1903 metais Nobelio chemijos premija buvo skirta iškiliam švedų fizikiniam chemikui S. Arrheniusui už nepaprastus nuopelnus plėtojant chemiją ir kuriant elektrolitinės disociacijos teoriją. Tais pačiais metais jis gavo Londono chemijos draugijos Davy medalį. (Anksčiau tokius pačius apdovanojimus gaudavo ir kitas iškilus fizikinis chemikas J. Vant Hoffas, savo tyrimų temomis glaudžiai susijęs su Arrheniusu). Šių dviejų laureatų moksliniuose ir asmeniniuose likimuose yra daug panašumų: kukli kilmė, puikios studijos mokykloje ir universitete, neįprastai originali mintis, išsakyta vaikystėje, o dėl to – pašaipa iš „kūdikio siurbčio“ pagrindinių užsienio mokslininkų parama, sunkumai, susiję su įrenginiu mokytojo darbui ir galiausiai pripažinimas bei šlovė. Tokio svarbaus mokslininko vaidmenį Arrhenijui atliko pats Van't Hoffas (nors W. Ostwaldas daug labiau padėjo Arrhenijui). Be to, Arrheniaus idėjos buvo dar neįprastesnės jį supantiems Švedijos chemikams nei Van't Hoffo idėjos olandų ir vokiečių chemikams, todėl pripažinimas jį sulaukė vėliau ir reikėjo labiau tikėti savo sugebėjimais.
Atkaklumas siekiant užduoties ir pasitikėjimas savimi buvo Arrhenių šeimos paveldimas bruožas (dauguma jų buvo ūkininkai, tik Svantės tėvas baigė universitetą ir tapo administratoriumi). Jo darbuotojai prisiminė, kad šis vyras buvo vidutinio ūgio, rausvas, šviesaus plauko, atviru žvilgsniu, būdingu švediškai. mėlynos akys buvo geraširdis, tačiau geraširdiškumas ir humoras jį akimirksniu apleido, kai kas nors bandė įrodyti pasenusias pažiūras ir idėjas moksle ir kai jis gyvenime susidūrė su neteisybe.
Svante Augustas Arrhenius gimė 1859 m. vasario 19 d. Viko pilyje netoli Upsalos (Švedija). Mokykloje jis mokėsi puikiai, ypač domėjosi fizika ir matematika. 1876 m. rugsėjį jis tapo Upsalos universiteto studentu, o po dvejų metų (pusantrų anksčiau nei numatyta) išlaikė filosofijos kandidato laipsnio egzaminus. Patobulinti savo fizikos ir chemijos žinias Arrhenius išvyko į Stokholmą, kur 1881 metais buvo įdarbintas Fizikos institute. Po metų jis pradėjo tirti labai atskiestų vandeninių elektrolitų tirpalų elektrinį laidumą. .
Pirmosios idėjos apie elektrolitų molekulių disociaciją tirpale kilo Arrheniusui tuo metu, kai jis rašė daktaro disertacija, 1883 m. pavasarį. Tuo metu savo išvadas jis suformulavo kiek miglotai, tačiau pagrindinis šio darbo laimėjimas buvo teiginys apie visišką druskų disociaciją be galo praskiestame tirpale, taip pat išvada apie druskos priklausomybę. elektrolitų elektrinis laidumas ir reaktyvumas tirpale pagal susidariusių jonų skaičių. Upsalos universiteto mokslininkai disertaciją sutiko skeptiškai, jų sprendimu Arrhenius negalėjo dėstyti universitete. Tačiau nesutikdamas su šiuo sprendimu, Arrhenius nusiuntė disertaciją recenzuoti garsiems Europos mokslininkams, tarp kurių buvo Van't Hoffas ir Ostwaldas. Pastarasis atvyko į Upsalą 1884 m. rugpjūtį asmeniškai susitikti su Arrheniusu ir pasiūlyti jam docento pareigas Rygos politechnikos institute. Aukštas balas Ostvaldo darbas padėjo Arrheniui tapti Upsalos universiteto docentu, tačiau eksperimentams sąlygų nebuvimas pavertė jį svečiu daugelyje Europos šalių laboratorijų.
Po daugybės tyrimų (1884–1885 m.) apie tirpalų klampumo ir laidumo ryšį Arrhenius gavo trejų metų komandiruotę į užsienį. 1886 m. žiemą Rygos politechnikos institute jis su Ostvaldu tyrė vandeninių tirpalų elektrinį laidumą įvairių medžiagų, o gauti duomenys puikiai patvirtino disertacijos išvadas. 1886-1887 m jis praleido Viurcburge (Vokietija), kur studijavo dujų elektrinį laidumą ir klausėsi V. Nernsto fizikos paskaitų. Čia jis susipažino su Van't Hoffo darbu, kuriame buvo įrodyta, kad elektrolitų tirpalams osmosinis slėgis yra didesnis nei matyti iš analogijos su dujomis. 1887 m. kovo 30 d. Arrhenius išsiuntė Van't Hoffui laišką, kuriame atskleidė fizikinę koeficiento i reikšmę, kurią olandų mokslininkas pristatė eksperimentinei osmosinio slėgio vertei, palyginti su teoriniu, nustatyti. Arrhenius, šis koeficientas priklauso nuo elektrolito disociacijos laipsnio Idėja Laiškas buvo išsamiai išplėtotas straipsnyje „Dėl vandenyje ištirpusių medžiagų disociacijos“ (1887 m. pabaigoje), kuris vėliau tapo šio darbo klasika buvo parodyta, kad: 1) van't Hoffo dėsnis dėl dujų ir osmosinių slėgių lygybės galioja ir elektrolitams 2) tirpaluose esantys elektrolitai iš dalies susideda iš disocijuotų molekulių, kurių skaičius didėja tirpalui skiedžiant; be galo praskiesti tirpalai, molekulės egzistuoja tik jonų pavidalu. Šios nuostatos sudarė teorijos pagrindą. elektrolitinė disociacija- pagrindinis Arrhenijaus mokslinis smegenys.
Vėliau, naudodamas daugybę pavyzdžių, Arrhenius įtikinamai patvirtino teorijos nuostatas – atrado egzoterminį elektrolitų disociacijos pobūdį ir sukūrė druskų hidrolizės teoriją.
Ilgą laiką šios teorijos nuostatas daugelis chemikų interpretavo neteisingai – buvo identifikuojami atomai ir jonai. Ilgoje kovoje Arrhenius, Van't Hoffas ir Ostwaldas sugebėjo įrodyti pagrindinių jos nuostatų teisingumą. Šios teorijos pagrindu buvo pristatytas analitinės chemijos kursas, sukurta rūgščių ir bazių teorija. Pirmajame XX amžiaus ketvirtyje. Pradėta intensyviai plėtoti stipriųjų elektrolitų teoriją. Arrhenijaus teorija sulaukė pasaulinio pripažinimo mokslo pasaulis, o jo autoriui negandų virtinė Švedijoje nutrūko.
1889 m. dirbo kartu su Vant Hoffu, su kuriuo buvo susijęs artima draugystė, Arrhenius, norėdamas paaiškinti temperatūros įtaką cukraus inversijos greičiui, įvedė „aktyvių“ ir „neaktyvių“ molekulių sąvokas ir išvedė garsiąją Arrhenius lygtį, kuri nustato greičio konstantos priklausomybę. cheminė reakcija ant temperatūros. Remiantis šia lygtimi; kas pasitvirtina daugeliu žinomų atvejų, jis pristatė ir aktyvavimo energijos sąvoką. Arrhenijaus idėjų plėtra buvo vienas pagrindinių cheminės kinetikos evoliucijos kelių iki šių dienų.
1895 m. Arrhenius tapo fizikos profesoriumi Stokholmo universitete ir buvo išrinktas Elektrochemijos draugijos (Vokietija) garbės nariu. Nuo 1900 m. buvo Nobelio fizikos ir chemijos instituto direktorius, taip pat buvo išrinktas Švedijos mokslų akademijos nariu. Vėliau jis gavo visišką pripažinimą Švedijos mokslo pasaulyje ir tapo tikruoju jos lyderiu.
Tuo metu, kai Arrhenijus turėjo studentų (XX a. pradžioje), jis taikė fizikinės chemijos metodus, tyrinėdamas biologinius ir biocheminius procesus, tirdamas atmosferos sąlygų įtaką žmogaus organizmui, kūrė kilmės teoriją. dangaus kūnų. Jis parašė daug populiarių knygų ir straipsnių, skaitė skirtingos šalys ah paskaitos apie elektrolitinės disociacijos teoriją.
Toks intensyvus mokslinis darbas pakenkė Arrhenijaus sveikatai. 1925 metų pabaigoje jis patyrė smegenų kraujavimą, o 1927 metų spalio 1 dieną mirė Svante Arrhenius. Jis palaidotas Upsaloje. Elektrolitinės disociacijos teorija, patyrusi daugybę pokyčių, išliko klasikinė ir pateko į tirpalų tyrimo istorijos „aukso fondą“.
LITERATŪRA
1. I. A. Kablukovas. Sėkmės fizika. n., 8, 427 (1900).
2. W. Palmaeris. Svante Augustas Arrhenijus. Upsala, 1929 m.
3. S. Benedickas. Svante Arrhenius. Stokholmas, 1938 m.
4. Ju I. Solovjovas, N. A. Figurovskis. Svante Arrhenius. M., SSRS mokslų akademijos leidykla, 1959. V. A. KRITSMAN
Elektrolitinės disociacijos teorijos istorija siejama su švedų fizikinio chemiko Arrhenijaus vardu. Jis buvo įvairiapusis mokslininkas: parašė daugiau nei du šimtus mokslinių darbų chemijos, fizikos, geofizikos, meteorologijos, biologijos ir fiziologijos srityse.
Svante Augustas Arrhenius gimė 1859 m. vasario 19 d. Wijk dvare, esančiame netoli Upsalos, Malaro ežero pakrantėje. Jo tėvas dirbo dvaro valdytoju ir tuo pat metu dirbo Upsalos universiteto iždininku. Jau būdamas trejų metų berniukas išmoko skaityti! Iš pradžių jis mokėsi katedros mokykloje, o paskui, Svantės prašymu, tėvas perkėlė jį į tikrą gimnaziją. Gerokai aplenkęs savo bendraamžius, berniukui klasėje buvo nuobodu.
Galiausiai, baigęs vidurinę mokyklą, Svante įstojo į Upsalos universitetą. Pagrindinė jo specializacija buvo fizika, o papildoma – matematika. Arrhenijus daug dirbo savarankiškai ir netrukus sukūrė savo stilių darbą, kuris jį gerokai išskyrė iš kitų to meto Upsalos universiteto fizikų. Jis neveikė gerai su Talonu, puikiu eksperimentiniu fiziku. Dėl šių nesutarimų Arrhenius paliko Upsalą ir 1881 metais išvyko pas E. Edlundą į Stokholmo mokslų akademiją.
Edlundas greitai įvertino jauno mokslininko sugebėjimus ir paskyrė jį pirmuoju asistentu. Debiutas mokslinis darbas Arrhenijus buvo skirtas kamuoliniam žaibui. Tada jis pradėjo tirti labai praskiestų vandeninių tirpalų elektrinį laidumą. 1883 m. gegužę, po ilgo eksperimentinio bandymo, Arrhenius padarė išvadą, kad vanduo buvo priežastis, dėl kurios tirpalų elektrinis laidumas padidėjo praskiedus.
Pasak Yu.I. Solovjovas: „Duomenys, gauti matuojant įvairios koncentracijos elektrolitų vandeninių tirpalų elektrinį laidumą, leido S. Arrheniusui padaryti drąsią išvadą: elektrolitų molekulės be srovės įtakos disocijuoja į jonus, o disociacijos laipsnis didėja praskiedus. Kaip mums dabar atrodo, tai buvo iš pažiūros akivaizdi ir paprasta išvada iš eksperimentinių duomenų. Bet S. Arrheniusui tai buvo visai nelengva, nes ši išvada sugriovė tvirtas, „granitą primenančias“ tradicines idėjas apie druskų, rūgščių ir bazių molekulių būklę tirpale.
Arrhenius negalėjo nesuprasti, kad jis, jaunas chemikas, kelia ranką prieš cheminius „pamatus“. Tačiau tai jam netrukdė. Savo daktaro disertacijoje (1883 m.) jis padarė išskirtinės reikšmės išvadą:
„Elektrolito aktyvumo koeficientas rodo iš tikrųjų tirpale esančių jonų skaičių, padalintą iš jonų skaičiaus, kuris būtų tirpale, jei elektrolitas būtų visiškai padalintas į paprastas elektrolitines molekules...
Druska visiškai suyra, kai vandens kiekis tirpale yra be galo didelis.“
Tačiau profesorių Kleve ir Talon atsiliepimai apie kokybę disertacinis darbas buvo neigiami – abu nebuvo Arrheniaus talento gerbėjai. Taryba palaikė profesorių nuomonę, bet vis tiek palankiai įvertino trečios klasės disertacijos gynimą.
Įsitikinęs, kad yra teisus, Svante vieną savo straipsnių egzempliorių išsiuntė žymiausiems sprendimus tyrinėjantiems Europos mokslininkams: R. Clausiui, L. Meyeriui, W. Ostwaldui ir Van't Hoffui. Visi keturi savo atsakymuose teigiamai atsiliepė apie jaunosios mokslininkės tyrimų rezultatus ir išvadas.
Ostvaldo atvykimas, Arrheniaus palaikymas iš profesoriaus Pettersono ir plačiosios visuomenės nuomonė privertė universitetą pakartoti disertacijos gynimo procedūrą. Tai įvyko 1884 m. pabaigoje ir buvo sėkminga. Iškart po gynybos Arrhenius buvo paskirtas fizinės chemijos privatininku. Tačiau profesorius Kleve ir jo šalininkai liko Arrhenijaus priešininkais, ir jis nusprendė grįžti pas profesorių Edlundą į Stokholmą.
1886 metais jis atvyko į Rygą, į savo bendraminčių draugo Ostvaldo laboratoriją, kur tęsė savo tyrimus. 1887 metų pavasarį Arrhenius dirbo Viurcburge pas F. Kohlrauschą. „Netrukus prieš išvykdamas iš Viurcburgo (1887 m. kovo mėn.), – prisiminė Arrhenius, – gavau Van’t Hoffo darbą, kurį paskelbė Švedijos mokslų akademija. Peržiūrėjau jį vieną vakarą baigęs kasdieninis darbas institute. Man iš karto tapo aišku, kad elektrolitų nuokrypis vandeniniame tirpale nuo van’t Hoff-Raoult dėsnių dėl užšalimo temperatūros mažinimo yra įtikinamiausias jų suirimo į jonus įrodymas. Dabar prieš mane buvo du būdai, kaip apskaičiuoti disociacijos laipsnį: viena vertus, sumažinant užšalimo tašką, kita vertus, pagal jų laidumą. Abu jie daugeliu atvejų davė tą patį rezultatą, o apie elektrolitų disociaciją galėčiau kalbėti atvirai.
1887 m. kovo mėn. laiške Van't Hoffui švedų mokslininkas rašė: „Abi teorijos vis dar yra pačioje savo vystymosi pradžioje, ir aš labai tikiuosi, kad artimiausiu metu tarp jų bus nutiestas ne vienas, o keli tiltai. abi sritys“. Taip ir atsitiko.
1887 metais pasirodė garsusis Arrhenijaus straipsnis „Apie vandenyje ištirpusių medžiagų disociaciją“. Vieniems tai sukėlė džiaugsmą, o kitų – pasipiktinimą. Čia mokslininkas užtikrintai pareiškia, kad elektrolitų (druskų, rūgščių, bazių) molekulės tirpale suyra į elektriškai įkrautus jonus. Arrhenius rado formulę elektrolitinės disociacijos laipsniui nustatyti. Tokiu būdu grynai kokybinę hipotezę jis pavertė kiekybine teorija, kurią būtų galima patikrinti eksperimentiškai.
Sukūrus pagrindinius šios teorijos principus, Arrhenius parodė jos pritaikomumą įvairiose srityse gamtos mokslai.
1895 m. Arrhenius tapo fizikos profesoriumi Stokholmo universitete. Arrhenijaus interesų spektras buvo gausus ir įvairus: elektrokapiliariniai reiškiniai, katodinė poliarizacija, metalų korozija rūgštyse... Šių studijų medžiagą Arrhenijus apibendrino „Elektrochemijos vadovėlyje“.
Tarp jo padėjėjų ypač išsiskyrė Sophia von Rudbeck. Ji buvo ne tik puiki pagalbininkė, bet ir įdomi pašnekovė. Arenijus su ja kalbėdavosi dažnai ir ilgai. 1894 metais jaunuoliai susituokė, o kitais metais jiems gimė sūnus Olafas. Tačiau šeimos gyvenimą tai nepasiteisino, todėl netrukus po sūnaus gimimo jie nusprendė išsiskirti. Svantę labai kankino išsiskyrimas su sūnumi.
Tačiau 1895-ieji Arrhenijui taip pat suteikė džiaugsmo: Vokietijos elektrochemijos draugija išrinko jį garbės nariu. 1896 m. tapo Stokholmo universiteto rektoriumi ir šias pareigas ėjo iki 1902 m.
1903 m. Arrhenius buvo apdovanotas Nobelio premija „už pripažinimą ypatingą reikšmę Elektrolitinės disociacijos teorija chemijos vystymuisi.
Arrhenius tapo pirmuoju švedų mokslininku, kuriam tai buvo suteikta aukštas skirtumas! Tai buvo triumfas ne tik pačiam mokslininkui, bet ir visai šaliai. Visuose universitetuose ir mokslo draugijos buvo skaitomos paskaitos apie mokslo pasiekimai Arrhenijus, jo portretai kabojo ryškiausiose vietose. Švedija didžiavosi savo puikiu sūnumi.
Kai 1905 m. spalio 1 d. pradėjo veikti pirmasis Nobelio fizikos ir chemijos institutas, jam vadovavo Arrhenius. Dabar jis galėjo padaryti daugiau mokslines problemas, nors turėjo ir naujų pareigų. Pavyzdžiui, dalyvavimas Nobelio premijų skyrimo komisijos darbe atėmė daug laiko.
Anglų chemikas D. Workeris prisiminė: „Nuo pat darbo Nobelio institute jo gyvenimas buvo labai ramus. Iš rausvaskruosčio vaikino Švedijoje jis virto mokslo pranešėju, žinomu ir gerbiamu visų žmonių sluoksnių. Arrhenius nebuvo nieko akademiško. Jis pats buvo tvirto kūno sudėjimo, šviesiaplaukis, mėlynakis ir rausvas, tikras švedo sūnus kaimo vietovėse. Savo charakteriu jis buvo atviras, dosnus ir platus žmogus. Jis turėjo daug sveikos energijos, primityvios jėgos. Jis turėjo stiprių simpatijų ir nemėgimų, o po įgimta gera prigimtimi ir humoru slypėjo snūduriuojantis įniršis, kuris buvo lengvai pažadinamas, kai buvo paliečiama tiesa ir laisvė.
18 metų Bergogatano name mokslininkas ne tik dirbo, bet ir gyveno. Lankydamasis profesoriaus Jenso Johannssono namuose Arrhenius susitiko su savo seserimi Maya. Su žinomu mokslininku ji jautėsi laisvai ir patogiai. Svante taip pat neslėpė simpatijų merginai. 1905 metų rudenį buvo švenčiamos vestuvės, jauna šeima apsigyveno trijų kambarių bute tiesiai po Nobelio instituto patalpomis. Netrukus šeimą papildė – gimė berniukas Svanas.
Arrhenius tuo metu susidomėjo toksikologijos problemomis. Jis pradėjo išsamų fizinį ir cheminį toksinų ir antitoksinų teorijos tyrimą. Dėl to tapo įmanoma išsiaiškinti, ar priešingi veiksmai toksinai ir jų antitoksinai cheminė prigimtis arba jie turi fizinę kilmę. Pagrindinius šių darbų rezultatus Arrhenius pristatė dviejose knygose: „Imunochemija“ (1907) ir „ Kiekybiniai dėsniai V biologinė chemija“ (1915 m.).
„Pagal formules, kurios gali būti empirinės arba racionalios, mokslo pažanga bus spartesnė nei nenaudojant analitinės išraiškos, - rašė Arhenijus, - kaip kaupiasi eksperimentinė medžiaga empirines formules sudarė pagrindą mokymams apie žvaigždžių elgsenos ir įvykių Žemėje ryšį. Šie mokymai vienu metu buvo pagrindas tokių pseudomokslų, kaip alchemija ir astrologija, atsiradimui.
Arrhenius taip pat atliko tyrimus kosmogonijos srityje, tam skyręs dviejų tomų „Vadovėlį“. kosmoso fizika“, taip pat knygos „Pasaulio ateitis“, „Planetų gyvenimas“, „Žemė ir visata“.
Arrhenius paliko Nobelio institutą 1927 m. vasarą dėl sveikatos priežasčių. Tais pačiais metais, spalio 2 d., jis mirė.
Šiandienos mūsų istorijos herojus, matyt, buvo labai sunkus žmogus. Tačiau kuris iš Nobelio premijos laureatų yra paprastas? Kita vertus, šis žmogus ne tik gavo Nobelio premija chemijoje 1903 m. savo daktaro disertacijai (mūsų nuomone, kandidatiniam darbui), nei vienas mokyklos ar universiteto chemijos kursas neapsieina be nuorodų į jį. Jis yra vienas iš dvidešimtojo amžiaus chemijos mokslo įkūrėjų, net nepaisant konfliktų su didžiuoju Mendelejevu. Manoma, kad būtent jis vėliau sutrukdė Dmitrijui Ivanovičiui gauti Nobelio premiją, nors iš požiūrio. šiuolaikinė chemija jie buvo neteisingi ir teisūs vienu metu. Taip, dauguma jau atspėjote: kalbėsime apie pirmąjį istorijoje Nobelio premijos laureatą – Nobelio tautietį – Svantą Augustą Arhenių.
Svante Arrhenius portretas
Svante Augustas Arrhenijus
Nobelio komiteto formuluotė:„pripažindamas nepaprastas paslaugas, kurias jis padarė chemijos pažangai įgyvendindamas elektrolitinę disociacijos teoriją“.
Būsimasis laureatas gimė gana turtingoje ir išsilavinusioje šeimoje. Jo dėdė Jonas (Johanas) Arrhenius buvo garsus botanikas, žemės ūkio aktyvistas ir agronomas. Tėvas buvo dvaro valdytojas ir netrukus tapo Upsalos universiteto inspektorių tarybos nariu. Taigi vaikas turėjo kuo anksti išsivystyti. Jie rašo, kad net kūdikystėje jis mėgo sudėti skaičius iš savo tėvo ataskaitų. (Tačiau nepranešama, ar jis ką nors darė su pačiais lapeliais. Straipsnio autorius, kaip anksti subrendusios mergaitės tėvas, įtaria, kad Svante kartais užkliūdavo dėl domėjimosi skaičiais).
Gana lengvai Svante baigė Upsalos universitetą (fizika ir chemija), 1878 metais įgijo bakalauro laipsnį, o 1881 metais išvyko į sostinę, Švedijos karališkąją mokslų akademiją, studijuoti elektros, vadovaujamas Eriko Edlundo (kuris be to, organizavo meteorologinių stebėjimų sistemą Švedijoje).
Erikas Edlundas
Wikimedia Commons
Edlundas pasiūlė savo doktorantui studijuoti elektrolitus. Iki to laiko pati elektros srovė, žinoma, buvo gerai žinoma, nors elektronas dar nebuvo atrastas ir šio reiškinio prigimtis nebuvo visiškai aiški. Kita vertus, fizikai ir chemikai jau puikiai žinojo, kad, pavyzdžiui, kristalai stalo druskos Jie nepraleidžia srovės, taip pat neveikia ir distiliuotas vanduo. Tačiau NaCl tirpalas yra puikus laidininkas. Kas atsitiko?
Pasak Arrhenius, aprašyto jo daktaro disertacijoje (paskelbta 1884 m.), tirpale kai kurios medžiagos, pačios neutralios, sąveikaudamos su tirpikliu suyra į teigiamo ir neigiamo krūvio jonus. Tas pats NaCl skyla į Na + joną ir Cl - joną. Nuomonė tokia revoliucinė, kad formaliai nepriekaištinga disertacija apginta žemiausiu balu: išlaikė. ketvirta klasė, be teisės dėstyti universitete.
Beje, būtent dėl to buvo galimybė, kad Arrhenius galėtų tapti pirmuoju Rusijos Nobelio chemijos premijos laureatu: jo vyresnysis kolega, kuriam Arrhenijus atsiuntė savo straipsnį, pakvietė jį dirbti pas save į Livonijos guberniją. Rusijos imperija, į Rygos politechnikos mokyklą. Arrhenius atsisakė (ir, beje, vėliau, 1909 m., jau būdamas Nobelio premijos laureatu ir dirbdamas Nobelio komitete, suabejojo, ar priimti savo tuometinio „geradario“ nominaciją). Tiesa, 1909 metais Wilhelmas Friedrichas Ostwaldas jau ilgą laiką gyveno ir dirbo Leipcige.
Ostvaldas ir Arhenijus
Wikimedia Commons
Beje, pats Ostvaldas iš pradžių taip pat negalėjo priimti elektrolitinės disociacijos teorijos. „Aš praleidau karštligišką naktį sapnuodamas blogus sapnus“, – rašė jis apie 1884 m. vasarą. – Tuo pat metu išsiugdžiau žiaurų danties skausmas, naujagimė dukra ir Arrhenius straipsnis „Elektrolitų laidumo tyrimai“. Tai, kas parašyta darbe, taip skyrėsi nuo įprasto ir žinomo, kad iš pradžių buvau linkęs visa tai laikyti nesąmone.
Tiesa, jei Arrhenius būtų likęs Rusijoje, jam taip pat būtų buvę sunku: pats Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas pasirodė esąs aršus jo elektrolitinės disociacijos teorijos priešininkas. Kūrėjas periodinė lentelė buvo autorius sava teorija tirpalus ir protestavo, kad Arrhenius neatsižvelgė nei į solvataciją (jonų sąveiką su tirpiklio molekulėmis), nei į elektrostatinę jonų sąveiką koncentruotų tirpalų atveju. Įdomiausia tai, kad rūgščių ir bazių protonų teorija, sukurta po Mendelejevo ir Arrhenijaus mirties, galiausiai sutaikė priešus, įtraukdama ir Arrhenijaus, ir Mendelejevo pozicijas. Tačiau Arrhenius vis tiek gavo Nobelio premiją. Beje, už elektrolitinės disociacijos teoriją Arrhenius buvo nominuotas ir fizikos premijai 1901-1903 metais, ir chemijos premijai. Būtų juokinga, jei 1903 m. abu komitetai, fizikos ir chemijos, nuspręstų skirti prizą Arrheniui! Kitas įdomus dalykas yra tai, kad 1912 ir 1914 metais Svante Arrhenius už imunochemijos darbą buvo nominuotas medicinos premijai. Taigi Arrhenius yra bene vienintelis mums žinomas nominantas visose trijose gamtos mokslų kategorijose.
Arrhenius Nobelio premija, beje, pasirodė „gryna pergalė“: iš 23 nominacijų 1903 m. premijai gauti Arrhenius 11 kartų užėmė pirmąją vietą. Kiti pretendentai buvo anglas seras Williamas Ramsay (1904 m. premija), prancūzas Henri Moissan (1906), Adolfas von Bayeris (1905), amerikiečių chemikas Harmonas Morse'as ir prancūzas Marcelin Berthelot (kuris taip pat būtų gavęs Nobelio apdovanojimą, jei nebūtų mirė 1907 m.: Bertelotas buvo nominuotas bendras skaičius 11 kartų).
Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas
Wikimedia Commons
Būtina atkreipti dėmesį į dar du dalykus, susijusius su Arrheniusu ir Nobelio premijomis. Pradėkime chronologine tvarka, nuo 1901 m. O tiksliau, dar anksčiau. IN pabaigos XIX amžiuje Arrhenius kartu su savo teorijos patobulinimais taip pat tyrė osmosinį slėgį. Osmoso darbo „klasika“ buvo olandas Jacobas van't Hoffas su savo klasikinė formulė PV = iRT, kur P - osmosinis slėgis tirpale esančios medžiagos, T yra temperatūra, R yra esančių dujų slėgis, o i yra koeficientas. Tačiau Van't Hoffas negalėjo paaiškinti, kodėl ištirpusioms dujoms, pavyzdžiui, t lygus vienam, bet druskų koeficientas tampa didesnis. Arrhenius darbas padėjo Van't Hoffui suprasti, kad i yra susijęs su dalelių skaičiumi tirpale, o druskoms skylant į jonus koeficientas tampa didesnis. Dėl to Van't Hoffas tapo pačiu pirmuoju Nobelio premijos laureatu istorijoje. Tačiau mes kalbame apie tai.
Antrasis punktas datuojamas 1906 m. Tuo metu Arrhenius jau buvo pasitraukęs iš Stokholmo universiteto rektoriaus pareigų ir tapo Nobelio fizikos ir chemijos instituto direktoriumi. Jie rašo, kad 1906 m Nobelio komitetas anksčiau buvo nusprendęs Mendelejevo naudai, tačiau oponento nekentęs Arrhenius protestavo ir privertė sprendimą pakeisti jauno Henri Moissano naudai. Sąžiningai pažymime, kad autorius išgirdo kitą šios istorijos paaiškinimą: komitetas nusprendė, kad Mendelejevui gali būti suteikta premija m. kitais metais, o Moissanas yra „jaunas“ vaikinas, suluošintas fluoro ir jam labiau reikia premijos. Galima tvirtai teigti, kad Mendelejevas ir Arhenius tikrai nemėgo vienas kito, o nominacijų rezultatas 1906 m. tarp mūsų tautiečio ir Henri Moissano buvo 4:8, taip pat kad 1907 m. mirė Mendelejevas ir Moissanas. Ir dar vienas dalykas: 1907 metais Sankt Peterburge vykusiame pirmajame Mendelejevo atminimo kongrese Arenijus buvo garbės svečias.
Tačiau Arrhenijui nepasisekė su sveikata. Jis anksti pradėjo priaugti svorio ir jį kankino dusulys; Kartą prie įėjimo į kokią nors konferenciją ar kongresą durininkas jam pasakė, kad mėsininkai susitinka kitame pastate. Rezultatas – 67 gyvenimo metai (dauguma nobelių gyveno daug ilgiau), trumpa liga ir mirtis. Liūdna, bet vis dėlto Arrhenius sugebėjo daug nuveikti. Juk ne kiekvienas chemikas ir net ne kiekvienas Nobelio premijos laureatas gali pasigirti, kad jo atradimai mokomi mokyklose net ir dabar, kai nuo jų atsiradimo praėjo daugiau nei šimtmetis.
Chemijoje 1903 m.
Gimė 1859 m. vasario 19 d. Wijk dvare, netoli Upsalos. Antrasis sūnus Svante Gustavas Arrhenius, turto valdytojas, ir Caroline Christina Thunberg. Praėjus metams po sūnaus gimimo, šeima persikėlė į Upsalą, kur tėvas tapo Upsalos universiteto inspektorių tarybos nariu. Nuo vaikystės Arrhenijus mėgdavo pridėti skaičius savo tėvo pranešimuose, o katedros mokykloje Upsaloje pademonstravo išskirtinius biologijos, fizikos ir matematikos gebėjimus.
1876 m. įstojo į Upsalos universitetą, kur studijavo fiziką, chemiją ir matematiką. 1881 m. išvyko į Stokholmą, į Švedijos karališkąją mokslų akademiją, tęsti elektros mokslo tyrimų, vadovaujamas Eriko Edlundo (1819–1888).
1884 m. jis sukūrė pagrindinius elektrolitinės disociacijos teorijos principus. Iki to laiko jis buvo susikaupęs didelis skaičius faktai, rodantys elektrolitų skilimą tirpaluose, nepraeinant elektros srovei. Taigi buvo sudarytos prielaidos sukurti elektrolitinės disociacijos teoriją. cm. ELEKTROLITINĖ DISOCIACIJA. ELEKTROLITAI)
Arrhenius padarė tokias išvadas: elektrolito tirpalo atsparumas didėja, jei jis skiedžiamas; labai praskiestame tirpale elektros laidumas yra proporcingas koncentracijai; tirpalo elektrinis laidumas yra druskos ir tirpiklio elektrinio laidumo suma; nukrypimas nuo šių modelių pastebimas tik tada, kai vyksta reakcija tarp medžiagos ir tirpiklio.
Iš šių faktų Arrhenius padarė išvadą, kad molekulė skyla į teigiamus ir neigiamus fragmentus – jonus. Elektros srovė nukreipia jonus į priešingai įkrautus elektrodus.
Ši hipotezė buvo Arrhenijaus daktaro disertacijos pagrindas Elektrolitų galvaninio laidumo tyrimai, kurį jis pateikė gynybai Upsalos universitete 1884 m. Fakulteto taryba įvertino jo baigiamąjį darbą ketvirtoje klasėje – per žemai, kad Arrhenijus būtų leistas skaityti paskaitas. Iš esmės jo disertacija buvo atmesta.
Neatsiviliantis dėl to Arrhenius ne tik paskelbė savo rezultatus, bet ir išsiuntė savo tezių kopijas daugeliui žymiausių Europos mokslininkų. Vokiečių chemikas W. Ostwald (Nobelio premija, 1909 m.) entuziastingai priėmė Arrhenijaus idėjas. Ostvaldas taip susidomėjo šiuo darbu, kad aplankė Arhenijų Upsaloje ir net pakvietė dirbti į savo laboratoriją Rygos politechnikos institute.
Elektrolitinės disociacijos teorija paaiškino ryšį tarp reiškinių, kurie atrodo toli vienas nuo kito, pvz. elektros laidumas Ir reaktyvumas elektrolitų.
Tolesnis elektrolitų ir nevandeninių tirpalų koncentruotų tirpalų tyrimas paskatino sukurti šiuolaikinę tirpalų doktriną, kuri išplečia ir papildo Arrhenijaus teoriją. Kadangi sprendimai yra plačiai paplitę gamtoje ir užima svarbi vieta V praktinė veikla, Arrhenijaus tyrimai padėjo daugeliui paaiškinti sunkūs klausimai fizikos, chemijos, geologijos ir biologijos srityse.
Arrheniaus tyrimų rezultatai kartu su elektrolizės teorija buvo pagrindiniai šiuolaikinės elektrochemijos kūrimo ir buvo plačiai pritaikyti cheminė praktika, ypač neorganinės ir analitinės chemijos srityje.
Elektrolitinės disociacijos teorija prisidėjo prie šiuolaikinės rūgščių ir bazių teorijos sukūrimo.
Arenijus buvo priimtas dirbti į Aukštąją technikumo mokykla Stokholme be teisės skaityti paskaitas, tačiau Ostwaldo parama prisidėjo prie to, kad 1884 m. jis buvo paskirtas Upsalos universiteto dėstytoju ir šias pareigas ėjo dvejus metus.
1886 m. jis tapo švedų kolega karališkoji akademija Mokslai, kurie leido jam atlikti tyrimus užsienyje. Per ateinančius penkerius metus jis dirbo Leipcige su W. Ostwaldu, Viurcburge su garsiuoju elektrochemiku F. Kohlrauschu (čia jis susitiko su W. Nernstu – Nobelio premija, 1920), Graco universitete su puikiu fiziku L. Boltzmannu. ir Amsterdamo universitete pas J. Van't Hoffą (1901 m. Nobelio chemijos premija).
1889 m. Arrhenius paaiškino cheminių reakcijų greičio priklausomybės nuo temperatūros esmę, pristatė aktyvacijos energijos sąvoką ir pasiūlė esminė lygtis cheminė kinetika – Arenijaus lygtis. Tai atsitiko jo viešnagės pas Van't Hoffą metu, kai reikėjo paaiškinti temperatūros įtaką cukraus inversijai.
Visą šį laiką Arrhenius toliau plėtojo elektrolitinės disociacijos teoriją, taip pat tyrinėjo osmosinį slėgį. Visų pirma, jis sukūrė druskos hidrolizės teoriją.
Arrhenius atliko tyrimus daugelyje mokslo sričių: paskelbė straipsnį apie kamuolinį žaibą (1883), tyrinėjo įtaką saulės spinduliuotės apie atmosferą, ieškojo paaiškinimo dėl ledynmečių, šiaurės pašvaistės, saulės vainiko ir vulkaninė veikla. 1901 m. kartu su keliais savo kolegomis jis patvirtino anglų fiziko Jameso Clerko Maxwello (1831–1879) hipotezę, kad kosminė spinduliuotė daro spaudimą dalelėms. Jis pasiūlė idėją sporas ir sėklas gabenti erdvėje naudojant lengvą spaudimą. 1902 m. Arrhenius pradėjo tyrimus imunochemijos srityje.
1903 metais Arrhenius buvo apdovanotas Nobelio chemijos premija „pripažinus ypatingą elektrolitinės disociacijos teorijos svarbą chemijos raidai“.
Išėjęs į pensiją 1905 m., jis buvo paskirtas Nobelio fizinės chemijos instituto Stokholme direktoriumi ir šias pareigas ėjo iki savo gyvenimo pabaigos.
Veikia: Šiuolaikinė teorija elektrolitinių tirpalų sudėtis. Sankt Peterburgas, 1890 m.; Įtaka erdvės sąlygos fiziologinėms funkcijoms. – Mokslinis apžvalga Nr.2, 1900; Dangaus fizika. Odesa, 1905 m.; Chemijos teorijos. Remiantis paskaitomis, skaitytomis Kalifornijos universitete Berklyje. Sankt Peterburgas, 1907 m.; Pasaulių švietimas. Odesa, 1908 m.; M., 1909 m.; 2-asis leidimas Odesa, 1912 m.; Visatos idėja per šimtmečius. M., .
Kirilas Zeleninas
Išskirtinio mokslininko Svante Arrhenius atradimai tapo šiuolaikinės fizikinės chemijos pagrindu. Šio mokslininko vardas pirmiausia siejamas su elektrolitinės disociacijos teorija, tačiau tai yra universalus išsivystęs žmogus sprendė ir kitus klausimus. Jo dėka XIX amžiaus pabaigos Švedijos sostinė. atgaivino jos šlovę pagrindinis centras chemijos mokslas.
Vaikystė ir studentų metai
Švedų mokslininkas gimė 1859 metų vasario 19 dieną netoli esančios žemdirbio šeimoje senovinis miestas Upsala. Po metų Gustavas Arrheniusas ir Caroline Thunberg taip pat susilaukė dukters Sigrid. Svante tėvas baigė Upsalos universitetą, o berniuko dėdė buvo garsus botanikas, kurio mokslinis darbas turėjo įtakos didelę įtakąįjungta žemės ūkisŠvedija. Gustavas Arrhenijus svajojo duoti aukštasis išsilavinimas ir mano sūnui. Todėl 1860-ųjų pradžioje, kai pagerėjo šeimos finansinė padėtis, jis su vaikais persikėlė į Upsalą.
Svante pradėjo skaityti labai anksti, o būdamas 6 metų pradėjo padėti tėvui atlikti iždo skaičiavimus. Po dvejų metų įstojo į 2 klasę privati mokykla. Berniukas buvo laikomas labai gabiu vaiku. Netrukus tėvas jį perkėlė į gimnaziją, kur su dideliu susidomėjimu pradėjo mokytis matematikos ir fizikos. Būdamas 17 metų S. Arrhenius išėjo baigiamieji egzaminai ir įstojo į Upsalos universitetą, kur studijavo garsus chemikas Berzelius. Iš turimų ugdymo įstaiga Jaunuolis savo specialybe pasirinko fiziką.
Po 2 metų Svante Arrhenius įgijo bakalauro laipsnį, po kurio trejus metus tęsė studijas gamtos mokslai. 1881 metais gavo universiteto diplomą. Per studijų metus jaunuolis puikiai išmoko anglų, vokiečių ir prancūzų kalbos, gerai mokėsi matematikos ir laisvai mokėjo šiuolaikinės problemos chemija ir fizika. Jis nekantravo pradėti dirbti savarankiškai mokslinis darbas, tačiau alma mater sienose tai buvo neįmanoma.
Mokslinė veikla
1881 metais S. Arrhenius paliko savo gimtajame mieste ir išvyko į Švedijos sostinę – Stokholmą. Ten jam buvo pasiūlyta dirbti Fizinio mokslų instituto laboratorijoje, vadovaujant profesoriui Edlundui. Po metų Arrhenijui buvo leista imtis nepriklausomi tyrimai elektrolitų tirpalų elektrinis laidumas.
Po 3 metų Upsalos universitete apgynė daktaro disertaciją tema „Elektrolitų galvaninio laidumo tyrimai“. Tačiau jo darbas buvo sutiktas skeptiškai ir jam buvo atsisakyta eiti docento pareigas šioje mokymo įstaigoje, nes vadovybė nenorėjo susikompromituoti, priimdama „beprotiškų idėjų“ autorių. Kelias į pripažinimą Svante Augusto Arrheniuso biografijoje buvo ilgas ir sunkus. Vienas iš jo teorijos priešininkų buvo D. I. Mendelejevas.
Nepaisant kritikos, jis tęsė savo tiriamąjį darbą. S. Arrhenius savo disertacijos kopijas išsiuntė keliems iškiliems to meto mokslininkams. Iš kai kurių jis gavo labai geras pažymys savo veiklą, o vokiečių chemikas W. Ostwaldas pakvietė jį dirbti į Rygos universitetą. Palankūs mokslo korifėjų atsiliepimai suteikė pagrindą gauti Švedijos mokslų akademijos stipendiją, kurios dėka S. Arrhenius išvyko į komandiruotę užsienyje. Jis galėjo dirbti van't Hoffo, Kohlrauscho, Ostwaldo ir Boltzmanno laboratorijose.
1887 metais jis pagaliau suformulavo elektrolitinės disociacijos teoriją. 1891 m. Arrhenius grįžo į Stokholmą ir tapo fizikos mokytoju Karaliaučiuje Technologijos institutas. Po 4 metų gavo Stokholmo universiteto profesoriaus vardą, o 1899 metais mokslininkas tapo šios mokymo įstaigos rektoriumi.
Mokymo veikla Svante Arrhenius biografijoje užima svarbią vietą. Tačiau tam prireikė daug laiko ir pastangų, ir 1905 m. jis atsisakė rektoriaus pareigų, kad galėtų visą savo gyvenimą pašvęsti tiriamasis darbas. Švedijos karaliaus globos dėka iš Nobelio fondo buvo skirtos lėšos fizinio ir cheminio instituto Stokholme statybai, kurio direktoriumi Arrhenius liko iki savo gyvenimo pabaigos. Čia buvo ir jo butas su didžiule biblioteka.
Asmeninis gyvenimas
Su mano būsima žmona, Sofia Rudbeck, Svante August Arrhenius susipažino būdamas 33 metų. Ji dirbo asistente Fizinis institutas ir padėjo mokslininkui kiekvieną dieną. 1894 metais jauna pora susituokė ir susilaukė sūnaus, tačiau po 2 metų išsiskyrė. Tada mokslininkas vedė Mariją Johansson. Vyresnysis sūnus vėliau tapo žemės ūkio chemijos specialistu.
Kaip pastebi amžininkai, S. Arrhenius buvo mylintis vyras, tėvas ir senelis. Jo namus aplankė daug draugų iš įvairių šalių. IN laisvas laikas jis skaitė grožinė literatūra ir grojo pianinu.
Svante Arrhenius iš prigimties buvo stiprus, linksmas ir sveikas žmogus. Tačiau dėl nuolatinio pervargimo, sulaukęs 66 metų, jis patyrė smegenų kraujavimą. 1927 metų spalio 2 dieną mokslininkas mirė Stokholme nuo sunkios ligos. S. Arrhenijaus kūnas buvo palaidotas Upsaloje.
Moksliniai darbai ir publikacijos
Šis mokslininkas parašė daugiau nei 200 straipsnių, knygų ir brošiūrų. Garsiausi ir reikšmingiausi iš jų yra:
„Chemijos teorija“;
„Chemija ir šiuolaikinis gyvenimas»;
„Problemos fizinės ir kosmoso chemija»;
„Šiuolaikinė elektrolitinių tirpalų sudėties teorija“;
„Biologinės chemijos kiekybiniai dėsniai“ ir kt.
Savo darbų puslapiuose Svante Arrhenius stengėsi sužadinti plačios auditorijos susidomėjimą chemija. masės, skatino saugumą gamtos ištekliai. Išsaugotas ir turtingas mokslininko epistolinis paveldas, viršijantis tūkstantį raidžių. Jie saugomi Švedijos mokslų akademijos bibliotekoje.
Elektrolitinės disociacijos idėja
Svante Arrhenius teorija buvo paprasta: elektrolitinės medžiagos, ištirpusios, skyla (arba disocijuoja) į teigiamo arba neigiamo krūvio jonus. Dabar apie tai žino kiekvienas moksleivis, tačiau tais laikais dominavo fizika ir chemija atominė koncepcija. S. Arrheniaus pareiškimas buvo toks proveržis, kad daugelis mokslininkų atsisakė jį pripažinti.
Remiantis jo tyrimais, kai rūgštis reaguoja su šarmu, pagrindinis cheminės reakcijos produktas buvo vanduo, o ne druska. Tai taip pat prieštarauja įprastai išmintimi. Svante Arrhenius prireikė daugiau nei 10 metų, kad mokslo bendruomenė priimtų šias idėjas.
Didžiulę įtaką padarė mokslininko išvados, kad rūgščių savybes lemia vandenilio jonai, nuo kurių priklauso tirpalų elektrinis laidumas. tolesnė plėtra bendras chemijos teorijos ir atkreipė tyrėjų dėmesį į ryšį tarp elektros ir cheminiai reiškiniai. S. Arrhenius kartu su Van't Hoffu padėjo pagrindus cheminės kinetikos raidai.
Svante Arrhenius, be chemijos raidos, domėjosi ir kitomis mokslo sritimis: kamuolinio žaibo prigimtimi, įtaka. saulės spinduliuotėsŽemės atmosferoje, antitoksinų gavimas, paaiškinimas ledynmečiai, aurora; vulkaninio aktyvumo ir evoliucinės astrofizikos, gyvūnų virškinimo procesų tyrimas.
Jis išreiškė pirminę idėją perkelti gyvus organizmus iš vienos planetos į kitą naudojant šviesos slėgio jėgą. 1907 m. mokslininkas išleido knygą „Imunochemija“, o jo elektrolitinės disociacijos teorija padėjo pagrindą tyrimui. fiziologiniai procesai ląstelių ir molekulių lygiu.
Dalyvavo Svante Arrhenius poliarinė ekspedicija 1896 m. Jis buvo vienas iš tų, kurie susitiko su legendine škuna Fram, kapitonu Nanseno. Laivas grįžo iš trejus metus trukusios kelionės Arkties ledu.
Švedijos vyriausybės nurodymu jis taip pat ištyrė galimybę techniškai panaudoti krioklius elektros gamybai.
Apdovanojimai ir titulai
S. Arrhenius yra pirmasis švedų chemikas, gavęs Nobelio premiją. 1901 metais jis tapo nariu Švedijos akademija Sci. Po daugelio metų jam buvo suteiktas narystė akademijose in absentia tokiuose pasaulio mokslo centruose kaip Amsterdamas, Londonas, Paryžius, Getingenas, Madridas, Roma, Petrogradas, Briuselis, Vašingtonas, Bostonas ir kt.
Svante Arrhenius tapo šių mokslų garbės daktaru:
filosofija (Kembridžas, Oksfordas, Leipcigas, Paryžius);
medicina (Groningenas, Heidelbergas).
Kartu su D. I. Mendelejevu jis buvo apdovanotas Faradėjaus medaliu iš Didžiosios Britanijos chemijos draugijos, taip pat Davy medaliu iš Londono karališkosios draugijos.
