ein Eudiometer verwendet haben, ein Gerät, das die Volumenreduzierung einer Gasprobe misst, wenn der Sauerstoff durch eine chemische Reaktion absorbiert wird. Séguin hatte dazu beigetragen, dies zu entwickeln, und Priestley hatte zuvor ein ähnliches Gerät beschrieben, als er Stickoxid durch Zugabe von Säure zu metallischen Partikeln vorbereitete. Priestley fand heraus, dass, wenn das Gas Luft ausgesetzt wurde, ein gelbes Gas (NO2) erzeugt wurde und das Gesamtvolumen des Gases abnahm, und wir wissen jetzt, dass dies daran lag, dass Sauerstoff dabei absorbiert wurde.,

Lavoisier und Séguin verwendeten ein zylindrisches Glasrohr, das oben mit dem unteren Teil in einem Flüssigkeitstank verschlossen war. Sie fanden heraus, dass durch das Zünden eines Phosphorstücks in der Röhre die Verringerung des Gasvolumens ein Maß für die Sauerstoffmenge ergab, da dies verbraucht wurde. Sie waren schließlich in der Lage, Messungen in einem Rohr nur 1 Zoll im Durchmesser und 8 Zoll in der Länge zu machen. Der Phosphor wurde gezündet, indem ein glühendes Stück Holzkohle gegen die Außenseite der Röhre gedrückt wurde., Diese Methode könnte prinzipiell verwendet werden, um die Sauerstoffkonzentration in inspiriertem und abgelaufenem Gas zu bestimmen und so den Sauerstoffverbrauch zu berechnen. Das dünne zylindrische Glasrohr rechts vom Quecksilberempfänger in Abb. 1 ist wahrscheinlich eines dieser Eudiometer.

Eine andere Methode zur Messung des Sauerstoffverbrauchs wird jedoch von Fig. 4 und 5. In Punkt 1 von Lavoisiers Brief an Black bezog er sich ausdrücklich auf “ die Menge von . . . sauerstoffgas, dass ein Mann in Ruhe . . . verbraucht oder wandelt sich während einer Stunde in feste Luft oder Kohlensäure um. . . ., „Mit anderen Worten, vielleicht sieht Lavoisier hier eine Methode zur Messung des Sauerstoffverbrauchs aus dem Kohlendioxidausstoß. Erinnern Sie sich daran, dass Lavoisier in seinen 1777-Memoiren, die zuvor zitiert wurden, ausdrücklich angegeben hat, dass die Menge an Sauerstoff, die in die Lunge gelangt, fast gleich der Menge an Kohlendioxid ist, die sie verlässt. Anstatt also zu versuchen, die Sauerstoffkonzentration im Gas zu messen, konnte er das Volumen des produzierten Kohlendioxids messen, indem er es mit einem ätzenden Alkali wie Kaliumhydroxid entfernte., In einer Passage, in der er die Experimente zum Sauerstoffverbrauch beschrieb, bemerkte Lavoisier ausdrücklich, dass „bei jeder Exspiration die Luft gezwungen ist, durch Ätzalkali zu sprudeln, wo sie ihre Kohlensäure ablagert“, und Séguin bezieht sich auch darauf.

Daher scheint es möglich, dass die Messung des Sauerstoffverbrauchs in zwei Stufen durchgeführt wurde. Erstens, wie Abb. 5 zeigt, dass die Gesamtmenge an abgelaufenem Gas über einen gemessenen kurzen Zeitraum gesammelt wurde. Hier war Lavoisier bewusst, dass Kohlendioxid in Wasser löslich ist, so dass er angeordnet, um das abgelaufene Gas über Quecksilber zu sammeln., Das Experiment wurde dann wiederholt, wie in Abb. 4, aber dieses Mal wurde das abgelaufene Gas durch eine Flasche geleitet, die ätzendes Alkali enthielt. Da das abgelaufene Kohlendioxid absorbiert wurde, wurde das Volumen des abgelaufenen Gases verringert, wodurch die Menge an abgelaufenem Kohlendioxid gemessen werden konnte, und daraus wurde der Sauerstoffverbrauch abgeleitet. Da das behandelte abgelaufene Gas in diesem Fall kein Kohlendioxid enthielt, konnte es durch Wasserverdrängung gesammelt werden. Diese beiden Verfahren wurden sowohl während der Ruhe als auch während des Trainings und unter anderen Bedingungen durchgeführt.,

Es gibt einige interessante Geschichte über die beiden Zeichnungen in Fig. 4 und 5 (5). Einige Autoren haben vorgeschlagen, dass sie von Marie-Anne Lavoisier nach dem Tod ihres Mannes gemacht und von David, ihrem Mentor retuschiert wurden. Sie wurden erstmals 1896 in der ersten Ausgabe der Biographie von Grimaux veröffentlicht, und die hier reproduzierten Figuren stammen aus einem Nachdruck der dritten Ausgabe (6). Graham Lusk (1866-1932), ein bekannter New Yorker Physiologe und Ernährungswissenschaftler, erzählte von einem außergewöhnlichen Ereignis, das 1920 stattfand., Er besuchte die Wohnung von Monsieur de Chazelles, einem Großneffen von Lavoisier, im Quartier Latin in Paris (15). Dort an der Wand eines Salons war das Originalporträt in Abb. 1, das später von John D. Rockefeller erworben wurde und jetzt im New York Metropolitan Museum of Art hängt. Dann betrat er das angrenzende Arbeitszimmer, wo er die beiden Originalzeichnungen in Abb. 4 und 5 hängen an der Wand. Unglücklicherweise ist der gegenwärtige Verbleib der beiden Zeichnungen nicht bekannt, ob sie tatsächlich vorhanden sind.,

Lusk unternahm 1925 eine zweite Reise nach Frankreich (16); bei dieser Gelegenheit besuchte er die Sommerresidenz von Madame de Chazelles im Château de la Canière bei Puy de Dôme in Mittelfrankreich. Hier sah er eine Sammlung von Instrumenten, die von Lavoisier (26) verwendet wurden, und mit seinem Freund Professor Jean le Goff verglich er das Gerät mit den Zeichnungen in Abb. 4 und 5. Zu seinem Erstaunen fand er eine Gesichtsmaske, die vermutlich von Séguin verwendet wurde. Diese wurde aus Kupfer gefertigt und mit zwei Glasaugen versehen. Die Kante der Maske hatte Löcher, so dass sie an den Kopf gebunden werden konnte., Séguin selbst schrieb eine kurze Beschreibung der Maske (25).

Der Château de la Canière existiert noch und ist heute ein fünf-Sterne-hotel. Sein Restaurant heißt Le Lavoisier und an der Wand hängen verschiedene Bilder von Lavoisier. Die Sammlung von Lavoisiers Instrumenten wurde jedoch zerstreut. Lusk bemerkte übrigens, dass er seine Vormundschaft zurück zu Lavoisier verfolgen konnte. Lusk war ein Schüler von Carl Voit (1831-1908) in München, der ein Schüler von Liebig war, der ein Schüler von Gay-Lussac war, der ein Schüler von Bertholet und Laplace war, die wiederum Schüler von Lavoisier waren.,

Kürzlich wurden in der Bibliothek des Wellcome Institute in London zwei weitere faszinierende Stift-und Tuschezeichnungen von Marie-Anne Lavoisier entdeckt, die in Abb. 6 und 7. Sie veranschaulichen weiter die Zusammenarbeit zwischen Marie-Anne und ihrem Ehemann. Abbildung 6 zeigt, wie sie sich Notizen über das Experiment und die Ähnlichkeit ihres Aussehens mit dem in Abb. 4 und 5 ist Auffällig.

Auch das design der Experimente ist ziemlich obskur., Abbildung 6 zeigt ein Subjekt, vermutlich Séguin, das in einem Wassertank sitzt und durch ein Rohr in eine Schale ausatmet, die Ätzalkali enthalten kann, um sich mit dem ausgeatmeten Kohlendioxid zu verbinden. Sein Puls wird gemessen. Der obere Teil des Mannes ist in einem Glasdach eingeschlossen, der anscheinend unter die Wasseroberfläche taucht, so dass der Baldachin gasdicht ist. Das Ergebnis ist, dass, wenn der Sauerstoffgehalt des Baldachingases allmählich reduziert wird, weil Sauerstoff vom Subjekt verbraucht wird, der Baldachin allmählich fällt., Vielleicht war dieses Experiment eine andere Möglichkeit, den Sauerstoffverbrauch bei einem ruhenden Subjekt zu messen.

Abbildung 7 ist ebenfalls interessant. Der rechte Teil zeigt das gleiche Motiv wie in Abb. 6, aber dieses Mal ist der Tank im Querschnitt gezeigt, so dass wir deutlich die Glasüberdachung sehen können, die vermutlich in das Wasser im Tank taucht. Ein zusätzliches Merkmal hier deutlicher als in Fig. 6 ist, dass die Schale, die das Fluid enthält, vermutlich ätzendes Alkali, in das das abgelaufene Gas ausgeatmet wird, durch eine Schnur mit zwei Riemenscheiben mit einem Gewicht am anderen Ende aufgehängt wird., Möglicherweise war geplant, das Gewicht des ausgeatmeten Kohlendioxids zu messen, aus dem der Sauerstoffverbrauch abgeleitet werden konnte. Da ein ruhender Mensch jedoch nur etwa 15 g Kohlendioxid pro Stunde ausatmet, erscheint dies kaum praktikabel.

Auf der linken Seite von Abb. 7 wir sehen eine Figur, die anscheinend dasselbe Thema ist, vermutlich Séguin, das sorgfältig abgewogen wird. Möglicherweise wurde versucht, die Gewichtsänderung des Probanden infolge des Stoffwechsels während der Atemperiode zu messen., Lavoisier interessierte sich jedoch auch für die Transpiration von Wasser aus der Haut unter verschiedenen physiologischen Bedingungen, und dies könnte der Grund für die Messung des Gewichts gewesen sein.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass die in Fig. 6 und der rechte Teil von Abb. 7 wurden jemals tatsächlich durchgeführt wird. Vielleicht waren dies Ideen, die nie verwirklicht wurden. Ist es möglich, dass Marie-Anne selbst diese Gedankenexperimente auf der Grundlage ihrer physiologischen Kenntnisse konzipiert hat, um neue Wege zur Messung der Sauerstoffaufnahme und des Kohlendioxidausstoßes vorzuschlagen?,

Übrigens das allgemeine Erscheinungsbild aller Probanden in Fig. 4, 5, 6 und 7 schlagen die gleichen neoklassischen Einstellungen vor, die in Abb. 1, und die waren charakteristisch für den Maler Jacques-Louis David in seinem anderen Werk. Diese Eigenschaften beeinflussten eindeutig die Zeichnungen von Davids Schülerin Marie-Anne.