Harkins, William Draper

William Draper Harkins
Englanti  William Draper Harkins
Syntymäaika 28. joulukuuta 1873( 1873-12-28 )
Syntymäpaikka
Kuolinpäivämäärä 7. maaliskuuta 1951 (77-vuotiaana)( 1951-03-07 )
Kuoleman paikka
Maa
Ammatti fysikaalinen kemia, pintakemia, liuoskemia, ydinrakenne, isotooppierotus
Isä Nelson Goodrich Harkins
Äiti Sara Eliza (Draper) Harkins
puoliso Anna Louise Hathaway
Lapset Henry Nelson Harkins, Ellis Marian Harkins
Palkinnot ja palkinnot Willard Gibbs -palkinto
Nimikirjoitus

William Draper Harkins (28. joulukuuta 1873 - 7. maaliskuuta 1951) oli amerikkalainen fysikaalinen kemisti , joka opiskeli pintakemiaa, ja yksi ensimmäisistä, jotka tutkivat ytimen ja atomin rakennetta, isotooppien erottamista . Hän tuli tunnetuksi paitsi panoksestaan ​​​​perus- ja soveltavassa tieteessä, myös useista teollisista innovaatioista.

Elämäkerta

Harkins syntyi 28. joulukuuta 1873 Tootsvillessä, Pennsylvaniassa. Hänen vanhempansa olivat Nelson Goodrich Harkins ja Sara Eliza (Draper) Harkins.

Vuonna 1892 Harkins opiskeli kreikkaa Etelä-Kalifornian yliopistossa Escondidossa, San Diegossa, Kaliforniassa, mutta vuoden kuluttua hän joutui vaihtamaan pääaineensa ja valitsi yleisen taiteen.

Harkins päätti sitten jatkaa opintojaan ja astui Stanfordin yliopistoon vuonna 1896 , jossa hän suoritti kandidaatin tutkinnon soveltavassa kemiassa vuonna 1900. Opintojensa aikana hän aloitti työskentelyn yliopistossa laborantina ja myöhemmin kemian opettajaksi.

Myöhemmin Harkins nimitettiin kemian osaston johtajaksi Montanan yliopistoon Missoulassa , ja hän pysyi tässä tehtävässä 20 vuotta, mutta vietti huomattavan osan ajasta muissa yliopistoissa: Chicagossa vuosina 1901 ja 1904. ja Stanfordissa vuosina 1905-1906, josta hän myöhemmin sai Ph.D.

Vuonna 1909 Harkins teki pintakemian tutkimusta Saksassa. Myös vuosina 1909-1910. tiedemies toimi tutkimusassistenttina Massachusetts Institute of Technologyssa , jossa hän osallistui liukoisuuden tutkimukseen.

39-vuotiaana hän lähti Missoulasta, kun hänet määrättiin Chicagon yliopistoon , jossa hän jatkoi tutkimustyötään loput 39 vuotta elämästään. [yksi]

Tieteellinen toiminta

Harkinsin panos perustieteeseen kattoi monenlaisia ​​fysikaalisen kemian alueita.

Pintakemia

Vuonna 1909 tiedemies meni Saksaan, missä Fritz Haber tarjosi hänelle aihetta, joka liittyy pintakemian tutkimukseen. Harkins, W. G. Hardy ja Irving Langmuir ehdottivat itsenäisesti teoriaa molekyylien orientaatiosta pinnoilla. Vuosina 1913-1914 Harkins piti ensimmäiset luennot tästä aiheesta Chicagossa . Seuraavien 40 vuoden aikana tiedemies tutki molekyylien suuntausta pinnalla, julkaisi 115 artikkelia.

Elämänsä viimeisenä vuonna Harkins viimeisteli kirjan Physical Chemistry of Surface Films, joka julkaistiin myöhemmin vuonna 1952. [2]

Suoritettuaan kokeellisen työnsä Saksassa Harkins palasi Amerikkaan opiskelemaan liuoskemiaa ja liukoisuutta Gibbs-mitalin voittajien A. A. Noycen ja G. N. Lewisin kanssa.

Liuoskemia ja liukoisuus

Hän kutsui tunnettua ilmaisua "kuten liukenee samanlaiseen" ("similia similibus solvuntur" tai "kuten liuottaa samankaltaista") liukoisuuden pääsäännöksi. Kirjassa hän kiinnittää suurta huomiota pinta-aktiivisiin aineisiin , selittää niiden toiminnan periaatteet butaanihapon esimerkillä , huomauttaa, että molekyylin toinen pää käyttäytyy kuin öljy ja toinen kuin vesi, ja puhuu orgaanisten happojen molekyylien sijainnista. vesi - öljy rajapinnassa . [3]

Myös myöhemmissä teoksissa Harkins kuvaa tutkimuksiaan kolloidisista systeemeistä , kuten emulsioista ja miselliliuoksista [4] . Hän tutki myös adsorptiota , kiinteiden aineiden pintoja ja niiden vuorovaikutusta nesteiden kanssa.

Atomin rakenne ja isotooppien erottelu

Vuonna 1913 Harkins alkoi tutkia tunnettuja teorioita molekyylien ja atomien elektronisesta rakenteesta. Vuonna 1915 Harkins ja hänen kollegansa E. D. Wilson ehdottivat, että vedyn ja heliumin muunnokset ovat energian lähde auringolle ja muille tähdille. [5] Harkins oli myös ensimmäinen, joka liitti kemiallisten alkuaineiden runsauden niiden atomipainoon ja kemiallisten alkuaineiden ja isotooppien runsauden niiden stabiilisuuteen. [6]

Sen jälkeen, kun E. Rutherford perusteli teoreettisesti atomin ydinrakennetta ja ennen J. Chadwickin vuonna 1932 esittämää kokeellista näyttöä vapaiden neutronien olemassaolosta, uskottiin, että ytimet koostuvat protoneista ja elektroneista . Harkins huomautti, että samanlaisia ​​runsautta ja siten stabiilisuutta havaitaan yleisemmin alkuaineiden atomeissa, jotka sisältävät parillisen määrän protoneja ja elektroneja . Tiedemiehelle oli myös selvää, että monet kevyet kemialliset alkuaineet (esim. 12 C, 16 O, 20 Ne) voidaan esittää α-hiukkasista koostuvana (silloin uskottiin, että α-partikkeli koostuu neljästä protonista ja kahdesta elektronit  - p 4 e 2 ). Analogisesti hän uskoi, että sellaisia ​​kemiallisia alkuaineita kuin 19F ja 23Na voidaan rakentaa α-hiukkasista ja hypoteettisesta p 3 e 2 -partikkelista . Harkins mainitsi, mutta ei korostanut, näiden ja muiden hiukkasten vapaan olemassaolon mahdollisuutta. Harkins väitti myös, että jo tunnetut hiukkaset p 3 e 2 ja p 2 e 1 ovat vetyisotooppeja  - tritium ja deuterium . Tämän työn tulosten perusteella Harkins loi "uuden jaksollisen taulukon", jossa jokaiselle atomille lisättiin niin sanottu "isotooppiluku", joka myöhemmin tunnettiin neutronien lukumääränä . [7]

Pian sen jälkeen, kun E. Lawrence keksi syklotronin , Harkins ja hänen opiskelijansa rakensivat sen Chicagon yliopistoon vuosina 1935-1936. Myöhemmin tätä laitetta käytti aktiivisesti pääasiassa Enrico Fermi , joka tutki neutronidiffuusiota , ja sen jälkeen Manhattan-projektin tarpeisiin Chicagossa sodan aikana.

Ennen Harkinsia vain F. W. Aston teki osittaisen isotooppierotuksen käyttämällä esimerkkinä neonia diffuusiomenetelmällä . Harkins ja hänen oppilaansa erottivat kloori - isotoopit diffundoimalla kloorivetyä keraamisten putkien läpi. Myöhemmin tutkija suoritti työtä elohopean isotooppien erottamiseksi . [kahdeksan]

Sovellettavat toimialat

Harkins antoi merkittävän panoksen paitsi perustieteen, myös soveltavan teollisuuden kehitykseen.

Tieteellinen ja organisatorinen työ

Harkins oli aktiivinen American Chemical Societyn asioissa :

Opetustoiminta

Harkins aloitti ensin opettamisen Stanfordin yliopistossa valmistumisen jälkeen ja kehittyi edelleen opettajana luennoimalla useissa yliopistoissa:

Tärkeimmät työt

Harkinsin neljä ensimmäistä tieteellistä artikkelia julkaistiin vuosina 1907-1910, ja ne käsittelivät eläinten myrkytystä arseenilla ilmakehään joutuvista teollisista päästöistä ja vastaavista ongelmista. [9]

Tutkijan laajin tutkimus oli pintakemian (115 artikkelia) ja ytimen ja atomin rakenteen, isotooppien erottamisen (noin 80 artikkelia) tutkimus. Harkins oli yksi kolmesta tiedemiehestä (W. J. Hardyn ja Irving Langmuirin kanssa), jotka ehdottivat itsenäisesti teoriaa molekyylien suuntautumisesta pinnoilla.

Vuonna 1952 julkaistiin hänen kirjansa Physical Chemistry of Surface Films. [2]

Yhteiskunnallinen toiminta

Asuessaan Missoulassa Harkins osallistui voimakkaasti kaupungin ja osavaltion sosiaaliseen elämään:

Palkinnot

28. toukokuuta 1928 - Sai Willard Gibbsin kultamitalin American Chemical Societylta työstään pintakemian, ydinrakenteen ja isotooppien parissa .

Perhe

9. kesäkuuta 1904 Harkins meni naimisiin Anna Louise Hathawayn kanssa, joka oli osastopäällikkö Montanan yliopistossa ja jatko-opiskelija Chicagon yliopistossa .

Hänellä ja hänen vaimollaan oli kaksi lasta: Henry Nelson Harkins ja Ellis Marian Harkins.

Henry syntyi Missoulassa vuonna 1905, ja hän suoritti kandidaatin ja maisterin tutkinnot fysikaalisesta kemiasta , Ph.D. (1928) ja MD (1931) lääketieteissä. Hänen mestarin työ liittyi veriseerumin pintajännityksen tutkimukseen ja suoritettiin hänen isänsä johdolla vuonna 1926. [10]

Marian Harkins on saavuttanut menestystä konserttilaulajana. [yksi]

Mielenkiintoisia faktoja

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 Mulliken RS William Draper Harkins // National Academy of Science, Washington DC, 1975, s. 47-81.
  2. ↑ 1 2 Harkins W. D. Pintakalvojen fysikaalinen kemia. New York: Reinhold Pub., 1952. 413 s.
  3. ↑ Harkins WD, Humphery EC Pintajännitys kahden nesteen rajapinnassa // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1, 1915, s. 585-590.
  4. ↑ Harkins WD, Mattoon RW, Corrin ML Röntgenin osoittama saippuamisellien rakenne ja molekyyliorientaation teoria // Journal of American Society, 68, 1946, s. 220-228.
  5. ↑ Harkins WD, Wilson ED Monimutkaisten atomien rakenne: vety-helium-järjestelmä // Journal of American Society, 37, 1915, s. 1383-1396.
  6. ↑ Harkins WD Alkuaineiden runsaus suhteessa atomien vety-helium-rakenteeseen // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2 (4), 1916, s. 216-224.
  7. ↑ Harkins WD Atomien rakentaminen ja uusi jaksollinen järjestelmä // Tiede, 50, 1919, s. 577-582.
  8. ↑ Harkins WD Alkuaineiden kloorin ja elohopean erottaminen isotoopeiksi // Science, 54, 1921, s. 359-360.
  9. ↑ Harkins WD Marsh-testi ja ylimääräinen potentiaali: arseenin määrällinen määritys // Journal of American Society, 32, 1910, s. 518-530.
  10. ↑ Eglolf G. Fathers and Sons in Chemistry // Chemical and Engineering News, 22, 1944, s. 804.

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat
Sukututkimus ja nekropolis