アドリアン・ジャン・ピエール・ティロリエ

アドリアン・ジャン・ピエール・ティロリエ（1790 年 2 月 16 日 - 1844 年 12 月 2 日）は、固体二酸化炭素（「ドライアイス」）を初めて生成したフランスの発明家でした。

アドリアン・ジャン・ピエール・ティロリエは、1790年2月16日にフランスのパリで生まれました。^[1] 彼は弁護士ジャン・シャルル・ティロリエ (1756-1818) の息子でした。^{[1] [2]} ジャン・シャルルは、ある程度の悪評を得ました。^[3] 1786年、彼は「王妃の首飾り事件」でアレッサンドロ・ディ・カリオストロ伯爵の弁護人を務めました。この事件では、フランスの枢機卿 (ロアン枢機卿) が、仲介者を介してフランス王妃 (マリー・アントワネット) にダイヤモンドの首飾りを購入することで、彼女に気に入られようとしました。しかし、仲介者は枢機卿と宝石商を騙した詐欺師であることが判明しました。カリオストロ伯爵は詐欺への関与を疑われ逮捕されましたが、ティロリエは無罪の判決を勝ち取りました。ジャン＝シャルルは科学と機械工学にも興味を持っていた。彼は乗り物が川を渡れるようにラドー・プロンジュール（潜水車）を発明した。 ^[4] 1800年には煙を食べるストーブ（無煙ストーブ）を設計した。^[5] 1803年には隕石に関するパンフレットを出版し、^[6] 1812年には彗星に関するパンフレットを出版し、^[7] 1815年には科学に関する4巻本を出版した。^[8]

アドリアン・ティロリエがどこで科学教育を受けたかについては何も知られていないが、彼の父親が科学に興味を持っていたことは明らかである。アドリアンは弁護士として訓練を受けた可能性がある。^[9]

ティロリエの技術的研究に関する最初の言及は1826年に登場した。彼は灯台用の「静水圧ランプ」を開発し、特許を取得した。^[10] ランプが燃えて油が消費されると、硫酸亜鉛の濃い水溶液が溶液の貯蔵庫から油の貯蔵庫に流れ込み、油を押しのけてランプの芯への油の安定した流れを維持した。^[11]

1828 年までに、ティロリエのランプの競合製品が市場に登場し、ティロリエは特許侵害とみなして憤慨しました。(ティロリエのランプは、1804 年 12 月 15 日にジラール兄弟が、1810 年 3 月 8 日にヴェルジー氏が特許を取得していた類似の「静水圧ランプ」を改良したものです。) ティロリエはフランス科学アカデミーにこの問題の調査を依頼し、アカデミーは調査を行いましたが、アカデミーはティロリエと競合製品のランプはすべてジラール兄弟のランプよりも優れていると述べるだけだったので、ティロリエはあまり満足しませんでした。^[12] それにもかかわらず、ティロリエは1828年、1832年^[10]、そして1835年にもランプの 改良の特許を取得し続けました。 ^{[13] 1835年、ティロリエはセルロ氏（ランプ製造業者）とともに、}自動静的ランプと呼ばれる改良されたランプの特許を取得しました。^[14] 1837年、ティロリエはセルロ氏とソレル氏とともに、液体の熱膨張とサイフォンを使用してヒーターと貯蔵タンクの間で液体を循環させることで液体を加熱する装置の特許を取得しました。^[15]

1829年までに、アドリアン・ティロリエはガスを圧縮する機械を開発していた。裕福なフランス貴族のモンティオン男爵（1733-1820）は、フランスアカデミーが毎年授与する一連の賞を寄付していた。賞の一つは機械の改良に対するものだった。ティロリエは自分の圧縮機をコンテストに出品し、 1829年のモンティオン賞（賞金1,500フラン）を獲得した。^[16] 圧縮機は3つのシリンダーで構成されており、最大のシリンダーは直径7.5cmで、ピストンのストロークは14.6cm。中間のシリンダーは直径2.25cmで、ピストンのストロークは14.6cm。最小のシリンダーは直径0.6cmで、ピストンのストロークは24.7cmだった。圧縮機はロッカーアームで駆動され、ロッカーアームは10人のチームによって駆動されていた。最大および中間のシリンダーは、ロッカー アームの軸の反対側に対称的に配置されていました。最小のシリンダーは、中間のシリンダーと同じ軸の側に配置されていましたが、ロッカー アームの軸から 2 倍離れていました。ロッカー アームの各サイクルの半分の間、各ピストンはシリンダー内のガスを圧縮します。次の半サイクルの間、ガスは (おそらくチェック バルブを介して) 次のシリンダーに移され、さらに圧縮されます。コンプレッサーは 1,000気圧の圧力を生成できました。

ティロリエはその後、コンプレッサーにいくつかの改良を加えた。彼のオリジナルのコンプレッサーの問題の 1 つは、ガスを圧縮するために必要な力が、ピストンのストロークの底で最大になり、その時点でガスの圧力が最大になることだった。ティロリエは、この問題をフュゼを使用して解決した。フュゼとは、時計職人が、ゼンマイがほどけて力が弱くなったときに、時計のゼンマイが一定のトルクを発揮できるようにするために使用した装置である。ティロリエはフュゼの機能を逆転させた。彼のコンプレッサーでは、フュゼによって、コンプレッサーの動力源 (人力) から供給される一定の力が、ピストンがストロークの底に近づくにつれて増加する力に変換された。この改良により、以前は 10 人の人力が必要だったコンプレッサーを、1 人の人力で動かすことができるようになった。また、コンプレッサーの冷却方法を変更し、シリンダーの数を 3 から 2 に減らした。彼はこの改良されたコンプレッサーの特許を取得した。^{[17] [18]}

ティロリエは、1830年のモンティオン賞の競争に改良した圧縮機を出品し、再び機械改良賞（700フラン）を獲得した。^[19] 彼は、圧縮機の製品にいくつかの用途を予見していた。当初、彼は圧縮空気で大砲を動かすことができると考えていた。^{[20]しかし、後に彼は、圧縮空気は、水中ダイバー（}ポール・ルメール・ダンジェルヴィルなど）用の携帯用空気源として、炭酸ソーダ水として、油やシロップをフィルターに通して、油圧プレスの流体として、あるいは車両や潜水艦の動力源として使用できると示唆した。^[21]

1832年、ティロリエは「静水圧真空ポンプ」を提出し、再び機械の改良でモンティヨン賞を受賞した。これは水銀ポンプの一種で、水銀がチューブを流れ、そのチューブに真空にする容器からのチューブが接続されていた。水銀の流れが容器から空気の泡を捕らえ、その泡を容器から運び去る。^[22] ティロリエは300フランを授与された。

1832年、フランス政府の文書には、ティロリエがフランス郵便局の職員であり、パリのヴァンドーム広場21番地に住んでいたと記載されています。^[23]

1834年、ティロリエはフランス科学アカデミーに手紙を送り、新しい装置で生成された液体二酸化炭素の実験について説明しました。その装置により、「…化学的手段によって、数分のうちに1リットルの液化炭酸（すなわち二酸化炭素）を得た。」^[24]

ティロリエが考案した二酸化炭素液化装置は鋳鉄製のタンクを採用していた。^[25] しかし、鋳鉄は脆く、圧力がかかるとタンクが破裂する危険があった。この装置は危険なものだった。1840年12月30日、パリ薬学部の講義用に科学的デモンストレーションを準備していたオスミン・エルヴィがティロリエの装置の1つを操作していたところ、ガス発生シリンダーが爆発した。破片がエルヴィの足を骨折させ、片足を切断しなければならなくなり、数日後に感染症で死亡した。^[26] 爆発の危険性を減らすため、鋳鉄は錬鉄に置き換えられた。^[25]

1845年までに、ベルギーの化学者ダニエル・ジョセフ・ブノワ・マレスカ（1803-1858）とフランソワ・マリー・ルイ・ドニー（1822-1896）は、鉄を銅と鉛に置き換えました。^[27] 装置とその操作の説明は、フランスの化学者シャルル・アドルフ・ウルツによって提供されました：^[28]

この装置は発電機と容器から構成されています。発電機は円筒形の鉛ボイラーで、赤銅で覆われ、鍛造鉄片で補強されています。このボイラーの容量は 6 ～ 7 リットルです。発電機は鋳鉄製のベースの 2 点間に吊り下げられています。容器は、鉄の輪で囲まれた銅の円筒に収められた鉛の容器から形成されています。発電機の開口部は、ねじ込みキャップで密閉されており、そのキャップはキャップの軸に沿って穴が開けられ、バルブが取り付けられています。容器にも同様に上端に開口部​​があり、この開口部に銅管を挿入します。銅管は容器のほぼ底まで下がり、外側にバルブが取り付けられています。容器と発電機の接続は銅管によって確立されます。炭酸ガスを生成するには、炭酸水素ナトリウム 1,800 グラム、約 35° [C、95°F] の水 4.5 リットル、および濃硫酸 1 キログラムが入った円筒形の銅カップを生成器に投入します。銅カップを生成器の軸に沿って置き、生成器を閉じて、軸 [鋳鉄製の土台の 2 つの支持点] を中心に揺らします。こうすると、酸が流れて炭酸水素ナトリウムと反応します。10 分後、バルブを開いて炭酸ガスを容器に流します。装置の 2 つの部分の間に存在する温度差により、酸が蒸留されます。次に、同じ方法で容器に流し込む炭酸ガスの新たな調製に進みます。この手順を 5 回または 6 回繰り返すと、最大 2 リットルの液体 [炭酸ガス] を蓄積できます。

二酸化炭素を液化した最初の人物はティロリエではなかった。 マイケル・ファラデーは1823年にそれを液化していた。^[29] しかし、液体二酸化炭素を十分かつ確実に供給できたことで、ティロリエは蒸気密度や温度による異常な膨張率などの特性を幅広い条件下で観察し、測定することができた。^[30]

1835年10月12日のフランス科学アカデミーの会議で、アドリアン・ティロリエが二酸化炭素を固体化したと述べた手紙が読み上げられた。^[31]

原文: Si l'on dirige un Jet d'acide Carbonique dans l'intérieur d'une petite fiole de verre, elle se remplit prompement, et presque en entier, d'une matièr blanche, pulvérulente, floconneuse, qui adhère fortement aux parois 、et qu'on ne peut、退職者、qu'en、brisant laブテイユ。

翻訳: 小さなガラス瓶の中に炭酸ガス（二酸化炭素）を噴射すると、すぐに内部が白く粉状のふわふわした物質でほぼ完全に満たされ、その物質は瓶の壁に強く付着し、瓶を割ってしか取り除くことができません。

ティロリエのドライアイスの発見で特に興味深いのは、フランス科学アカデミーの科学者グループが彼に何を達成したかを説明するまで、彼が二酸化炭素を固体化したことに気づかなかったことである。^[32]

原文: M. Thénard fait remarquer que M. Thilorier n'avait pas encore imaginé, au moment de la visite des commissaires de l'Académie, que lasubstance blanchâtre obtenue par lui fût de l'acide Carbonique Solide。 Ce fait, dit-il, a été reconnue et constaté par la Commission: c'est elle qui a soumis l'acide à la plupart des expériences citées par lauteur.

翻訳: テナール氏（フランスの化学者ルイ・ジャック・テナール（1777年 - 1857年））は、アカデミーの委員が訪問した時点では、ティロリエ氏が得た白っぽい物質が固体の炭酸であるとはまだ考えていなかったと指摘しました。この事実は委員会によって認識され、記録されたと彼は言います。著者（ティロリエ氏）が引用したほとんどの実験にその酸を提出したのは委員会です。

ティロリエは、液体二酸化炭素が空気中の水蒸気を小瓶の上で凍らせたと考えていたが、「雪」が溶けるのではなく昇華したことに困惑した。^[33]

ティロリエは固体二酸化炭素の性質についてフランス科学アカデミーに報告した。ティロリエの業績はフランス国内だけでなくドイツ、イギリス、アメリカでも報道された。^[34]

フランスの実証主義者オーギュスト ・コントは、ティロリエの気体研究に非常に感銘を受け、実証主義暦の9番目の月20日をイギリスの化学者ジョン・ドルトンとティロリエに捧げた。^[35]

ドライアイスをジエチルエーテルと混ぜると「チロリエの混合物」と呼ばれた。 ^{[36] [37]}これはおそらく、1835年にチロリエが液体二酸化炭素とエーテルの混合物を物体に吹き付けると極度の冷気が発生することに気付いていたためと思われる。^[38]その後、減圧下では-110℃という低温を維持できることがわかった。^[39] これらの混合物（「ドライアイス浴」）は、実験中に低温を維持するために使用できた。

残念なことに、アドリアン・ティロリエは、ほとんどすべての技術論文で、自分の名前を単に「ティロリエ」と記していた。 ^[40]同様に、他の人が技術論文で彼に言及するときも、彼の名前は「ティロリエ」とだけ記されていた。このため、学者が彼を特定しようとする努力が妨げられた。^[41] ポール・テナールが、1835年にティロリエに彼の「雪」は実際には固体化した二酸化炭素であると説明した化学者である父ルイ・テナールの伝記を書いたことで、混乱はさらに深まった。その伝記の脚注で、ポール・テナールはドライアイスを発見した「ティロリエ」を、エコール・ポリテクニークの1815年卒の学生「シャルル・サンタンジュ・ティロリエ」であると特定した。^[42] この（誤った）特定は、ハーバード大学の大学院生であるデュアン・HD・ローラーが1952年に発表した論文で言及した。^[43] その結果、多くの情報源はシャルル・サンタンジュ・ティロリエがドライアイスを発見したと主張している。

1960年代、フランスの学者マドレーヌ・アンブリエール＝ファルジョーは、オノレ・ド・バルザックの小説『絶対の探求』に登場する「狂気の科学者」バルタザール・クラエスのモデルとなった人物を特定しようとしていた。彼女の研究によると、クラエスはアドリアン＝ジャン＝ピエール・ティロリエに（部分的に）触発されたという。^[44] 2003年までに、オランダの科学史家ヨースト・メルテンスは、アンブリエール＝ファルジョーがティロリエについて行った発見の多くを検証した。^[1]

「ティロリエ」が実際にはアドリアン・ジャン・ピエール・ティロリエであることは、フランス政府の文書、特に特許によって証明されています。1826 年に取得した静水圧ランプの特許には、パリの「ティロリエ (アドリアン・ジャン・ピエール)」という名前が記載されています。1831 年に取得したガス圧縮機の特許にも「ティロリエ (アドリアン・ジャン・ピエール)」という名前が記載されており、パリの「郵便局管理局」(つまり郵便局) の従業員として記載されています。1832 年のフランス王国の法律公報にも「ティロリエ (アドリアン・ジャン・ピエール)」という名前が記載されており、パリのヴァンドーム広場 21 番地に居住する郵便局の従業員であり、ガス圧縮機の発明者として記載されています。^[23] 1835年、政府の機関紙「ラ・フランス・インダストリエル」には、パリのブローイ通り4番地に居住し、静水圧ランプの特許を取得した人物として「ティロリエ（アドリアン・ジャン・ピエール）」と記載されている。 ^[45] 1836年、「ロンドン芸術科学ジャーナル」および「特許発明レパートリー」には、静水圧ランプの特許を取得した人物として、フルネームで記載されている。^[46]