Bidrag til kemi

på det tidspunkt, hvor Cavendish begyndte sit kemiske arbejde, begyndte kemikere lige at erkende, at de “luft”, der blev udviklet i mange kemiske reaktioner, var forskellige enheder og ikke kun ændringer af almindelig luft. Cavendish rapporterede sit eget arbejde i tre papirer indeholdende eksperimenter på faktisk luft i 1766. Disse papirer tilføjede i høj grad viden om dannelsen af “brændbar luft” (hydrogen) ved virkningen af fortyndede syrer på metaller. Cavendish skelnet også dannelsen af kvælstofilter fra salpetersyre. Deres sande kemiske karakter var endnu ikke kendt, men Cavendishs beskrivelse af hans observationer havde næsten det samme logiske mønster, som om han tænkte i moderne termer, idet den væsentligste forskel var, at han brugte terminologien i phlogiston-teorien (det vil sige et brændende stof frigiver et princip om brændbarhed i sine omgivelser).

Cavendishs anden store fortjeneste er hans eksperimentelle pleje og præcision. Han målte brintens densitet, og selv om hans figur er halvdelen af, hvad den skulle være, er det forbløffende, at han endda fandt den rigtige størrelsesorden, i betragtning af hvor svært det var at styre et så uhåndterligt stof. Ikke at hans apparat var rå; hvor teknikkerne på hans tid tillod det, var hans apparat (som den pragtfulde balance, der overlevede ved Den Kongelige Institution) i stand til raffinerede resultater.

Cavendish undersøgte fermenteringsprodukterne og viste, at gassen fra fermentering af sukker ikke kan skelnes fra den “faste luft”, der er karakteriseret som en bestanddel af kridt og magnesia af sort (begge er på moderne sprog kulsyre).

et andet eksempel på Cavendishs tekniske ekspertise var eksperimenter med Rathbone-Place-vand (1767), hvor han satte den højest mulige standard for grundighed og nøjagtighed. Det er en klassiker af analytisk kemi. I den undersøgte Cavendish også fænomenet med tilbageholdelse af” kalkholdig jord ” (kridt, calciumcarbonat) i opløsning, og på den måde opdagede han den reversible reaktion mellem calciumcarbonat og kulsyre for at danne calciumbicarbonat, årsagen til midlertidig hårdhed af vand. Han fandt også ud af, hvordan man blødgør sådant vand ved at tilsætte kalk (calciumhydroksid).

i sin undersøgelse af metoderne til gasanalyse gjorde Cavendish en bemærkelsesværdig observation. Han gnistede luft med overskydende ilt (for at danne kvælstofilter) over alkali, indtil der ikke fandt mere absorption sted og bemærkede, at en lille mængde gas ikke kunne reduceres yderligere, “så hvis der er nogen del af den phlogistiserede luft i vores atmosfære, der adskiller sig fra resten og ikke kan reduceres til salpetersyre, kan vi med sikkerhed konkludere, at det ikke er mere end 1/120 del af helheden.”Som det nu er kendt, havde han observeret atmosfærens ædelgasser.

en af Cavendishs undersøgelser af det aktuelt spændende forbrændingsproblem gav et fremragende bidrag til grundlæggende teori. Uden at søge særlig at gøre det, bestemte Cavendish i 1784 sammensætningen af vand og viste, at det var en forbindelse af ilt og brint (“dephlogisticated air” og “brandfarlig luft”). Joseph Priestley havde rapporteret et eksperiment med Krigsdragt, hvor eksplosionen af de to gasser havde efterladt en dug på siderne af en tidligere tør beholder. Cavendish studerede dette, forberedte vand i målbar mængde og fik en omtrent korrekt figur for dens volumensammensætning.