William Murdoch

William Murdoch (bazen Murdock olarak yazılır) (21 Ağustos 1754 - 15 Kasım 1839) İskoç kimyager, mucit ve makine mühendisidir.
Murdoch, Boulton & Watt firmasında görev yaptı ve onlar için Cornwall'da on yıl buhar makinesi montajcısı olarak çalıştı. Hayatının çoğunu İngiltere'nin Birmingham kentinde geçirdi.
Murdoch, salınımlı silindirli buhar motorunun mucidiydi ve 1790'ların başında gazlı aydınlatma ve "gazometre" terimi ona atfedilir. Öte yandan Hollandalı-Belçikalı Akademisyen Jean-Pierre Minckelers, 1784'te kömürün gazlaştırılması ve gazın aydınlatılması üzerine zaten yayın yapmıştı ve 1785'ten itibaren Leuven Üniversitesi'ndeki oditoryumunu aydınlatmak için gaz kullanmıştı. 9. Dundonald Kontu Archibald Cochrane de 1789'dan itibaren aile mülkünü aydınlatmak için gaz kullanmıştı.
Murdoch ayrıca güneş ve gezegen dişlisi ve D sürgülü valf dahil olmak üzere buhar makinesinde yenilikler yaptı. Buhar tabancasını ve pnömatik tüplü mesaj sistemini icat etti ve İngiliz Kanalı'nı geçen ilk İngiliz yandan çarklı vapurlarından biri üzerinde çalıştı. Murdoch, 1784'te prototip bir buharlı lokomotif yaptı ve ayrıca kimya alanında da bir dizi keşif yaptı.
Murdoch, 1830'lara kadar Boulton & Watt'ın bir çalışanı ve daha sonra ortağı olarak kaldı, ancak bir mucit olarak ünü, Matthew Boulton, James Watt ve kurdukları firmanın şöhreti tarafından gölgelendi.
Erken dönemi
William Murdoch, İskoçya'nın Ayrshire kentindeki Old Cumnock yakınlarındaki Bello Mill'de yedi çocuğun üçüncüsü ve bebeklikten sonra hayatta kalan ilk erkek çocuk olarak dünyaya geldi. Eski bir Hanoverli topçu askeri ve bir Millwright ve Auchinleck'teki James Boswell'in mülkündeki Bello Mill'in kiracısı olan John Murdoch'un oğludur. Son derece saygın bir aritmetik ders kitabının yazarı olan William Halbert yönetimindeki Auchinleck okuluna gitmeden önce on yaşına kadar Old Cumnock Kirk Okulu'nda eğitim gördü. Murdoch matematikte başarılıydı, ayrıca babasının çalışmalarına yardım ederek mekanik, pratik deneyler ile metal ve ahşapta çalışma ilkelerini öğrendi. 1763'te babasıyla birlikte bir "tahta at" yaptı. Onun "Tekerlek Üzerindeki Tahta Atı", el kranklarıyla hareket ettirilen bir üç tekerlekli bisikletti. Murdoch'un gençliğinde Nith Nehri üzerindeki köprülerden birinin inşasından sorumlu olduğuna dair bilgiler vardır ki; bu muhtemelen babası William'ın da dahil olacağı, 1774'te Lugar Suyu üzerindeki Craikston Köprüsü'nü inşa etme işinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca babasının değirmeninin yakınındaki küçük bir mağarada bakır bir kazanda ısıtılan kömürü kullanarak kömür gazı deneyleri yaptığı söylenir. Ancak, belgelerle kanıtlanamamıştır.
Birmingham
Murdoch, 1777'de henüz 23 yaşındayken, yaklaşık mesafede bulunan Birmingham'a kadar yürümüş ve buhar makinesi üreticisi olan James Watt'tan iş istemişti. Hem Watt hem de Murdoch, Watt'ın Soho'daki atölyesini birkaç kez ziyaret etmiş olan James Boswell ile olan bağlantıları nedeniyle muhtemelen birbirlerini önceden tanıyorlardı. Watt'ın ortağı Matthew Boulton, Murdoch'un kendi tasarımı olan bir torna tezgahında yaptığı tahta şapkadan o kadar etkilendi ki, onu işe aldı. Murdoch, kariyerine Boulton ve Watt ile Soho Foundry'nin kalıp atölyesinde makine parçalarının dökümü için kalıplar yaparak başladı. 1778'de Watt şunları yazdı:William Murdoch evde değilse, kalıplardan anladığı için hemen çağrılmalı ve motor atölyemizin fazlasıyla suçlu olduğu hatalardan kaçınmak için özen gösterilmelidir. İngiltere'ye yerleştiğinde adını "Murdock" olarak İngilizleştirdi. Murdoch, buhar motorlarının montajı ve yerleştirilmesinde çalışmaya devam etti ve sıklıkla bu amaç için Soho'dan ayrıldı.
1779'da Boulton, Watt'a şunları yazıyordu:Bana sorarsanız William Murdock değerli bir adam ve her türlü nezaketi ve teşviki hak ediyor. Murdoch, Wanlockhead Madeninde bir motor kurarak yaptığı ilk kişisel işinde, egzoz milinin hareketiyle buhar valfinin otomatik olarak çalışmasını sağlamak için dişlileri yeniden düzenleyerek standart Boulton ve Watt motorundaki birçok iyileştirmenin ilkini yapmıştı.
Cornwall
Eylül 1779'da Murdoch, Boulton & Watt motorlarının montajı, bakımı ve onarımından sorumlu kıdemli bir motor montajcısı olarak Cornwall'daki Redruth'a gönderildi. Bu motorlar, Cornish Kalay madenlerinden su pompalamak için kullanılıyordu ve bu nedenle motorların verimliliği ve etkinliği, bir madenden çıkarılabilecek kalay ve para miktarı için önemli bir faktördü. O tarihlerde buhar motorları müşterilere sadece satılmıyordu, aynı zamanda "girişimciler" (hissedarlar) olarak bilinen gruplar veya kişiler için üreticileri tarafından çalıştırılıyor ve bakımları yapılıyordu. Watt'ın açıkladığı gibi, motor üreticilerine tamamlanmış bir motor için değil, o motorun performansı temelinde hesaplanan karmaşık bir formül aracılığıyla ödeme yapılıyordu:Karımız, sadece motoru yapmaktan değil, aynı miktarda suyu aynı yüksekliğe çıkaran herhangi bir sıradan motora göre yaptığımız yakıt tasarrufunun belirli bir oranından kaynaklanır. Bu sayede, Murdoch'un motorlardan en iyi şekilde yararlanma becerisi, Boulton ve Watts'ın karlarını doğrudan etkiledi. Bunu o kadar başarılı bir şekilde yaptı ki, 1782'de Boulton şunları yazıyordu:Daha fazla Murdock istiyoruz, çünkü o şimdiye kadar gördüğüm en aktif adam ve en iyi motor montajcısı... Yapılan işe baktığımda beni hayrete düşürüyor ve bu başarı neredeyse gece 3'ten önce yatağa gitmeyen Murdoch'un ruhu ve faaliyetinden kaynaklanıyor. Buhar motorlarında sık sık meydana gelebilecek sorunlar ve arızalar nedeniyle Murdoch, soeumluluğu altındaki motorların performansını kontrol etmek, iyileştirmek ve onarmak için bölgeyi dolaşmakla fazlasıyla meşguldü.
Endüstriyel casusluk
O tarihlerde Cornwall'da, her biri aynı amaçlara ulaşmak için farklı teknik yöntemlerle birbirleriyle rekabet eden birkaç motor üreticisi daha vardı. Sonuç olarak, genellikle mühendisler arasındaki gündelik konuşmaların ve motor modifikasyonlarının pratik gözlemlerinin raporlanması yoluyla, mekanik yeniliklerin büyük bir kısmı kopyalandı ve patent ihlalleri devam etti. Patentlerinin ihlal edilme riski Watt'ı özellikle zorlayan bir şeydi ve bu nedenle Murdoch'tan, diğer faaliyetlerine ek olarak, Boulton & Watt'ın rakiplerine karşı yasal işlemler için raporlar hazırlaması ve yeminli beyanlar vermesi istendi. Zamanın birbirine sıkı sıkıya bağlı klan yapılı Cornwall'ında bu tarz çalışmalar yapmak risk de oluşturuyordu. Meslektaşlarından birinin Watt'a belirttiği gibi:Carpenter veya Penandrea'ya karşı Yeminli Beyanname verirse, Redruth onun için güvenli bir yer olmayacak. Bu erken dönem endüstriyel casusluk doğal olarak sadece tek bir yönde işlemedi ve Murdoch'tan sık sık ya patentlerin ihlal edilip edilmediğini belirlemek ya da bu motorların etkinliğini değerlendirmek için rakiplerin motorlarını denetlemesi de isteniyordu.
Mekanik iyileştirmeler ve buluşlar
Murdoch, Cornwall'da ikamet ederken buhar motorlarıyla ilgili çok çeşitli mekanik problemlerle de uğraşmak zorunda kaldı ve bu, onu Boulton ve Watt tarafından kullanılan temel buhar motoru tasarımlarında pratik iyileştirmeler yapmaya yöneltti. 1782'den itibaren Murdoch'un Watt ile bir dizi icat ve iyileştirme üzerinde tartıştığı ve işbirliği yaptığına dair kanıtlar vardır. Bununla birlikte, muhtemelen, John Griffiths'in iddia ettiği gibi, Watt'ın oğlu James Watt Junior'ın bazı icatların kökenine dair tüm kanıtları ortadan kaldırarak babasının itibarını koruma girişimi nedeniyle, Watt arşivinde Murdoch'tan Watt'a 1780'den 1797'ye kadar olan mektuplarda bir eksiklik vardır. Murdoch'un, Boulton ve Watt'ın diğer çalışanları için olanlarla ortak olan iş sözleşmesinin, icat ettiği her şeyin işverenlerinin fikri mülkiyeti olacağını belirttiği neredeyse kesindir ve bu buluşlar için patent başvurusunda bulunanlar ve patentlerden yararlananlar da sıklıkla onlardı.
Murdoch'un en önemli icatlarından biri, ona atfedilecek kanıtların var olduğu, buhar gücünün "bir Eksen veya Merkez etrafında sürekli bir Dönme veya Dairesel Hareket üretmek ve böylece Değirmen Çarklarına veya diğer Makinelere Hareket vermek" için kullanılmasına imkan sunan güneş ve gezegen dişlisiydi. Bu dişli, bir buhar motoru tarafından tahrik edilen bir kirişin dikey hareketini, motorun kirişine bağlı bir çubuğun ucuna sabitlenmiş bir dişli çark olan 'gezegen'i kullanarak dairesel harekete dönüştürür. Kirişin hareketi ile bu dişli, 'güneş'in etrafında tur atarak dönerken, tahrik milini döndüren ve ona sabitlenen ikinci bir dönen dişli bulunur. Boulton ve Watt'ın biyografi yazarı Samuel Smiles bunu Murdoch'a atfetmesine ve ayrıca Murdoch'un Ağustos 1781 tarihli elinde güneş ve gezegen sisteminin bir çizimi olmasına rağmen, dönme hareketini elde eden bu sistemin patenti Ekim 1781'de James Watt tarafından kendi adına alınmıştır. Bu icadı William Murdoch'a atfeden diğer kanıtlar, Boulton'ın bir meslektaşına Watt'ın yakında çıkacak olan Ekim patentleriyle ilgili yazdığı bir mektupta da yer alır:Ekleyecek başka bir dönen çarklı şeması daha var ki, ona uzun zaman önce William Murdock tarafından ilk icat edildiğinde anlatabilirdim ama bunun şu anda çok da önemli olduğunu düşünmüyorum. Murdoch'un bir başka inovasyonu da 1799'da o sırada kullanılanlardan çok daha basitleştirilmiş ve daha verimli bir buhar çarkı icadıydı. Buhar türbininin öncüsü olan buhar çarkı, çarkın içinden geçen buharın basıncıyla doğrudan dönmesini sağlıyordu. Bu zamana kadar Murdoch'un sözleşmesi yeniden düzenlenmişti ve bu sayede cihazının patentini kendi adına alabildi.
Murdoch ayrıca basınçlı hava ile bir dizi deney yaptı ve bir silindirdeki bir mesajı bir tüp aracılığıyla hedeflenen varış noktasına iletmek için basınçlı hava kullanarak çalışan ilk pnömatik mesaj sistemini geliştirdi. Bu sistem London Pneumatic Despatch Company tarafından geliştirildi ve yaygın olarak kullanılmaya başlandı; Özellikle Harrods adlı Londralı bir giyim mağazası bu sistemi en azından 1960'lara kadar kullandı. Murdoch, ziyaretçilerin geldikleri zaman çaldıkları zilin sesinin evin içinde duyulabilmesi için de basınçlı hava kullanmıştır.
Murdoch'un diğer küçük icatlarından ve deneylerinden bazıları da şunlardı:
1784 veya 1785'te Cornwall'da ahşap boruları delmek için geliştirilen bir makine (1810'da bu, taş borular için daha da geliştirildi ve patenti alındı),
1803'te Soho'da bir duvarı yıkmak için kullanmaya çalıştığı bir buhar topu,
aynı yıl 3 cm'lik kurşun mermiler ateş edebilen bir buhar tabancası,
"bir linyit türü olan Jet görünümünde" bir malzeme üretmek için turba yosununu büyük basınç altında öğütüp sıkıştıran makineler.
Buharla çalışan lokomotif hareketi
William Murdoch'un adının pek bilinmediği önemli bir diğer buluşu da, Britanya'nın 1784'te çalışan ilk buharlı vagon veya yol lokomotifi modelidir. Fransız mühendis Nicolas-Joseph Cugnot, her biri 4-5 ton taşımak üzere tasarlanmış olan iki tam boyutlu çalışan buharlı araç inşa ederek (1769'dan itibaren) böyle bir cihazın faydasını zaten göstermişti. Tek gereken daha etkili bir tasarımın geliştirilmesiydi.
Murdoch'un bu ulaşım yöntemiyle ilgili düşüncelerinden ve planlarından ilk söz ettiği zamanlar; Mart 1784'te Cornwall'daki meslektaşı Thomas Wilson'ın Murdoch'un "bu yeni düşüncesi" hakkında Watt'a yazdığı zamandı:Yolda buharlı makinelerle araba çekmekten daha az şey değil... Önerdiği şeyin şimdiye kadar düşündüğünüz her şeyden farklı olduğunu ve cevabından kesinlikle emin olduğunu ve bundan kazanılacak çok para olduğunu söylüyor. Watt'tan Thomas Wilson'na gelen yanıtlar, böyle bir fikirde gelecek olmadığını düşündüğünü ve Murdoch'un Cornwall'daki hizmetlerini kaybetme korkusuyla onu plandan caydırmaya çalıştığını açıkça ortaya koyuyordu.
Boulton'dan gelen daha sonraki bir mektup, Murdoch'un fikirleriyle ilgili daha fazla ayrıntıyı da ortaya çıkarmıştır:Yoğunlaştırılmış Buharın çoğunu geniş Bakır levhalara vurarak yakalamayı öneriyor ve aşağı damlayan yoğunlaştırılmış kısım yakalanıp Kazana veya başka bir rezervuara geri döndürülebilir. Bu, yağmurda veya soğuk havalarda biraz işe yarayabilir ve Ufuk ile açılarına göre her tepede ve her vadide uygulamak için farklı boyutlarda revolver vana düzenlerine ihtiyaç vardır... Murdoch'un bu işi icra etmekten mahrum kalmaktansa, tüm korkak işlerinden ve çıkarlarından vazgeçmeyi tercih edeceğine gerçekten inanıyorum. Aynı mektupta Boulton, Watt'ı patent başvurusuna buharla çalışan bir araç için plan eklemeye de gizlice teşvik eder ve Watt da bunu kısa bir süre sonra yapar. Kendime ayırabildiğim zaman ve mekanda fırsat buldukça; tekerlekli araçların motorlarının bu tür tanımlarını verdim; ancak hala oldukça kusurlular ve yalnızca başkalarını benzer patentlerden uzak tutmaya hizmet edebilirler.
Ancak 1780lerde, Murdoch, buharlı arabasının çalışan bir modelini çoktan yapmıştı (günümüzde Thinktank, Birmingham Bilim Müzesi'nde bulunmaktadır) ve "Model buharlı vagonun 1784'te Redruth'ta Murdoch'un oturma odasının etrafında çalıştığını gören" tanıkların ifadeleri ortaya çıkmıştı. Bu, tamamen kendi gücüyle hareket eden insan yapımı bir makinenin Büyük Britanya'da kaydedilen ilk örneğidir.
Murdoch'un minyatür çalışma modeli, motoru ve kazanı iki büyük arka tekerleğin arasına yerleştirilmiş, altında suyu ısıtmak için bir ispirto ocağı ve önde daha küçük olan ön tekerleği döndüren bir yeke bulunan, yaklaşık 30 cm yüksekliğinde üç tekerlekli bir araçtı. Model lokomotifin mekaniği, kazan emniyet valfi, silindirin kısmen kazana daldırılması ve D-sürgülü valf hatlarında yeni bir valf sistemi kullanılması gibi bir dizi yeniliği de içeriyordu.
Bu model, tasarımı denemeye devam eden Murdoch tarafından yapılan tek model değildi ve Ağustos 1786'da bildiğimiz, farklı boyutta en az bir başka model daha yapmıştı. Öte yandan, Murdoch, Boulton & Watt için devam eden yoğun iş yükü, 1785'te yaptığı evliliği ve aynı yıl eşinin ikizlerinin doğumu nedeniyle 1784'ten 1786'ya kadar fikirleri üzerinde pek çalışmamış gibi görünmektedir. Murdoch, eşinin doğumundan kısa bir süre sonra ve üstelik ikinci bir model inşa edilmiş halde, buharlı lokomotifinin patentini almak için girişimlerde bulunmuştu. Ancak, Londra yolunda Exeter'de Boulton tarafından karşılandı. Boulton, onu patenti kaydetmeden Cornwall'a dönmeye ikna etti. Boulton'un 2 Eylül 1795'te Watt'a yazdığı gibi:Men almak için Londra'ya gideceğini söyledi ama çok geçmeden Steam Carg'ını göstermek ve bir patent almak için oraya gittiğini öğrendim. Bay W. Wilkn ona Sadler'ın söylediklerini anlatmıştı ve aynı şekilde gazetede Simmington'ın tüm Wms ateşini yeniden alevlendiren ve Buharlı Arabalar yapmak için imalarda bulunan buharlısını da okumuştu. Bununla birlikte, onu ertesi gün itinayla Cornwall'a dönmeye ikna ettim ve buna göre bugün öğlen buraya geldi. Sonra aracını çalıştırarak Rivers'ın büyük odasında bir Daire içinde bir veya iki Mil yaparak ateş Küreği, poker ve maşa taşıdı. Truro'daki King's Head Oteli'ndeki Rivers Great Room'daki buharlı arabanın bu gösterimi, Britanya'da hareket halindeki buharlı lokomotifin gösterildiği ilk halka açık gösteriydi.
1786'dan sonra Watt'ın veya Boulton'ın yazışmalarında Murdoch'ın Buharlı Arabalar üzerine çalışmasından başka söz edilmese de, işverenlerinin desteği olmadan üzerinde çalışmaya devam ettiğine dair çok sayıda kanıt bulunur ve bazıları tam boyutlu bir versiyonun yapıldığını da iddia etmektedir.
Hem tam boyutlu bir araba hem de modellerinden biri hakkında sık sık anlatılan bir hikaye, Murdoch'un bir gece arabasını dışarıda açık yolda test etmeye karar vermesi üzerinedir. Araç kısa süre sonra hızlanıp onu geride bırakınca peşinden koşmak zorunda kalmıştır. Aracı kovalarken, yükselen dumanı ve kazanın altında yanan ateşiyle arabasını şeytan sanan endişeli yerel bir din adamıyla karşılaştığı söylenir. Bu hikaye doğru olabilir; ancak, tam boyutlu bir buharlı arabadan çok bir modelle ilgili olması daha fazla ihtimal dahilindedir.
Sıklıkla anlatılan ve neredeyse uydurma olduğu kesin olan başka bir hikaye, Murdoch'un "gazla aydınlatılan buharlı bir araçla bir madenden diğer madene" seyahat etmesiyle ilgilidir. O dönemdeki yolların durumu göz önüne alındığında, bu pek inandırıcı gelmemektedir. Bununla birlikte, John Griffiths tarafından Murdoch'un 1790'larda bir ara tam boyutlu bir buharlı araç inşa etmiş olabileceği ve bu hikayenin kaynağı olabileceği de iddia ediliyor.
Buharlı lokomotifin daha sonra başkaları tarafından geliştirilmesinde önemli olan bir diğer gerçek, 1797 ve 1798'de Richard Trevithick'in William Murdoch'un (1782-1798) yaşadığı evin hemen bitişiğindeki Redruth'ta yaşamaya gelmesiydi. Trevithick, Murdoch'un deneylerini görüp etkilenmiş ve onun bu alandaki çalışmalarından kesinlikle haberdar olmuştur. Ayrıca Murdoch'un oğlu John'un, Trevithick ve Andrew Vivian'ın 1794'te bir model motor görmek için yaptıkları ziyaret hakkında anlattığı bir hikayesi de vardır:Tekerlekli araba motorunun modeli 1792 yazında yapıldı ve ardından Redruth sakinlerinin çoğuna gösterildi - yaklaşık iki yıl kadar sonra Trevithick ve A. Vivian babamın Redruth'taki evinine gelmişlerdi. . Babam, o gün ondan güçlü buharla ve vakumsuz çalışan tekerlekli araba motorunun modelini göstermesini istediklerini söyledi. Bu araç onlara hemen çalışır durumda gösterildi. Her halükarda, Watt'ın güvenmediği yüksek basınçlı buhar kullanma ihtiyacı nedeniyle Murdoch'un çalışmasına karşı çıkmış görünen Boulton ve Watt'ın desteği olmadan Murdoch, icadını ne geliştirebildi ne de tanıtabildi. Bu durum daha sonra ticari olarak geliştirme imkanını kullanabilen Trevithick ve diğerlerine bırakıldı.
Kimya alanındaki keşifleri
Murdoch, mekanik çalışmalarının yanı sıra kimya alanında da deneyler ve bir dizi keşifler yapmıştır. Bunlardan biri, ilk kez 1784'te kaydedilen, sal amonyak veya amonyum klorür ve demir talaşlarından yapılan demir çimentosunun keşfiydi ve görünüşe göre Murdoch, bu ürünü, iki bileşenin alet çantasında kazara karışması sonucu nasıl katı bir kütle oluşturduğunu gözlemlediğinde keşfedilmişti. Bu demir çimentosu, buhar motorlarının eklemlerini sabitlemek ve sertleştirmek için kullanıldı. Böylece sert ve dayanıklı bir conta oluşturulmuştu.
Murdoch'un patentini aldığı bir başka keşif de, Benzer malzemelerden ve aynı işlemlerle tamamen yeni bakır, vitriol ve farklı türde boya veya boya maddeleri, boyalar ve renklendiriciler ve ayrıca her türlü teknenin ve suya girmesi gereken tüm ahşapların diplerini solucanlardan, yabani otlardan, midyelerden ve genellikle bunlara yapışan veya yapışabilen diğer tüm pisliklerden korumak için bir bileşim yapma tekniği veya yöntemidir. Bu patent 1791'de dosyalandı ve o sırada geliştirilmemiş olmasına rağmen bu, anilin boyalarının ve kaplamalarının geliştirilmesinde ilk adım olarak kabul edilebilir.
İngiliz isinglass
1795'te Murdoch, Rusya'dan büyük bir masrafla ithal edilmesi gereken bulanıklıkları gidermek için biranın berraklaştırılmasında kullanılan mersin balığından elde edilen bir çökelti olan isinglass'ın yerini alacak bir ürün geliştirdi. Murdoch'un bu ikamesi kurutulmuş Morina'dan yapıldı ve camın maliyeti olan libre başına 25 şilinden çok daha ucuzdu. Bu maliyet tasarrufu o kadar cazipti ki, Londra Bira Üreticileri Komitesi buluşunu kullanma hakkı için 2000 sterlin ödemişti.
Murdoch'un isinglass yerine bulduğu ürün o kadar etkiliydi ki, ünlü kimyager Sir Humphry Davy, İngiliz Gümrük ve Vergi İdareleri tarafından açılan bir davada, "birayı saflaştırmak amacıyla kullanılmasının uygun olup olmadığı" sorusuna yanıt olarak şunu ifade etti: :Uygun şekilde hazırlanırsa, Isinglass ile aynı madde olduğuna inanıyorum. Murdoch'un "İngiliz balıklarından yapılmış Isinglass"ının kullanımı yaygınlaşarak devam etti ve İngiliz bira üreticilerinin ithal hammaddelere bağımlılığını azaltmada önemli bir rol oynadı.
Gazlı aydınlatma
Murdoch'un en iyi bilinen bir başka buluşu da, petrol ve donyağıyla üretilen ışığın yerine gazlı aydınlatmanın uygulanmasıdır. 1792'de kömür ve diğer malzemelerin ısıtılmasından elde edilen gazın aydınlatma için kullanılmasıyla ilgili ilk deneylerini yapmaya başlamıştı. Birçok kişi bu deneylerin bir mağarada gerçekleştiğine inanır. Bu süreci pratikte ilk kez ne zaman gösterdiğine dair bazı belirsizlikler vardır; ancak çoğu kaynak bunu 1792 ile 1794 yılları arasında olarak tanımlar. Murdoch'tan yaklaşık on yıl kadar önce, Hollandalı-Belçikalı akademisyen Jean-Pierre Minckelers, gazlı aydınlatmayı pratik ölçekte kullanan ilk kişiydi.
Gazı pratik amaçlarla kullanmak için öncelikle gazın üretimi ve tutulması için bir çalışma yöntemi geliştirmek gerekliydi. Bu sürecin mükemmelleştirildiği tarih konusunda da ciddi şüpheler vardır. Yine de, 1794 yılında Murdoch'un, üç veya dört ayak uzunluğğunda bir demir boru takılı ısıtılmış kömürler içeren küçük bir imbikten kömür gazı ürettiğine ve gazı eski bir silah namlusundan göndermeden ve ışık üretmesi için tutuşturmadan önce boruladığı çok sayıda kayıt mevcuttur.
Murdoch'un Redruth'taki evi, gazla aydınlatılan ilk evdi.
Sonraki birkaç yıl boyunca Murdoch, "farklı maddelerde bulunan gazların miktarı ve kalitesi ile bunların en iyi şekilde taşınması, depolanması, saflaştırılması ve aydınlatılması üzerine bir dizi deney" daha yaptı. William Fairbairn'in anlatımıyla, Murdoch'un ara sıra gazını taşınabilir bir fener olarak kullandığı biliniyor:"Karanlık bir kış gecesiydi ve oldukça kötü yollardan eve nasıl ulaşılacağı kolay kolay çözülemeyecek bir soruydu. Bununla birlikte Bay Murdoch, kaynakları bol olduğundan gaz fabrikasına gitti ve yanında bulunan bir keseyi doldurdu ve onu bir gayda gibi koltuğunun altına yerleştirerek eski bir tütün piposunun sapından bir gaz akışı başlatarak, Medlock Bank'a güvenle yürümemizi sağladı."1798 yılında Murdoch, Soho dökümhanesinde çalışmak için Birmingham'a döndü ve bir parçasıyla Soho ana binasının içini aydınlattığı gazla deneylerine devam etti. Bina o tarihlerde kalıcı olmayan bir şekilde, muhtemelen sadece kısmen aydınlatılmıştı. 1802'de, Amiens Barışı'nın halka açık kutlamalarının bir parçası olarak, Soho Foundry'nin dışını aydınlatarak aydınlatmasının halka açık bir gösterisini de yaptı. Gazla aydınlatılan ilk endüstriyel fabrika, fikrin ortaya atılmasından dört yıl sonra, 1805'te Murdoch tarafından tamamen aydınlatılan Manchester'daki Philips ve Lee pamuk fabrikasıydı. Başlangıçta bu fabrika 50 gaz lambası içeriyordu, ancak bu kısa süre sonra bu sayı 904'e çıktı. Bu projenin tamamlanması için geçen süre kısmen Murdoch tarafından büyük bir fabrikanın gazla aydınlatılmasını pratik ve uygun maliyetli hale getirmek için geliştirdiği süreçteki deneyler ve iyileştirmelerden (kokuyu gidermek için gazın kireçle arıtılması ve maksimum miktarda gaz elde etmek için kömürün ısıtılacağı en uygun ısı vb.) kaynaklanıyordu. Bu arada Murdoch, Boulton ve Watt için zamanının çoğunu alan diğer motor işleriyle ilgilenmeye devam ediyordu.
Gazla ilgili öncü çalışmalarına rağmen Murdoch, patent alamadığı için bu buluşundan hiçbir zaman para kazanmadı. Öte yandan bu, kısmen James Watt, Junior'ın keşfin patentlenemeyeceğine dair tavsiyesinin bir sonucu ve kısmen de, erken bir anilin boyası formu için 1791 yılında yaptığı önceki patentinin ticari başarısızlığının bir sonucu olabilir. Boulton & Watt'ın bu alandaki ticari katılımına rağmen, bir patent başvurusunda yaşanan bu başarısızlık, yeni gelişen gaz üretimi ve aydınlatma endüstrisini, eski asistanı Samuel Clegg ve Frederick Albert Winsor gibi diğer ticari çıkarların sömürüsüne açık bıraktı. Bunun nedeni de büyük ölçüde Boulton & Watt'ın 1809'da hakim oldukları fabrika ve fabrika aydınlatma pazarından, sokak ve ev aydınlatma pazarına genişlemek için yeterli çabayı gösterememesiydi. Bu isteksizliğin nedeni tam bilinmemekle birlikte ilgi eksikliği, potansiyel pazarın büyüklüğünü tahmin edememe ve daha küçük, daha az prestijli projelerde yer alma arzusundaki eksikliğine atfedilebilir. Mayıs 1809'da Boulton & Watt, bu alandaki tek gerçek rakipleri olan National Heat and Light Company için bir tüzük verilmesini engellemek için Parlamento'da lobi yapmadaki başarıları nedeniyle herhangi bir gaz pazarında çok az rekabetle karşı karşıya kaldılar. Ancak, tüzüğü 1812'ye kadar bloke etmesine rağmen, Boulton & Watt'ın gaz piyasasını veya teknolojisini geliştirmemesi ve 1814 yılında gaz işini bırakması nedeniyle ellerindeki bu büyük avantaj da israf edildi. Birkaç on yıl sonra Britanya'daki çoğu kasaba gazla aydınlatılmaya başlamış ve çoğu da kendi gaz fabrikalarını kurmuştu.
Gazla aydınlatma ve ısıtmanın faydalarının yanı sıra, kömür gazı üretme süreci, daha sonra başarıyla kullanılan bir dizi başka maddeyi de ortaya çıkardı. Bunlar arasında kola; amonyak; bir dezenfektan ve 1910'da icat edilen ilk sentetik plastik olan bakalitin bileşenlerinden biri olan fenol (karbolik asit); ve bir dizi organik kimyasal içeren kömür katranı. Kömür katranı daha sonra 1856 yılında William Henry Perkin tarafından ilk sentetik boya olan leylak rengini üretmek için kullanıldı ve 1853'te Charles Gerhardt tarafından şimdi aspirin olarak bilinen kimyasal asetilsalisilik asidi içerdiği bulundu.
"Caledonia" çarklı vapuru
Boulton ve Watt, teknelere buhar gücü uygulama girişimlerine az da olsa dahil olmuşlardı ve 1807'de Robert Fulton'a Hudson Nehri üzerinde çalışan ilk buharlı gemi olan North River Steamboat'un motorunu sağladılar (tekne daha sonra Clermont adını aldı). Murdoch, bu motorun tasarlanıp üretilmesinden ve aynı zamanda motorun tasarımı üzerinde de çalışan Fulton ile teknik ayrıntılar ve tasarımlar üzerinde anlaşmaya varılmasından birincil derecede sorumluydu. Boulton ve Watt ayrıca bir dizi başka deniz aracı için de motorlar sağlamıştı. Ancak, 1817'de James Watt Jr. tarafından Caledonia'nın satın alınmasına kadar deniz mühendisliği işine ciddi bir şekilde dahil olmamışlardı. Caledonia'yı yeniden donatma, yeni motorlar ve kazanlar inşa edip kurma ve onu denize elverişli ve yakıt tüketiminde verimli hale getirme görevi zor bir süreçti ve sık sık ateşlenmesine ve romatizma hastası olmasına rağmen Murdoch bu projeyi yönetti. Ağustos ayına gelindiğinde gemi, Londra'daki Surrey Commercial Docks'tan Gravesend'e planlanan rotasında test edilebildi ve ilk başta saatte 8 mil (mph) hız yaptı. Murdoch, deniz denemeleri sırasında, yakıt tüketimi üzerindeki etkisini ve küreklerin derinliğindeki değişikliklerin hızını ve motorlardan birinin mi yoksa her ikisinin mi kullanıldığını ölçmek için Caledonia'da deneyler yaptı. Böylece, hız kadar yükseldi.
Denemeler yapılırken Caledonia, rakiplerinin Sons of Commerce olduğu ve Londra'dan Gravesend'e giden rota için bir yarışa davet edildi. Aslında Gravesend'e giden iki yarış vardı ve her ikisini de Boulton ve Watt gemisi, ikinci denemede daha büyük bir farkla olmak üzere kazandı. Sonuç, Sons of Commerce'in sahiplerinin yeni bir vapur motoru için Boulton ve Watt'a sipariş vermesi oldu. Hem ticari müşteriler hem de Kraliyet Donanması için buharlı gemi motorları yanı sıra bir dizi başka sipariş de vardı ve Murdoch, denizcilik işinin tüm yönlerinde atıfta bulunulan ve ertelenen bu iş kolunun başıydı. 1813'ten 1825'e kadar, üzerinde çalışabilen deniz motorları Boulton ve Watt tarafından yapıldı ve yaklaşık 40 ila 60 gemide kullanıldı.
Denemeler tamamlandıktan kısa bir süre sonra Caledonia, Watt Jr. onu Rotterdam'a ve Ren nehrinin yukarısına Koblenz'e götürdüğünde İngiliz Kanalı'ndan da geçti.
Sonraki yıllar
Murdoch, 1808'de Royal Society'ye "Kömürden Gelen Gazın Ekonomik Amaçlara Uygulanmasının Hesabı" adlı bir makale sundu. O yıl, "hem ilk uygulama fikri hem de gazın ekonomik amaçlara ilk gerçek uygulaması" nedeniyle Rumford Altın Madalyası ile ödüllendirildi.
1817'de Murdoch, Birmingham dışında inşa ettiği büyük ve yeni bir eve taşındı. Evinde, gaz aydınlatması, basınçlı hava ile çalışan bir kapı zili ve bir klima sistemi dahil olmak üzere tasarladığı bir dizi merak ve yeniliği bir araya getirdi. Klima sistemi, Joshua Field tarafından "Odalara giren sıcak hava ile odaları ısıtmak için iyi bir sobası ve uygun yerlerden merdivenleri var" şeklinde tanımlandı. 1815'te Royal Pump Rooms, Leamington Spa'da klasik zamanlardan beri ilk yerçekimi beslemeli, borulu sıcak su sistemini tasarladı ve kurdu.
Eylül 1830'da, 76 yaşında sağlığı bozulan Murdoch'un Boulton & Watt ile 1810'da başlayan ortaklığı sona erdi ve bu noktada yılda 1.000 sterlin alıyordu. Bunun nedenleri, hem Boulton ve Watt'ın artan karsızlığı hem de Murdoch'un artan sağlık sorunları gibi görünüyor. Murdoch 1839'da 85 yaşında öldü. Handsworth'taki St. Mary's Kilisesi'ne gömüldü.
Onurlandırmaları ve ödülleri
1892'de gaz aydınlatmasının yüzüncü yıl dönümü kutlamalarında, Lord Kelvin tarafından Stirling'deki Wallace Anıtı'nda bir Murdoch büstü açıldı ve ayrıca St. Mary's Kilisesi'nde Sir Francis Legatt Chantrey tarafından yapılmış bir büstü bulunur.
Hayatı ve eserlerinin üzerine yazıldığı Lunar Society Aytaşları ile Murdoch, Boulton ve Watt'ı bir arada gösteren ve William Bloye tarafından yapılan bir heykel, adını da taşıyan Murdock Road, Birmingham'da yer alır. Ayrıca, Londra, Rotherhithe'de bir Murdoch Evi de vardır.
Redruth kasabasının Haziran ayında andığı bir Yıllık Murdoch Günü vardır. 2007 etkinliği, "Toprak, Rüzgar, Ateş ve Su" konulu pankartlarla okul çocuklarının bir geçit törenini ve Murdoch'un Buharlı Arabasının tam boyutlu, çalışır röprodüksiyonunun ilk halka açık yolculuğunu içeriyordu.
2019'da İskoç Mühendislik Onur Listesi'ne alındı.
Kaynaklar
Alıntı yapılan eserler
Genel kaynaklar
John Griffiths; Üçüncü Adam, William Murdoch'un Hayatı ve Zamanları 17541839 Siyah-beyaz fotoğraf plakaları ve diyagramları, Bibliyografya ve İndeks ile gösterilmiştir; André Deutsch; 1992;
Janet Thomson; Dünyayı Yakan İskoç, Gazlı Aydınlatmayı Mucit William Murdoch'un Hikayesi ; 2003;
Alec Murdock, "Light Without a Wick", University Press'te basılmıştır, Robert MacLehose, 1892 (torunun biyografik taslağı)