Harkins, William Draper
| William Draper Harkins | |
|---|---|
| engelsk William Draper Harkins | |
| Födelsedatum | 28 december 1873 |
| Födelseort | |
| Dödsdatum | 7 mars 1951 (77 år) |
| En plats för döden | |
| Land | |
| Ockupation | fysikalisk kemi, ytkemi, lösningskemi, kärnstruktur, isotopseparation |
| Far | Nelson Goodrich Harkins |
| Mor | Sara Eliza (Draper) Harkins |
| Make | Anna Louise Hathaway |
| Barn | Henry Nelson Harkins, Ellis Marian Harkins |
| Utmärkelser och priser | Willard Gibbs Award |
| Autograf | |
William Draper Harkins (28 december 1873 - 7 mars 1951) var en amerikansk fysikalisk kemist som studerade ytkemi, och en av de första som studerade strukturen av kärnan och atomen, separationen av isotoper . Han blev känd inte bara för sitt bidrag till grundläggande och tillämpad vetenskap, utan också för ett antal industriella innovationer.
Biografi
Harkins föddes den 28 december 1873 i Tootsville, Pennsylvania. Hans föräldrar var Nelson Goodrich Harkins och Sara Eliza (Draper) Harkins.
1892 studerade Harkins grekiska vid University of Southern California i Escondido, San Diego, Kalifornien, men efter ett år tvingades han byta huvudämne och valde allmän konst.
Harkins bestämde sig sedan för att fortsätta sina studier och gick in på Stanford University 1896 , där han fick en kandidatexamen i tillämpad kemi 1900. Under studietiden började han arbeta på universitetet som laboratorieassistent, och blev senare lärare i kemi.
Senare utsågs Harkins till chef för kemiavdelningen vid University of Montana i Missoula , och förblev i denna position i 20 år, men tillbringade en betydande tid vid andra universitet: Chicago 1901 och 1904. och Stanford 1905-1906, från vilken han senare erhöll en Ph.D.
1909 gjorde Harkins ytkemiforskning i Tyskland. Även 1909-1910. vetenskapsmannen tjänstgjorde som forskningsassistent vid Massachusetts Institute of Technology , där han var engagerad i forskning om löslighet.
Vid 39 års ålder lämnade han Missoula när han tilldelades University of Chicago , där han fortsatte sitt forskningsarbete under de återstående 39 åren av sitt liv. [ett]
Vetenskaplig verksamhet
Harkins bidrag till grundläggande vetenskap täckte ett brett spektrum av områden inom fysikalisk kemi.
Ytkemi
År 1909 åkte vetenskapsmannen till Tyskland, där Fritz Haber erbjöd honom ett ämne relaterat till studiet av ytkemi. Harkins, W. G. Hardy och Irving Langmuir föreslog oberoende en teori om orienteringen av molekyler på ytor. 1913-1914 gav Harkins de första föreläsningarna om detta ämne i Chicago . Under de kommande 40 åren studerade forskaren orienteringen av molekyler på ytan, publicerade 115 artiklar.
Under det sista året av sitt liv avslutade Harkins boken Physical Chemistry of Surface Films, som publicerades senare 1952. [2]
Efter att ha avslutat sitt experimentella arbete i Tyskland återvände Harkins till Amerika för att studera lösningskemi och löslighet med Gibbs-medaljvinnarna A. A. Noyce och G. N. Lewis.
Lösningars kemi och löslighet
Han kallade den välkända frasen "liknande löser sig i lika" ("similia similibus solvuntur" eller "liknande upplöser lika") som huvudregeln för löslighet. I boken ägnar han stor uppmärksamhet åt ytaktiva ämnen , förklarar principerna för deras verkan med exemplet butansyra , noterar att ena änden av molekylen beter sig som olja och den andra som vatten, och talar om hur organiska syramolekyler är lokaliserade. vid gränssnittet vatten-olja. [3]
Också i senare arbeten beskriver Harkins sina studier av kolloidala system , såsom emulsioner och micellära lösningar [4] . Han studerade också adsorption , ytorna på fasta ämnen och deras interaktion med vätskor.
Atomens struktur och isotopers separation
1913 började Harkins studera de kända teorierna om den elektroniska strukturen hos molekyler och atomer. 1915 föreslog Harkins och hans kollega E. D. Wilson att inbördes omvandlingar av väte och helium är energikällan för solen och andra stjärnor. [5] Harkins var också den första att relatera överflödet av kemiska beståndsdelar till deras atomvikt , och överflödet av kemiska beståndsdelar och isotoper till deras stabilitet. [6]
Efter det teoretiska belägget för atomens kärnstruktur av E. Rutherford och före experimentella bevis på förekomsten av fria neutroner av J. Chadwick 1932, trodde man att kärnor består av protoner och elektroner . Harkins noterade att liknande överflöd, och därmed stabilitet, oftare observeras för atomer av element som innehåller ett jämnt antal protoner och elektroner . Det var också uppenbart för forskaren att många lätta kemiska grundämnen (till exempel 12 C, 16 O, 20 Ne) kan representeras som bestående av α-partiklar (då trodde man att en α-partikel består av fyra protoner och två elektroner - p 4 e 2 ). I analogi trodde han att sådana kemiska grundämnen som 19 F och 23 Na kunde byggas av α-partiklar och en hypotetisk partikel p 3 e 2 . Harkins nämnde, men betonade inte, möjligheten av fri existens av dessa och andra partiklar. Harkins hävdade också att de redan kända partiklarna p 3 e 2 och p 2 e 1 är väteisotoper - tritium och deuterium . Baserat på resultaten av detta arbete skapade Harkins ett "nytt periodiskt system", där det så kallade "isotopnumret" lades till för varje atom, vilket senare blev känt som antalet neutroner . [7]
Kort efter att E. Lawrence uppfann cyklotronen byggde Harkins och hans studenter den vid University of Chicago 1935-1936. Därefter användes denna enhet aktivt, främst av Enrico Fermi , som studerade neutrondiffusion , och efter det för behoven av Manhattan Project i Chicago under kriget.
Före Harkins utfördes partiell isotopseparation med neon som exempel endast av F. W. Aston, med användning av diffusionsmetoden . Harkins och hans elever separerade klorisotoper genom att sprida väteklorid genom keramiska rör. Därefter utförde forskaren arbete med att separera kvicksilverisotoper . [åtta]
Tillämpade industrier
Harkins gav ett betydande bidrag inte bara till utvecklingen av grundläggande vetenskap, utan också till tillämpade industrier.
- 1916-1928 - Medlem av Chicago Ventilation Commission
- 1920-1922 - konsulterande kemist för US Mining Committee
- 1924-1927 - Rådgivande ingenjör i det amerikanska flygvapnet
- Sedan 1927 - konsult kemist i kemikalieskyddstjänsten
- Från 1929 var han konsultkemist för glasföretaget Libby-Owens-Ford.
- 1930-1951 - på Universal Oil Products
- 1930-1941 - i United States Rubber Company
- 1941-1945 - Ledamot av National Security Research Committee
Vetenskapligt och organisatoriskt arbete
Harkins var aktiv i American Chemical Societys angelägenheter :
- 1915-1916 - Ordförande för Chicagosektionen av American Chemical Society
- 1919-1920 - Ordförande för institutionen för fysikalisk och oorganisk kemi
- Sedan 1921 - medlem av US National Academy of Sciences
- Sedan 1925 - Medlem av American Philosophical Society , vice ordförande i American Association for the Advancement of Science
- 1939-1951 - redaktör för avdelningarna för fysikalisk och allmän kemi i tidskriften Chemical Abstracts
Undervisningsaktivitet
Harkins började först undervisa vid Stanford University efter examen och utvecklades vidare som instruktör och föreläste vid flera universitet:
- 1912-1914 biträdande professor i allmän kemi vid University of Chicago
- 1913-1914 - gav de första föreläsningarna om teorin om orientering av molekyler på ytan av University of Chicago
- Sedan 1914 - professor i fysikalisk kemi vid University of Chicago
- 1916-1917 - föreläste vid Melloninstitutet
- 1918-1919 - föreläste vid University of Illinois
- 1939 - gick i pension som lärare, men fortsatte forskningen med samma kraft, fram till sin död 1951.
Stora verk
Harkins första fyra vetenskapliga artiklar publicerades 1907-1910 och ägnades åt förgiftning av djur med arsenik från industriella utsläpp till atmosfären och liknande problem. [9]
Forskarens mest omfattande forskning var arbete med ytkemi (115 artiklar) och strukturen av kärnan och atomen , separationen av isotoper (cirka 80 artiklar). Harkins var en av tre vetenskapsmän (tillsammans med W. J. Hardy och Irving Langmuir) som självständigt föreslog en teori om orienteringen av molekyler på ytor.
1952 publicerades hans bok Physical Chemistry of Surface Films. [2]
Sociala aktiviteter
Under sin vistelse i Missoula var Harkins starkt involverad i stadens och statens sociala liv:
- 1902-1910 Forskningsarbete för Anacondas bondeförening
- 1904 Forskningsarbete för Montana Copper Company i Kalifornien
- 1906-1912 - chef för stadens hälsovårdsavdelning
- 1910-1912 - forskningsarbete för det amerikanska justitiedepartementet
- 1911 - forskning för Carnegie Institution i Washington.
Utmärkelser
28 maj 1928 - Erhöll Willard Gibbs guldmedalj från American Chemical Society för sitt arbete med ytkemi , kärnstruktur och isotoper .
Familj
Den 9 juni 1904 gifte sig Harkins med Anna Louise Hathaway, som var avdelningschef vid University of Montana och doktorand vid University of Chicago .
Han och hans fru hade två barn: Henry Nelson Harkins och Ellis Marian Harkins.
Född i Missoula 1905, fick Henry kandidat- och magisterexamen i fysikalisk kemi , Ph.D. (1928) och MD (1931) i medicinska vetenskaperna. Hans mästares arbete var relaterat till studiet av ytspänningen hos blodserum och utfördes under ledning av hans far 1926. [10]
Marian Harkins har nått framgång som konsertsångerska. [ett]
Intressanta fakta
- Under Harkins barndomsår var Pennsylvania hjärtat av den framväxande amerikanska oljeindustrin. Vid 7 års ålder investerade han sin "förmögenhet" på $12 i en oljekälla som hans far borrade i Bradford, Pennsylvania , hans bidrag mångdubblades flera gånger. Lyckligtvis för vetenskapen var hans vinster inte tillräckligt stora för att locka honom till oljebranschen. [ett]
- I sin ungdom var Harkins förtjust i bergsklättring, var en aktiv deltagare i bergsvandringar. [ett]
Anteckningar
- ↑ 1 2 3 4 Mulliken RS William Draper Harkins // National Academy of Science, Washington DC, 1975, sid. 47-81.
- ↑ 1 2 Harkins W. D. Ytfilmernas fysikaliska kemi. New York: Reinhold Pub., 1952. 413 s.
- ↑ Harkins WD, Humphery EC Ytspänningen vid gränsytan mellan två vätskor // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1, 1915, sid. 585-590.
- ↑ Harkins WD, Mattoon RW, Corrin ML Struktur av tvålmiceller indikerad av röntgenstrålar och teorin om molekylär orientering // Journal of American Society, 68, 1946, sid. 220-228.
- ↑ Harkins WD, Wilson ED Strukturen hos komplexa atomer: väte-heliumsystemet // Journal of American Society, 37, 1915, sid. 1383-1396.
- ↑ Harkins WD Grundämnenas överflöd i förhållande till väte-heliumstrukturen hos atomer // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2 (4), 1916, sid. 216-224.
- ↑ Harkins WD The building of atoms and the new periodic system // Science, 50, 1919, sid. 577-582.
- ↑ Harkins WD Separationen av elementen klor och kvicksilver till isotoper // Science, 54, 1921, sid. 359-360.
- ↑ Harkins WD Marsh-testet och överskottspotential: den kvantitativa bestämningen av arsenik // Journal of American Society, 32, 1910, sid. 518-530.
- ↑ Eglolf G. Fathers and Sons in Chemistry // Chemical and Engineering News, 22, 1944, sid. 804.
Litteratur
- Khramov Yu. A. Harkins, William Draper // Fysiker: Biografisk guide / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M .: Nauka , 1983. — S. 288. — 400 sid. - 200 000 exemplar.
- Mulliken RS William Draper Harkins // National Academy of Science, Washington DC, 1975, s.47-81.
 Tematiska platser | ||||
|---|---|---|---|---|
| Ordböcker och uppslagsverk | ||||
| Släktforskning och nekropol | ||||
| ||||