Harkins, William Draper

William Draper Harkins
engelsk  William Draper Harkins
Fødselsdato 28. december 1873( 1873-12-28 )
Fødselssted
Dødsdato 7. marts 1951 (77 år)( 07-03-1951 )
Et dødssted
Land
Beskæftigelse fysisk kemi, overfladekemi, opløsningskemi, nuklear struktur, isotopseparation
Far Nelson Goodrich Harkins
Mor Sara Eliza (Draper) Harkins
Ægtefælle Anna Louise Hathaway
Børn Henry Nelson Harkins, Ellis Marian Harkins
Priser og præmier Willard Gibbs-prisen
Autograf

William Draper Harkins (28. december 1873 - 7. marts 1951) var en amerikansk fysisk kemiker , der studerede overfladekemi, og en af ​​de første til at studere strukturen af ​​kernen og atomet, adskillelsen af ​​isotoper . Han blev berømt ikke kun for sit bidrag til grundlæggende og anvendt videnskab, men også for en række industrielle innovationer.

Biografi

Harkins blev født 28. december 1873 i Tootsville, Pennsylvania. Hans forældre var Nelson Goodrich Harkins og Sara Eliza (Draper) Harkins.

I 1892 studerede Harkins græsk ved University of Southern California i Escondido, San Diego, Californien, men efter et år blev han tvunget til at skifte hovedfag og valgte generel kunst.

Harkins besluttede derefter at fortsætte sine studier og gik ind på Stanford University i 1896 , hvor han modtog en bachelorgrad i anvendt kemi i 1900. Under studiet begyndte han at arbejde på universitetet som laborant og blev senere lærer i kemi.

Senere blev Harkins udnævnt til leder af kemiafdelingen ved University of Montana i Missoula , og forblev i denne stilling i 20 år, men tilbragte en betydelig mængde tid på andre universiteter: Chicago i 1901 og 1904. og Stanford i 1905-1906, hvorfra han senere fik en ph.d.

I 1909 foretog Harkins overfladekemi i Tyskland. Også i 1909-1910. videnskabsmanden tjente som forskningsassistent ved Massachusetts Institute of Technology , hvor han var engageret i forskning i opløselighed.

I en alder af 39 forlod han Missoula, da han blev tildelt University of Chicago , hvor han fortsatte sit forskningsarbejde i de resterende 39 år af sit liv. [en]

Videnskabelig aktivitet

Harkins' bidrag til grundlæggende videnskab dækkede en bred vifte af områder inden for fysisk kemi.

Overfladekemi

I 1909 tog videnskabsmanden til Tyskland, hvor Fritz Haber tilbød ham et emne relateret til studiet af overfladekemi. Harkins, W. G. Hardy og Irving Langmuir foreslog uafhængigt en teori om orienteringen af ​​molekyler på overflader. I 1913-1914 holdt Harkins de første forelæsninger om dette emne i Chicago . I de næste 40 år studerede videnskabsmanden orienteringen af ​​molekyler på overfladen, publicerede 115 artikler.

I det sidste år af sit liv færdiggjorde Harkins bogen Physical Chemistry of Surface Films, som blev udgivet senere i 1952. [2]

Efter at have afsluttet sit eksperimentelle arbejde i Tyskland vendte Harkins tilbage til Amerika for at studere opløsningskemi og opløselighed med Gibbs-medaljevinderne A. A. Noyce og G. N. Lewis.

Kemi af opløsninger og opløselighed

Han kaldte den velkendte sætning "lige opløses i lignende" ("similia similibus solvuntur" eller "lige opløses ligesom") som hovedreglen for opløselighed. I bogen lægger han stor vægt på overfladeaktive stoffer , forklarer principperne for deres virkning ved hjælp af eksemplet med butansyre, og bemærker, at den ene ende af molekylet opfører sig som olie, og den anden som vand, og taler om, hvordan organiske syremolekyler er placeret. ved grænsefladen vand-olie. [3]

Også i senere værker beskriver Harkins sine studier af kolloide systemer , såsom emulsioner og micellære opløsninger [4] . Han studerede også adsorption , overfladerne af faste stoffer og deres interaktion med væsker.

Atomets struktur og adskillelsen af ​​isotoper

I 1913 begyndte Harkins at studere de kendte teorier om den elektroniske struktur af molekyler og atomer. I 1915 foreslog Harkins og hans kollega E. D. Wilson, at indbyrdes omdannelser af brint og helium er energikilden for solen og andre stjerner. [5] Harkins var også den første til at relatere overfloden af ​​kemiske grundstoffer til deres atomvægt , og overfloden af ​​kemiske grundstoffer og isotoper til deres stabilitet. [6]

Efter den teoretiske underbyggelse af atomets nukleare struktur af E. Rutherford og før de eksperimentelle beviser for eksistensen af ​​frie neutroner af J. Chadwick i 1932, mente man, at kerner består af protoner og elektroner . Harkins bemærkede, at lignende overflod, og dermed stabilitet, er mere almindeligt observeret for atomer af elementer, der indeholder et lige antal protoner og elektroner . Det var også indlysende for videnskabsmanden, at mange lette kemiske grundstoffer (f.eks. 12 C, 16 O, 20 Ne) kan repræsenteres som bestående af α-partikler (så troede man, at en α-partikel består af fire protoner og to elektroner  - p 4 e 2 ). Analogt mente han, at sådanne kemiske grundstoffer som 19 F og 23 Na kunne bygges ud fra α-partikler og en hypotetisk partikel p 3 e 2 . Harkins nævnte, men understregede ikke, muligheden for fri eksistens af disse og andre partikler. Harkins argumenterede også for, at de allerede kendte partikler p 3 e 2 og p 2 e 1 er hydrogenisotoper  - tritium og deuterium . Baseret på resultaterne af dette arbejde skabte Harkins et "nyt periodisk system", hvor det såkaldte "isotopnummer" blev tilføjet for hvert atom, som senere blev kendt som antallet af neutroner . [7]

Kort efter E. Lawrence opfandt cyklotronen , byggede Harkins og hans studerende den ved University of Chicago i 1935-1936. Efterfølgende blev denne enhed aktivt brugt, hovedsageligt af Enrico Fermi , der studerede neutrondiffusion , og derefter til behovene i Manhattan-projektet i Chicago under krigen.

Før Harkins blev delvis isotopadskillelse ved anvendelse af neon som eksempel kun udført af F. W. Aston ved anvendelse af diffusionsmetoden . Harkins og hans elever adskilte klorisotoper ved at diffundere hydrogenchlorid gennem keramiske rør. Efterfølgende udførte videnskabsmanden arbejde med adskillelse af kviksølvisotoper . [otte]

Anvendte industrier

Harkins ydede et væsentligt bidrag ikke kun til udviklingen af ​​grundlæggende videnskab, men også til anvendte industrier.

Videnskabeligt og organisatorisk arbejde

Harkins var aktiv i American Chemical Societys anliggender :

Undervisningsaktivitet

Harkins begyndte først at undervise på Stanford University efter endt uddannelse, og udviklede sig yderligere som instruktør og holdt foredrag på flere universiteter:

Større værker

Harkins' første fire videnskabelige artikler blev offentliggjort i 1907-1910 og var viet til forgiftning af dyr med arsen fra industrielle emissioner til atmosfæren og lignende problemer. [9]

Den mest omfattende forskning af videnskabsmanden var arbejde med overfladekemi (115 artikler) og strukturen af ​​kernen og atomet , adskillelsen af ​​isotoper (ca. 80 artikler). Harkins var en af ​​tre videnskabsmænd (med W. J. Hardy og Irving Langmuir), der uafhængigt foreslog en teori om orienteringen af ​​molekyler på overflader.

I 1952 udkom hans bog Physical Chemistry of Surface Films. [2]

Sociale aktiviteter

Under sin bopæl i Missoula var Harkins stærkt involveret i byens og statens sociale liv:

Priser

28. maj 1928 - Modtog Willard Gibbs guldmedalje fra American Chemical Society for sit arbejde med overfladekemi, nuklear struktur og isotoper .

Familie

Den 9. juni 1904 giftede Harkins sig med Anna Louise Hathaway, som var afdelingsleder ved University of Montana og en kandidatstuderende ved University of Chicago .

Han og hans kone havde to børn: Henry Nelson Harkins og Ellis Marian Harkins.

Henry blev født i Missoula i 1905 og modtog bachelor- og mastergrader i fysisk kemi , Ph.D. (1928) og MD (1931) i lægevidenskaben. Hans mesters arbejde var relateret til undersøgelsen af ​​overfladespændingen af ​​blodserum og blev udført under ledelse af hans far i 1926. [10]

Marian Harkins har opnået succes som koncertsangerinde. [en]

Interessante fakta

Noter

  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. Overfladefilmens fysiske kemi. New York: Reinhold Pub., 1952. 413 s.
  3. ↑ Harkins WD, Humphery EC Overfladespændingen ved grænsefladen mellem to væsker // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1, 1915, s. 585-590.
  4. ↑ Harkins WD, Mattoon RW, Corrin ML Struktur af sæbemiceller angivet ved røntgenstråler og teorien om molekylær orientering // Journal of American Society, 68, 1946, s. 220-228.
  5. ↑ Harkins WD, Wilson ED Strukturen af ​​komplekse atomer: hydrogen-helium-systemet // Journal of American Society, 37, 1915, s. 1383-1396.
  6. ↑ Harkins WD Grundstoffernes overflod i forhold til atomernes brint-helium-struktur // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2 (4), 1916, s. 216-224.
  7. ↑ Harkins WD Opbygningen af ​​atomer og det nye periodiske system // Science, 50, 1919, s. 577-582.
  8. ↑ Harkins WD Adskillelsen af ​​grundstofferne chlor og kviksølv i isotoper // Science, 54, 1921, s. 359-360.
  9. ↑ Harkins WD Marsh-testen og overskydende potentiale: den kvantitative bestemmelse af arsen // 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.

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
Slægtsforskning og nekropolis