Сванте Арреніус

Фотографія Сванте Арреніус (photo Svante Arrhenius)

Svante Arrhenius

  • День народження: 19.02.1859 року
  • Вік: 68 років
  • Місце народження: Маєтку Вейк, недалеко від Упсали, Швеція
  • Дата смерті: 02.10.1927 року
  • Громадянство: Швеція

Біографія

Шведський физикохимик Сванте Август Арреніус народився в маєтку Вейк, недалеко від Упсали. Він був другим сином Кароліни Христини (Тунберг) і Сванте Густава Арреніуса, що управляє маєтком. Предки А. були фермерами. Через рік після народження сина сім’я переїхала в Упсалу, де Ц. Р. Арреніус увійшов до складу ради інспекторів Упсальського університету. Будучи маленькою дитиною, А. уже з задоволенням складав числа в звітах, що складав його батько, а відвідуючи кафедральне училище в Упсалі, він проявив виняткові здібності до біології, фізики і математики.

У 1876 р. А. поступив в Упсальський університет, де вивчав фізику, хімію і математику. У 1878 р. йому був привласнений ступінь бакалавра природних наук. Проте він продовжував вивчення фізики в Упсальському університеті протягом трьох наступних років, а в1881 р. поїхав у Стокгольм, у Шведську королівську академію наук, щоб продовжувати дослідження в галузі електрики під керівництвом Еріка Едлунда.

У той час фізична природа електрики залишалася не зовсім зрозумілою. Відомо було, проте, що ні чиста вода, ні сухі солі не можуть самі по собі проводити електричний струм, у той час як водяні розчини солей можуть це робити. А. досліджував проходження електричного струму через багато типів розчинів. Він висунув припущення, що молекули деяких речовин при розчиненні в рідині дисоціюють, або розпадаються, на дві або більш частки, що він назвав іонами. Незважаючи на те, що кожна ціла молекула электронейтральна, її частки несуть невеличкий електричний заряд – або позитивний, або негативний, у залежності від природи частки. Наприклад, молекули хлориду натрію (сіль) при розчиненні у воді розпадаються на позитивно заряджені атоми натрію і негативно заряджені атоми хлору. Ці заряджені атоми, активні складові частини молекули, утворяться тільки в розчині і створюють можливість для проходження електричного струму. Електричний струм у свою чергу спрямовує активні складові частини до протилежно заряджених електродів.

Ця гіпотеза склала основу докторської дисертації А.,яку він у 1884 р. подав до захисту в Упсальському університеті. У той час, проте, багато вчених сумнівалися в тому, що в розчині можуть співіснувати протилежно заряджені частки, і рада факультету оцінила його дисертацію по четвертому класу – занадто низько, щоб він міг бути допущений до читання лекцій.

Нітрохи не збентежений цим, А. не тільки опублікував отримані результати, але і розіслав копії своїх тез цілому ряду ведучих європейських учених, включаючи знаменитого німецького хіміка Вільгельма Оствальда. Оствальд так зацікавився цією роботою, що відвідав А. в Упсалі і запросив його попрацювати у своїй лабораторії в Ризькому політехнічному інституті. А. відхилив пропозицію, проте підтримка Оствальда сприяла тому, що він був призначений лектором Упсальського університету. А. займав цю посаду протягом двох років.

У 1886 р. А. став стипендіатом Шведської королівської академії наук, що дозволило йому працювати і проводити дослідження за рубежем. Протягом наступних п’яти років він працював у Ризі з Оствальдом, у Вюрцбурзі з Фрідріхом Кольраушем (тут він зустрівся з Вальтером Нернстом), у Грацком університеті з Людвігом Больцманом і в Амстердамському – із Якобом Вант-Гоффом. Повернувшись у Стокгольм у 1891 р., А. починає читати лекції по фізиці в Стокгольмському університеті, а в 1895 р. одержує там посаду професора. У 1897 р. він займає посаду ректора університету.

Протягом усього цього часу А. продовжує розробляти свою теорію електролітичної дисоціації, а також вивчати осмотичний тиск. (Осмотичний тиск являє собою міру прагнення двох різноманітних розчинів по обидва боки мембрани до вирівнювання своєї концентрації.) Вант-Гофф висловив осмотичний тиск формулою PV = iRT, де Р позначає осмотичний тиск речовини, розчиненого в рідині; V – обсяг; R – тиск будь-якого присутнього газу; Т – температуру і i – коефіцієнт, що для газів часто дорівнює 1, а для розчинів, що містять солі, – більше 1. Вант-Гофф не міг пояснити, чому змінюється значення i, а робота А. допомогла йому показати, що цей коефіцієнт може бути пов’язаний із числом іонів, що знаходяться в розчині.

У 1903 р. А. була присуджена Нобелівська премія по хімії, «як факт визнання особливого значення його теорії електролітичної дисоціації для розвитку хімії». Виступаючи від імені Шведської королівської академії наук, X. Р. Тернеблад підкреслив, що теорія іонів А. заклала якісну основу електрохімії, «дозволивши застосовувати до неї математичний підхід». «Одним із найбільше важливих результатів теорії А., – сказав Тернеблад, – є завершення колосального узагальнення, за яке перша Нобелівська премія по хімії була присуджена Вант-Гоффу».

Вчений із широким діапазоном інтересів, А. проводив дослідження в багатьох областях фізики: опублікував статтю про кульові блискавки (1883), вивчав вплив сонячної радіації на атмосферу, шукав пояснення таким кліматичним змінам, як льодовикові періоди, намагався застосувати фізико-хімічні теорії до вивчення вулканічної активності. У 1901 р. разом із декількома своїми колегами він підтвердив гіпотезу Джеймса Клерка Максвелла про те, що космічна радіація натискає на частки. А. продовжив вивчення проблеми і, використовуючи це явище, почав спробу пояснити природу північного полярного сяйва і сонячної корони. Він також припустив, що в космічному просторі завдяки тиску світла можуть переноситися спори й інші живі насіння. У 1902 р. А. почав дослідження в області імунохімії – науки, що не переставала цікавити його протягом багатьох років.

Після того як у 1905 р. А. вийшов у відставку, залишивши Стокгольмський університет, він був призначений директором фізико-хімічного Нобелевського інституту в Стокгольмі і залишався на цій посаді до кінця життя.

У 1894 р. А. одружився на Софії Рудбек. У них народився син. Проте два роки через їхній шлюб розпався. У 1905 р. він одружився ще раз – на Марії Иоганссон, що родила йому сина і двох дочок. 2 жовтня 1927 р. після нетривалої хвороби А. помер у Стокгольмі.

А. отримав багато нагород і титулів. Серед них: медаль Деві Лондонського королівського товариства (1902), перша медаль Уілларда Гіббса Американського хімічного товариства (1911), медаль Фарадея Британського хімічного товариства (1914). Він був членом Шведської королівської академії наук, іноземним членом Лондонського королівського товариства і Німецького хімічного товариства. А. був визнаний гідним почесних ступенів багатьох університетів, у т. ч. Бірмінгемського, Единбурзького, Гейдельберзького, Лейпцігського, Оксфордського та Кембриджського.