Карл Ауэр фон Вельсбах - Carl Auer von Welsbach

Карл Ф. Ауэр фон Вельсбах
Ауэр фон Вельсбах.jpg
Родился(1858-09-01)1 сентября 1858 г.
Вена, Австрийская Империя
Умер4 августа 1929 г.(1929-08-04) (в возрасте 70 лет)
Mölbling, Австрия
НациональностьАвстрийский
Альма-матерГейдельбергский университет, Венский университет
Известенредкоземельные элементы
открытие празеодим
открытие неодим
открытие лютеций
улучшения освещения
Супруг (а)Мари Анна Нимпфер (1869-1950)[1]:83
НаградыМедаль Эллиота Крессона (1900), Медаль Вильгельма Экснера (1921)
Научная карьера
Поляхимия
ДокторантРоберт Бунзен
Загородный дом Ауэра фон Вельсбаха в Mölbling, Австрия

Карл Ауэр фон Вельсбах, получивший потомственное звание Freiherr von Welsbach (1 сентября 1858 г. - 4 августа 1929 г.)[2] был австрийцем ученый и изобретатель кто отделил руду дидимия в элементы неодим и празеодим в 1885 году. Он также был одним из трех ученых, которые независимо открыли элемент лютеций, отделяя его от иттербий в 1907 г., положив начало самому продолжительному спору о приоритетах в истории химии.[3]

У него был талант не только к научным достижениям, но и к превращению их в коммерчески успешные продукты. Его работа над редкоземельные элементы привело к развитию ферроцерий «кремни», используемые в современных зажигалки, то газовая мантия, которая принесла свет на улицы Европы в конце 19 века, и металлическая нить лампочка.[4][5]Он взял фразу «plus lucis», означающую «больше света», как свой девиз.[6]

Ранние годы

Карл Ауэр родился в Вена 1 сентября 1858 г. - Терезе Неудитшке и Алоис Ауэр. Он был младшим из четырех братьев и сестер: Леопольдина, Алоиса, Амалии и Карла. Алоис, получивший дворянство в 1860 г., был директором Императорской типографии (К.-к. Hof- und Staatsdruckerei) во времена Австрийская Империя.[1]:1–3,6 Карл учился в средней школе в Мэрайяхильф и Йозефштадт. Он присутствовал на Realschule Josefstadt с 1873 по 1877 г., зачисление 16 июля 1877 г.[3][7]

Затем он присоединился к Австро-венгерская армия на один год добровольной военной службы.[1]:132 Он был назначен Второй лейтенант Он вступил в него 1 октября 1877 года и получил свой лейтенантский патент 15 декабря 1878 года.[7]

В 1878 г. Ауэр поступил в Венский университет, изучение математика, Общее химия, инженерия физика, и термодинамика. Затем он переехал в Гейдельбергский университет в 1880 г., где он продолжил свои исследования в области спектроскопии под руководством Роберт Бунзен, (изобретатель бунзеновская горелка ).[7][8] В 1882 году он получил степень Кандидат наук. и вернулся в Вену, чтобы работать в качестве неоплачиваемого ассистента профессора Адольф Либен лаборатория, работающая с методами химического разделения для исследований на редкоземельные элементы.[1]:132[7]

Редкие земли

Неодим и празеодим

Очищенный неодим
Очищенный празеодим

В 1885 году Ауэр фон Вельсбах использовал метод фракционная кристаллизация что он развил себя, чтобы отделить сплав дидимия на две части, впервые. Ранее считалось, что это элемент. После 167 кристаллизации Ауэр фон Вельсбах разделил его на две цветные соли: он назвал зеленую соль "празеодим "и розовый" neodidymium ". Он объявил о своем достижении Венской Академии наук 18 июня 1885 г. Его достижение было одобрено Бунзеном, но встретило значительный скептицизм у других.[8][9][1]:36–40[10]

Название «неодидимий» происходит от греческих слов неос (νέος), новые и дидимос (διδύμος), близнец. Название празеодим происходит от греческого prasinos (πράσινος), что означает «зеленый».[11][12]Называя оба элемента и не оставляя первоначального названия Didymium более распространенному компоненту, Ауэр фон Вельсбах отклонился от устоявшейся практики, которая должна была дать новое имя только менее распространенному компоненту. Тем не менее, его название основной фракции, неодидимия, после некоторых изменений стало названием элемента. неодим. Празеодим также был принят как название второстепенной фракции.[13]

Лютеций и иттербий

Иттербий
Очищенный лютеций

Редкоземельный элемент лютеций был независимо открыт тремя учеными примерно одновременно в 1907 году: французским ученым Жорж Урбен, Австриец Ауэр фон Вельсбах и американец Чарльз Джеймс.[14][6] Всем троим удалось разделить вещество, тогда известное как иттербий на две новые фракции. Чтобы назвать недавно обнаруженную фракцию, Урбен предложил название «лютеций» для римского города Лютеция что предшествовало Парижу. Ауэр фон Вельсбах предложил название «кассиопей». Работа Джеймса еще не была опубликована, когда появилась другая работа, и он не участвовал в последующих спорах. Лютеций, небольшая модификация имени Урбайна, в конечном итоге был принят после долгой битвы между Урбайном и Вельсбахом.[1]:47–55[14][3]

Инновации в освещении

Газовая мантия

Реклама мантии Вельсбаха, 1910 г.
Газовая мантия горит на полную мощность

23 сентября 1885 года Ауэр фон Вельсбах получил патент на свою разработку газовая мантия, который он назвал Ауэрлихт, используя химическую смесь 60% оксид магния, 20% оксид лантана и 20% оксид иттрия, который он назвал Актинофор.[1]:64–67 Чтобы создать мантию, пушечный хлопок пропитывается смесью актинофора, а затем нагревается, хлопок в конечном итоге сгорает, оставляя твердый (хотя и хрупкий) пепел, который ярко светится при нагревании.[8][3] Эти оригинальные мантии излучали зеленый свет и не имели большого успеха, и его первая компания, созданная для их продажи, потерпела неудачу в 1889 году.[1]:69

В 1890 году он представил новую форму мантии на основе смеси 99% диоксид тория и 1% оксид церия (IV), который он разработал в сотрудничестве со своим коллегой Людвигом Хайтингером.[1]:72[15][16][17][3] Они оказались более прочными и имели гораздо более «белый» свет. Другая компания, основанная для производства нового дизайна, была образована в 1891 году вместе с однокурсником из университета. Игнац Крейдл, и устройство быстро распространилось по Европе.[18][19][20]

В США этот метод был принят Компания Коулмана и стал их логотипом для компании. В 1980-х годах сообщалось, что радио-дочери Тория (Продукты распада ) мог улетучиваться и выбрасываться в воздух при раскалении мантии.[21][22] Иск (Вагнер против Коулмана) был возбужден против Коулмана. Компания изменила рецептуру на использование нерадиоактивных материалов, которые, по-видимому, стоят меньше и служат дольше.[23][24]

Металлическая лампа накаливания

Затем Ауэр фон Вельсбах начал работу по разработке мантий из металлических нитей, сначала с платина проводка, а затем осмий. С осмием очень трудно работать, но он разработал новый метод, который смешивал оксид осмия порошок с резина или сахар превращается в пасту, которую затем выдавливают через сопло и обжигают. Паста выгорает, оставляя тонкую проволоку из осмия.[1]:105–111[3]

Хотя изначально задумывалось как новая мантия, именно в этот период электричество был представлен на рынке, и он начал экспериментировать со способами использования нитей в качестве замены электрических дуговая лампа. Он работал над этим, пока, наконец, не разработал работоспособную технику в 1898 году и не открыл новую фабрику по производству своих Ауэр-Ослайт, который он представил коммерчески в 1902 году. лампочка было огромным улучшением существующих углеродная нить конструкции, которые служат намного дольше, потребляют примерно половину электроэнергии для того же количества света и гораздо более надежны.[1]:105–111[3]

Освещение кремень

В 1903 году Ауэр фон Вельсбах получил еще один патент на пожарный нападающий («кремень») названный состав ферроцерий. Он получил свое название от двух основных компонентов: утюг (из латинский: железо), а редкоземельный элемент церий. Он также известен в Европе как «Ауэрметалл» по имени изобретателя. Были разработаны три различных сплава Auermetall: первый содержал железо и церий, второй также содержал лантан для получения более ярких искр, а третий - другие тяжелые металлы. В первом произведении Ауэра фон Вельсбаха сплав, 30% утюг (железо) добавляли к очищенному церий отсюда и название «ферроцерий».[25][26]

Кремни Вельсбаха на 70% состояли из пирофорных сплавов. церий и 30% утюг, которые при царапинах или ударах будут давать искры. Эта система по-прежнему широко используется в зажигалки сегодня. В 1907 году он сформировал Treibacher Chemische Werke GesmbH для создания и продажи устройств.[1] Сегодня Treibacher Chemische Werke GesmbH известен как Treibacher Industrie AG, химико-металлургическая компания с более чем 700 сотрудниками, штаб-квартира которой по-прежнему находится в Альтофене.:92–98

Радиевые исследования

На всю оставшуюся жизнь Ауэр фон Вельсбах снова обратился к «чистой» химии. В основном он работал в своем имении в замке Вельсбах (Schloß Welsbach) около Treibach около Альтофен.[6] Помимо работы с элементами и минералами, он добился успехов в развитии фотографических техник. Он также был преданным садовником, заботливо поддерживал в своем саду редкие и трудные для выращивания растения и вырабатывал новые сорта роз и яблонь.[27][28]

Он опубликовал ряд работ по химическому разделению и спектроскопия, работавший над радиоактивными элементами еще в 1904 году.[28]:190 В 1910 году одна из его компаний помогла превратить Вену в центр радиационных исследований, производя первое в Европе большое количество хлорида радия (3-4 грамма).[28]: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, возможно, он был первым, кто заметил нейтронная активация.[29]

Между 1907 и 1918 годами Ауэр фон Вельсбах сосредоточился на выделении препаратов актиний и торий как побочные продукты добычи радия.[28]:218–219Он вел активную переписку с физиком. Стефан Мейер, управляющий директор Институт исследования радия, Вена, чтобы обсудить извлечение актиний. Мейер и его сотрудники, похоже, не обладали химическими знаниями, чтобы понять методы Ауэра фон Вельсбаха, и Ауэр фон Вельсбах подал в отставку примерно в 1917 году.[28]

В течение Первая Мировая Война, ему было трудно найти персонал для проведения исследований. После войны он активно поддерживал работу института и других ученых.[28]Он представил большую статью о своей спектроскопической работе и разделении радиоактивный элементы в 1922 году.[7][30]На следующих фотографиях показано научное оборудование из лаборатории Ауэра фон Вельсбаха из «Spektroskopische Methoden der analytischen Chemie» (1922 г.).[30]

  • Рисунок I. Ранняя версия искрового аппарата

  • Рисунок II, более поздняя версия искрового аппарата

  • Рисунок III

  • Рисунок IV, Панель спектрального сравнения в очень уменьшенном масштабе

  • Рисунок V, Сравнительная аппаратура для спектров

Поминовение

Памятная монета евро Fascination Light 2008, ниобий и серебро.[31]

В 2008 году (через 150 лет после своего рождения) Ауэр фон Вельсбах был выбран в качестве основного мотива для дорогой коллекционной монеты: Австрийский € 25 Fascination Light.[31] На реверсе слева частичный портрет Ауэра. Солнце светит в середине зеленой таблетки ниобия, а несколько способов освещения от газового света от лампы накаливания и неоновые лампы к современному светодиоды разложить вокруг серебряного кольца.[32][33]Он также был изображен на почтовые марки 1936 г.,[34] 1954[35] и 2012.[36]

Награды и отличия

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Адунка, Роланд; Орна, Мэри Вирджиния (12 мая 2018 г.). Карл Ауэр фон Вельсбах: химик, изобретатель, предприниматель. Springer. ISBN  9783319779058. Получено 19 декабря 2019.
  2. ^ "Карл Ауэр мертв. Известный изобретатель лампы; Вельсбахская каминная полка с газом накаливания сделала его богатым. Ведущий химик". Нью-Йорк Таймс. 6 августа 1929 г.. Получено 2010-10-08. Карл барон Ауэр фон Вайсбах, известный австрийский изобретатель газовой мантии накаливания, умер вчера на семидесяти втором году своей жизни в своем замке в Коринтии ...
  3. ^ а б c d е ж грамм Адунка, Роланд (2000). "Карл Ауэр фон Вельсбах - Das Lebenswerk eines österreichischen Genies" (PDF). Плюс Люцис (Январь): 24–26. Получено 21 декабря 2019.
  4. ^ а б "Карл Ауэр фон Вельсбах". Национальный зал славы изобретателей. Получено 19 декабря 2019.
  5. ^ Илс, Джордж (1906). Изобретатели за работой: главы об открытиях. Нью-Йорк: Даблдей, Пейдж. стр.155 –.
  6. ^ а б c d Маршалл, Джеймс Л .; Маршалл, Вирджиния Р. (2002). «Повторное открытие стихий: Альтофен, Австрия и Ауэр фон Вельсбах» (PDF). Шестиугольник (Весна): 8–10. Получено 18 декабря 2019.
  7. ^ а б c d е "Доктор Карл Ауэр фон Вельсбах (1858-1929)". Борг Альтофен. Получено 19 декабря 2019.
  8. ^ а б c d Недели, Мэри Эльвира (1956). Открытие элементов (6-е изд.). Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования.
  9. ^ Недели, Мэри Эльвира (октябрь 1932 г.). «Открытие элементов. XVI. Редкоземельные элементы». Журнал химического образования. 9 (10): 1751. Bibcode:1932JChEd ... 9,1751W. Дои:10.1021 / ed009p1751.
  10. ^ против Вельсбаха, Карл Ауэр (1885). "Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente" [Разбиение дидимов на элементы]. Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften (на немецком). 6 (1): 477–491. Дои:10.1007 / BF01554643. S2CID  95838770.
  11. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2016). «Неодим. Элементы». CRC Справочник по химии и физике (97-е изд.). CRC Press. п. 4.23. ISBN  9781498754293.
  12. ^ Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. стр.268 –270. ISBN  0-19-850340-7.
  13. ^ Thornton, Brett F .; Бёрдетт, Шон С. (24 января 2017 г.). «Неологизм неодима». Химия природы. 9 (2): 194. Bibcode:2017НатЧ ... 9..194Т. Дои:10.1038 / nchem.2722. PMID  28282053.
  14. ^ а б "Разделение редкоземельных элементов Чарльзом Джеймсом". Национальные исторические химические достопримечательности. Американское химическое общество. Получено 2014-02-21.
  15. ^ Бунцли, Жан-Клод; Печарский, Виталий (2016). Справочник по физике и химии редких земель: включая актиниды. Северная Голландия. п. 24. ISBN  9780444638526.
  16. ^ Симонини, Анджело (1909). «Заметки о химической люминесценции редкоземельных элементов». Труды Общества инженеров освещения. Светотехническое общество. IV: 647–648. Получено 20 декабря 2019.
  17. ^ Курганы, гео. С. (1909). «Работа доктора Карла Ауэра фон Вельсбаха в области искусственного освещения». Труды Общества инженеров освещения. Светотехническое общество. IV: 575–576. Получено 20 декабря 2019.
  18. ^ «20 шиллингов 1956, Австрия». Сборник заметок. Получено 5 июн 2019.
  19. ^ Сток, Джон Т. (октябрь 1991 г.). «Карл Ауэр фон Вельсбах и развитие ламп накаливания». Журнал химического образования. 68 (10): 801. Bibcode:1991JChEd..68..801S. Дои:10.1021 / ed068p801.
  20. ^ а б Биркинбин, Джон (1900). "Вельсбахский свет". Журнал Института Франклина. 150 (Декабрь): 406–415. Bibcode:1900Sci .... 12..951.. Дои:10.1016 / S0016-0032 (00) 90042-5. Получено 19 декабря 2019.
  21. ^ Luetzelschwab, John W .; Гугинс, Шон В. (апрель 1984 г.). "Радиоактивность, испущенная из мантий газовых фонарей". Физика здоровья. 46 (4): 873–881. Дои:10.1097/00004032-198404000-00013. PMID  6706595.
  22. ^ Андерсон, Мэри (1982). «Скрытая радиоактивная опасность мантийных ламп». Новости Матери-Земли. Получено 20 декабря 2019.
  23. ^ Веронезе, Кит (2012). "Ториевый фонарь: ваша возможность радиационного облучения в розничной торговле". Gizmodo.
  24. ^ "Накидки на газовые фонари". ОРАУ. 1999. Получено 20 декабря 2019.
  25. ^ ван Верт, Ад; Бромет, Юп; ван Верт, Алиса (1995). Легенда о зажигалке. Нью-Йорк: Abbeville Press. п. 45.
  26. ^ ван Верт, Ад, Йооп Бромет, Алиса ван Верт (1995). Легенда о зажигалке. Нью-Йорк: Abbeville Press, стр. 45.
  27. ^ а б "Информация". Музей Ауэра фон Вельсбаха. Получено 22 декабря 2019.
  28. ^ а б c d е ж Леффлер, Герд (2017). "Carl Auer von Welsbach und sein Beitrag zur frühen Radioaktivitätsforschung" [Карл Ауэр фон Вельсбах и его вклад в ранние исследования радиоактивности] (PDF). Mitteilungen, Gesellschaft Deutscher Chemiker / Fachgruppe Geschichte der Chemie (Франкфурт-на-Майне) (на немецком). 25: 190–226. Получено 21 декабря 2019.
  29. ^ Штайнхаузер, Георг; Адунка, Роланд; Хайнц, Дитер; Лёффлер, Герд; Музилек, Андреас (9 января 2017 г.). "Новое судебно-медицинское исследование наблюдений наведенной радиоактивности Карла Ауэра фон Вельсбаха в 1910 году: теоретический, экспериментальный и исторический подходы". Междисциплинарные научные обзоры. 41 (4): 297–318. Дои:10.1080/03080188.2016.1251731. S2CID  151854505.
  30. ^ а б Ауэр фон Вельсбах, Карл (1922). "Spektroskopische Methoden der analytischen Chemie (Vorgelegt in der Sitzung am 13. Juli 1922, Akademie der Wissenschaften в Вене)". Monatshefte für Chemie / Ежемесячный химический журнал. 43: 387–403. Получено 21 декабря 2019.
  31. ^ а б "Fascination Light 25 евро Серебряная ниобиевая монета". Muenze Oesterreich AG - Австрийский монетный двор (на английском и немецком языках). Вена, Австрия: Австрийский монетный двор. 2008. Получено 21 апреля 2019. Технология, разработанная австрийским пионером в области освещения Карлом Ауэром фон Вельсбахом, до сих пор используется в миллиардах лампочек по всему миру. Великолепная серебряная ниобиевая монета 2008 года выпуска 25 евро отмечает 150-летие со дня его рождения ... Родившийся в Вене в 1858 году, химик и предприниматель Карл Ауэр фон Вельсбах был одной из ключевых фигур в развитии газовая лампа. Таким образом, на аверсе этой монеты изображена ... такая лампа, зажженная за пределами неоготической ратуши Вены ... На реверсе изображено солнце, главный источник света, портрет Карла Ауэра фон Вельсбаха и Серебро 925 пробы внешнее кольцо, эволюция светотехники
  32. ^ «Австрийский монетный двор выпускает серебряную и ниобиевую монету, посвященную« Очарованию света »Австрийским монетным двором». Монета News.net. 19 марта 2008 г.
  33. ^ «Очарование света: основа новой монеты 25 евро от Plansee». Plansee. Получено 21 декабря 2019.
  34. ^ Карл Ауэр фон Вельсбах, Почтовая марка 1936 г., Colnect
  35. ^ 5-я годовщина д-ра Карла Ауэр-Вельсбаха, Почтовая марка 1954, Colnect
  36. ^ Sammler- und Geschenksideen, Почтовая марка 2012 г.
  37. ^ "Карл Фрайхер Ауэр фон Вельсбах (1858-1929)". Щитки науки. Получено 19 декабря 2019.
  38. ^ "CARL AUER VON WELSBACH - Ringträger 1920". Stiftung Werner-von-Siemens-Ring. Получено 19 декабря 2019.
  39. ^ "Карл Ауэр фон Вельсбах, Медаль Вильгельма Экснера 1921 г.". Wilhelm Exner Medaillen Stiftung. 2017-02-26. Получено 19 декабря 2019.

внешняя ссылка