История электрохимии
Электрохимия , раздел химии , претерпела несколько изменений в ходе своего развития: от ранних принципов, связанных с магнитами в начале 16 и 17 веков, до сложных теорий, включающих проводимость , электрический заряд и математические методы. Термин электрохимия использовался для описания электрических явлений в конце 19 и 20 веков. В последние десятилетия электрохимия стала областью текущих исследований, включая исследования в области батарей и топливных элементов , предотвращения коррозии металлов, использования электрохимических элементов для удаления тугоплавких органических веществ и аналогичных загрязнений при электрокоагуляции сточных вод и совершенствования методов очистки химических веществ с помощью электролиза и электрофорез .
Предыстория и зарождение электрохимии
[ редактировать ]XVI век ознаменовал начало научного понимания электричества и магнетизма, кульминацией которого стало производство электроэнергии и промышленная революция в конце XIX века.
В 1550-х годах английский учёный Уильям Гилберт 17 лет экспериментировал с магнетизмом и, в меньшей степени, с электричеством. За свои работы над магнитами Гилберт стал известен как «отец магнетизма». Его книга «De Magnete» быстро стала стандартным трудом по электрическим и магнитным явлениям во всей Европе и провела четкое различие между магнетизмом и тем, что тогда называлось «янтарным эффектом» (статическим электричеством).
В 1663 году немецкий физик Отто фон Герике создал первый электростатический генератор, который производил статическое электричество за счет применения трения. Генератор представлял собой большой серный шар внутри стеклянного шара, установленного на валу. Шар вращался с помощью кривошипа, и статическая электрическая искра при трении подушечки о шар во время его вращения возникала . Глобус можно было снять и использовать в качестве источника электричества для экспериментов с электричеством. Фон Герике использовал свой генератор, чтобы показать, что одинаковые заряды отталкивают друг друга.
XVIII век и рождение электрохимии.
[ редактировать ]
В 1709 году Фрэнсис Хоксби из Королевского общества в Лондоне обнаружил, что, если поместить небольшое количество ртути в стакан генератора фон Герике и откачать из него воздух, он начнет светиться всякий раз, когда шар накапливает заряд и его рука касается генератора. глобус. Он создал первую газоразрядную лампу .
Между 1729 и 1736 годами два английских учёных, Стивен Грей и Жан Дезагулье , провели серию экспериментов, которые показали, что пробка или другой предмет, находящийся на расстоянии 800 или 900 футов (245–275 м), можно электрифицировать, подключив его через заряженную стеклянную трубку к таким материалам, как металлическая проволока или пеньковая веревка. Они обнаружили, что другие материалы, такие как шелк , не передают такого эффекта.
К середине 18 века французский химик Шарль Франсуа де Систерне Дю Фэй открыл две формы статического электричества: одинаковые заряды отталкивают друг друга, а разнородные заряды притягиваются. Дюфе заявил, что электричество состоит из двух жидкостей: стекловидного (от латинского «стекло») или положительного электричества; и смолистое , или отрицательное, электричество. Это была «теория двух жидкостей» электричества, против которой Бенджамина Франклина позже в том же столетии выступила «теория одной жидкости» .
В 1745 году Жан-Антуан Нолле разработал теорию электрического притяжения и отталкивания, предполагавшую существование непрерывного потока электрической материи между заряженными телами. Теория Нолле сначала получила широкое признание, но встретила сопротивление в 1752 году, когда на французский язык были переведены « Опыты и наблюдения над электричеством» Франклина . Франклин и Ноллет обсуждали природу электричества: Франклин поддерживал действие на расстоянии и два качественно противоположных типа электричества, а Ноллет выступал за механическое действие и один тип электрической жидкости. Аргумент Франклина в конечном итоге победил, и от теории Ноллета отказались.
В 1748 году Нолле изобрел один из первых электрометров — электроскоп , который показывал электрический заряд с помощью электростатического притяжения и отталкивания. Нолле считается первым, кто применил название « Лейденская банка » к первому устройству для хранения электричества. Изобретение Нолле было заменено электрометром Ораса-Бенедикта де Соссюра в 1766 году.
К 1740-м годам Уильям Уотсон провел несколько экспериментов по определению скорости электричества. В то время широко распространено мнение, что электричество быстрее звука, но не было разработано точного метода измерения скорости тока. Уотсон в полях к северу от Лондона проложил проволоку длиной 12 276 футов (3,7 км), поддерживаемую сухими палками и шелком. Даже на такой длине скорость электричества казалась мгновенной. Сопротивление в проводе также было замечено, но, по-видимому, не до конца понято, поскольку Уотсон рассказал, что «мы снова заметили, что, хотя электрические составы были очень суровы для тех, кто держал провода, сообщений о взрыве в главном проводнике было мало, в сравнение того, что слышно, когда Цепь коротка». В конце концов Уотсон решил не продолжать свои электрические эксперименты, вместо этого сосредоточившись на своей медицинской карьере.
К 1750-м годам, когда изучение электричества стало популярным, стали искать эффективные способы производства электроэнергии. Генератор, разработанный Джесси Рамсденом, был одним из первых изобретенных электростатических генераторов. Электричество, производимое такими генераторами, использовалось для лечения паралича, мышечных спазмов и контроля сердечного ритма. Другие медицинские применения электричества включали наполнение тела электричеством, вытягивание искр из тела и подачу искр от генератора на тело.
Шарль-Огюстен де Кулон разработал закон электростатического притяжения в 1781 году как результат своей попытки исследовать закон электрического отталкивания, сформулированный Джозефом Пристли в Англии. С этой целью он изобрел чувствительный прибор для измерения электрических сил, участвующих в законе Пристли. Он также установил закон обратных квадратов притяжения и отталкивания магнитных полюсов, который стал основой математической теории магнитных сил, разработанной Симеоном Дени Пуассоном . Кулон написал семь важных работ по электричеству и магнетизму, которые он представил в Академию наук между 1785 и 1791 годами, в которых он сообщил о разработке теории притяжения и отталкивания между заряженными телами и продолжил поиск идеальных проводников и диэлектриков . Он предположил, что идеального диэлектрика не существует, предположив, что каждое вещество имеет предел, выше которого оно проводит электричество. единица заряда в системе СИ названа кулоном В его честь .
В 1789 году Франц Эпинус разработал устройство со свойствами «конденсатора» (теперь известное как конденсатор ). Конденсатор Эпина был первым конденсатором, разработанным после лейденской банки, и использовался для демонстрации проводимости и индукции . Устройство было сконструировано таким образом, чтобы пространство между двумя пластинами можно было регулировать, а стеклянный диэлектрик, разделяющий две пластины, можно было удалить или заменить другими материалами.
Несмотря на углубление знаний об электрических свойствах и создании генераторов, только в конце 18 века итальянский врач и анатом Луиджи Гальвани ознаменовал рождение электрохимии, установив мост между мышечными сокращениями и электричеством в своем эссе 1791 года De Viribus Electricitatis. в Motu Musculari Commentarius (Комментарий о влиянии электричества на мышечное движение), где он предложил «нервеоэлектрическое вещество» в формах жизни.
В своем эссе Гальвани пришел к выводу, что ткани животных содержат ранее неизвестную врожденную жизненную силу, которую он назвал «животным электричеством», которая активирует мышцы , когда их помещают между двумя металлическими зондами. Он считал, что это свидетельство существования новой формы электричества, отличной от «естественной» формы, создаваемой молнией, и «искусственной» формы, создаваемой трением (статическое электричество). Он считал мозг самым важным органом секреции этой «электрической жидкости» и что нервы передают жидкость к мышцам. Он считал, что ткани действуют аналогично внешней и внутренней поверхности лейденских банок. Поток этой электрической жидкости стимулировал мышечные волокна.
Научные коллеги Гальвани в целом согласились с его взглядами, но Алессандро Вольту , выдающегося профессора физики Университета Павии , не убедила аналогия между мышцами и лейденскими банками. Решив, что лягушачьи лапки, использованные в экспериментах Гальвани, служат лишь электроскопом, он считал, что истинным источником стимуляции является контакт разнородных металлов. Он назвал вырабатываемое таким образом электричество «металлическим электричеством» и решил, что сокращение мышцы при прикосновении к металлу напоминает действие электроскопа. Более того, Вольта утверждал, что если два разнородных металла, соприкасающихся друг с другом, коснутся мышцы, также возникнет возбуждение, которое будет усиливаться по мере несходства металлов. Гальвани опроверг это утверждение, добившись мышечного действия с помощью двух кусков одинакового металла. Имя Вольты позже было использовано для обозначения единицы электрического потенциала — вольта .
Возникновение электрохимии как отрасли химии
[ редактировать ]
В 1800 году английским химикам Уильяму Николсону и Иоганну Вильгельму Риттеру удалось разделить воду на водород и кислород путем электролиза . Вскоре после этого Риттер открыл процесс гальваники . Он также заметил, что количество осаждаемого металла и количество кислорода, образующегося во время электролитического процесса, зависят от расстояния между электродами . К 1801 году Риттер наблюдал термоэлектрические токи, что предвосхитило открытие термоэлектричества Томасом Иоганном Зеебеком .
В 1802 году Уильям Круикшанк разработал первую электрическую батарею, которую можно было производить массово. Как и Вольта, Крукшенк расположил квадратные медные пластины, которые спаял на их концах вместе с цинковыми пластинами такого же размера. Эти пластины были помещены в длинный прямоугольный деревянный ящик, запечатанный цементом. Пазы внутри коробки удерживали металлические пластины на месте. Затем ящик заполняли электролитом из рассола или разбавленной кислотой. Эта затопленная конструкция имела то преимущество, что не высыхала при использовании, и обеспечивала больше энергии, чем конструкция Вольты, в которой между пластинами использовалась пропитанная рассолом бумага.
В поисках лучшего производства платиновых металлов два учёных, Уильям Хайд Волластон и Смитсон Теннант , работали вместе над разработкой эффективного электрохимического метода рафинирования или очистки платины. Теннант в конечном итоге открыл элементы иридий и осмий . Усилия Волластона, в свою очередь, привели его к открытию металлов палладия в 1803 году и родия в 1804 году.
Волластон усовершенствовал гальваническую батарею (названную в честь Гальвани) в 1810-х годах. В батарее Волластона деревянный ящик был заменен глиняным сосудом, а медная пластина была изогнута в U-образную форму с единственной пластиной из цинка, помещенной в центр изогнутой меди. Контакт цинковой пластины с медью предохранялся дюбелями (кусками) из пробки или дерева. В его конструкции с одним элементом U-образная медная пластина была приварена к горизонтальной ручке для подъема медных и цинковых пластин из электролита, когда батарея не использовалась.
В 1809 году Самуэль Томас фон Земмеринг разработал первый телеграф . Он использовал устройство с 26 проводами (по одному проводу на каждую букву немецкого алфавита ), заканчивающимися контейнером с кислотой. На передающей станции к каждому из линейных проводов по мере необходимости подключался ключ, замыкавший цепь с аккумулятором. Прохождение тока вызывало химическое разложение кислоты, и сообщение можно было прочитать, наблюдая, на каком из терминалов появились пузырьки газа. Вот как он мог отправлять сообщения по одному письму за раз.
Работа Хамфри Дэви с электролизом привела к выводу, что производство электричества в простых электролитических ячейках происходит в результате химических реакций между электролитом и металлами и происходит между веществами с противоположным зарядом. Он полагал, что взаимодействие электрических токов с химическими веществами является наиболее вероятным способом разложения всех веществ до их основных элементов. Эти взгляды были объяснены в 1806 году в его лекции «О некоторых химических агентах электричества» , за которую он получил премию Наполеона от Института Франции в 1807 году (несмотря на то, что Англия и Франция в то время находились в состоянии войны). Эта работа привела непосредственно к выделению натрия и калия из их обычных соединений и щелочноземельных металлов из их соединений в 1808 году.
Открытие Гансом Христианом Эрстедом магнитного действия электрических токов в 1820 году было сразу же признано важным достижением, хотя дальнейшую работу по электромагнетизму он оставил другим. Андре-Мари Ампер быстро повторил эксперимент Эрстеда и сформулировал его математически (что стало законом Ампера ). Эрстед также обнаружил, что не только магнитная стрелка отклоняется под действием электрического тока, но и электрический провод под напряжением также отклоняется в магнитном поле, что закладывает основу для конструкции электродвигателя. Открытие Эрстедом пиперина , одного из острых компонентов перца, было важным вкладом в химию, как и получение им алюминия в 1825 году.
В 1820-х годах Роберт Хэйр разработал дефлагратор — разновидность гальванической батареи с большими пластинами, используемую для быстрого и мощного сгорания . Модифицированная форма этого аппарата была использована в 1823 году для испарения и плавления углерода . Именно с помощью этих батарей в 1831 году было впервые использовано гальваническое электричество для подводных взрывов.
В 1821 году эстонско -немецкий физик Томас Иоганн Зеебек продемонстрировал электрический потенциал в точках соединения двух разнородных металлов при наличии разницы температур между соединениями. Он соединил медную проволоку с висмутовой проволокой, образовав петлю или цепь. Два соединения были образованы путем соединения концов проводов друг с другом. Затем он случайно обнаружил, что если он нагрел один переход до высокой температуры, а другой остался при комнатной температуре, вокруг цепи наблюдалось магнитное поле.
Он не осознавал, что при подаче тепла на биметаллический переход генерируется электрический ток. Для выражения своего открытия он использовал термин «термомагнитные токи» или «термомагнетизм». В течение следующих двух лет он сообщал о своих продолжающихся наблюдениях Прусской академии наук , где описал свое наблюдение как «магнитную поляризацию металлов и руд, вызываемую разницей температур». Этот эффект Зеебека лег в основу термопары , которая до сих пор считается самым точным средством измерения температуры. Обратный эффект Пельтье был замечен более десяти лет спустя, когда ток пропускался через цепь с двумя разнородными металлами, что приводило к разнице температур между металлами.
В 1827 году немецкий учёный Георг Ом сформулировал свой закон в своей знаменитой книге «Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet» («Математически исследованная гальваническая цепь»), в которой он изложил свою полную теорию электричества.
В 1829 году Антуан-Сезар Беккерель разработал элемент «постоянного тока», предшественник известного элемента Даниэля . Когда эту кислотно-щелочную ячейку контролировали с помощью гальванометра , ток оказался постоянным в течение часа, что является первым случаем «постоянного тока». Результаты своих исследований термоэлектричества он применил для создания электрического термометра и измерил температуру внутренностей животных, почвы на разных глубинах и атмосферы на разных высотах. Он помог подтвердить законы Фарадея и провел обширные исследования в области гальваники металлов с применением для отделки металлов и металлургии . Технология солнечных батарей началась в 1839 году, когда Беккерель заметил, что попадание света на электрод, погруженный в проводящий раствор, создает электрический ток.
В 1832 году Майкл Фарадей начал попытку, которая обещала быть довольно утомительной попыткой доказать, что все электричество имеет совершенно одинаковые свойства и вызывает совершенно одинаковые эффекты. Ключевым эффектом было электрохимическое разложение. Гальваническое и электромагнитное электричество не представляло проблем, в отличие от статического электричества. Углубившись в проблему, Фарадей сделал два поразительных открытия. Во-первых, электрическая сила не действует на молекулы на расстоянии, как долгое время предполагалось, вызывая их диссоциацию. Именно прохождение электричества через проводящую жидкую среду вызывало диссоциацию молекул, даже когда электричество просто разряжалось в воздух и не проходило через «полюс» или «центр действия» гальванического элемента. Во-вторых, было обнаружено, что степень разложения напрямую связана с количеством электричества, проходящего через раствор.
Эти открытия привели Фарадея к новой теории электрохимии. Электрическая сила, утверждал он, приводит молекулы раствора в состояние напряжения. Когда сила становилась достаточно сильной, чтобы исказить силы , удерживающие молекулы вместе, и обеспечить взаимодействие с соседними частицами, напряжение снималось за счет миграции частиц вдоль линий натяжения, при этом различные части атомов мигрировали в противоположных направлениях. Таким образом, количество прошедшего электричества явно было связано с химическим сродством веществ в растворе. Эти эксперименты привели непосредственно к двум законам электрохимии Фарадея, которые гласят:
- Количество вещества, осаждающегося на каждом электроде электролитической ячейки, прямо пропорционально количеству электричества, проходящего через ячейку.
- Количества различных элементов, выделяемых данным количеством электричества, находятся в соотношении их химических эквивалентных весов .
Уильям Стерджен построил электродвигатель в 1832 году и изобрел коммутатор — кольцо щеток с металлической щетиной, которые позволяют вращающемуся якорю поддерживать контакт с электрическим током и превращают переменный ток в пульсирующий постоянный ток . Он также усовершенствовал гальваническую батарею и работал над теорией термоэлектричества.
Ипполит Пикси , французский производитель инструментов, сконструировал первую динамо-машину в 1832 году, а позже построил динамо-машину постоянного тока с использованием коммутатора. Это был первый практический механический генератор электрического тока, в котором использовались концепции, продемонстрированные Фарадеем.
Джон Дэниел начал эксперименты в 1835 году, пытаясь улучшить гальваническую батарею с ее неустойчивостью и слабым источником электрического тока. Его эксперименты вскоре привели к замечательным результатам. В 1836 году он изобрел первичную батарею, в которой водород удалялся при выработке электричества. Дэниел решил проблему поляризации . В своей лаборатории он научился сплавлять амальгамированный цинк Осетра с ртутью. Его версия была первой батареей двухжидкостного класса и первой батареей, которая производила постоянный надежный источник электрического тока в течение длительного периода времени.
Уильям Гроув изготовил первый топливный элемент в 1839 году. Он основал свой эксперимент на том факте, что прохождение электрического тока через воду расщепляет воду на составные части — водород и кислород. Итак, Гроув попытался повернуть реакцию вспять — объединить водород и кислород для производства электричества и воды. В конце концов, термин «топливный элемент» был придуман в 1889 году Людвигом Мондом и Чарльзом Лангером , которые попытались построить первое практическое устройство, использующее воздух и промышленный угольный газ . Он также представил мощную батарею на ежегодном собрании Британской ассоциации содействия развитию науки в 1839 году. Первый элемент Гроува состоял из цинка в разбавленной серной кислоте и платины в концентрированной азотной кислоте , разделенных пористым сосудом. Ячейка была способна генерировать около 12 ампер ток силой при напряжении около 1,8 вольт. Этот элемент имел почти вдвое большее напряжение, чем первый элемент Дэниела. Азотнокислотный элемент Гроува был любимой батареей раннего американского телеграфа (1840–1860 гг.), поскольку он обеспечивал сильный выходной ток.
По мере того, как телеграфы становились более сложными, потребность в постоянном напряжении стала критической, и устройство Гроува было ограничено (по мере разряда элемента азотная кислота истощалась, а напряжение снижалось). Ко времени Гражданской войны в США батарея Гроува была заменена батареей Дэниела. В 1841 году Роберт Бунзен заменил дорогой платиновый электрод, использованный в батарее Гроува, на угольный электрод. Это привело к широкомасштабному использованию «батареи Бунзена» в производстве дугового освещения и гальванике.
Вильгельм Вебер разработал в 1846 году электродинамометр , в котором ток заставляет катушку, подвешенную внутри другой катушки, вращаться, когда ток проходит через обе катушки. В 1852 году Вебер определил абсолютную единицу электрического сопротивления (которая была названа омом в честь Георга Ома). Имя Вебера теперь используется в качестве названия единицы измерения магнитного потока Вебера — .
Немецкий физик Иоганн Хитторф пришел к выводу, что движение ионов вызывает электрический ток. В 1853 году Хитторф заметил, что некоторые ионы движутся быстрее, чем другие. Это наблюдение привело к появлению концепции числа переноса — скорости, с которой отдельные ионы переносят электрический ток. Хитторф измерил изменения концентрации электролизованных растворов, вычислил на их основе числа переноса (относительную пропускную способность) многих ионов и в 1869 году опубликовал свои результаты, регулирующие миграцию ионов.
В 1866 году Жорж Лекланше запатентовал новую аккумуляторную систему, которая сразу же имела успех. Оригинальная ячейка Лекланше была собрана в пористом горшке. Положительный электрод ( катод ) состоял из измельченного диоксида марганца с примесью небольшого количества углерода. Отрицательный полюс ( анод ) представлял собой цинковый стержень. Катод был упакован в ванну, а угольный стержень был вставлен в качестве токосъемника. Затем анод и ванну погружали в раствор хлорида аммония. Жидкость действовала как электролит, легко просачиваясь через пористую ванну и вступая в контакт с материалом катода. «Мокрый» элемент Лекланше стал предшественником первой в мире широко используемой батареи — углеродно-цинкового элемента.
Достижения конца XIX века и появление электрохимических обществ.
[ редактировать ]В 1869 году Зеноб Грамм изобрел свою первую чистую динамо-машину постоянного тока. Его генератор имел кольцевой якорь, намотанный множеством отдельных витков проволоки.
Сванте Август Аррениус опубликовал свою диссертацию в 1884 году «Исследования гальванической проводимости электролитов ». По результатам своих экспериментов автор пришел к выводу, что электролиты при растворении в воде в разной степени расщепляются или диссоциируют на положительные и отрицательные ионы. Степень, в которой происходила эта диссоциация, зависела прежде всего от природы вещества и концентрации его в растворе, причем она была тем сильнее, чем больше разбавление. Ионы должны были быть переносчиками не только электрического тока, как при электролизе, но и химической активности. Соотношение между действительным числом ионов и их числом при сильном разбавлении (когда все молекулы диссоциировали) дало величину, представляющую особый интерес («константу активности»).
Гонку за коммерчески жизнеспособное производство алюминия выиграли в 1886 году Поль Эру и Чарльз М. Холл . Проблема, с которой столкнулись многие исследователи при извлечении алюминия, заключалась в том, что электролиз соли алюминия, растворенной в воде, дает гидроксид алюминия . И Холл, и Эру избежали этой проблемы, растворив оксид алюминия в новом растворителе — плавленном криолите ( Na 3 Al F 6 ).
Вильгельм Оствальд , лауреат Нобелевской премии 1909 года , начал свою экспериментальную работу в 1875 году с исследования закона действия масс воды применительно к проблемам химического сродства, уделяя особое внимание электрохимии и химической динамике . В 1894 году он дал первое современное определение катализатора и обратил внимание на каталитические реакции. Оствальд особенно известен своим вкладом в область электрохимии, включая важные исследования электропроводности и электролитической диссоциации органических кислот.
Герман Нернст разработал теорию электродвижущей силы гальванического элемента в 1888. Он разработал методы измерения диэлектрической проницаемости и первым показал, что растворители с высокими диэлектрическими проницаемостями способствуют ионизации веществ. Ранние исследования Нернста в области электрохимии были вдохновлены теорией диссоциации Аррениуса, которая впервые признала важность ионов в растворе. В 1889 году Нернст разъяснил теорию гальванических элементов, предположив «электролитическое давление растворения», которое выталкивает ионы из электродов в раствор и которое противоположно осмотическому давлению растворенных ионов. Он применил принципы термодинамики к химическим реакциям, протекающим в батарее. В том же году он показал, как характеристики производимого тока можно использовать для расчета изменения свободной энергии в химической реакции, вызывающей ток. Он построил уравнение, известное как уравнение Нернста , которое описывает связь напряжения аккумуляторной батареи с ее свойствами.
В 1898 году Фриц Габер опубликовал свой учебник « Электрохимия: Grundriss der technischen Elektrochemie auf theoretischer Grundlage» («Теоретические основы технической электрохимии»), основанный на лекциях, которые он читал в Карлсруэ . В предисловии к своей книге он выразил намерение связать химические исследования с промышленными процессами и в том же году сообщил о результатах своих работ по электролитическому окислению и восстановлению, в которых показал, что определенные продукты восстановления могут образовываться, если напряжение на катод остается постоянным. В 1898 году он объяснил поэтапное восстановление нитробензола на катоде, и это стало моделью для других подобных процессов восстановления.
В 1909 году Роберт Эндрюс Милликен начал серию экспериментов по определению электрического заряда, переносимого одним электроном. Он начал с измерения хода заряженных капель воды в электрическом поле. Результаты показали, что заряд капель кратен элементарному электрическому заряду, но эксперимент не был достаточно точным, чтобы быть убедительным. Более точные результаты он получил в 1910 году в своем знаменитом эксперименте с каплями масла , в котором он заменил воду (которая имела тенденцию слишком быстро испаряться) маслом.
Ярослав Гейровский , лауреат Нобелевской премии, устранил утомительное взвешивание, необходимое для предыдущих аналитических методов, которые использовали дифференциальное осаждение ртути путем измерения времени падения. В предыдущем методе на капающий ртутный электрод подавалось напряжение, а электрод сравнения погружался в исследуемый раствор. После сбора 50 капель ртути их высушивали и взвешивали. Приложенное напряжение меняли и эксперимент повторяли. Для получения кривой измеренный вес был построен в зависимости от приложенного напряжения. В 1921 году Гейровскому пришла в голову идея измерить ток, протекающий через элемент, вместо того, чтобы просто изучать время падения.
10 февраля 1922 года родился « полярограф », когда Гейровский записал вольт-амперную кривую для раствора 1 моль/л NaOH . Гейровский правильно интерпретировал увеличение тока между -1,9 и -2,0 В как результат отложения Na. + ионы, образующие амальгаму. Вскоре после этого вместе со своим японским коллегой Масудзо Шиката он сконструировал первый прибор для автоматической записи полярографических кривых, который позже стал всемирно известным как полярограф.
В 1923 году Йоханнес Николаус Бренстед и Томас Мартин Лоури опубликовали, по сути, одну и ту же теорию о том, как кислоты и основания ведут себя на электрохимической основе.
Международное общество электрохимии (ISE) было основано в 1949 году, а несколько лет спустя первый сложный электрофоретический аппарат был разработан в 1937 году Арне Тиселиусом , который был удостоен Нобелевской премии 1948 года за свои работы в области электрофореза белков . Он разработал «подвижную границу», которая позже стала известна как зональный электрофорез , и использовал ее для разделения сывороточных белков в растворе. Электрофорез получил широкое развитие в 1940-х и 1950-х годах, когда этот метод был применен к молекулам, от самых крупных белков до аминокислот и даже неорганических ионов.
В 1960-е и 1970-е годы квантовая электрохимия была разработана Ревазом Догонадзе и его учениками.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- «Применение электричества в медицине по описанию врачей» . Рассмотрение книги Т.Гейла «Электричество, или эфирный огонь», 1802 г. Проверено 10 марта 2008 г.
- Corrosion-Doctors.org
- Классический и знающий, но устаревший справочник по истории электрохимии принадлежит лауреату Нобелевской премии по химии 1909 года Вильгельму Оствальду: Elektrochemie: Ihre Geschichte und Lehre, Wilhelm Ostwald, Veit, Leipzig, 1896. ( https://archive.org/details /elektrochemieih00ostwgoog ). Английская версия доступна под названием «Электрохимия: история и теория» (2 тома) в переводе Н. П. Дате. Он был опубликован для Смитсоновского института и Национального научного фонда в Вашингтоне издательством Amerind Publ. Ко., Нью-Дели, 1980 г.
