Geyrovsky, Yaroslav

Yaroslav Geyrovsky
Namn vid födseln tjeckiska Jaroslav Viktor Leopold Heyrovský
Födelsedatum 20 december 1890( 1890-12-20 ) [1] [2] [3] […]
Födelseort
Dödsdatum 27 mars 1967( 1967-03-27 ) [4] [1] [2] […] (76 år)
En plats för döden
Land
Vetenskaplig sfär kemi , polarografi
Arbetsplats
Alma mater
Känd som skapare av polarografi
Utmärkelser och priser Nobelpriset Nobelpriset i kemi ( 1959 )
Wikiquote logotyp Citat på Wikiquote
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Jaroslav Heyrovský ( tjeckisk Jaroslav Heyrovský ; 20 december 1890 , Prag - 27 mars 1967 , ibid ) - tjeckisk kemist, utländsk medlem av USSR Academy of Sciences ( 1966 ). Skapade polarografi , designade ( 1925 , tillsammans med den japanske vetenskapsmannen M. Shikata ) den första polarografin . Vinnare av Nobelpriset i kemi (1959) . [7]

Utbildning

Yaroslav Geyrovsky föddes i Prag den 20 december 1890 . Han var det femte barnet i familjen till Leopold Geyrovsky (1852-1924), professor i romersk rätt vid Charles University (vid den tiden - Tjeckiska universitetet Karl-Ferdinand) och hans fru Clara (flicknamn - Ganlova ).

Efter att ha studerat i grundskolan studerade Yaroslav Geyrovsky från 1901 på en gymnasieskola som heter Akademiska gymnasiet i åtta år. Här blev han intresserad av naturvetenskap. Efter att ha klarat det slutliga provet och tagit emot ett studentexamen, gick Hejrovsky in på filosofiska fakulteten vid det tjeckiska universitetet i Prag. Under det första studieåret gick han kurser i kemi, fysik och matematik, han var mest imponerad av B. Brauners föreläsningar om oorganisk kemi, samt föreläsningar i fysik av F. Zawiszka och B. Kucera. Han beundrade brittiska forskare och var särskilt intresserad av William Ramsays senaste prestationer . Därför var Yaroslav mycket tacksam mot sin stränga far (som vid den tiden var universitetets rektor och som studenterna var mycket rädda för som en hård examinator) när han tillät honom att fortsätta sina studier i London.

1910 gick Geyrovsky in på University College London . Där lyssnade han med stort intresse till W. Ramsay och William Lewis föreläsningar om allmän och fysikalisk kemi, F. T. Troughton och A. Porter i fysik och L. N. G. Philo i matematik. 1913 fick han en kandidatexamen från University of London . Samma år gick Ramsay i pension och Frederick George Donnan utsågs till professor i hans ställe . Det var tack vare denna enastående fysikaliska kemist som Yaroslav Geyrovsky blev intresserad av elektrokemi. Han utnämndes till adjunkt terminen 1913-1914 och började forskningsarbete under ledning av professor Donnan, som föreslog den unge vetenskapsmannen ett ämne som utan tvekan skulle avgöra hans framtida karriär.

Heyrovskys uppgift var att bestämma elektrodpotentialen hos aluminium. Oxidation och andra passiveringseffekter på ytan av aluminiummetall gjorde detta jobb ganska svårt. Dessutom orsakade utsläpp av väte potentiella fluktuationer. Därför rådde professor Donnan Geyrovsky att använda flytande aluminiumamalgam och föreslog att han skulle låta detta amalgam droppa fritt från en glaskapillär. Således kommer den ständiga förnyelsen av ytan att undvika effekten av passivering. Den resulterande uppställningen liknade den som Donnan hade använt för membranjämviktsstudier. I dessa studier bestämde professorn aktiviteten hos natriumjoner med hjälp av flytande natriumamalgam som långsamt flödade ut ur en tjockväggig kapillär. När han utförde sin forskning insåg Geyrovsky fördelarna med flytande metallelektroder, i synnerhet den ständigt förnyande ytan, och lärde sig att använda kapillärelektroder. Denna erfarenhet hade en enorm inverkan på hans efterföljande forskning.

Under första världskriget arbetade Geyrovsky på ett militärsjukhus (med att förbereda och skriva ut mediciner) och som radiolog. Detta hade en positiv effekt på hans studier, eftersom hans arbete på sjukhuset gav honom tillräckligt med tid att bearbeta experimentmaterialet och skriva en avhandling. Han presenterade den under titeln "Electronegativity of aluminium" vid den tjeckiska universitetets filosofiska fakultet i Prag, där han också klarade provet. Den 26 september 1918 tilldelades Geyrovsky en doktorsexamen.

En annan händelse som i hög grad påverkade Heyrovskys vetenskapliga karriär var examen i fysik. Hans lärare, B. Kuchera, professor i experimentell fysik, ställde en fråga till honom om kvicksilverets elektrokapillaritet. Vid den tiden var den unge Geyrovsky redan ganska erfaren och visste att examinatorerna ofta ställde frågor relaterade till deras vetenskapliga verksamhet. Han visste att professor Kucera hade utvecklat en ny experimentell teknik för att konstruera elektrokapillära kurvor, nämligen att väga kvicksilverdroppar som föll från en kvicksilverelektrod. Dessförinnan användes en kapillärelektrometer. Geyrovsky och examinatorn hamnade i en diskussion, under vilken professor Kucera berättade för examinatorn om några av hans senaste resultat. I närvaro av atmosfäriskt syre hade vissa kurvor tagna med den nya metoden toppar som inte observerades i kurvor tagna från samma lösningar med en kapillärelektrometer. Professor Kuchera uttryckte åsikten att dessa skillnader endast kunde förklaras av en fysikalisk kemist, och föreslog att den förvånade Geyrovsky skulle fortsätta sina studier av ytspänningen på en kvicksilverelektrod till vilken spänning applicerades.

Professor Kuchera bjöd in Geyrovsky till sin plats nästa dag och visade honom hur man gör en kvicksilverdroppande elektrod med hjälp av en glaskapillär ansluten till en tank med kvicksilver så att kvicksilverdropparna skulle falla från kapillärutloppet med några sekunders mellanrum. Han gav också Geyrovsky kopior av sitt arbete med det anomala maximumet och rådde honom att samarbeta med Dr. R. Shimunek i hans arbete med att väga kvicksilverdroppar. Shimunek var då föreläsare i experimentell fysik. Under ungefär två år ägnade de unga forskarna all sin lediga tid åt att samla in kvicksilverdroppar vid olika spänningar, noggrant väga dem och rita upp dropparnas vikt mot den pålagda spänningen. Arbetet fortskred långsamt, eftersom Yaroslav Geyrovsky 1919 utsågs till lektor vid institutionen för oorganisk och analytisk kemi. Chefen för denna avdelning var professor B. Brauner, en tidigare nära vän till D. I. Mendeleev och R. Abegg , som uppmärksammade Yaroslav Geyrovsky på problemet med kemisk affinitet och valens. I professor Brauners laboratorium arbetade Heyrovsky med aluminiumsyra, strukturen hos aluminater och amfotericitet. Verket publicerades som en avhandling. På grundval av detta arbete, den 2 augusti 1920, utnämndes Jaroslav Hejrovsky till biträdande professor i fysikalisk kemi vid det tjeckiska universitetet i Prag, senare kallat Karlsuniversitetet.

1914 försökte Heyrovsky bli medlem i Chemical Society i London, men på grund av första världskrigets utbrott tappade han kontakten med honom. 1919 fick han ändå ett medlemskap i sällskapet och publicerade arbete om aluminium i tidskriften Transactions of the Chemical Society, i volymerna 130-132. Han publicerade också tre av sina relaterade artiklar som en doktorsavhandling vid University of London. 1921 fick Geyrovsky sin Ph.D.

Upptäckt av polarografi

Från det ögonblicket kunde Heyrovsky helt ägna sig åt studiet av elektrokapillära kurvor. Ett viktigt steg framåt togs när hans intresse för elektrokemi ledde till att han bestämde sönderdelningspotentialerna för vissa metalljoner ( Zn 2+ , Cd 2+ , Mn 2+ , Ba 2+ ) med hjälp av fallande droppmetoden. Heyrovsky presenterade resultaten av detta experiment vid ett möte i det tjeckiska matematiska och fysiska samhället i närvaro av professor B. Kucera, som tyvärr inte hade tid att se framgången för sin student, sedan han dog 1921 . Geyrovsky var missnöjd med noggrannheten och reproducerbarheten av de "nedbrytningspotentialer" som erhölls från elektrokapillära kurvor. Han bestämde sig för att mäta strömflödena i en lösning där en kvicksilverelektrod var nedsänkt. Eftersom Kemiska fakultetens begränsade ekonomiska resurser inte tillät honom att köpa en galvanometer, kontaktade han sin tidigare lärare, professor F. Zawiska, som lånade honom en galvanometer och en potentiometer. Medan elektrokapillära mätningar utfördes vid institutionen för fysik, kunde han nu fortsätta sitt arbete i laboratorierna på Kemiska institutet. Han placerade en kvicksilverdroppande elektrod i testlösningen, tillsatte lite kvicksilver för att bilda en kvicksilverbottenelektrod och började mäta strömflödena mellan de två elektroderna vid olika potentialskillnader. De första resultaten låg till grund för den nya polarografiska metoden. Genom sin bakgrund inom elektrokemi insåg Geyrovsky snabbt fördelarna med elektrolys med hjälp av en kvicksilverdroppelektrod i elektrokemisk och analytisk forskning. Problemen med anomala toppar i elektrokapillära kurvor glömdes bort, och från det ögonblicket koncentrerade Yaroslav Geyrovsky all sin uppmärksamhet, energi och kunskap på utvecklingen av en ny metod. Så föddes polarografi.

Principer för polarografi

Innan vi beskriver den fortsatta utvecklingen av polarografi och dess koppling till Yaroslav Geyrovskys efterföljande liv, beskriver vi kort de viktigaste principerna och karakteristiska egenskaperna för denna metod. Testlösningen bringas i kontakt med två elektroder, en droppande kvicksilverelektrod och en referenselektrod. Droppar av kvicksilver bildas på en sektion av en glaskapillär med en innerdiameter på 0,1 till 0,05 mm, ansluten med ett gummi- eller plaströr till en behållare med kvicksilver (se fig. 1). Droppar av kvicksilver faller med konstant hastighet från slutet av en kapillär nedsänkt i en lösning. Elektroden i sig är en droppe som växer på snittet. Referenselektroden är en elektrod vars potential inte ändras när en spänning appliceras. Kurvor som visar strömmens beroende av den droppande elektrodens potential kallas polarografiska kurvor. När det finns ämnen i lösningen som kan oxideras eller reduceras på ytan av kvicksilverelektroden i det tillgängliga potentialområdet, observeras en ökning av strömmen, och så kallade polarografiska vågor observeras på de polarografiska kurvorna. Dessa är kurvor som liknar bokstaven S i form och når, med en tillräcklig positiv eller negativ potential, gränsvärden där strömmen inte ändras när potentialen ändras. Sådana vågor kan karakteriseras av två kvantiteter. Den första är potentialen vid den punkt på kurvan där strömvärdet når halva gränsvärdet (halvvågspotential). Detta är en kvalitativ egenskap hos ämnet som studeras och med dess hjälp är det möjligt att upptäcka närvaron av ett visst ämne i lösningen. Så till exempel är halvvågspotentialen -0,6 V typisk för kadmiumjoner , halvvågspotentialen -1,2 V - för zinkjoner .

Den andra egenskapen - höjden på den polarografiska vågen, den punkt där strömmen når gränsvärdet - karakteriserar som regel koncentrationen av ämnet som studeras. Genom att mäta detta värde kan forskaren alltså få data om hur mycket av ämnet som finns i lösningen. Detta gör polarografi till en ganska värdefull metod för kvantitativ analys. Före Heyrovsky-metoden gjordes försök att studera sådana kurvor med hjälp av konventionella solida elektroder. Ytan på dessa elektroder förändras under elektrolys, och de sålunda erhållna kurvorna hade mycket dålig reproducerbarhet och var inte väl lämpade för teoretisk bearbetning. Användningen av den kvicksilverdroppande elektroden som uppfanns av Heyrovsky för elektrolysforskning gjorde det möjligt att bli av med dessa brister, eller åtminstone att minimera dem, eftersom det, när det gäller en sådan elektrod, hela tiden bildas en ny ren yta. Den elektrolytiska processen, avbruten av fallet av den föregående kvicksilverdroppen, har praktiskt taget ingen effekt på processen som sker under bildandet av en ny droppe. Många forskare trodde att stabila strömfluktuationer orsakade av en konstant förändring i elektrodytan är ett oöverstigligt hinder för att registrera kurvor. Geyrovsky var dock inte generad. Han hade den sällsynta förmågan att se roten till ett problem och lösa det på det enklaste och mest logiska sättet. För att registrera polarografiska kurvor använde han en korrekt avstämd galvanometer, vilket gjorde att han bara kunde registrera den förändring i ström han behövde. Senare visades det att detta tillvägagångssätt är helt teoretiskt motiverat. Han noterade också i ett tidigt skede andra fördelar med kvicksilverelektroden, i synnerhet den höga vätepotentialen, som gjorde att han kunde utöka sin forskning kring negativa potentialer, vilket var ouppnåeligt med de flesta fastfaselektroder. [åtta]

Vidareutveckling av den polarografiska metoden

Den första artikeln om användningen av den kvicksilverdroppande elektroden i studien av elektrolys publicerades av Jaroslav Gejrovsky 1922 på tjeckiska och 1923 på engelska. Utomlands ägde de första diskussionerna om ett nytt fenomen inom elektrolys rum den 26 november 1923 vid ett möte i Faraday Society i London. Geyrovsky presenterade två artiklar vid den allmänna diskussionen om elektrodereaktioner och jämvikt. Också vid detta möte presenterade Geyrovskys unga kollega från Japan , Masuzo Shikata, sitt arbete. Arbetet ägnades åt elektroreduktion av nitrobensen på en kvicksilverdroppelektrod. Geyrovsky och hans unga kollegor försökte utvidga studiet av ström-spänningskurvor till många andra lösningar. Att mäta punkt för punkt var dock mycket arbetskrävande och tidskrävande. Därför, för vidareutveckling och spridning av den polarografiska metoden, utvecklade Yaroslav Geyrovsky och Masuzo Shikata, kort efter upptäckten av tekniken, en installation som automatiskt registrerade ström-spänningskurvor med ganska god reproducerbarhet. Det nya instrumentet registrerade kurvan fotografiskt på några minuter, medan manuell registrering av kurvan tog en timme. För närvarande, när ett stort antal experiment utförs automatiskt, är en sådan registrering av strömspänningskurvor inte förvånande, men i början av tjugotalet var en sådan automatisk installation en riktigt avancerad enhet. I deras gemensamma papper föreslog Geyrovsky och Shikata namnet "polarograf" för detta instrument och termen "polarografi" för forskning inom detta område av elektrokemi. Beskrivningen av den första polarografin publicerades i jubileumsvolymen av B. Brauner-tidningen Recueil de Travaux Chimique de Pays Bas, tillsammans med flera andra artiklar om polarografi. Denna volym var den första samlingen av papper om den nya metoden. Heyrovskys uppfinning av den polarografiska metoden går tillbaka till 1922 , och han utförde allt sitt ytterligare vetenskapliga arbete inom detta nya område av elektrokemi. Han grundade en skola för tjeckiska polarografer vid universitetet och var själv en av de ledande forskarna inom polarografiområdet. År 1950 utsågs Hejrovsky till direktör för det nybildade Polarografiinstitutet, som införlivades med den tjeckiska vetenskapsakademin 1952 .

Utmärkelser och arv

Yaroslav Geyrovsky är vördad på många universitet och utbildningsinstitutioner. Han valdes till medlem av University College London ( 1927 ), erhöll en hedersdoktor vid Dresdens tekniska universitet ( 1955 ), universiteten i Warszawa ( 1956 ), Marseille ( 1959 ) och Paris ( 1960 ). Han blev också hedersmedlem i American Academy of Arts and Sciences ( 1933 ), Ungerska vetenskapsakademin ( 1955 ), Indian Academy of Sciences i Bangalore ( 1955 ), Polska vetenskapsakademin i Warszawa ( 1962 ), motsvarande ledamot av tyska vetenskapsakademien i Berlin ( 1955 ), medlem tyska naturvetenskapsakademien ( 1956 ), utländsk ledamot av Kungliga Danska vetenskapsakademien i Köpenhamn ( 1962 ), var vice ordförande i International Union of Physicists ( 1951-1957 ) , president och första hedersmedlem i Polarographic Society i London , hedersmedlem i Polarographic Society of Japan , Chemical societies i Tjeckoslovakien , samt Polen , Österrike , England och Indien . I Tjeckoslovakien tilldelades Geyrovsky delstatspriset av första graden ( 1951 ) och Tjeckoslovakiens orden ( 1955 , 1960 ). Yaroslav Geyrovsky föreläste om polarografi i USA ( 1933 ), Sovjetunionen ( 1934 ), England ( 1946 ), Sverige ( 1947 ), Kina ( 1958 ), Sydafrika ( 1960 ) och Egypten ( 1961 ). Kratern Kheyrovskiy på månen och mineralet Kheyrovskite är namngivna till hans ära.

I. Heyrovsky som person. Personligt liv

Professor Geyrovsky arbetade mycket hårt. Hans arbetsdag i labbet började alltid klockan 8 och slutade klockan 19. I sin ungdom arbetade han även hemma på kvällarna. Senare tillät han sig själv en kort paus för en eftermiddagslur. Han hade också för vana att jobba helger och hävdade att det var enda gången han inte stördes. Geyrovsky förväntade sig samma attityd från sina kollegor. På universitetet var diskussioner om forskningsprojekt ofta inplanerade till lördag eftermiddag. På institutet kunde han ses stå vid entrén med en klocka några minuter efter 08:00 och titta på efterkomlingarna. Han ansåg att tiden i laboratoriet endast borde ägnas åt experimentellt arbete, och att läsa artiklar och bearbeta resultat skulle göras på kvällarna. Han hatade dammiga apparater och sa att de behövde torkas av varje morgon. Han var också emot att läsa tidningar och röka på arbetsplatsen. Rökande anställda vid institutet tvingades gå ut för att röka. Geyrovsky var känd för sin gästfrihet. För alla sina kollegor var han ett exempel på hur man tar emot gäster på institutet, oavsett, känt eller helt okänt. Han var väldigt förtjust i bra skämt, rött vin och matlagning. Tillsammans med professor Brdicka satte de upp korta improvisationsföreställningar om det vetenskapliga livet. I dessa händelser visade Geyrovsky sig själv som en make-up artist, vanligtvis med långa skägg. Under hela sin vetenskapliga karriär fick Geyrovsky starkt stöd av sin fru Maria Koranova. De gifte sig 1926 när vetenskapsmannen var 36 år gammal. Han försökte visa sina kollegor att det var i den här åldern som en polarograf skulle gifta sig. Paret fick två barn, dottern Yitka och sonen Michael. Jitka Gejrowska är biokemist vid Livsmedelsforskningsinstitutet. Michael Geyrovskyfick en Ph.D. i Cambridge 1966 och arbetade med ett elektrokemiskt projekt vid Institute of Polarography. Yaroslav Geyrovsky dog ​​den 27 mars 1967 . Han är begravd på Vysehrad-kyrkogården i Prag . [9]

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Jaroslav Heyrovsky // Encyclopædia Britannica  (engelska)
  2. ↑ 1 2 Jaroslav Heyrovský // Brockhaus Encyclopedia  (tyskt) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  3. ↑ 1 2 Databas för tjeckiska nationella myndigheter
  4. ↑ 1 2 3 Geyrovsky Yaroslav // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 volymer] / ed. A. M. Prokhorov - 3:e uppl. — M .: Soviet Encyclopedia , 1969.
  5. ↑ 1 2 Studenti pražských univerzit 1882–1945
  6. ↑ Fine Arts Archive - 2003.
  7. ↑ L. R. Sherman (december 1990). "Jaroslav Heyrovský (1890-1967)". Kemi i Storbritannien: 1165-1167.
  8. ↑ P. Zuman. Elektrolys med en droppande kvicksilverelektrod: J. Heyrovskys bidrag till elektrokemi  // Kritiska recensioner inom analytisk  kemi : journal. - 2001. - Vol. 31 , nr. 4 . - S. 281 - 289 . - doi : 10.1080/20014091076767 .
  9. ↑ JAV Butler; P. Zuman. Jaroslav Heyrovsky. 1890-1967  (engelska)  // Biografiska memoarer av stipendiater i Royal Society : journal. - 1967. - Vol. 13 . - S. 167-191 . - doi : 10.1098/rsbm.1967.0008 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk
Släktforskning och nekropol