Макс Эрнст Август Боденштейн (15 июля 1871 — 3 сентября 1942) — немецкий физико-химик , известный своими работами по химической кинетике . Он первым постулировал механизм цепной реакции и то, что взрывы представляют собой разветвленные цепные реакции, что позднее было применено к атомной бомбе .
Макс Боденштейн родился в Магдебурге 15 июля 1871 года и был старшим сыном магдебургского торговца и пивовара Франца Боденштейна (1834–1885) и его первой жены Элизы Мейснер (1846–1876).
В 1888 году Макс Боденштейн в возрасте 17 лет поступил в Гейдельбергский университет, чтобы изучать химию у Карла Ремигиуса Фрезениуса . 25 октября 1893 года он защитил докторскую диссертацию: « Über die Zersetzung des Jodwasserstoffes in der Hitze » (О разложении йодистого водорода при высокой температуре) под руководством Виктора Мейера в Гейдельбергском университете .
После окончания университета Боденштейн получил два года дополнительного обучения в Берлине-Шарлоттенбурге и Гёттингене. Боденштейн изучал органическую химию и катализ в проточных системах и открыл диффузионно-контролируемые каталитические реакции и фотохимические реакции у Карла Либермана в Технической высшей школе в Шарлоттенбурге (ныне Технический университет Берлина ), а также физическую химию у Вальтера Нернста в Гёттингенском университете . [1]
В 1896 году Макс Боденштейн вернулся в Гейдельбергский университет , где изучал разложение галогеноводородных кислот и их образование.
В 1899 году он получил степень магистра по теме: « Gasreaktionen in der chemischen Kinetik » (Газовые реакции в химической кинетике).
В 1900 году Макс Боденштейн стал преподавателем в физико-химическом институте Вильгельма Оствальда в Лейпцигском университете . В 1904 году он был назначен титулярным профессором в том же институте.
В 1906 году он стал доцентом Берлинского университета и заведующим кафедрой физико-химического института Вальтера Нернста .
В 1908 году он решил перейти в Ганноверский университет , где был назначен ординарным профессором электрохимии и директором электрохимического института. В 1911 году он также стал профессором физической химии.
В 1923 году он вернулся в Берлин, где согласился стать ординарным профессором физической химии и директором физико-химического института после ухода на пенсию Вальтера Нернста. Он занимал эти должности до своего выхода на пенсию в 1936 году.
Макс Боденштейн был также членом « Немецкой атомной комиссии » (Немецкой комиссии по атомным весам ) и соредактором журнала « Physikalische Chemie » (Физическая химия).
Макс Боденштейн считается одним из основоположников химической кинетики.
Он начал с детальной экспериментальной работы по образованию йодистого водорода. Его метод заключался в смешивании водорода и йода в запаянной трубке, которую он помещал в термостат и поддерживал при постоянной высокой температуре. Реакция в конечном итоге достигала равновесия , при котором скорость образования йодистого водорода была равна скорости разложения исходной реакции (H 2 + I 2 ≡ 2HI). Равновесная смесь водорода, йода и йодистого водорода была заморожена быстрым охлаждением, и количество присутствующего йодистого водорода можно было проанализировать. Используя различные количества исходных реагентов, Боденштейн мог изменять количества, присутствующие в равновесии, и проверять закон химического равновесия, предложенный в 1863 году Като Максимилианом Гульдбергом и Петером Вааге . Его работа, опубликованная в 1899 году, была одним из первых исследований равновесия в расширенном диапазоне температур. [2]
Боденштейн также исследовал фотохимию, будучи первым, кто продемонстрировал, что в реакции водорода с хлором высокая производительность может быть объяснена посредством цепной реакции. Будущий изобретатель газового хроматографа Эрика Кремер работала с Боденштейном в это время и написала свою диссертацию по цепной реакции водорода-хлора в 1927 году. [3] Он очень подробно исследовал механизм реакции между водородом и хлором. [4] Этим исследованием он внес вклад в понимание цепных химических реакций, индуцированных светом, и, таким образом, внес вклад в фотохимию. В своих кинетических исследованиях [5] он использовал приближение квазистационарного состояния для вывода уравнения скорости реакции. Когда общая реакция подразделяется на элементарные стадии , приближение квазистационарного состояния Боденштейна пренебрегает изменениями концентраций промежуточных продуктов реакции , предполагая, что они останутся квазипостоянными. Этими реакционноспособными промежуточными продуктами могут быть радикалы, ионы карбения, молекулы в возбужденном состоянии и т. д.
Виктор Анри писал в 1902 году: «М. Боденштейн, которому я обязан многими ценными советами», [6] в частности, по кинетическому описанию фермента инвертазы. Таким образом, Боденштейн внес вклад в ранние исследования кинетики ферментов. Согласно Анри и более поздней статье самого Боденштейна, [7] в 1901 или 1902 году он предложил закон скорости ферментативной кинетики v = VS / (mS + nP). Анри исправил это на v = VS / (1 + mS + nP) (оба записаны в современной нотации; S — концентрация субстрата, P — концентрация продукта).
Число Боденштейна (Bo) — безразмерное число, которое часто используется для описания осевого смешивания в так называемых моделях аксиальной дисперсии для трубчатых реакторов, названо в его честь. Оно представляет собой отношение конвективного переноса к переносу посредством аксиальной дисперсии.
В 1924 году Макс Боденштейн стал членом Геттингенской академии наук . В 1925 году он стал членом Прусской академии наук , а в 1933 году — членом Германской академии наук Леопольдина .
21 ноября 1936 года он был награжден « Вотивной медалью Августа Вильгельма фон Гофмана » от « Немецкого химического общества » (Deutsche chemische Gesellschaft). В 1942 году он также стал членом Баварской академии наук. Кроме того, он стал почетным доктором наук Принстонского университета и Dr.-Ing. Eh (почетным доктором инженерии).
13 сентября 1983 года в Физико-химическом институте Берлинского университета по адресу Бунзенштрассе 1, Берлин-Митте была открыта мемориальная доска в честь Макса Боденштейна и Вальтера Нернста . [8]
В 1896 году Макс Боденштейн женился на Мари Небель (17 февраля 1862 – 8 октября 1944), дочери адвоката Фредерика Небеля и Мэри Буш, в Гейдельберге . У них было две дочери: Хильда (в 1897) и Элсбет (в 1901).
Макс Боденштейн умер в Берлине 3 сентября 1942 года. Его могила находится на кладбище Evangelischer Kirchhof Nikolassee , № J13/14).