| Raymond Matthew Fuoss | |
|---|---|
| engelska _ Raymond Matthew Fuoss | |
| Födelsedatum | 28 september 1905 |
| Födelseort | Belwood , Pennsylvania , USA |
| Dödsdatum | 1 december 1987 (82 år) |
| Land | USA |
| Vetenskaplig sfär | fysisk kemi |
| Arbetsplats | |
| Alma mater | Harvard University , Brown University |
| Akademisk examen | Filosofie doktor (PhD) i fysik [1] |
| Akademisk titel | medlem av National Academy of Sciences ( 1951 ) |
| vetenskaplig rådgivare |
Harvard University ( 1924 ): J. S. Forbes ; Universitetet i München ( 1925 - 1926 ): E. Lange ; Brown University ( 1932 ): C. A. Kraus och L. Onsager |
| Utmärkelser och priser | American Chemical Society Pure Chemistry Award ( 1935 ) |
| Autograf | |
Raymond Matthew Fuoss ( född Raymond Matthew Fuoss , 28 september 1905 - 1 december 1987 ) var en amerikansk fysikalisk kemist [2] .
Han gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av kemi och fysik . Han studerade den elektriska ledningsförmågan hos elektrolytlösningar i polära och opolära lösningsmedel , presenterade sin konduktivitetsekvation i en form tillgänglig för experimenterande [3] , studerade de elektriska egenskaperna hos polära polymerer , förklarade hydrodynamiken och elektrostatiken för joner i lösning i en strikt matematiskt sätt. Dessutom studerade Fuoss lösningar av polyelektrolyter , hans formulering av egenskaperna hos dessa polymerer blev utgångspunkten för teoretiskt och experimentellt arbete med proteiner.
Raymond Matthew Fuoss föddes i Belwood ( Pennsylvania , USA ) till Jacob Fuoss och Birdie Zimmerman Fuoss [2] . Efter att ha lämnat skolan i staden Altoona gick han in på Harvard University 1922 , där hans främsta passion var organisk kemi . Tack vare professor J. S. Forbes utvecklade han också ett intresse för elektrokemi och arbetade för honom som privat laboratorieassistent under hans sista semester. De två första verken av Fuoss ägnades åt elektrokemiska ämnen: det ena betraktade oxidations- och jämviktspotentialerna i systemet av klor , jod , saltsyra och vatten [4] , den andra - reaktionen av brom och kloridjon i saltsyra [5] ] . Fuoss tog examen från Harvard med en hedersexamen 1925 och avslutade en fyraårig läroplan på tre år.
Med ett Sheldon-stipendium fortsatte R. M. Fuoss sina studier vid universitetet i München ( 1925-1926 ) under G. O. Wieland och studerade gallsyrors struktur . Men han övergav snart dessa verk till förmån för fysikalisk kemi . Detta underlättades också av K. Faiences föreläsningar om termodynamik , som han deltog i i München .
År 1927 arbetade R. M. Fuoss en termin som forskningsassistent vid Harvard på biologiavdelningen och sedan som konsultkemist vid Skinner, Sherman och Esselen Inc. i Boston . I september 1930 skrev han in sig vid Brown University och använde pengar från handledning och konsultation . Intresserad av Debyes teori ( 1923 ) började Fuoss, under ledning av professor C. A. Kraus , sitt examensarbete om konduktiviteten hos elektrolyter i olika lösningsmedel. Till exempel har egenskaperna hos flytande ammoniak och flytande vätecyanid studerats . Efter att ha lärt sig att välja rätt lösningsmedel samlade Fuoss in detaljerat material om konduktivitetens beroende av permittivitet , viskositet och temperatur .
1932 blev Lars Onsager Fuoss arbetsledare . Fuoss deltog i sina föreläsningar på Braun . Under hans ledning disputerade han på sin doktorsavhandling ( 1932 ) om egenskaperna hos elektrolyter i icke-vattenhaltiga lösningsmedel. Tillsammans med L. Onsager studerade de irreversibla processer i elektrolytlösningar [6] . Deras partnerskap varade i över 35 år.
Speciellt för Fuoss skapade professor Kraus två nya tjänster: forskarlärare och forskarassistent. Efter att ha fortsatt sin utbildning började Fuoss få erfarenhet av ledande forskare inom kvantmekaniken och statistisk mekanik , såsom A. Sommerfeld , W. Pauli , P. Debye , M. Wein och R.G. Fowler .
1935 tilldelades R. M. Fuoss American Chemical Society's Pure Chemistry . Samma år började han arbeta i forskningslaboratoriet vid General Electric , och 1936 anslöt sig Fuoss till dess fasta personal. Genom att arbeta på General Electric kunde forskaren fortsätta att utveckla sin forskning, trots krisen i landet under den stora depressionen .
Andra världskrigets år ägnades åt studier av hemliga forskningsämnen. År 1945 återvände Fuoss till akademiska studier vid Yale och återupptog sin lärarkarriär och blev den första Stirling-professorn , och med honom blev avdelningen för kemi den bästa i landet i studiet av elektrolyter , polymerer och statistisk mekanik . Fuoss blev involverad i ny forskning inom området polyelektrolyter , med hjälp av sin kunskap om elektrolyter och polymerer . Samtidigt arbetade han som konsultkemist för DuPont , Monsanto , California Research Corporation och Arthur D. Little .
1951 blev Fuoss medlem av National Academy of Sciences .
Fuoss studerade den elektriska ledningsförmågan hos lösningar och ansåg det utifrån elektrostatiska interaktioner mellan joner [7] . I en sådan lösning antar lösningsmedlets viskositet makroskopiska värden, och dielektricitetskonstanten antar mikroskopiska; lösningsmedlet i sig är ett kontinuerligt medium.
Elektrisk ledningsförmåga har mätts för organiska och oorganiska salter i rena och blandade lösningsmedel [8] . Teorin som lagts fram av R. M. Fuoss om att uppnå de mest exakta resultaten i fallet med irreversibla processer bekräftades av experiment. Fuoss satte huvuduppgiften att identifiera de parametrar som påverkar konduktiviteten . För att framställa blandningar med ständigt föränderliga fysikaliska egenskaper använde han elektrolyter av olika styrka innehållande joner av olika storlekar och former. De använda lösningsmedlen var av hög renhet och deras permittivitet och viskositet varierade från låga till höga värden. Noggrannheten hos de uppmätta parametrarna nådde tiondelar och hundradelar. Experimentet var strikt kontrollerat: alla biverkningar som kränkte systemets stabilitet eliminerades och överhettning undveks.
Förutom experiment ägnade R. M. Fuoss särskild uppmärksamhet åt teoretiskt arbete. Så han fortsatte att utveckla Debye-Hückel-Onsager-teorin , studerade svaga elektrolyter , såväl som elektrostatiska krafter i en lösning mellan dess partiklar. Dessutom försökte han förbättra konduktivitetsekvationen och mer exakt uppskatta vissa konstanter ( begränsande konduktivitet Λ o och association K A ).
Således var Fuoss engagerad i två typer av forskning: experimentell [9] och teoretisk [10] .
R. M. Fuoss gjorde ett enormt bidrag till utvecklingen av polymerkemi . Han började arbeta 1935 och uppnådde god reproducerbarhet av resultaten [11] i sina experiment. I sina experiment försökte Fuoss undvika uppkomsten av yteffekter och övervakade noggrant jonsammansättningen av de använda polymererna . Som ett resultat upptäckte forskaren att de dielektriska egenskaperna hos polära polymerer beror på naturen hos de polära grupperna som ingår i denna polymer , koncentrationen av mjukgöraren och storleken och formen på dess beståndsdelar. Inverkan av ett alternerande externt elektriskt fält på polära polymerer beaktades också .
R. M. Fuoss utförde arbete med studier av polyelektrolyter vid Yale University . I sina experiment mätte Fuoss egenskaperna hos polyelektrolyter i rena lösningsmedel och lösningsmedel som innehåller enkla elektrolyter [12] . Med hjälp av en molekylär modell visade han att strukturen hos en polymer bestäms av inter- och intramolekylära elektrostatiska interaktioner. Forskaren fann att parametrarna för polyelektrolytlösningar , såsom viskositet och elektrisk ledningsförmåga , beror på koncentrationen av det lösta ämnet, såväl som på polymerkedjans konformation , som kan förändras som ett resultat av avstötningen av liknande laddningar som finns på det [13] . I framtiden började problemen med att tillämpa resultaten av studien av polyelektrolyter på proteiner och membran liknande egenskaper lösas . Forskning på 1950 -talet ledde till uppkomsten av nya teoretiska och experimentella data om egenskaperna hos symmetriska elektrolyter [14] i olika lösningsmedel.
Tillsammans med L. Onsager tog Fuoss upp utvecklingen av Debye-Hückel-teorin . Forskning utfördes i ett specialbyggt elektrisk konduktivitetslaboratorium av Fuoss och hans studenter , och dataanalys gjordes vid Yale Universitys datorcenter . I sina beräkningar kunde forskaren klara sig utan antagandet om jonisk association av elektrolyter i lösningsmedel med låg dielektricitetskonstant , samtidigt som en högre ordning bibehölls. I den elektriska konduktivitetsekvationen [ 3] i uttrycken för jonassociation och i ett hydrodynamiskt uttryck dök en ny parameter upp, jonradien a o . Det antogs att värdena för jonradien och den hydrodynamiska radien skulle vara lika i dessa uttryck, men detta fungerade inte för lösningsmedel med låg dielektricitetskonstant . Den nya teorin kunde alltså inte lösa alla problem. Fuoss ägnade resten av sin karriär åt att lösa dessa problem.
R. M. Fuoss fortsatte sitt arbete med elektrolyter efter att ha lämnat Yale University 1974 .
Under sitt liv gjorde Fuoss ett stort antal publikationer, vetenskapliga artiklar och recensioner. Många publikationer gjordes tillsammans med så framstående vetenskapsmän som J. S. Forbes , E. Lange , L. Onsager , C. A. Kraus , J. G. Kirkwood , F. Akkasina och andra.
Anmärkningsvärda tidskrifter där Fuoss arbete har publicerats inkluderar följande:
Fuoss första publikationer dök upp när han studerade vid Harvard 1925 [ 5] och 1927 [4] .
Forskningsarbete i München ledde till endast en publikation, publicerad 1926 , som beskriver koncentrationsberoendet av utfällningsvärmen av silverklorid .
Att studera vid Brown bidrog till uppkomsten av mer än trettio publikationer om egenskaperna hos elektrolytlösningar [8] . Vissa artiklar publicerades efter avslutad utbildning till vetenskapsman. Artiklarna diskuterade resultaten av både experiment [9] och teoretiska [10] studier.
Arbete utfört före andra världskriget resulterade i tjugosex artiklar om de elektriska egenskaperna hos fasta ämnen [15] .
I allmänhet ägnade Fuoss mer än åttio vetenskapliga och översiktsartiklar till studier av elektrolyter , som beskrev alla aspekter av elektrisk ledningsförmåga . Många arbeten har ägnats åt konduktiviteten hos symmetriska elektrolyter [14] . Dessutom skrev Fuoss 1959 boken Conductivity of Electrolytes [7] . Fuoss senaste publikationer gjordes mellan 1974 och 1980 , med mer än tjugo artiklar publicerade i kända tidskrifter.
Förutom vetenskapliga publikationer har Fuoss skrivit en biografi om Theodor Shidlovsky [16] , en amerikansk kemist ursprungligen från Ryssland , medlem av National Academy of Sciences , som arbetar med tillämpningen av elektrokemi i vitala processer och levande celler .
R. M. Fuoss var en framstående vetenskapsman inom många vetenskapliga områden: fysikalisk kemi , organisk kemi , kontinuummekanik , matematik , etc. Eftersom han var engagerad i både experimentellt och teoretiskt arbete, gjorde han ett stort bidrag till utvecklingen av modern vetenskap. Fuoss kännetecknades av en aktiv, stark och målmedveten karaktär. Han utförde sina studier med största professionalism, strävade efter största noggrannhet och uppnådde resultat av hög kvalitet. Vetenskapsmannens bekanta erkände hans entusiasm, flit, flit och orubbliga hängivenhet för vetenskapen.
Raymond Fuoss älskade att undervisa. Han föreläste i matematik för kandidater i en mängd olika specialiteter, och undervisade också den första terminen av kvantmekanik för fysikaliska kemister . Forskaren hade sin egen forskargrupp, där varje medlem hade ett specifikt projekt. Han var krävande, sträng och opartisk mot sina elever, men samtidigt rättvis. Under Fuossa tog utbildningen för doktorsexamen tre till fyra år, även om vetenskapsmannen själv tog sin examen på två år. De flesta av vetenskapsmannens elever ägnade sig åt vetenskaplig och forskningsverksamhet.
Det bör noteras att R. M. Fuoss hade en negativ inställning till skatter och var en anhängare av konservatism [2] .
R. M. Fuoss var gift två gånger [2] . 1927 gifte han sig med Rose Elizabeth Harrington; sonen Raymond Matthew Jr. dog två dagar gammal; dottern Patricia Rose föddes 1935 .
Den andra hustrun, Anna (född Stein), som han gifte sig med 1947 , kännetecknades av en vänlig och lättsam karaktär; hennes död 1979 var ett allvarligt slag för vetenskapsmannen.