Robert Boyle

Robert Boyle

Wet van Robert Boyle: druk is omgekeerd evenredig met volume bij constante temperatuur

Robert Boyle 1627-1691

Robert Boyle, die werd geboren in het huidige Ierland als veertiende kind van de rijkste man van het toenmalige Groot-Brittannië, genoot alle voorrechten van een aristocratische opvoeding. Eerst ging hij naar Eton en daarna kreeg hij privé-onderwijs. Hij zette zijn studie voort op een lange Europese reis van 1639 tot 1644. Uiteindelijk keerde hij terug naar een familiegoed in Dorset, Engeland, waar de Engelse Burgeroorlog grotendeels langs hem heen ging. Hier begon hij met zijn wetenschappelijk onderzoek. In 1656 verhuisde hij naar Oxford, waar hij, samen met de filosoof John Locke en de architect Christopher Wren, de Experimental Philosophy Club oprichtte. Hij kwam ook in contact met Robert Hooke, zijn latere assistent. Deze twee vormden een hecht team. Samen met Hooke deed Boyle de ontdekkingen die hem beroemd zouden maken.

De wet van Robert Boyle

De belangrijkste daarvan was wat nu bekendstaat a\Wde Wet van Boyle (die overigens ook onafhankelijk van hem is ontdekt door de Fransman Edme Mariotte), die voor een gas een direct verband aangeeft tussen druk en volume. Door kwik te gebruiken om een beetje lucht te vangen in het korte uiteinde van een J-vormige reageerbuis kon Boyle het effect waarnemen op het volume ervan door meer kwik toe te voegen. Hij ontdekte het volgende: wanneer hij de hoeveelheid kwik verdubbelde (en dus de druk verdubbelde), werd het volume van de lucht gehalveerd; wanneer hij het verdrievoudigde, werd het volume van de lucht tot eenderde verminderd, enzovoort. Zolang massa en temperatuur van het gas constant bleven, waren de druk en het volume omgekeerd evenredig, zo luidde zijn wet.

De vacuümpomp

Dit experiment was het laatste van een reeks andere proeven over lucht. Kort nadat Boyle naar Oxford was verhuisd, was hij ermee begonnen, en ze slaagden steeds beter nadat Robert Hooke op zijn verzoek een luchtpomp had ontworpen en gemaakt. Deze pomp kon een vacuüm creëren en door enkele experimenten met klokken, dieren en kaarsen kon Boyle een aantal belangrijke conclusies trekken. Hij ontdekte dat geluid zich niet voortplant in een vacuüm, maar dat daar lucht voor nodig was. Verder bewees hij dat Galileo Galilei gelijk had met zijn mening dat alle materie in een vacuüm met dezelfde snelheid valt.

De sceptische chemicus

In 1661 publiceerde Boyle The sceptical chymist, waarin hij de aristotelische idee kritiseerde van een aarde bestaande uit vier elementen (aarde, water, lucht en vuur), plus ether in een grotere ruimte. Dit werk bereidde de weg voor ons huidige begrip van de elementen. Hoewel hij de elementen niet precies zo beschreef als wij nu doen, meende hij dat materie in de grond bestond uit ‘primitieve en eenvoudige, of volmaakt onvermengde lichamen’, die konden samengaan met andere elementen om zo een oneindig aantal verbindingen te vormen. Hiermee ondersteunde hij de oude atoomtheorie, door te geloven in zeer kleine ‘lichaampjes’. Al komt zijn interpretatie niet geheel overeen met moderne inzichten, toch heeft hij iets in gang gezet wat later Antoine Lavoisier (1743-1793) en Joseph Priestley (1733-1804) aanzette tot theorieën over scheikundige elementen.

De invloed van Robert Boyle

Robert Boyle heeft een aantal bijdragen geleverd aan de wetenschapsgeschiedenis, maar het belangrijkst is misschien dat hij de scheikunde tot een zelfstandige wetenschap heeft gemaakt. Net als zijn grote held Francis Bacon experimenteerde hij eindeloos en aanvaardde iets pas als waar wanneer daar stevige empirische redenen voor waren. Een belangrijk erfgoed van Boyle is ook dat hij vlammenproeven introduceerde om metaal te detecteren. Verder deed hij proeven om de zuurgraad en alkaliciteit te achterhalen. Boyle was ook een van de oprichters van de Royal Society, het langst bestaande wetenschappelijke genootschap ter wereld. Het waren echter vooral zijn publicaties van scheikundige theorieën, ondersteund door de resultaten van nauwkeurige experimenten – met voor het eerst gegevens over de gebruikte apparaten en methoden, en ook verslagen over mislukte experimenten – die de grootste uitwerking zouden hebben op de moderne scheikunde.

1638 Boyle gaat studeren in Genève na vier jaar Eton College. 1644 Trekt zich terug op zijn landgoed in Dorset om onderzoek te kunnen doen. 1654 Verhuist naar Oxford, waar hij Robert Hooke ontmoet. 1659 Boyle en Hooke voeren experimenten uit met het vacuüm. 1662 Formuleert de Wet van Boyle.

Author: Y Comak