1. HISTORIE CHEMIE od alchymie knanovláknům Ukázková průřezová přednáška k připravovanému předmětu Univerzity třetího věku TUL

2. Nejstarší chemické objevy a poznání První chemická reakce, kterou člověk poznal a ovládl, bylo hoření – oheň 1

3. Nejstarší chemické objevy a poznání Pomocí ohně dokázal vypálit první keramiku 2

4. Nejstarší chemické objevy a poznání Oheň dovolil roztavit písek a popel a vytvořit tak první sklovinu 3

5. Nejstarší chemické objevy a poznání Zbytky po ohni umožnily seznámení s prvním chemickým prvkem – uhlíkem 4

6. Nejstarší chemické objevy a poznání Pomocí ohně a uhlíků vyrobil první kovy a slitiny a vytvořil z nich užitkové předměty 5

7. Nejstarší chemické objevy a poznání Naučil se pracovat s drahými kovy 6

8. Nejstarší chemické objevy a poznání Pomocí ohně a redukce dřevěným uhlím vyrobil první železo a nástroje a zbraně z něj 7

9. Nejstarší filosofické názory na stavbu hmoty Thales z Milétu (627 - 547 př. Kr.) – úspěšný obchodník a cestovatel, pralátka, ze které vznikl svět – voda, zhušťováním a zřeďováním vody vznikají ostatní látky (asi 530 - 480 př. Kr.) – podstata světa – oheň, schopnost přeměňovat látky, tvrdil, že všechno (každá látka) se mění, „Vše plyne“ – Pantarei, všechno stvořené má v sobě zárodek zániku 7

10. Nejstarší filosofické názory na stavbu hmoty Demokritos z Abdér (asi 460 - 370 př. Kr.) – materialistický filozof a encyklopedický vědec, nejvýznamnější z antických atomistů, bez pokusů vytvořil jako první atomovou teorii (přirovnání k ovčímu stádu), atomos = nedělitelný, pohybem atomů (jejich spojováním a rozpojováním) vysvětlil podstatu přírodních změn 7

11. Nejstarší filosofické názory na stavbu hmoty Aristoteles ze Stageiry(384 - 322 př. Kr.) – obsáhl všechno tehdejší vědění, měl daleko větší autoritu než Demokritos, myšlenka o TVARU a LÁTCE – tvar tvaruje látku, která se později také může stát tvarem, na začátku musela být nějaká prvotní hmota – MATERIA PRIMA, teorie o ŽIVLECH (prvcích), každá látka je tvořena z těchto vlastností: – VODA – chladné, vlhké – VZDUCH – horké, vlhké – OHEŇ – horké, suché – ZEMĚ – chladné, suché pátý živel……ÉTER (ve vesmíru) všechny látky vznikají kombinací těchto vlastností, podstatu změn viděl ve změně formy 7

12. Alchymie vyvinuta z učení Aristotela – základy položil Arab Džabír (Geber) v 8. století – existence 4 prvků: voda, vzduch, oheň, země – existence 3 principů – vlastností látek: – RTUŤ (filozofická rtuť) – lesk, tavitelnost, kujnost – SÍRA (filozofická síra) – vlastnosti, které byly vlastní síře - barva, hořlavost, reaktivita, těkavost – SŮL (filozofická sůl) – spojovací princip mezi rtutí a sírou snahou bylo vytvořit co nejčistší rtuť nebo síru (filozofickou) spojením rtuti a síry vznikne zlato 7

13. Iatrochemie iatros – lékař (v řečtině) PhilippusAureolusTheophrastusBombastusvonHohenheim – Paracelsus (*1493 Einsiedeln –1541 Salzburk) „Mnozí si myslí, že alchymie slouží jen pro výrobu zlata a stříbra. Pro mě to není cílem, její ctnost a síla spočívá v lékařství.“ 7 jed od léku odlišuje pouze podávané množství

14. Technická chemie v iatrochemii GeorgiusAgricola (1494-1555) Jáchymov – rudy, spisy 12 dílů De re metallicalibri

15. Technická chemie v iatrochemii VannoccioBiringuccio (1480-1539) – spis De la Pirotechnia

16. Technická chemie v iatrochemii Bernard Palissy (1510-1590) hnojiva, smalty

17. Technická chemie v iatrochemii Johann Rudolf Glauber (1604-1668) HCl, HNO3, soli

18. První vědecké poznatky Galileo Galilei (1564-1642) Astronomie, heliocentrismus Isaac Newton(1643-1727) gravitační zákony, dynamika Christian Huygens(1629-1695) vlnová povaha světla

19. První vědecké poznatky Robert Boyle(1627-1691) – skeptický chemik MichailVasilijevičLomonosov (1711-1765) – zákony zachování hmoty a energie JohannJoachimBecher (1635-1682) – flogiston

20. První vědecké poznatky Henry Cavendish(1731-1810) objevitel vodíku vypočítal hmotnost Země JamesWatt(1736-1819) vylepšil parní stroj definice fyzikálního pojmu práce Thomas Newcomen(1663-1729) první parní stroj

21. Přesné měření teploty Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) AndersCelsius(1701-1744) René AntioneFerchant de Rèamur (1683-1757)

22. CarlWilhelmScheele (1742-1786) Švédský lékárník, badatel a chemik samouk experimentátor, s jehož jménem je spojeno snad nejvíce objevů v dějinách chemie. S primitivním vybavením izoloval a určil mnoho látek, současně i (spolu)objevil několik chemických prvků.

23. JosephPriestley (1733-1804) Objev kyslíku a jeho významu (z HgO lupou) považoval jej však za flogiston

24. AntoineLaurentLavoisier (1743 – 8. 5. 1794) Objevy: soli z kyselin a zásad, močovina v moči, prostudoval sádru, vyslovil kyslíkovou teorii hoření a dýchání, vyvrátil flogistonovou teorii, vysvětlil vznik vodíku při působení kyselin na kovy, vyslovil předpoklad, že kyseliny obsahují kyslík ….

25. AntoineLaurentLavoisier Objevy: soli z kyselin a zásad, močovina v moči, prostudoval sádru, vyslovil kyslíkovou teorii hoření a dýchání, vyvrátil flogistonovou teorii, vysvětlil vznik vodíku při působení kyselin na kovy, vyslovil předpoklad, že kyseliny obsahují kyslík ….

26. Období průmyslové revoluce Zatímco v XVI. – XVIII. století se formovaly jednotlivé vědy XIX. století je silně spjato s rozvojem průmyslu V Anglii nástup „průmyslové revoluce“ dřív než u nás Prudký rozvoj produktivity práce Stále širší využití energií (pára, ..) Vznik nových technologií Koncentrace výroby

27. Období průmyslové revoluce První široký rozvoj má textilní výroba použití mechanických spřádacích a tkacích strojů barvení, bělení Doprava – mosty, průplavy, železnice Nové objevy – diferenciace věd Vědecké instituce 1662 Londýn – Královská akademie 1666 Paříž 1770 Praha Školy 1794 Paříž – Polytechnika (ĒcolePolytechnique) 1806 Praha (F. Gerstner) Suez - 1869

28. Chemie se stává exaktní přírodní vědou Kvalitativní zkoumání látek je doplněno kvantitativním – vážení – měření objemů – další fyzikální parametry

29. Úspěchy teoretické chemie – formulace atomové a molekulové teorie, – formulace základních chemických zákonů – osamostatnění organické chemie – vznik chemické symboliky – racionální klasifikace látek – objevy nových pracovních metod a postupů

30. Slučovací zákony Joseph Louis Proust (1754 – 1826) zákon stálých poměrů slučovacích (1806) John Dalton (1766 – 1844) zákon množných poměrů slučovacích atomová teorie atomová váha

31. Objemový zákon (1808)

32. Stechiometrické zákony Jeremiah Benjamin Richter (1762 – 1807) stechiometrické poměry William HydeWollaston (1766 – 1828) ekvivalent

33. Atomové hmotnosti

34. Vývoj názorů na slučování atomů

35. Chemická symbolika a chemické názvosloví

36. Lavoisierovo schéma chemických sloučenin: Chemická symbolika a chemické názvosloví kov nekov oxid kovu oxid nekovu sůl zásada kyselina

37. České chemické názvosloví Jan Svatopluk Presl (1791 – 1849) Názvy vžité: síra, železo, zlato, cín, měď, zinek, olovo Názvy vzniklé počeštěním latinského názvu: vodík, kyslík, dusík, sodík, hořčík, hliník, křemík, draslík, vápník (neujaly se: boříkB, vandíkV, tantalíkTa, platíkPt, strontíkSr, cirkoníkZr, YtříkY, zemíkTe

38. České chemické názvosloví Jan Svatopluk Presl (1791 – 1849) Názvy vytvořené počeštěním názvů cizích, odvozených z vlastností: luníkSe, kostík P, chasoníkTi, ďasíkCo, nebesníkU, chaluzíkI, kazíkF, barvíkCr, ruměníkRh, sladíkBe, voníkOs, solíkCl, buříkMn, duzíkIr

39. Úpravy českého chemického názvosloví Karel Slavoj Amerling (1807 – 1884) Vojtěch Šafařík (1829 – 1902) Emil Votoček(1872 – 1950)

40. Ammerlingovamlunní řada

41. Vývoj anorganické chemie Alessandro Giuseppe Antonio Anatasio Volta zinek Před pokusy Galvaniho a Volty byla známa jen statická elektřina vyvolaná třením měď

42. Vývoj anorganické chemie Alessandro Giuseppe Antonio Anatasio Volta (1745-1827) – galvanický článek

43. Vývoj anorganické chemie Humpry Davy (1778-1829) – elektrolýza – další prvky (K, Na, Ca, Sr, Ba, Mg)

44. Vývoj anorganické chemie Robert WilhelmEberhardBunsen(1811-1899) – emisní spektrální analýza – další prvky

45. Vývoj fyzikální chemie Michael Faraday (22. 9. 1791 – 25. 8. 1867) elektrochemie elektromagnetismus Vynikající experimentátor a přednášející Autor: Thomas Phillips, 1842

46. Faradayova laboratoř Obraz od Harriet Jane Moore– 1850

47. Faradayova studovna Obraz od HarrietJane Moore– 1850-1855

48. Faradayova vánoční přednáška 1856

49. Hledání systému prvků JohannWolfgang Döbereiner(1780-1849) – 1829 – pravidlo triád Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois(1820-1886) – 1862 – šroubovice John Alexander ReinaNewlands(1838-1898) –1863 – oktávy

50. Hledání systému prvků

51. Hledání systému prvků DmitrijIvanovič Mendělejev (1834-1907) 1868-1870 «Основыхимии»

52. Další objevy prvků předpovězenýchMendělějevem Paul-ÉmileLecoq de Boisbaudran (1838-1912) 1875 Ga LarsFrederikNilson (1840-1899) 1879 Sc Clemens Alexander Winkler 1838-1904) 1886 Ge

53. Objev radioaktivity Pierrea Marie Curieovi (1859-1906) (1867-1934) NC – 1903, 1911 – objev Ra, Po 1898

54. Objev radioaktivity FrederickSoddy (1877-1956) 1911 – isotop Henry GwynJeffreysMoseley (1887-1915) 1913 – atomové číslo

55. Vývoj organické chemie Poznatky odedávna – alchymisté uměli destilovat, sublimovat, iatrochemici extrahovat XVII. století – Mylius – Bazilicachimica 1618, produkty z rostlin XVIII. století – Lavoisier – dýchaní, hoření Fourcroy (1755-1809) organické kyseliny, 8 tříd organických látek Bergman1780 – výraz těla organická XIX. století – J.J. Berzelius 1806 – organiskkemi

56. Vývoj organické chemie Friedrich August KekulévonStradonitz (1829-1896) – ohraničil organickou chemii – struktura organických látek CarlSchorlemmer(1834-1892) – chemie uhlovodíků a jejich derivátů

57. Vývoj organické chemie Friedrich Wöhler(1800-1882) – 1828 isomerizace NH4OCN na močovinu JustusvonLiebig(1803-1873) – organická analýza – aldehydy – chloroform

58. Vývoj biochemie AntoineLaurentLavoisier Eduard Buchner (1860-1917) – kvašení, NC 1907

59. Vznik a rozvoj chemického průmyslu Významná složka společnosti a její ekonomiky Textilní průmysl požaduje prací, bělící a barvící prostředky Ostatní odvětví průmyslu vyvolávají rozvoj výroby dalšíchzákladních chemikálií

60. Vznik a rozvoj chemického průmyslu Alfred Bernhard Nobel*21. 10. 1833 Stockholm 10. 12. 1896 San Remo Řada vynálezů průmyslově využitých, založil nadaci, z níž jsou udělovány Nobelovy ceny

61. Vznik a rozvoj chemického průmyslu Thomas Alva Edison * 11. 2. 1847 Milan, Ohio 18. 11. 1931 New Yersey řada průmyslově využitých vynálezů založil časopis Science

62. Chemický průmysl v českých zemích Lukavice u Chrudimi Na konci 16. století se zde začal těžit pyrit a od 17. století zde pracovala továrna na jeho zpracování, která vyráběla síru 1703 a 1778 i kyselinu sírovou. Doly byly uzavřeny v roce 1892 a v roce 1905 se chemická výroba přesunula do nedalekých Slatiňan. Kde byla založena v roce 1877 továrna na umělá hnojiva, pyrit Chomutov Od 16. do 18. století se v blízkosti Chomutova těžil kamenec, pozůstatkem tohoto dolování je nynější Kamencové jezero na východním okraji města. Kamencové jezero je vodní plocha v nadmořské výšce 337 m na severovýchodním okraji Chomutova, vzniklá někdy koncem 18. století zatopením prostoru po těžbě kamencových břidlic z let 1558 – 1785. 1558 založen minerální závod na výrobu kyseliny sírové kamenec

63. Cukrovary v českých zemích 1801 – první řepný v Hořovicích 1829 – Kostelní Vydří 1831 – Chocomyšl, Bezděkov, Dobrovice a Malá Chuchle 1851 – Hrušovany nad Jevišovkou 1859 – Zvoleněves 1861 – Modřany Na cukrovary navazovalo i lihovarnictví, drožďárenství a pivovarnictví

64. Chemický průmysl v českých zemích Kaznějov V r. 1833 byla v Kaznějově založena továrna vyrábějící oleum a kyselinu sírovou, později i jiné anorganické produkty 1930 zahájena výroba kyseliny citronové tzv. povrchovým kvasným procesem

65. Chemický průmysl v českých zemích Spolchemie – Ústí nad Labem 1856 – založení akciové společnosti Rakouský spolek pro chemickou a hutní výrobu

66. Chemický průmysl v českých zemích Paramo – Pardubice Historie Pardubické rafinérie minerálních olejů se začala psát v 2. pol. 19. stol. ve Vídni, kde majitel krámku David Fanta prodával petrolej na litry. Nevedl si špatně, a proto se rozhodl zřídit vlastní závod na destilaci a následnou rafinaci petroleje z ropy. 1889 "PardubitzerParaffinCeresinundKerzenfabrik"

67. Chemický průmysl v českých zemích Přerov 1896 – Proběhla kolaudace továrny a ihned byla zahájena průmyslová výroba kyseliny sírové a superfosfátu 1897 – Továrna vstoupila na dobu tří let za účelem rozšíření trhu do "Sdružení továren na hnojiva".

68. Chemický průmysl v českých zemích Spolana Neratovice 1898 – V. B. Goldberg zahajuje výrobu oleje, stearinu, mýdla a svíčekZahájena přestavba velkého mlýna v Lobkovicích na výrobu karbidu vápníku, svého času jediné v Rakousku – Uhersku. Produkce karbidu přetrvala až do roku 1945.

69. Chemický průmysl v českých zemích Synthesia Pardubice 1920– Historie společnosti začíná založením Československé akciové továrny na látky výbušné. v roce 1934 byla přejmenována na Explosii.

70. Chemický průmysl v českých zemích Ostrava – Moravské chemické závody – BORSOD a.s. 1927 zahájení výstavby 1928 zahájení výroby vodíku, čpavku, síranu amonného

71. Vývoj chemického školství a vědy v Čechách 1348 – Karlova Univerzita 1745 – Chemie pro studenty medicíny 1784 – první chemická laboratoř na univerzitě 1833 – Chemický ústav na nádvoří Karolina

72. Vývoj chemického školství a vědy v Čechách 1717 – inženýrská škola 1725 – stavovská akademie Olomouc 1733 – hornická škola Jáchymov 1763 – Banská Štiavnica 1806 – Pražská polytechnika 1864 – z Polytechniky vysoká škola s rektorem

73. Vývoj chemického školství a vědy v Čechách 1899 byla dekretem císaře Františka Josefa I. zřízena c.k. Česká vysoká škola technická v Brně. 1911zřízen odbor chemického inženýrství. 1912zakládá Ústav teoretické a fyzikální chemie

74. Vývoj chemického školství v Čechách Základní školy přešly v roce 1773 z církve na správu státu, učí se přírodopis nikoliv chemie Od 1867 učí se chemie spolu s fyzikou jako přírodozpyt Po 1918 chemie je samostatná na gymnáziích a v měšťanských školách

75. Osobnosti chemie v Čechách Otto Wichterle * 27. 10. 1913 Prostějov  18. 8. 1998 chemická technologie VŠCHT, Ústav makromolekulární chemie AV

76. Osobnosti chemie v Čechách Jaroslav Heyrovský *20. 12. 1890, Praha 27. 3. 1967, Cambridge Nositel Nobelovy ceny (1959) za rozpracování polarografie

77. Vývoj názorů na stavbu látek ve XX. století Komplexní sloučeniny Alfred Werner(1866-1919) NC 1914 Frank Albert Cotton(1931-2007) GeoffreyWilkinson(1921-1996) NC 1973

78. Vývoj názorů na stavbu látek ve XX. století Robert Oppenheimer(1904 - 1967) – otec atomové bomby USA – první testy – červenec 1945, vodíková bomba – 1952 Igor VasiljevičKurčatov(1903-1960)–vývoj ruských atomových zbraní SSSR – první testy – 1949, vodíková bomba – 1953 EnricoFermia kolektiv 1942 – první řetězová reakce rozpadu jádra atomu

79. Výroba polymerních nanovláken metoda melt-blown, podrobně známá technologie pro výrobu netkaných textilií, výroba bikomponentních vláken typu „ostrovy v moři“ a následné odstranění (rozpuštění) matrice, metoda elektrostatického zvlákňování – elektrospinning metoda elektrospiningu byla rozvinuta na Katedře netkaných textilií FT, TU v Liberci

80. Schéma procesu výroby nanovlákenné vrstvy pomocí elektrostatického zvlákňování

81. Nanospider – zařízení pro výrobu nanovláken Oldřich Jirsák; prof. RNDr., CSc. Rozvinul metodu elektrospinningu má světově uznané patenty na produkční úpravu této metody

82. Biodegradabilní nanovlákna

83. Orientovaná nanovlákna

84. Ruční elektrospiner pro přípravu nanovláken

85. Pyl z lilie na nanovláknech Foto. Ing. Eva Košťáková

86. Pyl z kopretiny na nanovláknech Foto: Ing. Eva Košťáková

87. Historie chemie od alchymie k nanovláknům Děkuji za pozornost Zpracováno na katedře chemie Fakulty přírodovědně-humanitní a pedagogické Technické univerzity v Liberci jan.gregr@tul.cz květen 2010

88. Historie chemie od alchymie k nanovláknům Univerzita třetího věku TUL Organizačně zajišťuje: Centrum dalšího vzdělávání TUL Kontaktní osoba: Mgr. Jitka Pacltová Telefon: 485 355 108 E-mail: jitka.pacltova@tul.cz Ukázková průřezová přednáška k připravovanému předmětu Univerzity třetího věku TUL