험프리 데이비

1.1. 어린 시절과 교육

데이비가 태어난 펜잔스는 당시 "초자연적이고 괴물 같은 것에 대한 거의 무한한 신뢰"로 특징지어졌으며, "중산층과 상류층 사이에서는 문학에 대한 취향이 거의 없었고, 과학에 대한 취향은 더욱 적었다... 사냥, 사격, 레슬링, 닭싸움 등이 일반적으로 술 취함으로 끝나는 것이 그들이 가장 즐기는 일이었다"고 그의 동생이자 화학자인 존 데이비는 회고했다.

데이비는 6세에 펜잔스 문법 학교에 입학했다. 3년 후 가족은 러드그번 근처의 바르펠로 이사했고, 이후 학기 중에는 대부이자 후견인이었던 존 톤킨의 집에서 기숙했다. 1793년 문법 학교를 떠난 후 톤킨은 그가 트루로 문법 학교에서 레브 박사 카듀 밑에서 교육을 마치도록 학비를 지불했다. 카듀 박사는 엔지니어이자 왕립학회 펠로우인 데이비스 기디에게 보낸 편지에서 "그가 나중에 그토록 두드러진 재능을 보일 줄은 몰랐다"고 건조하게 말했다. 데이비는 시를 쓰고, 발렌타인 카드를 만들고, 천일야화 이야기를 들려주며 학교 친구들을 즐겁게 했다. 데이비는 어머니에게 보낸 편지에서 학창 시절을 회고하며 "배움은 본래 진정한 즐거움인데, 대부분의 학교에서 그것이 고통으로 만들어진다는 것은 얼마나 불행한 일인가"라고 썼다. 그는 이어서 "어린 시절 나 자신에게 많이 맡겨지고 특별한 학습 계획에 얽매이지 않은 것이 다행이라고 생각한다... 지금의 나는 나 스스로 만들었다"고 덧붙였다. 그의 동생은 데이비가 "타고난 활력"과 "군중보다 그 소유자를 높이는 진정한 천재성, 즉 지적 능력"을 가지고 있었다고 말했다.

1.2. 견습 및 초기 과학적 탐구

1794년 데이비의 아버지가 사망한 후, 톤킨은 그를 펜잔스에서 개업한 외과 의사 존 빙엄 보라스에게 견습생으로 보냈다. 약제사의 조수로 일하면서 그는 집에서 초기 실험을 시작했고, 이는 친구들과 가족에게 많은 불만을 샀다. 예를 들어, 그의 누나는 부식성 물질이 자신의 옷을 망치고 있다고 불평했으며, 적어도 한 친구는 "교정 불가능한" 데이비가 결국 "우리 모두를 공중으로 날려버릴 것"이라고 생각했다.

1797년, 데이비는 프랑스인 난민 사제로부터 프랑스어를 배운 후 앙투안 라부아지에의 화학 원론(Traité élémentaire de chimie)을 읽었다. 이 경험은 그의 미래 연구에 큰 영향을 미쳤으며, 이는 라부아지에의 연구와 프랑스 화학자들의 지배에 대한 반작용으로 볼 수 있다.

시인으로서 데이비는 160편이 넘는 시를 썼으며, 대부분 그의 개인 노트에 남아있다. 그가 쓴 시의 대부분은 출판되지 않았고, 그는 대신 몇 편을 친구들과 공유했다. 그의 알려진 시 중 8편이 출판되었다. 그의 시는 자신의 경력에 대한 견해와 인간 삶의 특정 측면에 대한 인식을 반영했다. 그는 인간의 노력과 죽음, 형이상학, 지질학, 자연 신학, 화학과 같은 삶의 측면에 대해 썼다. 존 에어턴 패리스는 젊은 데이비가 쓴 시들이 "고귀한 천재의 흔적을 담고 있다"고 평했다. 데이비의 첫 현존하는 시인 "천재의 아들들(The Sons of Genius)"은 1795년으로 거슬러 올라가며, 젊음의 전형적인 미숙함이 특징이다. 이후 몇 년 동안 쓰인 다른 시들, 특히 "마운트 베이에서(On the Mount's Bay)"와 "세인트 마이클스 마운트(St Michael's Mount)"는 묘사적인 운문이다. 처음에는 자신의 경력과 삶 전반에 대한 견해를 반영하여 무작위적으로 시를 쓰기 시작했지만, 그의 마지막 시들은 대부분 불멸과 죽음에 집중되었다. 이는 그가 건강 악화와 경력의 쇠퇴를 겪기 시작한 이후였다.

데이비의 1796년경 그림 세 점이 펜잔스의 펜리 하우스 박물관에 기증되었다. 하나는 굴발 위에서 교회, 마운트 베이, 세인트 마이클스 마운트를 보여주는 풍경이며, 다른 두 점은 스코틀랜드의 로크 로몬드를 묘사한다.

17세에 그는 퀘이커교도 친구이자 멘토였던 로버트 던킨과 열의 물질성 문제에 대해 논의했다. 던킨은 "험프리, 자네는 내가 평생 만난 사람 중에 가장 말꼬리 잡는 재주가 있는 사람이야"라고 말했다. 어느 겨울날 그는 데이비를 라리건 강으로 데려가 두 개의 얼음판을 함께 문지르면 움직임으로 인해 얼음이 녹을 만큼 충분한 에너지가 발생하고, 움직임이 멈춘 후에는 재응고에 의해 조각들이 다시 합쳐진다는 것을 보여주었다. 이는 데이비가 왕립 연구소의 강의실에서 선보여 상당한 주목을 받은 유사 실험의 조잡한 형태였다. 왕립 연구소의 교수가 된 데이비는 던킨에게서 배운 많은 독창적인 실험들을 반복했다.

2.1. 기체 연구소에서의 활동

당시 의사이자 과학 저술가인 토머스 베드도스와 지질학자 존 헤일스톤은 플루톤설과 넵투누스설의 장단점에 대한 지질학적 논쟁에 참여하고 있었다. 그들은 베드도스의 친한 친구인 기디와 함께 콘월 해안을 조사하기 위해 여행했고, 데이비를 알게 되었다. 베드도스는 브리스톨에 '기체 연구소'라는 의학 연구 시설을 설립했으며, 실험실을 감독할 조수가 필요했다. 기디는 데이비를 추천했고, 1798년 그레고리 와트는 베드도스에게 데이비의 젊은이의 열과 빛에 대한 연구(Young man's Researches on Heat and Light)를 보여주었으며, 이는 나중에 웨스트 컨트리 기고(West-Country Contributions)의 첫 권에 출판되었다. 오랜 협상 끝에 데이비의 어머니와 보라스는 데이비의 떠남에 동의했다. 톤킨은 데이비가 고향에서 외과 의사로 남아 있기를 원했지만, 데이비가 베드도스 박사에게 가겠다고 주장하자 유언장을 변경했다.

1798년 10월 2일, 데이비는 브리스톨의 기체 연구소에 합류했다. 이 연구소는 인공적으로 생산된 공기와 가스(실험적으로 또는 인공적으로 생산된 가스)의 의학적 효능을 조사하기 위해 설립되었으며, 데이비는 다양한 실험을 감독해야 했다. 베드도스 박사와 데이비 사이에 합의된 조건은 관대했으며, 데이비가 어머니를 위해 아버지의 재산에 대한 모든 권리를 포기할 수 있도록 했다. 그는 의학 직업을 포기할 의도는 없었으며 에든버러에서 공부하고 졸업하기로 결심했지만, 곧 연구소의 일부를 볼타 전지로 채우기 시작했다. 브리스톨에 사는 동안 데이비는 건강 때문에 연구소에 머물던 더럼 백작을 만났다.

데이비는 실험실 작업에 정력적으로 몰두했으며, 소설가 마리아 에지워스의 여동생인 안나 베드도스 부인과 오랜 낭만적인 우정을 형성했다. 그녀는 산책과 지역의 다른 아름다운 풍경을 안내하는 역할을 했다. 비평가 모리스 힌들은 데이비와 안나가 서로에게 시를 썼다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 와히다 아민은 1803년에서 1808년 사이에 "안나"에게 쓴 여러 편의 시와 그녀의 유아에게 쓴 한 편의 시를 필사하고 논의했다.

1799년, 웨스트 컨트리 기고(West-Country Collections)의 첫 권이 발행되었다. 절반은 데이비의 에세이 열, 빛, 그리고 빛의 조합에 대하여(On Heat, Light, and the Combinations of Light), 인산소와 그 조합에 대하여(On Phos-oxygen and its Combinations), 그리고 호흡 이론(Theory of Respiration)으로 구성되었다. 1799년 2월 22일, 데이비는 데이비스 기디에게 "나는 이제 칼로릭설의 비존재를 빛의 존재만큼이나 확신한다"고 썼다.

1799년, 데이비는 아산화질소를 포함한 일부 가스의 생리적 작용에 대한 실험으로 점점 더 잘 알려지게 되었다. 이 가스는 1772년 자연 철학자이자 화학자인 조지프 프리스틀리에 의해 처음 합성되었으며, 그는 이를 '탈플로지스톤 질소 공기'라고 불렀다(플로지스톤 참조). 프리스틀리는 그의 저서 다양한 종류의 공기에 대한 실험과 관찰(Experiments and Observations on Different Kinds of Air)(1775)에서 자신의 발견을 설명했는데, 여기에서 질산으로 적신 철 부스러기를 가열하여 "감소된 질소 공기"를 준비하는 방법을 설명했다. 4월 10일 기디에게 보낸 또 다른 편지에서 데이비는 "어제 실험을 반복하는 것이 얼마나 필요한지를 증명하는 발견을 했다. 아산화질소(웃음 가스)는 순수할 때 완벽하게 호흡 가능하다. 그것은 질소 가스를 포함할 때만 유해하다. 나는 그것을 순수하게 만드는 방법을 찾았다"고 알렸다. 그는 16쿼트의 가스를 거의 7분 동안 들이마셨고, 그것이 "나를 완전히 취하게 만들었다"고 말했다. 데이비 자신 외에도 그의 열정적인 실험 대상에는 시인 친구인 로버트 사우디와 새뮤얼 테일러 콜리지, 그리고 그레고리 와트와 제임스 와트 등 다른 친한 친구들이 포함되었다. 제임스 와트는 데이비의 아산화질소 흡입 실험을 용이하게 하기 위해 휴대용 가스 챔버를 만들었다. 한때 이 가스는 숙취 치료제로서의 효능을 판단하기 위해 와인과 함께 사용되기도 했다(그의 실험 노트에는 성공으로 기록되어 있다). 이 가스는 데이비의 친구들과 지인들 사이에서 인기가 있었고, 그는 이 가스가 외과 수술 시 통증을 완화하는 데 유용할 수 있다고 언급했다. 마취제는 데이비가 사망한 지 수십 년이 지난 후에야 의학이나 치과에서 정기적으로 사용되었다.

가스 실험에서 데이비는 상당한 위험을 감수했다. 입안의 공기와 결합하여 질산 (HNO₃)을 형성했을 수 있는 산화질소의 호흡은 점막을 심하게 손상시켰고, 일산화탄소 실험에서 4쿼트의 "순수 탄화수소" 가스를 흡입하려 시도했을 때 그는 "소멸 속으로 가라앉는 것 같았다". 야외로 옮겨진 후 데이비는 희미하게 "나는 죽지 않을 것 같다"고 말했지만, 고통스러운 증상이 멈추기까지 몇 시간이 걸렸다. 데이비는 비틀거리며 실험실을 나와 정원으로 가면서 자신의 맥박을 잴 수 있었고, 그의 노트에는 "실처럼 가늘고 지나치게 빠르게 뛰었다"고 묘사했다.

1799년 동안 베드도스와 데이비는 주로 잉글랜드 서부에서 얻은 물리 및 의학 지식에 대한 기고(Contributions to physical and medical knowledge, principally from the west of England)와 열, 빛, 그리고 빛의 조합에 대한 에세이, 새로운 호흡 이론과 함께. 산소 가스의 생성과 유기체의 색깔 원인에 대하여(Essays on heat, light, and the combinations of light, with a new theory of respiration. On the generation of oxygen gas, and the causes of the colors of organic beings)를 출판했다。그들의 실험 작업은 미흡했으며, 이 출판물들은 혹독한 비판을 받았다. 후년에 데이비는 이러한 미숙한 가설들을 출판한 것을 후회했으며, 나중에 이를 "실험과 관찰의 빛이 진실로 인도하지 못한 오용된 천재의 꿈"이라고 지칭했다. 그러나 이러한 비판은 데이비가 실험 기술을 다듬고 개선하도록 이끌었으며, 그는 연구소에서 남은 시간을 점점 더 실험에 몰두했다.

1799년 12월, 데이비는 처음으로 런던을 방문하여 친구들의 범위를 넓혔다. 데이비는 윌리엄 고드윈의 일기에 등장하며, 그들의 첫 만남은 1799년 12월 4일로 기록되어 있다. 1800년, 데이비는 기디에게 "가스 실험의 간격 동안 갈바니 실험을 성공적으로 반복하고 있다"고 알렸는데, 이는 "1월부터 4월까지 거의 끊임없이 그를 차지했다". 1800년, 데이비는 주로 아산화질소와 그 호흡에 관한 화학 및 철학 연구(Researches, Chemical and Philosophical, chiefly concerning Nitrous Oxide and its Respiration)를 출판했으며, 더 긍정적인 반응을 얻었다.

윌리엄 워즈워스와 새뮤얼 테일러 콜리지는 1800년에 레이크 디스트릭트로 이사했고, 데이비에게 서정적 발라드의 브리스톨 출판사인 빅스 앤 코틀과의 문제를 처리해달라고 요청했다. 콜리지는 1800년 7월 16일자 편지에서 데이비에게 두 번째 판(워즈워스의 "서정적 발라드 서문"이 처음 포함된 판)의 교정을 봐달라고 요청했다: "서정적 발라드의 시트들을 좀 봐주시겠습니까". 워즈워스는 이어서 1800년 7월 29일 데이비에게 편지를 보내 시의 첫 번째 원고 시트를 보내면서 특별히 교정해달라고 요청했다: "구두법에 문제가 있는 것이 있다면 무엇이든 고쳐주십시오. 저는 부끄럽게도 그 일에 능숙하지 못합니다". 워즈워스는 1800년 가을에 병을 앓았고 두 번째 판을 위한 시를 보내는 데 늦었다. 이 책은 1800년으로 날짜가 기재되었음에도 불구하고 1801년 1월 26일에 출판되었다. 데이비의 잘못인지 알 수는 없지만, 이 서정적 발라드 판에는 시 "마이클"이 미완성으로 남겨지는 등 많은 오류가 포함되어 있었다. 앞 표지에 "클리프턴 1800년 8월부터 11월까지"라고 표시된 개인 노트에서 데이비는 자신의 서정적 발라드인 "내가 길을 걷고 있을 때(As I was walking up the street)"를 썼다. 워즈워스는 데이비의 시에서 "시인 워즈워스의 운율로(By poet Wordsworths Rymes)"라는 구절로 평범한 삶을 기록하는 사람으로 등장한다.

2.2. 왕립 연구소에서의 활동

1799년, 벤저민 톰프슨 (럼퍼드 백작)은 런던에 '지식 확산을 위한 기관', 즉 왕립 연구소의 설립을 제안했다. 앨버말 스트리트의 건물은 1799년 4월에 매입되었다. 럼퍼드는 연구소의 비서가 되었고, 토머스 가넷 박사가 첫 번째 강사였다.

1801년 2월, 데이비는 조지프 뱅크스, 벤저민 톰프슨, 헨리 캐번디시로 구성된 왕립 연구소 위원회로부터 면접을 받았다. 데이비는 1801년 3월 8일 데이비스 기디에게 뱅크스와 톰프슨이 제안한 제안, 런던으로의 이사 가능성, 그리고 갈바니즘 연구 자금 지원 약속에 대해 편지를 썼다. 그는 또한 치료용 가스에 대한 베드도스와의 추가 협력이 없을 수도 있다고 언급했다. 다음 날 데이비는 왕립 연구소의 새로운 직책을 맡기 위해 브리스톨을 떠났다. '험프리 데이비는 왕립 연구소의 화학 조교수, 화학 실험실 책임자, 그리고 연구소 저널의 보조 편집자로서 고용되며, 연구소 내 방을 사용하고 석탄과 양초를 제공받으며, 연간 100파운드의 급여를 받기로 결정되었다.'

1801년 4월 25일, 데이비는 비교적 새로운 주제인 '갈바니즘'에 대한 첫 강의를 했다. 그와 그의 친구 콜리지는 인간 지식과 진보의 본질에 대해 많은 대화를 나누었으며, 데이비의 강의는 청중에게 과학적 발견을 통해 발전하는 인간 문명의 비전을 제시했다. "그것[과학]은 그에게 거의 창조적이라고 할 수 있는 힘을 부여했다. 이는 그가 주변의 존재들을 수정하고 변화시킬 수 있게 했으며, 그의 실험을 통해 자연에 단순히 학자로서 수동적으로 그녀의 작동을 이해하려고만 하는 것이 아니라, 오히려 자신의 도구를 가지고 능동적으로 주인으로서 질문할 수 있게 했다." 첫 강의는 극찬을 받았고, 6월 강의까지 데이비는 존 킹에게 그의 마지막 강의에 거의 500명이 참석했다고 썼다. "호흡, 아산화질소, 그리고 무한한 박수가 있었다. 아멘!" 데이비는 그의 대중적 지위를 즐겼다.

데이비의 강의는 화려하고 때로는 위험한 화학 시연과 과학 정보를 포함했으며, 젊고 잘생긴 남자에 의해 상당한 쇼맨십으로 발표되었다. 데이비는 또한 강의에 시적이고 종교적인 해설을 포함하여, 하나님의 설계가 화학적 조사를 통해 드러난다고 강조했다. 종교적 해설은 부분적으로는 청중의 여성들에게 호소하려는 시도였다. 데이비는 많은 계몽주의 동시대인들처럼 여성 교육과 과학 활동에 대한 여성의 참여를 지지했으며, 심지어 여성들이 왕립학회의 저녁 행사에 참석하도록 허용해야 한다고 제안하기도 했다. 데이비는 런던 주변에서 많은 여성 팬을 확보했다. 길레이의 풍자 만화에서는 그림에 그려진 참석자 중 거의 절반이 여성이다. 그의 여성 지지는 데이비가 상당한 가십과 암시의 대상이 되었고, 비남성적이라는 비판을 받게 했다.

1802년, 험프리 데이비는 당시 왕립 연구소에서 세계에서 가장 강력한 전기 배터리를 가지고 있었다. 이를 통해 데이비는 백금 얇은 조각에 전류를 흘려 최초의 백열등을 만들었다. 백금은 녹는점이 매우 높기 때문에 선택되었다. 이는 실용적으로 사용될 만큼 충분히 밝거나 오래 지속되지 않았지만, 원리를 입증했다. 1806년까지 그는 런던의 왕립학회에 훨씬 더 강력한 형태의 전기 조명을 시연할 수 있었다. 이는 두 개의 숯 막대 사이에 생성된 전기 아크에서 빛을 내는 초기 형태의 아크 등이었다.

데이비의 갈바니즘 강의 시리즈가 끝났을 때, 그는 농업 화학에 대한 새로운 시리즈로 나아갔고, 그의 인기는 계속해서 치솟았다. 1802년 6월, 연구소에서 1년 남짓 만에 23세의 나이로 데이비는 영국 왕립 연구소의 정식 강사로 지명되었다. 가넷은 건강상의 이유를 들어 조용히 사임했다.

1804년 11월 데이비는 왕립학회 펠로우가 되었고, 나중에 이 학회의 회장이 되었다. 그는 1807년 런던 지질학회의 창립 회원 중 한 명이었고 나중에 펠로우가 되었다. 그는 1810년 스웨덴 왕립 과학원의 외국인 회원으로, 미국 철학회의 명예 회원으로 선출되었고, 1822년에는 미국 예술 과학 아카데미의 외국인 명예 회원으로 선출되었다.

3.1. 전기화학 및 원소 분리

데이비는 볼타 전지를 이용한 전기분해 분야의 선구자로서, 일반적인 화합물을 분해하여 많은 새로운 원소를 준비했다. 그는 이어서 용융 염을 전기분해하여 칼륨과 나트륨과 같은 여러 새로운 금속을 발견했다. 이들은 알칼리 금속으로 알려진 매우 반응성이 높은 원소들이다. 데이비는 1807년에 수산화칼륨 (KOH)에서 칼륨을 추출하여 발견했다. 19세기 이전에는 칼륨과 나트륨 사이에 구분이 없었다. 칼륨은 전기분해로 분리된 최초의 금속이었다. 데이비는 같은 해 용융된 수산화나트륨에 전류를 통과시켜 나트륨을 분리했다.

1808년 상반기 동안 데이비는 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화스트론튬, 산화바륨을 포함한 알칼리 토금속에 대한 일련의 추가 전기분해 실험을 수행했다. 6월 초, 데이비는 스웨덴 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스로부터 편지를 받았는데, 그와 폰틴 박사가 수은 음극을 사용하여 산화칼슘과 산화바륨을 전기분해함으로써 칼슘과 바륨의 아말감을 성공적으로 얻었다고 주장했다. 데이비는 거의 즉시 이 실험들을 성공적으로 반복했으며, 베르셀리우스의 방법을 산화스트론튬과 산화마그네슘으로 확장했다. 그는 이 아말감들이 공기에 노출되면 몇 분 안에 산화되지만, 나프타에 잠겨 있을 때는 흰색 껍질로 덮이기 전까지 장기간 보존될 수 있음을 주목했다.

1808년 6월 30일, 데이비는 왕립학회에 바륨, 칼슘, 스트론튬, 그리고 마그늄(나중에 마그네슘으로 변경됨)이라는 네 가지 새로운 금속을 성공적으로 분리했다고 보고했으며, 이는 나중에 왕립학회 철학회보(Philosophical Transactions)에 출판되었다. 데이비는 마그늄이 "의심할 여지 없이 이의가 있는" 이름임을 인정했지만, 더 적절한 이름인 마그네슘이 이미 금속성 망가니즈에 적용되고 있었고 모호한 용어를 피하고 싶었다고 주장했다. 이 실험들에서 수집된 관찰 결과는 데이비가 1809년에 붕소를 분리하는 데도 기여했다. 베르셀리우스는 데이비의 1806년 베이커리안 강연 전기의 몇 가지 화학 작용에 대하여(On Some Chemical Agencies of Electricity)를 "화학 이론을 풍요롭게 한 최고의 논문 중 하나"라고 평가했다.

3.2. 기체 연구

데이비는 1799년 아산화질소의 생리적 작용에 대한 실험으로 유명해졌다. 이 가스는 1772년 조지프 프리스틀리가 처음 합성했으며, 데이비는 이를 "웃음가스"라고 불렀다. 그는 이 가스가 수술 중 통증을 완화하는 마취제로서 잠재력이 있다고 보았다. 데이비 자신 외에도 시인 친구인 로버트 사우디와 새뮤얼 테일러 콜리지, 그리고 제임스 와트 등 여러 사람들이 그의 실험에 참여했다. 제임스 와트는 아산화질소 흡입 실험을 위해 휴대용 가스 챔버를 제작하기도 했다. 한때 이 가스는 와인과 함께 숙취 치료제로 사용되기도 했다. 데이비는 이 가스가 외과 수술에 유용할 수 있다고 언급했지만, 마취제는 데이비 사망 후 수십 년이 지나서야 의학 및 치과에서 정기적으로 사용되었다.

가스 실험 중 데이비는 상당한 위험을 감수했다. 산화질소 흡입은 입안에서 질산이 형성되어 점막을 심하게 손상시켰다. 일산화탄소 흡입 실험에서는 죽음의 문턱까지 가는 경험을 하기도 했다. 그는 "나는 죽지 않을 것 같다"고 희미하게 말했지만, 고통스러운 증상이 가라앉기까지 몇 시간이 걸렸다.

염소는 1774년 스웨덴 화학자 칼 빌헬름 셸레가 발견했지만, 산소를 포함한다고 오해했다. 데이비는 당시 '옥시염산'이라고 불리던 셸레의 물질의 산이 산소를 포함하지 않는다는 것을 보여주었다. 이 발견은 앙투안 라부아지에의 산소 화합물로서의 산의 정의를 뒤집었다. 1810년, 염소는 험프리 데이비에 의해 현재의 이름이 주어졌는데, 그는 염소가 실제로 원소라고 주장했다. 데이비가 선택한 이름 염소(chlorine)는 "그 물질의 명백하고 특징적인 특성 중 하나인 색깔"에서 따온 것으로, 녹황색을 의미하는 그리스어 χλωρος (chlōros)에서 유래했다.

데이비는 삼염화질소를 다루는 실험실 사고로 심각한 부상을 입었다. 프랑스 화학자 피에르 루이 뒤롱이 1811년에 이 화합물을 처음 만들었으며, 두 번의 별도 폭발 사고로 손가락 두 개와 한쪽 눈을 잃었다. 1812년 11월 16일 존 조지 칠드런에게 보낸 편지에서 데이비는 "매우 조심해서 사용해야 한다. 핀 머리보다 큰 구슬로 실험하는 것은 안전하지 않다. 나는 겨우 그만한 크기의 조각에 심하게 다쳤다. 하지만 시력은 손상되지 않을 것이라고 들었다"고 썼다. 데이비의 사고는 그가 마이클 패러데이를 공동 작업자로 고용하게 만들었는데, 특히 필기와 기록 유지에 대한 도움을 받기 위해서였다. 그는 1813년 4월까지 부상에서 회복되었다.

3.3. 주요 발명

1815년 잉글랜드로 돌아온 후, 데이비는 탄광에서 안전하게 사용할 수 있는 램프 실험을 시작했다. 선덜랜드 비숍웨어마우스의 로버트 그레이 박사는 데이비에게 당시 광부들이 사용하던 램프의 불꽃에 의해 자주 발화되던 메탄과 산소의 혼합물인 파이어댐프로 인한 채굴 폭발 문제를 해결하기 위해 그의 '광범위한 화학 지식'을 사용할 것을 제안하는 편지를 썼다. 1812년 뉴캐슬어폰타인 근처의 펠링 광산 재해와 같은 사건으로 92명이 사망하는 등 광부들의 생명 손실이 컸을 뿐만 아니라, 그들의 미망인과 자녀들이 공공 자금으로 부양되어야 한다는 문제도 있었다. 그레이 목사와 북동부 광산 지역에서 일하던 또 다른 성직자인 재로우의 존 호지슨 목사는 지하 조명, 특히 광부들이 사용하는 램프를 개선하기 위한 조치가 취해져야 한다고 강력히 주장했다.

데이비는 램프의 불꽃을 철망으로 감싸서 램프 안에서 타는 메탄이 외부 대기로 나가지 못하게 하는 아이디어를 고안했다. 안전등의 아이디어는 이미 윌리엄 리드 클랜니와 당시에는 알려지지 않았지만 나중에 매우 유명해진 엔지니어 조지 스티븐슨에 의해 시연되었지만, 불꽃이 퍼지는 것을 막기 위한 데이비의 철망 사용은 다른 많은 발명가들이 나중에 설계에 사용했다. 조지 스티븐슨의 램프는 북동부 탄광에서 매우 인기가 있었고, 불꽃이 외부 대기에 도달하는 것을 막는 동일한 원리를 사용했지만 다른 수단을 사용했다。그러나 새로운 망사 램프 디자인은 처음에는 보호 기능을 제공하는 것처럼 보였지만, 훨씬 적은 빛을 제공했고, 대부분의 광산의 습한 환경에서 빠르게 성능이 저하되었다. 망사의 녹은 램프를 빠르게 불안정하게 만들었고, 파이어댐프 폭발로 인한 사망자 수는 더욱 증가했다. 데이비가 스미슨 테넌트의 도움 없이 자신의 램프 원리를 발견했는지에 대한 논의가 있었지만, 일반적으로 두 사람의 작업은 독립적이었다는 데 동의했다. 데이비는 램프에 대한 특허를 내는 것을 거부했으며, 이 발명으로 인해 1816년 럼퍼드 메달을 수상했다.

1802년, 험프리 데이비는 당시 왕립 연구소에서 세계에서 가장 강력한 전기 배터리를 가지고 있었다. 이를 통해 데이비는 백금 얇은 조각에 전류를 흘려 최초의 백열등을 만들었다. 백금은 녹는점이 매우 높기 때문에 선택되었다. 이는 실용적으로 사용될 만큼 충분히 밝거나 오래 지속되지 않았지만, 원리를 입증했다. 1806년까지 그는 런던의 왕립학회에 훨씬 더 강력한 형태의 전기 조명을 시연할 수 있었다. 이는 두 개의 숯 막대 사이에 생성된 전기 아크에서 빛을 내는 초기 형태의 아크 등이었다.

3.4. 기타 과학적 기여

1802년 6월, 데이비는 영국 왕립 연구소 학술지(Journals of the Royal Institution of Great Britain)의 첫 호에 토마스 웨지우드 경이 발명한 질산은에 대한 빛의 작용을 이용한 유리 그림 복사 및 프로필 제작 방법에 대한 설명, H. 데이비의 관찰과 함께(An Account of a Method of Copying Paintings upon Glass, and of Making Profiles, by the Agency of Light upon Nitrate of Silver. Invented by T. Wedgwood, Esq. With Observations by H. Davy)를 출판했으며, 여기에서 질산은의 감광성에 대한 그들의 실험을 설명했다. 그는 "태양 현미경을 통해 생성된 작은 물체의 이미지는 준비된 종이에 어려움 없이 복사될 수 있다"고 기록했다. 요제프 마리아 에더는 그의 사진술 역사(History of Photography)에서 웨지우드가 질산은의 이러한 특성을 이미지 제작에 적용한 공로를 인정하여 그를 "세계 최초의 사진가"라고 칭했지만, 태양 현미경을 사용하여 감광 종이에 이미지를 투영하는 사진 확대의 아이디어를 실현한 것은 데이비라고 제안한다. 둘 다 이미지를 고정하는 수단을 찾지 못했으며, 데이비는 사진 분야의 이러한 초기 발견을 더 발전시키는 데 더 이상 시간을 할애하지 않았다. 태양 조명을 이용한 이미지 투영 원리는 초기 형태의 사진 확대기인 "솔라 카메라" 제작에 적용되었다.

1815년 데이비는 또한 산을 교체 가능한 수소 이온을 포함하는 물질로 제안했다. 이 수소는 반응성 계열에서 수소 위에 위치하는 금속에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 교체될 수 있다. 산이 금속과 반응하면 염과 수소 가스를 형성했다. 염기는 산과 반응하여 염과 물을 형성하는 물질이었다. 이러한 정의는 19세기 대부분 동안 잘 작동했다.

데이비는 1818년 나폴리로 떠나기 전에 헤르쿨라네움 파피루스 조각들을 실험했다. 그의 초기 실험은 성공의 희망을 보여주었다. 왕립학회에 제출한 보고서에서 데이비는 다음과 같이 썼다: '층들이 강하게 붙어 있는 갈색 원고 조각을 염소 분위기에 놓았을 때, 즉각적인 반응이 있었고, 파피루스는 연기가 나고 노란색이 되었으며, 글자들이 훨씬 더 뚜렷하게 나타났다. 그리고 열을 가하자 층들이 서로 분리되면서 염산 연기가 발생했다.' 초기 시도의 성공은 데이비가 헤르쿨라네움 파피루스에 대한 추가 연구를 수행하기 위해 나폴리로 여행하도록 이끌었다. 아내와 동행하여 1818년 5월 26일 플랑드르로 떠났는데, 그곳에서 데이비는 탄광 노동자들의 초청을 받아 연설했다. 그들은 이어서 카르니올라 (현재 슬로베니아)로 여행했는데, 이곳은 '그의 가장 좋아하는 알프스 휴양지'가 되었고, 마침내 이탈리아에 도착했다. 이탈리아에서 그들은 로마에서 바이런 경과 친구가 되었고, 이어서 나폴리로 여행했다. 초기 실험은 다시 유망했으며, 그의 작업으로 인해 '23개의 원고가 부분적으로 펼쳐졌고, 그로부터 글씨 조각들이 얻어졌다'. 그러나 알프스에서 여름을 보낸 후 1819년 12월 1일 나폴리로 돌아온 후, 데이비는 '박물관의 이탈리아인들이 더 이상 도움이 되지 않고 방해만 한다'고 불평했다. 데이비는 '이 박물관의 해당 부서 책임자들의 행동으로 인해 그 자체로 어렵고 불쾌한 작업이 더욱 힘들어졌기 때문에' 파피루스에 대한 추가 작업을 포기하기로 결정했다.

1761년부터 영국 해군 선박의 밑바닥에는 선박 벌레의 공격으로부터 목재를 보호하기 위해 구리 도금이 부착되었다. 그러나 구리 밑바닥은 염수에 노출되어 점차 부식되었다. 1823년에서 1825년 사이에 데이비는 마이클 패러데이의 도움을 받아 전기화학적 수단을 통해 구리를 보호하려고 시도했다. 그는 구리에 아연 또는 철의 희생 조각을 부착하여 모금속에 음극 보호를 제공했다. 그러나 보호된 구리는 빠르게 오염되었는데, 즉 해초나 해양 생물이 선체에 부착되어 선박의 조종에 해로운 영향을 미쳤다. 해군 위원회는 1823년 데이비에게 부식 문제에 대한 도움을 요청했다. 데이비는 포츠머스 해군 기지에서 여러 테스트를 수행했고, 이는 해군 위원회가 데이비의 "보호기" 사용을 채택하게 했다. 1824년까지 대부분의 보호된 선박에서 구리 밑바닥의 오염이 발생하고 있음이 명백해졌다. 1825년 말까지 영국 해군본부는 해군 위원회에 항해 중인 선박에 보호기를 장착하는 것을 중단하고 이미 장착된 보호기를 제거하도록 명령했다. 데이비의 계획은 부식 방지 자체는 성공적이었음에도 불구하고 대중적인 실패로 간주되었다. 프랭크 A. J. L. 제임스가 설명하듯이, "[부식되는] 구리에서 나오는 독성 염이 더 이상 물에 들어가지 않았기 때문에, 선박 근처의 따개비 등을 죽일 것이 없었다. 이는 따개비 등이 이제 선박 바닥에 부착되어 선박의 조종을 심각하게 방해하게 되었고, 데이비의 보호기에 대해 해군본부에 불평하는 선장들의 분노를 샀다."

피렌체에 머무는 동안, 데이비는 토스카나 대공의 돋보기를 사용하여 패러데이의 도움을 받아 일련의 실험을 수행했다. 데이비는 태양 광선을 사용하여 다이아몬드를 발화시키는 데 성공했으며, 이는 다이아몬드가 순수한 탄소로 구성되어 있음을 증명했다. 데이비의 일행은 로마로 계속 이동하여 아이오딘과 염소, 그리고 고대 그림에 사용된 색깔에 대한 실험을 수행했다. 이는 예술가들이 사용한 안료에 대한 최초의 화학 연구였다. 그는 또한 나폴리와 베수비오 산을 방문하여 결정 샘플을 수집했다. 1814년 6월까지 그들은 밀라노에 있었고, 그곳에서 알레산드로 볼타를 만난 후 북쪽으로 제네바로 향했다. 그들은 뮌헨과 인스브루크를 거쳐 이탈리아로 돌아왔고, 나폴레옹의 엘바섬 탈출 이후 그리스와 이스탄불로 여행하려던 계획이 취소되자 영국으로 돌아왔다. 워털루 전투 후, 데이비는 리버풀 경에게 프랑스를 엄격하게 다룰 것을 촉구하는 편지를 썼다.

데이비의 저서 화학 철학 원론(Elements of Chemical Philosophy)의 사본에는 다음과 같은 페이지들이 포함되어 있다.

4.1. 왕립학회 회장직 수행

1818년 10월 20일, 데이비는 준남작 작위를 받았다. 이는 영국에서 과학자에게 수여된 최초의 작위였다. 이어서 1년 후에는 왕립학회 회장직을 맡게 되었다. 당시 왕립학회는 자연 철학에 관심 있는 신사들의 클럽이자 정치 및 사회 엘리트와 연결된 기관에서, 점점 더 전문화되는 과학을 대표하는 학술원으로 전환하는 시기였다. 이전 회장인 조지프 뱅크스는 40년 이상 회장직을 역임하며 데이비드 필립 밀러가 "뱅크스식 학술 제국"이라고 부르는 것을 독재적으로 통치했으며, 이 제국에서는 자연사가 두드러졌다. 뱅크스는 데이비스 길버트를 후계자로 키워 현상 유지를 원했지만, 길버트는 출마를 거부했다. 왕실의 후원이 중요하다고 생각하는 펠로우들은 작센코부르크의 레오폴드 왕자를 제안했지만, 그 역시 철회했다. 에드워드 세인트 모어, 제11대 서머싯 공작도 마찬가지였다. 데이비는 뛰어난 과학자였지만, 일부 펠로우들은 왕립 연구소에서의 그의 대중화 작업에 대해 탐탁지 않게 생각했다.

선거는 성 앤드루의 날에 열렸고, 데이비는 1820년 11월 30일에 선출되었다. 그는 반대 없이 선출되었지만, 다른 후보들도 초기 지지를 받았다. 이 후보들은 데이비의 회장직을 괴롭히고 결국 그를 패배시킨 파벌적 어려움을 보여주었다. 가장 강력한 대안은 윌리엄 하이드 울러스턴이었는데, 그는 찰스 배비지와 존 허셜과 같은 뛰어난 수학자들의 "케임브리지 네트워크"의 지지를 받았으며, 이들은 데이비를 막으려 했다. 그들은 데이비가 일부 현대화를 지지한다는 것을 알고 있었지만, 그가 전문 학회를 형성하기 시작한 야심 찬 젊은 수학자, 천문학자, 지질학자들을 충분히 격려하지 않을 것이라고 생각했다. 데이비는 겨우 41세였고, 개혁가들은 또 다른 장기 회장직을 두려워했다.

초기 몇 년 동안 데이비는 개혁가들과 뱅크스주의자들을 화해시킬 수 있을 것이라고 낙관했다. 회장으로서의 첫 연설에서 그는 "이 새로운 학회들과 우리는 항상 가장 우호적인 관계를 유지할 것이라고 믿는다... [왕립학회]에는 이 기관들에 대해 가부장적인 권위를 행사하려는 욕구가 전혀 없다고 확신한다"고 선언했다.

데이비는 파벌들을 조율하는 데 많은 시간을 보냈지만, 구리 바닥 선박 연구와 같은 실패로 그의 명성이 떨어지면서 그는 인기와 권위를 잃었다. 이는 여러 정치적 실수로 더욱 심화되었다. 1825년 그가 창립 회원이기도 했던 새로운 런던 동물학회를 홍보한 것은 지주 계층에게 아첨하고 전문 동물학자들을 소외시켰다. 그는 1826년에 배비지가 새로운 왕립 메달(그의 프로젝트 중 하나)이나 학회의 공석 비서직을 받지 못하도록 함으로써 수학자들과 개혁가들을 불쾌하게 했다. 1826년 데이비는 뇌졸중을 겪었고, 이로 인해 완전히 회복되지 못했다. 1826년 11월, 수학자 에드워드 라이언은 "학회의 거의 모든 회원들이 회장의 행동에 대해 극도로 분노하고 있으며, 이제 그를 해임하는 것 외에는 아무것도 이야기되지 않는다"고 기록했다. 결국 그는 다시 반대 없이 재선되었지만, 그는 이제 눈에 띄게 건강이 좋지 않았다. 1827년 1월, 그는 건강상의 이유로 이탈리아로 떠났다. 그의 건강은 개선되지 않았고, 1827년 선거가 다가오면서 그가 다시 출마하지 않을 것이 분명해졌다. 그의 뒤를 이어 데이비스 길버트가 회장이 되었다.

4.2. 작위 및 영예

데이비는 1812년 기사작위를 받았다. 1818년에는 준남작에 서임되었으며, 이는 영국 과학자에게 수여된 최초의 영예였다. 1820년에는 왕립학회 회장에 취임했다.

그는 다음과 같은 주요 상을 수상했다.

• 1805년: 코플리 메달
• 1806년, 1807년, 1808년, 1809년, 1810년, 1811년, 1826년: 베이커리안 메달
• 1807년: 볼타 상 (나폴레옹 보나파르트가 그의 전기화학 연구에 수여한 상)
• 1816년: 럼퍼드 메달
• 1827년: 로열 메달

4.3. 유럽 여행

1812년, 데이비는 기사 작위를 받았고 왕립 연구소에서의 강의직을 포기했다. 그는 명예 화학 교수라는 칭호를 받았다. 그는 연구소에 고별 강연을 했고, 부유한 미망인 제인 애프리스와 결혼했다. (데이비는 일반적으로 아내에게 충실하다고 알려져 있었지만, 그들의 관계는 격렬했고, 후년에는 혼자 유럽 대륙을 여행했다.)

데이비는 이어서 화학 철학 원론(Elements of Chemical Philosophy) 1부 1권을 출판했지만, 이 책의 다른 부분은 완성되지 않았다. 그는 두 번째 판을 위한 노트를 작성했지만, 필요하지 않았다.

1813년 10월, 그와 그의 아내는 그의 과학 조수(하인 대우도 받음)인 마이클 패러데이와 동행하여 프랑스로 여행했다. 이는 나폴레옹 보나파르트가 데이비의 전기화학 연구에 수여한 두 번째 볼타 상 메달을 받기 위함이었다. 패러데이는 "이때 외국의 적대적인 나라에 우리 자신을 맡긴다는 것은 참으로 이상한 모험이다. 그곳에서는 명예에 대한 항의가 거의 고려되지 않아, 아주 작은 의심만으로도 우리가 영국, 어쩌면 생명과 영원히 분리될 수 있다"고 기록했다. 데이비 일행은 플리머스에서 모를레까지 교환선으로 항해했고, 그곳에서 수색을 받았다.

파리에 도착하자 데이비는 프랑스 학술원 제1부 회의의 귀빈으로 참석했으며, 앙드레마리 앙페르 및 다른 프랑스 화학자들을 만났다. 나중에 데이비의 아내가 "나쁜 기억을 불러일으킨다"며 코니시 자택 근처 바다에 메달을 던져버렸다고 보고되었다. 왕립화학회는 메달 회수를 위해 1800 GBP 이상을 제안했다.

파리에 있는 동안 데이비는 에콜 폴리테크니크에서 강의를 들었는데, 여기에는 조제프 루이 게이뤼삭이 베르나르 쿠르투아가 분리한 신비한 물질에 대한 강의도 포함되었다. 데이비는 현재 아이오딘이라고 불리는 이 원소에 대한 논문을 왕립학회에 제출했다. 이로 인해 데이비와 게이뤼삭 사이에 연구 우선권에 대한 논쟁이 발생했다.

데이비 일행은 나폴레옹을 직접 만나지는 못했지만, 말메종 성에서 조제핀 드 보아르네 황후를 방문했다. 일행은 1813년 12월 파리를 떠나 남쪽으로 이탈리아로 향했다. 그들은 피렌체에 머물렀는데, 그곳에서 토스카나 대공의 돋보기를 사용하여 패러데이의 도움을 받아 일련의 실험을 수행했다. 데이비는 태양 광선을 사용하여 다이아몬드를 발화시키는 데 성공했으며, 이는 다이아몬드가 순수한 탄소로 구성되어 있음을 증명했다.

데이비의 일행은 로마로 계속 이동하여 아이오딘과 염소, 그리고 고대 그림에 사용된 색깔에 대한 실험을 수행했다. 이는 예술가들이 사용한 안료에 대한 최초의 화학 연구였다. 그는 또한 나폴리와 베수비오 산을 방문하여 결정 샘플을 수집했다. 1814년 6월까지 그들은 밀라노에 있었고, 그곳에서 알레산드로 볼타를 만난 후 북쪽으로 제네바로 향했다. 그들은 뮌헨과 인스브루크를 거쳐 이탈리아로 돌아왔고, 나폴레옹의 엘바섬 탈출 이후 그리스와 이스탄불로 여행하려던 계획이 취소되자 영국으로 돌아왔다.

워털루 전투 후, 데이비는 리버풀 경에게 프랑스를 엄격하게 다룰 것을 촉구하는 편지를 썼다.

7.1. 과학 및 문학적 인정

데이비의 장례식 직후, 그의 아내는 웨스트민스터 사원에 그를 위한 기념 명판을 세웠는데, 비용은 142 GBP가 들었다. 1872년에는 펜잔스 시장 건물(현재 로이즈 TSB 소유) 꼭대기, 마켓 주 스트리트(Market Jew Street)에 데이비의 동상이 세워졌다. 펜잔스 마켓 주 스트리트 4번지에 있는 기념 슬레이트 명판은 그곳이 그의 출생지라고 주장한다. 펜잔스 쿰 로드(Coombe Road)에 있는 중등학교는 험프리 데이비 학교로 명명되었다. 펜잔스 앨버턴 스트리트 32번지에 있는 펍은 "더 서 험프리 데이비(The Sir Humphry Davy)"로 명명되었다. 플리머스 대학교의 과학 건물 중 하나는 데이비 빌딩으로 명명되었다. 브리스톨 부두 옆에는 험프리 데이비 웨이(Humphry Davy Way)라는 도로가 있다. 선덜랜드 AFC의 스타디움 오브 라이트 입구 밖에는 지역 광업 유산과 광업 산업에서 데이비 안전등의 중요성을 기리기 위해 거대한 데이비 등 조형물이 서 있다. 독일 쿠스하펜 시의 산업 지구에는 험프리-데이비-슈트라세(Humphry-Davy-Straße)라는 거리가 있다. 셰필드 대학교의 골든 스미시스 레인(Golden Smithies Lane)에 있는 위성 캠퍼스 중 하나는 험프리 데이비 하우스(Humphry Davy House)라고 불렸으며, 2009년 4월까지 간호 및 조산 학교의 본거지였다. 윌리엄 스코어스비 (1789~1857)는 그린란드의 데이비 사운드를 그의 이름을 따서 명명했다. 프랑스 가르주의 옛 광업 도시인 라그랑콩브에는 데이비의 이름을 딴 '활동 구역' 상업 지구가 있다. 줄리어스 폰 하스트는 뉴질랜드 파파로아 산맥의 데이비 산을 그의 이름을 따서 명명했다.

1827년, 광물 데이빈은 W. 하이딩거에 의해 그의 이름을 따서 명명되었다. 1877년부터 매년 런던 왕립학회는 "화학의 모든 분야에서 탁월하게 중요한 최근 발견"에 대해 데이비 메달을 수여하고 있다. 달의 데이비 충돌구는 그의 이름을 따서 명명되었다. 직경은 34 km이고 좌표는 남위 11.8도, 서경 8.1도이다. 데이비의 플라이 낚시에 대한 열정은 그에게 "현대 플라이 낚시의 아버지"라는 비공식적인 칭호를 안겨주었으며, 그의 저서 살모니아(Salmonia)는 종종 "플라이 낚시꾼의 성경"으로 여겨진다. 시인 새뮤얼 테일러 콜리지는 "은유의 재고를 늘리기 위해 데이비의 강의를 들었다"고 말했다.

7.2. 비판과 논란

데이비의 실험 조수였던 마이클 패러데이는 데이비의 연구를 더욱 발전시켰고, 나중에는 더 유명하고 영향력 있는 과학자가 되었다. 데이비는 심지어 패러데이를 자신의 가장 위대한 발견이라고 주장했다고 한다. 그러나 데이비는 나중에 패러데이를 표절했다고 비난했고, 이로 인해 패러데이(최초의 풀러리안 화학 교수)는 스승의 사망 전까지 고전 전자기학에 대한 모든 연구를 중단해야 했다. 데이비가 패러데이를 표절했다고 비난한 것은 이미 1821년에 발생했으며, 이는 패러데이가 데이비와 독립적으로 이룬 첫 번째 주요 발견인 전자기 회전(최초의 전기 모터)에 관한 것이었다. 제프리 칸터의 1991년 패러데이 전기문에 따르면, 이 의심스러운 비난은 데이비가 "패러데이를 지배하려는 마지막 시도였다.... 데이비는 성실하고 근면한 조수의 성공을 질투하여 그를 억누르려 했다. 스승과 하인은 직접적인 경쟁 관계에 있었고, 그들의 경쟁은 데이비가 패러데이의 왕립학회 회원 자격을 막으려 한 동기가 되었을 수 있다." 다른 자료들은 "데이비의 가장 위대한 발견은 패러데이였다"는 말을 데이비 자신이 패러데이의 더 위대한 과학적 업적을 인정하는 것이 아니라, 데이비 자신을 조롱하는 잔인한 농담으로 보고 있다.

그는 여러 정치적 오류로 인해 비판을 받기도 했다. 1825년 그가 창립 회원이기도 했던 새로운 런던 동물학회를 홍보한 것은 지주 계층에게 아첨하고 전문 동물학자들을 소외시켰다. 그는 1826년에 찰스 배비지가 새로운 왕립 메달이나 학회의 공석 비서직을 받지 못하도록 함으로써 수학자들과 개혁가들을 불쾌하게 했다.