Карл Ауэр фон Вельсбах
Карл Ауэр фон Вельсбах | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | Карл Ауэр 1 сентября 1858 г. |
| Умер | 4 августа 1929 г. (70 лет) |
| Другие имена | Карл барон Ауэр фон Вельсбах |
| Альма-матер | Венский университет Гейдельбергский университет |
| Известный | редкоземельные элементы открытие празеодима открытие неодима открытие лютеция улучшение освещения |
| Супруг | |
| Награды | Медаль Эллиота Крессона (1900) Медаль Вильгельма Экснера (1921 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Химия |
| Докторантура | Роберт Бунзен |
Карл Ауэр фон Вельсбах (1 сентября 1858 - 4 августа 1929), [3] получивший в 1901 году австрийский дворянский титул фрейгера Ауэра фон Вельсбаха , [4] [5] был австрийским учёным и изобретателем , разделившим дидим на элементы неодим и празеодим в 1885 году. Он также был одним из трёх учёных, независимо открывших элемент лютеций (который он назвал кассиопеем ), отделив его от иттербия в 1907 году, положив начало самому длинному приоритетный спор в истории химии. [6]
У него был талант не только делать научные открытия, но и превращать их в коммерчески успешные продукты. Его работа над редкоземельными элементами привела к разработке ферроцериевых « кремней», используемых в современных зажигалках , газового колпака , который освещал улицы Европы в конце 19 века, и лампочки с металлической нитью . [7] [8] В качестве своего девиза он взял фразу plus lucis , что означает «больше света». [9]
Ранний период жизни
[ редактировать ]Карл Ауэр родился в Вене 1 сентября 1858 года в семье Алоиса Ауэра и его жены Терезы Нойдички. [1] Он был младшим из четырех детей, его старшими братьями и сестрами были Леопольдин, Алоис и Амалия. Его отец, получивший дворянство в 1860 году (как Алоис Риттер Ауэр фон Вельсбах), [10] был директором Императорской типографии ( К.-к. Hof- und Staatsdruckerei ) во времена Австрийской империи . [2] : 1–3, 6
Карл учился в средних школах в Мариахильфе и Йозефштадте . Он учился в Realschule Josefstadt с 1873 по 1877 год и поступил в школу 16 июля 1877 года. [6] [11]
Затем он присоединился к австро-венгерской армии на один год добровольной военной службы. [2] : 132 Ему было присвоено звание младшего лейтенанта . Он вступил в армию 1 октября 1877 года и получил патент лейтенанта 15 декабря 1878 года. [11]
В 1878 году Ауэр поступил в Венский университет , изучая математику , общую химию , инженерную физику и термодинамику . Затем он перешел в Гейдельбергский университет в 1880 году, где продолжил свои исследования в области спектроскопии под руководством Роберта Бунзена (изобретатель горелки Бунзена ). [11] [12] В 1882 году он получил степень доктора философии. получил степень и вернулся в Вену , чтобы работать неоплачиваемым ассистентом в лаборатории профессора Адольфа Либена , занимаясь методами химического разделения для исследований редкоземельных элементов . [2] : 132 [11]
Редкие земли
[ редактировать ]Неодим и празеодим
[ редактировать ]
Очищенный неодим
Очищенный празеодим
метод фракционной кристаллизации применил разработанный им для разделения сплава дидимия В 1885 году Ауэр фон Вельсбах впервые на две части. Раньше считалось, что это элемент . После 167 кристаллизаций Ауэр фон Вельсбах разделил ее на две цветные соли: он назвал соль зеленого цвета « празеодимом », а розовую — «неодидимом». Он объявил о своем достижении Венской академии наук 18 июня 1885 года. Его достижение было одобрено Бунзеном, но встречено со значительным скептицизмом со стороны других. [12] [13] [2] : 36–40 [14]
Название «неодидим» происходит от греческих слов неос (νέος) — новый и дидимос (διδύμος) — близнец. Название празеодим происходит от греческого слова prasinos (πράσινος), что означает «зеленый». [15] [16] Назвав оба элемента и не оставив первоначальное название дидимий более многочисленному компоненту, Ауэр фон Вельсбах отошел от установившейся практики, которая заключалась в том, чтобы давать новое имя только менее многочисленному компоненту. Тем не менее, его название главной фракции, неодимий, после некоторой модификации стало названием элемента неодим . Празеодим также был принят в качестве названия минорной фракции. [17]
Лютеций и иттербий
[ редактировать ]
Иттербий
Очищенный лютеций
Редкоземельный элемент лютеций был независимо открыт тремя учёными примерно в одно и то же время в 1907 году: французским учёным Жоржем Урбеном , австрийцем Ауэром фон Вельсбахом и американцем Чарльзом Джеймсом . [18] [9] Всем троим удалось разделить вещество, известное тогда как иттербий, на две новые фракции. Чтобы назвать вновь открытую фракцию,Урбен предложил название «лютеций» для римского города Лютеция , предшествовавшего Парижу. Ауэр фон Вельсбах предложил название «кассиопей». Работа Джеймса еще не была опубликована, когда появилась работа другого, и он не участвовал в последующих спорах. Лютеций, небольшая модификация имени Урбена, в конечном итоге был принят после долгой битвы между Урбеном и Вельсбахом. [2] : 47–55 [18] [6]
Инновации в освещении
[ редактировать ]Газовая мантия
[ редактировать ]
23 сентября 1885 года Ауэр фон Вельсбах получил патент на свою разработку газовой мантии , которую он назвал Ауэрлихт , с использованием химической смеси из 60% оксида магния , 20% оксида лантана и 20% оксида иттрия , которую он назвал актинофором . [2] : 64–67 Для изготовления мантии пушечный хлопок пропитывают смесью актинофора и затем нагревают, хлопок со временем сгорает, оставляя твердый (хотя и хрупкий) пепел, который при нагревании ярко светится. [12] [6] Эти оригинальные мантии излучали зеленый свет и не имели большого успеха, а его первая компания, созданная для их продажи, обанкротилась в 1889 году. [2] : 69
В 1890 году он представил новую форму мантии на основе смеси 99% диоксида тория и 1% оксида церия (IV) , которую он разработал в сотрудничестве со своим коллегой Людвигом Хайтингером. [2] : 72 [19] [20] [21] [6] Они оказались более надежными и имели гораздо более «белый» свет. Другая компания, основанная для производства новой конструкции, была основана в 1891 году в сотрудничестве с однокурсником по университету Игнацем Крейдлом , и устройство быстро распространилось по Европе. [22] [23] [24]
В Соединенных Штатах эта техника была принята на вооружение The Coleman Company и стала их логотипом. В 1980-е годы сообщалось, что радиодочери Тория ( продукты распада )мог испаряться и выбрасываться в воздух при раскалении мантии. [25] [26] Против Коулмана был подан иск ( Вагнер против Коулмана ). Компания изменила свою рецептуру, чтобы использовать нерадиоактивные материалы, которые, очевидно, стоят дешевле и служат дольше. [27] [28]
Лампочка с металлической нитью
[ редактировать ]Затем Ауэр фон Вельсбах начал работу над разработкой металлопластиковых мантий, сначала с платиновой проволокой, а затем с осмием . С осмием очень сложно работать, но он разработал новый метод, при котором оксида осмия порошок смешивался с каучуком или сахаром в пасту, которую затем выдавливали через сопло и обжигали. Паста сгорает, оставляя тонкую проволоку осмия. [2] : 105–111 [6]
Хотя изначально он задумывался как новая мантия, именно в этот период на рынке появилось электричество , и он начал экспериментировать со способами использования нитей накаливания в качестве замены электрической дуги . не разработал работоспособную технику в 1898 году и не открыл новый завод по производству своего Auer-Oslight , который он представил на рынке в 1902 Он работал над этим , . пока, наконец , году гораздо дольше, потребляя примерно половину электроэнергии для того же количества света и будучи гораздо более надежными. [2] : 105–111 [6]
Осветительный кремень
[ редактировать ]В 1903 году Ауэр фон Вельсбах выиграл еще один патент на состав кремня («кремень») под названием ферроцерий . Он получил свое название от двух основных компонентов: железа (от латинского ) Ferrum и редкоземельного элемента церия . В Европе он также известен как «Ауэрметалл» в честь его изобретателя. Были разработаны три разных Auermetalls: первый — железо и церий, второй — также лантан для получения более ярких искр, а третий — другие тяжелые металлы. Ауэра фон Вельсбаха В первом сплаве 30% железа добавлялось к очищенному церию (феррума) , отсюда и название «ферроцерий». [29]
Кремни Вельсбаха состояли из пирофорных сплавов, на 70% церия и на 30% железа , которые при царапинах или ударах давали искры. Эта система до сих пор широко используется в зажигалках . В 1907 году он основал компанию Treibacher Chemische Werke GesmbH для производства и продажи этих устройств. [2] : 92–98
Радиевые исследования
[ редактировать ]Всю оставшуюся жизнь Ауэр фон Вельсбах снова обратился к «чистой» химии. В основном он работал в своем поместье в замке Вельсбах ( Schloß Welsbach) недалеко от Трейбаха, недалеко от Альтхофена . [9] Помимо работ по элементам и минералам, он добился успехов в развитии фотографической техники. Он также был преданным садовником, бережно ухаживал за редкими и трудно выращиваемыми растениями в своем саду и выводил новые сорта роз и яблонь. [30] [31]
Он опубликовал ряд статей по химическому разделению и спектроскопии , работая над радиоактивными элементами еще в 1904 году. [31] : 190 В 1910 году одна из его компаний помогла превратить Вену в центр радиационных исследований, произведя первое крупное количество хлорида радия (3-4 грамма) в Европе. [31] : 218–219
В 1910 году Ауэр фон Вельсбах сообщил о «загадочном наблюдении»: индукции радиоактивности в неактивном веществе при воздействии радиоактивного вещества. Судя по его отчету, вполне возможно, что он первым наблюдал активацию нейтронов . [32]
Между 1907 и 1918 годами Ауэр фон Вельсбах сосредоточился на выделении препаратов актиния и тория как побочных продуктов экстракции радия. [31] : 218–219 Он поддерживал активную переписку с физиком Стефаном Мейером , управляющим директором Института исследования радия в Вене , чтобы обсудить экстракцию актиния . Мейер и его сотрудники, похоже, не обладали химическими знаниями, чтобы понять методы Ауэра фон Вельсбаха, и Ауэр фон Вельсбах ушел в отставку примерно в 1917 году. [31]
Во время Первой мировой войны ему было трудно найти персонал для проведения исследований. После войны он активно поддерживал работу института и других ученых. [31] В 1922 году он представил крупный доклад о своей спектроскопической работе и разделении радиоактивных элементов. [11] [33] На следующих фотографиях показано научное оборудование из лаборатории Ауэра фон Вельсбаха из «Спектроскопических методов аналитической химии» (1922 г.). [33]
Рисунок I. Ранняя версия искрового аппарата.
Рисунок II. Более поздняя версия искрового аппарата.
Рисунок III
Рисунок IV. Панель сравнения спектров в очень уменьшенном масштабе.
Рисунок V. Сравнительная аппаратура для спектров.
День памяти
[ редактировать ]
В 2008 году (через 150 лет после его рождения) Ауэр фон Вельсбах был выбран в качестве основного мотива для дорогой коллекционной монеты: австрийского Fascination Light стоимостью 25 евро . [34] На реверсе слева изображен частичный портрет Ауэра. В середине зеленой ниобиевой таблетки светится солнце, а несколько способов освещения: от газового света от ламп накаливания и неоновых ламп до современных светодиодов . вокруг серебряного кольца разбросаны [35] [36]
Он также был изображен на почтовых марках 1936 года. [37] 1954 [38] и 2012. [39]
Награды и почести
[ редактировать ]- 1900, Медаль Эллиота Крессона , Награды Института Франклина , Филадельфия , Пенсильвания, США. [24] : 415
- В 1901 году возведен в потомственное дворянство Францем Иосифом I Австрийским с титулом фрейгера Ауэра фон Вельсбаха. [12] [40]
- 1920, Вернер фон Сименс Ринг [41]
- 1921, Медаль Вильгельма Экснера , первый лауреат Австрийской промышленной ассоциации, Австрия. [42]
- 1988 г., в апреле 1998 г. был открыт Вельсбахский музей в Альтхофене. [9] [30]
- 2011, Национальный зал славы изобретателей, Северный Кантон, Огайо , США. [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Альфред Энтони фон Зигенфельд. Генеалогическая книга дворянских домов Австрии в мягкой обложке (на немецком языке). п. 55. ИСБН 978-5-88073-613-3 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Адунка, Роланд; Орна, Мэри Вирджиния (12 мая 2018 г.). Карл Ауэр фон Вельсбах: химик, изобретатель, предприниматель . Спрингер. ISBN 9783319779058 . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ «Карл Ауэр мертв. Известный изобретатель лампы; Вельсбахская газовая каминная доска накаливания сделала его богатым. Ведущий химик» . Нью-Йорк Таймс . 6 августа 1929 года . Проверено 8 октября 2010 г.
- ^ Умшау (на немецком языке). Книжный магазин издательства Х. Беххольда. 1910. с. 177.
- ^ Дэниел Уолтер; Эгон Рейтер (25 октября 2005 г.). Концепции цен и торговли в электроэнергетике (на немецком языке). Издательство Спрингер. п. 37. ИСБН 978-3-8244-0765-1 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Адунка, Роланд (2000). «Карл Ауэр фон Вельсбах - Дело жизни австрийского гения» (PDF) . Плюс Люцис (январь): 24-26. Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2017 года . Проверено 21 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Карл Ауэр фон Вельсбах» . Национальный зал славы изобретателей . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ Айлс, Джордж (1906). Изобретатели за работой: с главами, посвященными открытиям . Нью-Йорк: Даблдей, Пейдж. стр. 155 –.
- ^ Перейти обратно: а б с д Маршалл, Джеймс Л.; Маршалл, Вирджиния Р. (2002). «Повторное открытие элементов: Альтхофен, Австрия и Ауэр фон Вельсбах» (PDF) . Шестиугольник (Весна): 8–10 . Проверено 18 декабря 2019 г.
- ^ Надгробие семьи Ауэр фон Вельсбах в Вене , Wikimedia Commons .
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Доктор Карл Ауэр фон Вельсбах (1858 – 1929)» . Борг Альтофен . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Уикс, Мэри Эльвира (1956). Открытие элементов (6-е изд.). Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования.
- ^ Уикс, Мэри Эльвира (октябрь 1932 г.). «Открытие элементов. XVI. Редкоземельные элементы». Журнал химического образования . 9 (10): 1751. Бибкод : 1932JChEd...9.1751W . дои : 10.1021/ed009p1751 .
- ^ в. Вельсбах, Карл Ауэр (1885). «Разбивка дидимии на ее элементы». Ежемесячные журналы по химии и смежным разделам других наук (на немецком языке). 6 (1): 477–491. дои : 10.1007/BF01554643 . S2CID 95838770 .
- ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2016). «Неодим. Элементы». Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . п. 4.23. ISBN 9781498754293 .
- ^ Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. стр. 268–270 . ISBN 0-19-850340-7 .
- ^ Торнтон, Бретт Ф.; Бердетт, Шон К. (24 января 2017 г.). «Неодимовый неологизм» . Природная химия . 9 (2): 194. Бибкод : 2017НатЧ...9..194Т . дои : 10.1038/nchem.2722 . ПМИД 28282053 .
- ^ Перейти обратно: а б «Разделение редкоземельных элементов Чарльзом Джеймсом» . Национальные исторические химические достопримечательности . Американское химическое общество . Проверено 21 февраля 2014 г.
- ^ Бунзли, Жан-Клод; Печарский, Виталий (2016). Справочник по физике и химии редких земель: включая актиниды . Северная Голландия. п. 24. ISBN 9780444638526 .
- ^ Симонини, Анджело (1909). «Заметки о химической люминесценции редких земель» . Труды Общества светотехники . IV . Общество светотехники: 647–648 . Проверено 20 декабря 2019 г.
- ^ Бэрроуз, Гео. С. (1909). «Работы доктора Карла Ауэра фон Вельсбаха в области искусственных источников света» . Труды Общества светотехники . IV . Общество светотехники: 575–576 . Проверено 20 декабря 2019 г.
- ^ «20 шиллингов 1956 года, Австрия» . Коллекция заметок . Проверено 5 июня 2019 г.
- ^ Сток, Джон Т. (октябрь 1991 г.). «Карл Ауэр фон Вельсбах и развитие газового освещения накаливания». Журнал химического образования . 68 (10): 801. Бибкод : 1991ЖЧЭд..68..801С . дои : 10.1021/ed068p801 .
- ^ Перейти обратно: а б Биркинбайн, Джон (1900). «Вельсбахский свет» . Журнал Института Франклина . 150 (декабрь): 406–415. Бибкод : 1900Sci....12..951. . дои : 10.1016/S0016-0032(00)90042-5 . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ Лютцельшваб, Джон В.; Гугинс, Шон В. (апрель 1984 г.). «Радиоактивность, высвобождаемая из горящих оболочек газовых фонарей». Физика здоровья . 46 (4): 873–881. дои : 10.1097/00004032-198404000-00013 . ПМИД 6706595 .
- ^ Андерсон, Мэри (1982). «Скрытая радиоактивная опасность мантийных ламп» . Новости Матери-Земли . Проверено 20 декабря 2019 г.
- ^ Веронезе, Кейт (2012). «Ториевый фонарь: ваша возможность радиационного облучения в розничной торговле» . Гизмодо .
- ^ «Оплечья с газовыми фонарями накаливания» . ОРАУ . 1999 . Проверено 20 октября 2021 г.
- ^ ван Верт, Ад; Бромет, Йоп; ван Верт, Алиса (1995). Легенда о зажигалке . Нью-Йорк: Абвиль Пресс . п. 45.
- ^ Перейти обратно: а б «Информация» . Музей Ауэра фон Вельсбаха . Проверено 22 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Леффлер, Герд (2017). «Карл Ауэр фон Вельсбах и его вклад в ранние исследования радиоактивности» [Карл Ауэр фон Вельсбах и его вклад в ранние исследования радиоактивности] (PDF) . Объявления Общества немецких химиков / Секция истории химии (Франкфурт-на-Майне) (на немецком языке). 25 : 190–226 . Проверено 21 декабря 2019 г.
- ^ Штайнхаузер, Георг; Адунка, Роланд; Хайнц, Дитер; Леффлер, Герд; Мусилек, Андреас (9 января 2017 г.). «Новый судебно-медицинский взгляд на наблюдения Карла Ауэра фон Вельсбаха за наведенной радиоактивностью в 1910 году: теоретические, экспериментальные и исторические подходы» . Междисциплинарные научные обзоры . 41 (4): 297–318. дои : 10.1080/03080188.2016.1251731 . S2CID 151854505 .
- ^ Перейти обратно: а б Ауэр фон Вельсбах, Карл (1922). «Спектроскопические методы аналитической химии (Доложено на заседании 13 июля 1922 года Академии наук в Вене)» . Ежемесячные журналы по химии . 43 : 387–403 . Проверено 21 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б "Очаровательная светлая серебряная ниобиевая монета номиналом 25 евро" . Muenze Oesterreich AG – Австрийский монетный двор (на английском и немецком языках). Вена , Австрия : Австрийский монетный двор . 2008 год . Проверено 21 апреля 2019 г.
- ^ «Австрийский монетный двор выпускает серебряную и ниобиевую монету, посвященную «Очарованию света» Австрийского монетного двора» . Монета News.net . 19 марта 2008 г.
- ^ «Очарование света: основа новой монеты номиналом 25 евро от Plansee» . Планзее . Проверено 21 декабря 2019 г.
- ^ Карл Ауэр фон Вельсбах, Почтовая марка 1936 года, Colnect
- ^ 5-я годовщина памяти доктора Карла Ауэр-Вельсбаха, почтовая марка 1954 г., Colnect
- ^ Коллекционер и идеи подарков, Почтовая марка 2012 г.
- ^ «Карл Фрайгер Ауэр фон Вельсбах (1858-1929)» . Герои науки . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ «КАРЛ АУЭР ФОН ВЕЛЬСБАХ – кольценосец 1920» . Фонд Кольца Вернера фон Сименса . Декабрь 1920 года . Проверено 19 декабря 2019 г.
- ^ «Карл Ауэр фон Вельсбах, медаль Вильгельма Экснера 1921 г.» . Фонд медалей Вильгельма Экснера . 26 февраля 2017 г. Проверено 19 декабря 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Музей Ауэра фон Вельсбаха — биография
- Вырезки из газет о Карле Ауэре фон Вельсбахе в ХХ веке. Архив прессы ZBW .
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
