Сэр Эдвард Франкленд , KCB , FRS , FRSE (18 января 1825 – 9 августа 1899) был английским химиком . Он был одним из создателей металлоорганической химии и ввел концепцию объединения мощности или валентности . Эксперт по качеству воды и анализу, он был членом второй королевской комиссии по загрязнению рек и изучал качество воды в Лондоне в течение десятилетий. Он также изучал светящееся пламя и влияние атмосферного давления на плотный воспламененный газ и был одним из открывателей гелия .
Эдвард Франкленд родился в Кэттералле , Ланкашир, и был крещен в Чёрчтауне, Ланкашир, 20 февраля 1825 года. [1] Как показывает запись о его крещении, его рождение было незаконнорожденным . Его родным отцом был Эдвард Чаддок Горст, отец Джона Элдона Горста . [2] Его мать, Маргарет «Пегги» Франкленд, позже вышла замуж за Уильяма Хелма, столяра из Ланкастера. «Его незаконнорожденность бросала тень на всю его жизнь, поскольку он был обязан хранить молчание о личности своего родного отца, хотя его матери выплачивалась солидная рента». [3]
С 3 до 8 лет Эдвард жил и получил образование в Манчестере , Чёрчтауне , [4] : 1 Солфорде [4] : 3 и Клотоне . [4] : 5 В 1833 году семья переехала в Ланкастер [4] : 6 , и он посещал частную школу Джеймса Уолласи, где впервые проявил интерес к химии, в частности, читая работы Джозефа Пристли, взятые в библиотеке Института механики. [4] : 7
В возрасте 12 лет Эдвард перешел в Lancaster Free Grammar School [4] : 11 (позже Lancaster Royal Grammar School ), которая также подготовила ученых Уильяма Уэвелла и сэра Ричарда Оуэна . По словам самого Фрэнкленда, его интерес к химии был усилен делом, которое рассматривалось в суде замка Ланкастер , который был рядом с Free Grammar School (тогда располагавшейся на Castle Hill, Ланкастер). Это был иск, поданный корпорацией Ливерпуля против мистера Маспратта за то, что он нарушил общественный порядок, допустив утечку соляной кислоты (HCl) из его химических заводов в Ливерпуле . «Я уже очень интересовался химией, мой отчим разрешил мне не ходить в школу, чтобы присутствовать на суде» [4] : 17 Фрэнкленд хотел стать врачом, но стоимость обучения была «абсолютно непомерной». Поэтому единственным входом для него была «черная дверь аптеки» [4] : 21
В 1840 году Эдвард был принят своим отчимом, Уильямом Хелмом, в ученики к Стивену Россу, фармацевту из Ланкастера. [5] В его обязанности входила « работа со ступкой и пестиком », измельчение и смешивание больших количеств химикатов для создания лекарственных препаратов, таких как мази . [4] : 24–28
В течение последней части своего шестилетнего ученичества Франкленд также посещал Ланкастерский институт механики (позже ставший The Storey) , посещая занятия в импровизированной лаборатории-доме, предоставленной местным ученикам и другим молодым людям местным врачом Джеймсом Джонсоном. [6] : 124–125 Другими членами этого молодежного кружка были научный писатель Роберт Гэллоуэй (также ученик Росса) и анатом Уильям Тернер . [6] : 127 При поддержке и поощрении Джонсона Франкленд в 1845 году получил место в Вестминстерской лаборатории Лиона Плейфэра, 1-го барона Плейфэра . Там Франкленд посещал курс лекций Плейфэра; по его окончании он сдал экзамен — единственный письменный экзамен, который он когда-либо сдавал. [3]
Летом 1847 года Франкланд посетил Германию и встретился с некоторыми из контактов Плейфера в области химии, включая Роберта Бунзена . В августе 1847 года Франкланд принял должность преподавателя естественных наук в школе-интернате ( колледж Куинвуд ) в Хэмпшире , но следующим летом он решил вернуться в Германию, чтобы стать студентом очной формы обучения в университете Марбурга . Роберт Бунзен был влиятельным преподавателем в Марбурге в то время, и репутация Бунзена была одной из главных привлекательностей для Франкланда. В следующем году Франкланд принял приглашение переехать в лабораторию Юстуса фон Либиха в Гиссене . К этому моменту Франкланд уже имел собственную исследовательскую программу и опубликовал несколько оригинальных исследований по химии. [7]
В январе 1850 года Лион Плейфэр объявил о своем намерении уйти с должности профессора в колледже Патни для инженеров-строителей в Лондоне и договориться о том, чтобы Фрэнкленд стал его преемником. Поэтому Фрэнкленд внезапно прекратил свое обучение в Германии и вернулся, чтобы занять прежнюю должность Плейфэра в Англии. Год спустя Фрэнкленд стал профессором химии в недавно созданной школе, ныне известной как Манчестерский университет . В 1857 году он стал преподавателем химии в больнице Святого Варфоломея в Лондоне, а в 1863 году — профессором химии в Королевском институте в Лондоне. В течение двух десятилетий Фрэнкленд также занимал должность преподавателя в Королевской горной школе в Лондоне; [8] и недолгое время (с 1859 по 1861 год) преподавал в Королевском индийском военном колледже в Аддискомбе , графство Суррей. [9]
Эдвард Франкленд был избран членом Королевского общества в 1853 году. Он был награжден Королевской медалью Общества в 1857 году и медалью Копли в 1894 году, а также был членом X Club . Он был произведен в рыцари-командоры ордена Бани в 1897 году . [10]
Эдвард Франкланд обручился с Софи Фик, сестрой физиолога Адольфа Ойгена Фика из Касселя в октябре 1849 года . [11] Они впервые встретились во время поездки Франкланда в 1847 году. [8] [11] Они поженились 27 февраля 1851 года в Сент-Мартин-ин-зе-Филдс. [12] После смерти Софи от туберкулеза в 1874 году, в 1875 году Эдвард Франкланд женился на Эллен Фрэнсис Гренсайд. [8] Он умер в Голаа, деревне в долине Гудбранд [13] во время отпуска в Норвегии . [10] Его тело было возвращено в Великобританию, и он был похоронен недалеко от своего дома в Рейгейте, Суррей . [8] : 508
Его сын Перси Франкленд также был известным химиком и членом Королевского общества. [14]
Документы Фрэнкленда хранятся в библиотеке Джона Райлендса в Манчестере. [15]
С раннего возраста Франкланд с большим успехом занимался оригинальными исследованиями. Сначала его внимание привлекали аналитические проблемы, такие как выделение некоторых органических радикалов , но вскоре он обратился к химическому синтезу. Считается, что Роберт Бунзен направил своих учеников, Эдварда Франкланда и Германа Кольбе , на исследование какодила , что привело к открытию Франкландом металлоорганических соединений. [16] После возвращения в Англию Франкланд осуществил синтез диэтилцинка и диметилцинка реакцией этилиодида и метилйодида с металлическим цинком . [17]
Теоретические выводы, которые Франкланд сделал, рассматривая эти тела, были даже более интересными и важными, чем сами тела. Увидев молекулярную изономию между ними и неорганическими соединениями металлов, из которых они могут быть образованы, Франкланд увидел их истинный молекулярный тип в кислородных , серных или хлорных соединениях этих металлов, из которых, как он считал, они были получены путем замены органической группы на кислород, серу и т. д. Таким образом, они позволили ему ниспровергнуть теорию сопряженных соединений, и они далее привели его в 1852 году к публикации концепции, что атомы каждого элементарного вещества имеют определенную насыщающую способность, так что они могут соединяться только с определенным ограниченным числом атомов других элементов. [18] [19] Теория валентности , основанная таким образом, доминировала в последующем развитии химической доктрины и образует основу, на которой покоится ткань современной структурной химии. [18] Публикация Эдварда Франкленда 1852 года об открытии им теории валентности была отмечена премией «За выдающийся прорыв в химии» от Отделения истории химии Американского химического общества в 2015 году. [20] [21]
В прикладной химии Франкланд проделал большую работу в области водоснабжения. Назначенный членом второй королевской комиссии по загрязнению рек в 1868 году, он получил от правительства полностью оборудованную лабораторию, в которой в течение шести лет проводил необходимые для целей этого органа расследования и, таким образом, стал средством извлечения огромного количества ценной информации относительно загрязнения рек сточными водами, отходами торговли и т. д., а также очистки воды для бытового использования. В 1865 году, когда он сменил Августа Вильгельма фон Хофмана в Горной школе , он взял на себя обязанность ежемесячно представлять отчеты генеральному регистратору о характере воды, поставляемой в Лондон, и продолжал делать это до конца своей жизни. Одно время он был беспощадным критиком ее качества, но в последующие годы он стал твердо убежден в ее общем превосходстве и полезности. [18]
Анализы Франкленда были как химическими, так и бактериологическими, и его неудовлетворенность процессами, которые были в моде для первых во время его назначения, заставила его потратить два года на разработку новых и более точных методов. В 1859 году Франкленд провел ночь на самой вершине Монблана в компании с Джоном Тиндалем . Одной из целей экспедиции было выяснить, меняется ли скорость горения свечи в зависимости от плотности атмосферы, в которой она горит, вопрос, на который был дан отрицательный ответ. Другие наблюдения, сделанные Франклендом в то время, легли в основу серии экспериментов, которые дали далеко идущие результаты. Он заметил, что на вершине свеча давала очень слабый свет, и это привело его к исследованию эффекта, производимого на светящееся пламя при изменении давления атмосферы, в которой оно горит. Он обнаружил, что давление увеличивает светимость, так что водород, например, пламя которого не дает света в обычных условиях, горит светящимся пламенем под давлением в десять или двадцать атмосфер, и вывод, который он сделал, состоял в том, что присутствие твердых частиц не является единственным фактором, определяющим световую силу пламени. Кроме того, он показал, что спектр плотного воспламененного газа напоминает спектр раскаленной жидкости или твердого тела, и он проследил постепенное изменение спектра раскаленного газа при повышении давления, резкие линии, наблюдаемые, когда он чрезвычайно ослаблен, расширяются до туманных полос по мере роста давления, пока они не сливаются в непрерывный спектр, когда газ приближается к плотности, сравнимой с плотностью жидкого состояния. Применение этих результатов к физике Солнца совместно с сэром Норманом Локьером привело к мнению, что по крайней мере внешние слои Солнца не могут состоять из материи в жидкой или твердой форме, но должны состоять из газов или паров. [18]
Франкланд и Локьер также были первооткрывателями гелия , наряду с Пьером Жюлем Сезаром Жанссеном . В 1868 году они заметили в солнечном спектре яркую желтую линию, которая не соответствовала ни одному веществу, известному тогда. Именно эту линию они приписали тогдашнему гипотетическому элементу гелию. Это был первый случай, когда элемент был обнаружен на внеземном мире до того, как был найден на Земле. [18]
Франкленд читал ряд лекций в Королевском институте. В 1862, 1864 и 1866 годах Франкленд был приглашен прочесть рождественские лекции в Королевском институте , выступая на темы Воздух и Вода ; Химия угля и Химия газов соответственно. [8] : 217
