stringtranslate.com

Карл Ауэр фон Вельсбах

Загородный дом Ауэра фон Вельсбаха ( Schloss Welsbach ) в Мельблинге , Австрия

Карл Ауэр фон Вельсбах (1 сентября 1858 - 4 августа 1929), [3] получивший австрийский дворянский титул фрайгера Ауэра фон Вельсбаха в 1901 году, [4] [5] был австрийским ученым и изобретателем , разделившим дидим на элементы. неодим и празеодим в 1885 году. Он также был одним из трех ученых, независимо открывших элемент лютеций (который он назвал кассиопеем ), отделив его от иттербия в 1907 году, положив начало самому продолжительному спору о приоритетах в истории химии. [6]

У него был талант не только создавать научные достижения, 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

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 институт 16 июля 1877 года .

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 .

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 в качестве бесплатного ассистента в лаборатории профессора Адольфа Либена , занимаясь методами химического разделения для исследований редкоземельных элементов . [2] : 132  [11]

Редкие земли

Неодим и празеодим

В 1885 году Ауэр фон Вельсбах впервые применил разработанный им метод фракционной кристаллизации для разделения сплава дидимия 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] Называя оба элемента и не оставляя первоначальное название дидимий для более распространенного компонента, Ауэр фон Вельсбах отошел от установившейся практики, которая заключалась в том, чтобы дать новое имя только менее распространенному 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

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 недавно открытую фракцию, Урбен предложил название «лютеций» для римского города Лютеция , который предшествовал 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

Газовая мантия

Реклама Вельсбахской мантии, 1910 год.
Газовая мантия горит на полную яркость

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 оттенок и не имели большого успеха, и его первая компания, созданная для их продажи, потерпела неудачу 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-х годах сообщалось, что радиодочери тория ( продукты распада ) могут улетучиваться 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

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 порошок оксида осмия 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 мантия задумывалась как новая, именно в этот период на рынке появилось электричество , и он начал экспериментировать со способами использования нитей накаливания в качестве замены электрической дуги . Он работал над этим, пока, наконец, не разработал работоспособную технику в 1898 году и не открыл новый завод по производству своего Auer -Oslight , который он представил на рынке в 1902 году . гораздо дольше, потребляя примерно половину электроэнергии для того же количества света и будучи гораздо более надежными. [2] : 105–111  [6]

Осветительный кремень

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. В первом сплаве Ауэра фон Вельсбаха к очищенному церию добавлялось 30% железа (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

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 работы над элементами и минералами, 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 .  хлорид 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 вел 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] Он представил крупный доклад о своей спектроскопической работе и разделении радиоактивных элементов в 1922 году. [11] [33] На следующих фотографиях показано научное оборудование из лаборатории Ауэра фон Вельсбаха из «Спектроскопических методов аналитической химии» (1922). . [33]

День памяти

Памятная монета евро 2008 года Fascination Light , ниобий и серебро. [34]
Памятник в Вене

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 вокруг серебряного кольца разбросаны несколько способов освещения: от газового света от ламп накаливания и неоновых ламп до современных светодиодов . [35] [36]

Он также был изображен на почтовых марках 1936, [37] 1954 [38] и 2012 годов. [39]

Награды и отличия

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ AB Альфред Энтони фон Зигенфельд. Genealogisches Taschenbuch der Adeligen Haeuser Oesterreichs (на немецком языке). п. 55. ИСБН 978-5-88073-613-3.
  2. ^ abcdefghijkl Адунка, Роланд; Орна, Мэри Вирджиния (12 мая 2018 г.). Карл Ауэр фон Вельсбах: химик, изобретатель, предприниматель. Спрингер. ISBN 9783319779058. Проверено 19 декабря 2019 г.
  3. ^ «Карл Ауэр мертв. Известный изобретатель лампы; Вельсбахская каминная доска накаливания сделала его богатым. Ведущий химик» . Нью-Йорк Таймс . 6 августа 1929 года . Проверено 8 октября 2010 г.
  4. ^ Die Umschau (на немецком языке). Х. Беххольд verlagsbuchhandlung. 1910. с. 177.
  5. ^ Дэниел Уолтер; Эгон Рейтер (25 октября 2005 г.). Preis- und Handelskonzepte in der Stromwirtschaft (на немецком языке). Спрингер-Верлаг. п. 37. ИСБН 978-3-8244-0765-1.
  6. ^ abcdefg Адунка, Роланд (2000). «Карл Ауэр фон Вельсбах - Das Lebenswerk eines österreichischen Genies» (PDF) . Плюс Люцис (январь): 24–26. Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2017 года . Проверено 21 декабря 2019 г.
  7. ^ ab "Карл Ауэр фон Вельсбах". Национальный зал славы изобретателей . Проверено 19 декабря 2019 г.
  8. ^ Айлс, Джордж (1906). Изобретатели за работой: с главами, посвященными открытиям. Нью-Йорк: Даблдей, Пейдж. стр. 155–.
  9. ^ abcd 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.
  10. ^ Надгробие семьи Ауэр фон Вельсбах в Вене, Wikimedia Commons .
  11. ^ abcde «Доктор Карл Ауэр фон Вельсбах (1858–1929)». Борг Альтофен . Проверено 19 декабря 2019 г.
  12. ^ abcd Weeks, Мэри Эльвира (1956). Открытие элементов (6-е изд.). Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования.
  13. ^ 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.
  14. ^ против Вельсбаха, Карл Ауэр (1885). «Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente» [Разложение дидимы на ее элементы]. Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften (на немецком языке). 6 (1): 477–491. дои : 10.1007/BF01554643. S2CID  95838770.
  15. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2016). «Неодим. Элементы». Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . п. 4.23. ISBN 9781498754293.
  16. ^ Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. стр. 268–270. ISBN 0-19-850340-7.
  17. ^ 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.
  18. ^ ab «Разделение редкоземельных элементов Чарльзом Джеймсом». Национальные исторические химические достопримечательности . Американское химическое общество . Проверено 21 февраля 2014 г.
  19. ^ Бунцли, Жан-Клод; Печарский, Виталий (2016). Справочник по физике и химии редких земель: включая актиниды. Северная Голландия. п. 24. ISBN 9780444638526.
  20. ^ Симонини, Анджело (1909). «Заметки о химической люминесценции редких земель». Труды Общества светотехники . Общество светотехники. IV : 647–648 . Проверено 20 декабря 2019 г.
  21. ^ Барроуз, Гео. С. (1909). «Работа доктора Карла Ауэра фон Вельсбаха в области искусственных источников света». Труды Общества светотехники . Общество светотехники. IV : 575–576 . Проверено 20 декабря 2019 г.
  22. ^ "20 шиллингов 1956 года, Австрия" . Коллекция заметок . Проверено 5 июня 2019 г.
  23. ^ Сток, Джон Т. (октябрь 1991 г.). «Карл Ауэр фон Вельсбах и развитие газового освещения накаливания». Журнал химического образования . 68 (10): 801. Бибкод :1991JChEd..68..801S. дои : 10.1021/ed068p801.
  24. ^ аб Биркинбайн, Джон (1900). «Вельсбахский свет». Журнал Института Франклина . 150 (декабрь): 406–415. Бибкод : 1900Sci....12..951.. doi :10.1016/S0016-0032(00)90042-5 . Проверено 19 декабря 2019 г.
  25. ^ 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.
  26. ^ Андерсон, Мэри (1982). «Скрытая радиоактивная опасность мантийных ламп». Новости Матери-Земли . Проверено 20 декабря 2019 г.
  27. ^ Веронезе, Кейт (2012). «Ториевый фонарь: ваша возможность радиационного облучения в розничной торговле». Гизмодо .
  28. ^ "Оплечья для газовых фонарей накаливания" . ОРАУ . 1999 . Проверено 20 октября 2021 г.
  29. ^ ван Верт, Ад; Бромет, Йоп; ван Верт, Алиса (1995). Легенда о зажигалке . Нью-Йорк: Абвиль Пресс . п. 45.
  30. ^ аб «Информация». Музей Ауэра фон Вельсбаха . Проверено 22 декабря 2019 г.
  31. ^ abcdef Лёффлер, Герд (2017). «Карл Ауэр фон Вельсбах и его вклад в ранние исследования радиоактивности» (PDF) . Mitteilungen, Gesellschaft Deutscher Chemiker / Fachgruppe Geschichte der Chemie (Франкфурт/Майн) (на немецком языке). 25 : 190–226 . Проверено 21 декабря 2019 г.
  32. ^ Штайнхаузер, Георг; Адунка, Роланд; Хайнц, Дитер; Леффлер, Герд; Мусилек, Андреас (9 января 2017 г.). «Новый судебно-медицинский взгляд на наблюдение Карла Ауэра фон Вельсбаха в 1910 году за вызванной радиоактивностью: теоретические, экспериментальные и исторические подходы». Междисциплинарные научные обзоры . 41 (4): 297–318. дои : 10.1080/03080188.2016.1251731. S2CID  151854505.
  33. ^ аб Ауэр фон Вельсбах, Карл (1922). «Спектроскопические методы аналитической химии (Vorgelegt in der Sitzung am 13 июля 1922, Akademie der Wissenschaften в Вене)». Monatshefte für Chemie . 43 : 387–403 . Проверено 21 декабря 2019 г.
  34. ^ ab "Серебряная ниобиевая монета номиналом 25 евро Fascination Light" . Muenze Oesterreich AG – Австрийский монетный двор (на английском и немецком языках). Вена , Австрия : Австрийский монетный двор . 2008 год . Проверено 21 апреля 2019 г.
  35. ^ «Австрийский монетный двор выпускает серебряную и ниобиевую монету в честь «очарования света» австрийского монетного двора» . Монета News.net . 19 марта 2008 г.
  36. ^ «Очарование света: основа новой монеты номиналом 25 евро от Plansee». Планзее . Проверено 21 декабря 2019 г.
  37. ^ Карл Ауэр фон Вельсбах, Почтовая марка 1936 года, Colnect
  38. ^ 5-я годовщина памяти доктора Карла Ауэр-Вельсбаха, почтовая марка 1954 г., Colnect
  39. ^ Sammler- und Geschenksideen, Почтовая марка 2012 г.
  40. ^ "Карл Фрайгер Ауэр фон Вельсбах (1858-1929)" . Герои науки . Проверено 19 декабря 2019 г.
  41. ^ "КАРЛ АУЭР ФОН ВЕЛЬСБАХ - Ringträger 1920" . Фонд Вернера фон Сименса Ринга . Декабрь 1920 года . Проверено 19 декабря 2019 г.
  42. ^ "Карл Ауэр фон Вельсбах, Медаль Вильгельма Экснера 1921" . Фонд Вильгельма Экснера Медайлен . 26 февраля 2017 г. Проверено 19 декабря 2019 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Карла Ауэра фон Вельсбаха .