אנטואן לבואזיה

אנטואן-לורַן דה לָבוּאַזיֶה (בצרפתית: Antoine-Laurent de Lavoisier; 26 באוגוסט 1743 – 8 במאי 1794) היה אציל צרפתי וכימאי הנחשב לאבי הכימיה האנליטית. זכור בעיקר בשל עבודתו על גזים, אבק שרפה ובעירה. לבואזיה קבע לראשונה את חוק שימור החומר, תרם משמעותית להחלפת תאוריית הפלוגיסטון ותרם לשינוי מקיף במינוחים בכימיה (ראו גם המהפכה הכימית). נתן את השמות (הלועזיים) לחמצן ומימן והסביר את תפקיד החמצן בבעירה. משקיע ומנהלן בפרם ז'נרל, חברת גביית מסים פרטית, יושב ראש הנהלת בנק שהיה לעתיד הבנק המרכזי של צרפת, וחבר חשוב בכמה מועצות אצילים. בשיא המהפכה הצרפתית ערפו את ראשו עקב מעורבותו בממשל הצרפתי הטרום-מהפכני.

ביוגרפיה 
לבואזיה נולד למשפחה עשירה בפריז, וזכה לירושה נאה עם מות אמו. למד כימיה, בוטניקה, אסטרונומיה, ומתמטיקה במכללת מזראן בין 1754 ו-1761. ב-1764 פרסם את חיבורו המדעי הראשון בכימיה. ב-1767 החל לעבוד על סקר גאולוגי באלזס-לורן. בשנת 1768, כשהיה בן 25, נבחר כחבר באקדמיה המלכותית למדעים של צרפת, המוסד המדעי המכובד ביותר של צרפת, בזכות מאמר על תאורת רחובות, וכהכרה על הישגיו במחקרו המוקדם יותר. ב-1769 החל לבואזיה בעבודה על מיפוי גאולוגי ראשון של צרפת.

לבואזיה למד גם משפטים, וקיבל תואר אקדמי במשפטים. היה חבר בלשכת עורכי הדין, אך לא עבד כעורך דין בפועל. הוא נעשה מעורה בפוליטיקה הצרפתית, וכתוצאה מכך, כשהיה בגיל 26, התקבל לעבודה כגובה מס על ידי פרם ז'נרל, חברת גביית מס. הוא ניסה להעביר רפורמות במערכת הכספים ובגביית המיסים הצרפתית, והגה את חומת הפרם ז'נרל של פריז, ששימשה לייעול גביית המכס. בזמן עבודתו בממשלה עזר לפתח את השיטה המטרית, כדי לקבוע בכל צרפת מערכת אחידה למידות ומשקולות.

ב-1771 נישא לנערה בת 13, מארי-אן פִּירֶט פּוֹלז (Marie-Anne Pierette Paulze), בתו של משקיע בפרם ז'נרל. עם השנים למדה אשתו כימיה והפכה לעמיתה למקצוע של בעלה. פולז תרגמה למענו מאמרים מאנגלית, איירה את ספריו, הכינה שרטוטים ותחריטים של מתקני המעבדה שנדרשו ללבואזיה ולעמיתיו. היא גם ערכה את זיכרונותיו ופרסמה אותם, וערכה מסיבות רבות שאליהן הגיעו מדענים ידועי-שם, בהן דנו בתאוריות בכימיה. כתוצאה מעבודתה הצמודה עם בעלה קשה להבדיל בין תרומות השניים, ונראה שחלק מהעבודה שמיוחסת ללבואזיה בוצע למעשה על ידי אשתו.

היותו של לבואזיה אחד מ-28 גובי המס בצרפת וחבר באקדמיה למדעים, שנחשבה לנחלת האליטה הצרפתית, הייתה לו לרועץ עם פרוץ המהפכה הצרפתית. בזמן שלטון הטרור שהנהיגו המהפכנים ב-1794, נחשב לבואזיה ל"אויב האומה". בית הדין המהפכני שפט אותו באשמת בגידה, הרשיע אותו, גזר עליו עונש מוות, ושלח אותו אל הגיליוטינה – כל זאת ביום אחד, 8 במאי 1794, בגיל 51. למרבה האירוניה היה לבואזיה אחד מהליברלים בתפקידו, אך אחד מהמעשים שאולי חרצו את גורלו היה ריב עם ז'אן-פול מארה, עיתונאי ומסית קיצוני שקידש את השימוש בגליוטינה נגד כל מי שנחשב בעיניו אויב המהפכה.

ערעורו של לבואזיה נגד הוצאתו להורג נדחה על ידי השופט בצורה ברורה והחלטית: "הרפובליקה לא צריכה גאונים" (יש הטוענים שהוא אמר "מדענים"). חשיבותו למדע בוטאה על ידי המתמטיקאי ז'וזף לואי לגראנז' שקונן על ההוצאה להורג במילים "לראש הזה נדרשה שנייה אחת כדי ליפול, אך מאה שנים לא יפיקו עוד אחד שכזה". שנה וחצי לאחר מותו זוכה לבואזיה בידי הממשלה הצרפתית, וחפציו הפרטיים הועברו אז לידי אלמנתו, כשמוצמד אליהם פתק עם המילים "לאלמנתו של לבואזיה, שהורשע בשוגג".

תרומותיו לכימיה

רקע

מחקר כמותי ולא רק איכותי היה חלק מהמסורת המדעית המקובלת בכימיה בזמנו של לבואזיה. אף על פי כן, לבואזיה הנהיג שיטות מדידה סטנדרטים כמותיים מחמירים יותר מאלה שהיו נהוגים עד זמנו. ב-1775 שירת ב"מנהל אבק השרפה המלכותי" בארסנל בפריז, והקים שם מעבדה משוכללת שמשכה כימאים מכל אירופה שבאו ללמוד את שיטותיו המהפכניות. עבודתו היסודית שם, במיוחד ההשגחה על ניקיון המרכיבים ויחסי הכמויות ביניהם, הובילה לשיפור בייצור אבק שרפה. כמו כן נעשה שימוש בכישוריו בכימיה חקלאית, בתכנון שיטה חדשה לשימוש באשלגן חנקתי המשמש כדשן.

מחקרים עיקריים
ניסוייו החשובים ביותר של לבואזיה בחנו את טבע הבעירה והשרפה. הוא טען באמצעות ניסויים אלו שבעירה היא תהליך הכולל שילוב בין חומר בעיר לבין חמצן. בנוסף, גילה לבואזיה עובדות חשובות גם על אופן יצירת חלודה, וזיהה את נחיצות החמצן ליצירתה, בנוסף לתפקידו בתהליכי נשימה המתבצעים בחי ובצומח. ניסוייו יחד עם פייר-סימון לפלס הראו שתהליך הנשימה הוא למעשה בעירה איטית של חומר אורגני באמצעות חמצן.

מחקרו על מימן והחלפת תאוריית הפלוגיסטון
לבואזיה גילה גם ש"הגז הדליק" שגילה הנרי קוונדיש, שאותו כינה מימן (ביוונית: יוצר מים), מגיב עם חמצן ליצירת טל – מים. עבודתו של לבואזיה בתחום זה התבססה חלקית על עבודתו של ג'וזף פריסטלי. לבואזיה התכתב עם פריסטלי, ושניהם היו חברים באגודה המדעית האנגלית "Lunar Society". לאחר זמן ניסה לבואזיה לזקוף לזכותו את הישגיו של פריסטלי וטען שעבודותיו וגילוייו של פריסטלי הם בעצם שלו. נטען שנטייתו זאת להשתמש בתוצאותיהם של אחרים ולהתבסס עליהן ללא אזכור נאות כמקובל, הייתה דפוס התנהגות חוזר אצל לבואזיה. 

לבואזיה הוכיח שה"אוויר" האחראי לבעירה הוא גם המקור לחמצון, ותיאר את ממצאיו אלו במאמריו "על הבעירה באופן כללי" (Sur la combustion en general) מ-1777 ו"שיקולים כלליים על טבע החומצות" (Considérations Générales sur la Nature des Acides) מ-1778. ב-1779 קרא לבואזיה לחלק זה של האוויר חמצן (ביוונית: יוצר חומצה), ולחלק השני שבאוויר קרא "אזוט" (ביוונית: חסר חיים). במאמר "הרהורים על פלוגיסטון" (Reflexions sur le Phlogistique) מ-1783 טען לבואזיה שתאוריית הפלוגיסטון שהייתה מקובלת אז, ולפיה כל חומר שבוער משחרר לאוויר חומר הנקרא פלוגיסטון הגורם לבעירה, היא בלתי עקבית ושגויה. טענתו התקבלה ותאוריית החמצן שניסח שימשה בסיס לתאוריות הכימיות המוכרות כיום.

חלוץ הסטויכיומטריה
לבואזיה נחשב לחלוץ הסטויכיומטריה. ניסוייו היו מהימנים יותר מאלה של קודמיו. הוא הראה שאף שבמהלך תגובה כימית החומר משנה את מצבו, כמות החומר לפני כל תגובה כימית ולאחריה היא תמיד זהה. הוא שרף זרחן וגופרית באוויר, והוכיח שמשקל התוצרים לאחר השרפה היה גדול יותר ממשקל המגיבים המקורי. אולם עובדה זו לא הטעתה את לבואזיה, שהוכיח שהמשקל העודף לאחר השרפה בא מן האוויר שמשקלו ירד, כך שהמשקל הכולל של החומרים לפני תגובה כימית ולאחריה נותר קבוע. ניסויים אלה היוו את העדות לחוק שימור החומר. כך למשל כשדן בתסיסת סוכר והפיכתו לכוהל, כתב:

מחקרים עיקריים בכימיה אנליטית ומינוח כימי
לבואזיה חקר גם תרכובות של מים ואוויר, חומרים שנחשבו עד אז ליסודות. הוא גילה שמים הם תרכובת של חמצן ומימן, ושאוויר הוא תערובת של גזים שונים, בעיקר חנקן וחמצן. יחד עם שלושה כימאים צרפתיים (קלוד-לואי ברטולט, אנטואן פורקרוי וגיטון דה-מורבו) המציא שיטה למינוח כימי, המאפשרת מתן שמות לכימיקלים כך שמתוך השם ניתן יהיה להבין את מבנה החומר. חומצות ובסיסים נקראו בשיטה זו לפי היסודות שלהם והמלחים לפי החומצות והבסיסים שהם מתקבלים מתגובת הסתירה ביניהם. הוא פרסם שיטה זו ב"שיטה למינוח כימי" (Méthode de nomenclature chimique) ב-1787. שיטת מינוח זו עזרה לשיפור העברת המידע על תגליות חדשות בין כימאים בעלי רקע שונה, ורובה בשימוש עד היום, כולל שמות נפוצים מאוד כגון חומצה גופרתית, גופרה וסולפיט.

ספרו "יסודות הכימיה" (Traité Élémentaire de Chimie) מ-1789 נחשב לספר הלימוד הראשון לכימיה אנליטית. מוצגים בו לראשונה תאוריות החמצן שפיתח, הסבר ברור על חוק שימור החומר והכחשת קיום הפלוגיסטון. כמו כן סיפק לבואזיה הגדרה של יסוד – חומר פשוט שלא ניתן לפירוק בשום שיטה ידועה של אנליזה כימית, והציע תאוריה לגבי היווצרות תרכובת מיסודות. לבואזיה לא ייחס מעמד אונטולוגי מיוחד ליסודות כאבני הבניין הבסיסיות של החומר ולא פסל את האפשרות שחומר שנחשב בתקופה מסוימת ליסוד יתגלה בעתיד כתרכובת. לעומת זאת, הגדרה המקובלת כיום ליסוד מבוססת על ההשקפה של ג'ון דלטון שזיהה את היסודות הכימיים עם אטומים. הספר הכיל גם רשימת יסודות שכללה חמצן, חנקן, מימן, זרחן, גופרית, כספית, ואבץ. היה זה הבסיס לרשימת היסודות המוכרת היום. רשימתו כללה גם אור, שלבואזיה סבר שהוא חלקיק חומרי, וקלוריק – חומר דמוי נוזל שלבואזיה שיער את קיומו וזיהה אותו עם תופעת החום. בזמנו סירבו כימאים וחוקרים רבים להסכים עם גילוייו החדשים של לבואזיה, אך הדור שבא אחריהם קיבל את קביעותיו.

הישגים נוספים
תרומותיו החשובות של לבואזיה לכימיה היו תוצאה של מאמץ מודע שלו לאגד את כל הניסויים לתאוריה יחידה. הוא זה שהחל לשקול בעקביות ובקפדנות את המגיבים ואת התוצרים במערכת סגורה. הוא פיתח שיטה חדשה למינוח כימי, שלפיה חמצן היה מרכיב הכרחי בכל חומצה שהיא (מאוחר יותר התברר שטעה בכך). הוא גם ערך יחד עם לפלס מחקר חלוצי, כשבדקו באמצעות קלורימטר כמה חום נפלט ביחס לכמות הפחמן הדו-חמצני שנפלט במקרים שונים, וגילו שהם ביחס זהה גם בלהבה וגם בנשימה של בעלי חיים. מכאן הסיקו שבעלי חיים מייצרים חום על ידי תהליך שהוא סוג של שרפה.

לבואזיה תרם גם לנושא הקשר הכימי, כשפרסם את תאוריית הרדיקלים, שלפיה רדיקלים מתפקדים כקבוצה בתגובה כימית ומתרכבים עם חמצן. הוא גם העלה את האפשרות של אלוטרופיה ביסודות, כשגילה שיהלום הוא צורה גבישית של פחמן טהור.

טריוויה

 כמאה שנה לאחר מותו הוצב פסל של לבואזיה בפריז אך התגלה באיחור שהפסל לא העתיק את ראשו של לבואזיה אלא של אדם שהיה מזכיר האקדמיה למדעים בימי לבואזיה. מגבלות תקציב מנעו את תיקון הטעות, והדעה הרווחת הייתה ש"בכל מקרה, כל האנשים נראים אותו דבר כשהם חובשים פאה". הפסל הותך במלחמת העולם השנייה ולא הוחלף מאז.
 על פי האגדה, לפני מותו תכנן לבואזיה את הניסוי האחרון שלו – לבדוק כמה זמן יכול ראש שנכרת להישאר בהכרה לאחר עריפתו. השמועה טוענת שלבואזיה החליט למצמץ ככל שיוכל לאחר שייכרת ראשו, ועוזרו מנה את המצמוצים, שהיו בין 15 ל-20. הסיפור מפוקפק – הוא לא מוזכר בשום ביוגרפיה רשמית, ומספר ביולוגים מפקפקים בהיתכנותו. עדויות ניסיוניות בעניין אינן אמינות וקשות להערכה.

לקריאה נוספת
 
 ג'ון גריבין, היסטוריה של המדע: 2001-1543, ספר שלישי; "הנאורות", פרק 7 – "מדע נאור א: הכימיה מצטרפת למרוץ" (עמ' 313–322), (תרגום מאנגלית: דפנה לוי), ספרי עליית הגג – סדרת מדע ופילוסופיה, הוצאת ידיעות ספרים, 2010.  (702 עמודים)
Donovan, Arthur, "Antoine Lavoisier: Science, Administration, and Revolution.", Cambridge University Press, 1993.
 Hundred Greatest Men, 1885 www.lib.utexas.edu
Gunpowder: Alchemy, Bombards, & Pyrotechnics by Jack Kelly - The history of the explosive that changed the world (Basic Books, 2004 - 0-465-03718-6).
Grey, Vivian. "The Chemist Who Lost His Head: The Story of Antoine Lavoisier.", Coward, McCann & Geoghegan, Inc., 1982

קישורים חיצוניים

 מוזיאון וירטואלי של אנטואן לבואזיה
 כל יצירותיו של לבואזיה
 אנטואן לבואזיה, פרופיל

הערות שוליים 

אישים שהוצאו להורג בימי המהפכה הצרפתית
מגלי יסודות כימיים
כימאים צרפתים
חברי האקדמיה הצרפתית למדעים
אישים שהונצחו על מגדל אייפל
מדענים שעל שמם כוכב לכת מינורי
אישים שהוצאו להורג בעריפת ראש
ילידי 1743
צרפתים שנפטרו ב-1794