William Crookes
La vita di Crookes fu un’attività scientifica ininterrotta che durò oltre sessantasette anni. Era considerato notevole per la sua operosità e per le sue qualità intellettuali. I suoi esperimenti in chimica e fisica erano noti per l’originalità del loro design, ed è considerato un “superbo sperimentalista”. I suoi interessi, che vanno oltre la scienza pura e applicata, problemi economici e pratici, e la ricerca psichica, lo ha reso una personalità ben nota e gli ha guadagnato un reddito notevole. Ha ricevuto molte onorificenze pubbliche e accademiche.
Primi anniModifica
William Crookes nacque a Londra nel 1832, il maggiore degli otto figli sopravvissuti (altri otto morirono giovani) di Joseph Crookes (1792-1889), un ricco sarto e investitore immobiliare di origine nord-country, e della sua seconda moglie, Mary (nata Scott; 1806-1884). Il padre di Joseph Crookes, William (1734-1814), era anche un sarto, e suo nonno, John Crookes (n. 1660), era stato sindaco di Hartlepool, contea di Durham in tre occasioni.
Joseph Crookes aveva avuto cinque figli con la sua prima moglie; due figli da quel matrimonio, Joseph e Alfred, hanno assunto l’attività di sartoria, lasciando William libero di scegliere la propria strada. Nel 1848, all’età di 16 anni, Crookes entrò nel Royal College of Chemistry per studiare chimica organica. Crookes viveva con i suoi genitori a circa tre miglia dal College di Oxford Street. Il negozio di suo padre era a circa mezzo miglio di distanza. Crookes pagato £25 per le tasse scolastiche del suo primo anno e ha dovuto fornire il proprio apparato e alcuni dei prodotti chimici più costosi. Alla fine del suo primo anno, Crookes ha vinto la borsa di studio Ashburton che copriva le lezioni del suo secondo anno. Alla fine del suo secondo anno, Crookes divenne assistente junior di August Wilhelm von Hofmann, facendo dimostrazioni di laboratorio e aiutando con la ricerca e l’analisi commerciale. Nell’ottobre 1851, Crookes fu promosso assistente senior, una posizione che mantenne fino al 1854.: 8-10
Sebbene Crookes venerasse Hofmann, non condivideva il suo interesse primario per la chimica organica. Uno degli studenti di Crookes era il reverendo John Barlow, segretario della Royal Institution, che scelse di seguire un corso di chimica analitica. Attraverso Barlow, Crookes ha incontrato scienziati come George Gabriel Stokes e Michael Faraday.: 11Tali amici hanno rafforzato l’interesse di Crookes per la fisica ottica: 13 che è stato rispettato da Hofmann.: 12–13nel 1851, l’interesse di Crookes per la fotografia e l’ottica indusse suo padre a costruirgli un laboratorio nel giardino di casa per le sue ricerche.: 8
Quando Crookes ha intrapreso il lavoro originale, non era in chimica organica, ma piuttosto in nuovi composti di selenio. Questi furono l’oggetto dei suoi primi documenti pubblicati, nel 1851. Lavorò con Manuel Johnson al Radcliffe Observatory di Oxford nel 1854, dove adattò la recente innovazione della fotografia su carta cerata alle macchine costruite da Francis Ronalds per registrare continuamente i parametri meteorologici. Nel 1855 fu nominato docente di chimica presso il Chester Diocesan Training College.
Nell’aprile del 1856 Crookes sposò Ellen, figlia di William Humphrey di Darlington. Dal momento che il personale a Chester sono stati tenuti ad essere scapoli, ha dovuto dimettersi dalla sua posizione. Il padre di William, Joseph Crookes, diede alla coppia una casa al 15 di Stanley Street, Brompton. La madre di Ellen, la signora Humphrey, visse con loro per il resto della sua vita, quasi quarant’anni. Una coppia devota, William ed Ellen Crookes avevano sei figli e tre figlie. La loro prima figlia, Alice Mary (nata nel 1857, in seguito Mrs. Cowland) rimase celibe per quarant’anni, vivendo con i suoi genitori e lavorando come assistente di suo padre. Due dei figli di Crookes divennero ingegneri e due avvocati.
Sposato e residente a Londra, Crookes cercò di sostenere la sua nuova famiglia attraverso un lavoro indipendente come chimico fotografico. Nel 1859, ha fondato il Chemical News, una rivista scientifica che ha curato per molti anni e condotto su linee molto meno formale di quanto fosse solito per le riviste di società scientifiche. Tra il 1864 e il 1869, fu anche coinvolto con il Quarterly Journal of Science. In varie occasioni ha curato il Journal of the Photographic Society e il Photographic News.
Anni mezzimodifica
Crookes è stato efficace nella sperimentazione. Il metodo di analisi spettrale, introdotto da Bunsen e Kirchhoff, è stato accolto da Crookes con grande entusiasmo e con grande effetto.
la Sua prima importante scoperta è stata che l’elemento tallio, realizzati con l’ausilio di fiamma spettroscopia. Crookes scoprì un elemento precedentemente sconosciuto con una linea di emissione verde brillante nel suo spettro. Ha chiamato l’elemento thallium, dal greco θαλλός, thallós, che significa “un germoglio verde o ramoscello”. Le scoperte di Crookes furono pubblicate il 30 marzo 1861.
Il tallio fu scoperto indipendentemente anche dal francese Claude Auguste Lamy, che aveva il vantaggio di accedere a grandi quantità di materiali tramite suo cognato, Charles Frédéric Kuhlmann. Sia Crookes che Lamy isolarono l’elemento nel 1862.
Crookes fu eletto membro della Royal Society nel 1863. Crookes ha scritto un trattato standard su alcuni metodi di analisi chimica nel 1871.
Nel 1866, Adolf Erik Nordenskiöld identificò un raro minerale dello Skrikerum come selenide di rame, argento e tallio, e chiamò il minerale crookesite in onore di Sir William Crookes.
Crookes sviluppò i tubi Crookes, studiando i raggi catodici. Ha pubblicato numerosi articoli sulla spettroscopia e condotto ricerche su una varietà di argomenti minori. Nelle sue indagini sulla conduzione dell’elettricità nei gas a bassa pressione, scoprì che quando la pressione veniva abbassata, l’elettrodo negativo (catodo) sembrava emettere raggi (i cosiddetti “raggi catodici”, ora noti per essere un flusso di elettroni liberi, e usati nei dispositivi di visualizzazione a raggi catodici). Come indicano questi esempi, fu un pioniere nella costruzione e nell’uso di tubi a vuoto per lo studio dei fenomeni fisici. Fu, di conseguenza, uno dei primi scienziati a studiare quello che ora viene chiamato plasma e lo identificò come il quarto stato della materia nel 1879. Ha anche ideato uno dei primi strumenti per lo studio della radioattività nucleare, lo spintariscopio.
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Ritratto di William Crookes, età 18
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Ritratto di William Crookes, età 24
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Ritratto di William Crookes, età 57
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Ritratto di Sir William Crookes, O. M., età 79
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Sir William Crookes, da Sir Leslie Rione, 1902
Crookes studiato le proprietà dei raggi catodici, mostrando che viaggiano in linea retta, causa di fluorescenza quando cadono su alcune sostanze, e che il loro impatto può produrre calore. Credeva di aver scoperto un quarto stato della materia, che chiamava “materia radiante”, ma le sue opinioni teoriche sulla natura della” materia radiante ” dovevano essere sostituite. Credeva che i raggi consistessero in flussi di particelle di ordinaria grandezza molecolare. Rimase a Sir JJ Thomson di esporre sulla natura subatomica dei raggi catodici (costituiti da flussi di elettroni negativi). Tuttavia, il lavoro sperimentale di Crookes in questo campo fu il fondamento di scoperte che alla fine cambiarono l’intera chimica e fisica.
L’attenzione di Crookes era stata attratta dall’equilibrio del vuoto nel corso della sua ricerca sul tallio. Ben presto scoprì il fenomeno che guida il movimento in un radiometro di Crookes, in cui una serie di palette, ciascuna annerita da un lato e levigata dall’altro, ruotano quando sono esposte all’energia radiante. Crookes, tuttavia, non ha fornito la vera spiegazione di questa apparente “attrazione e repulsione derivanti dalle radiazioni”.
Dopo il 1880, Crookes visse al 7 Kensington Park Gardens nella zona alla moda di Notting Hill. La sua famiglia comprendeva una grande famiglia multigenerazionale e un certo numero di servi. Lì tutto il suo lavoro successivo è stato fatto, in quello che allora era “il miglior laboratorio privato in Gran Bretagna”. Comprendeva un intero piano della casa e comprendeva tre sale di laboratorio interconnesse, per la chimica, la fisica e la costruzione meccanica, e una biblioteca. Crookes è stato in grado di acquistare la casa e costruire il laboratorio a causa del suo reddito dalla National Guano Company e da vari brevetti.:35
Nel 1880 Crookes assunse un assistente scientifico a tempo pieno (prima Charles Gimingham e dopo il 1883 James Gardiner). Fu anche aiutato da sua figlia Alice, che era “abile nel frazionare gli elementi delle terre rare”e” non interprete di spettri”.
La sua routine quotidiana era quella di gestire i suoi affari commerciali al mattino, fare ulteriori affari o andare alle riunioni scientifiche nel pomeriggio, cenare alle 7, lavorare nella sua biblioteca dalle 8 alle 9, e poi in laboratorio fino a dopo mezzanotte. Dalla sua casa, Crookes poteva facilmente raggiungere gli uffici Chemical News, la Royal Society, la Chemica Society e l’Athenaeum Club.
Il 16 gennaio 1884, il padre di Crookes morì. La figlia di Crookes, Florence, morì di scarlattina nella stessa settimana. Joseph Crookes ‘ tenuta è stata lasciata in fiducia, diviso tra i suoi tre figli sopravvissuti, Alfred, William e Frank. In combinazione con il suo reddito precedente, questo ha assicurato che Crookes era molto benestante.
Anni successivimodifica
Il 13 agosto 1894, John William Strutt, 3 ° barone Rayleigh e William Ramsay annunciarono la scoperta di un nuovo gas nell’atmosfera. Il 31 gennaio 1895 fecero un rapporto completo alla Royal Society sul nuovo gas, l’argon. Inoltre, William Crookes, a cui era stato chiesto di esaminare un campione, presentato sugli spettri di argon, riferì che l’argon mostrava due spettri distinti. In questo modo, Crookes identificò il primo campione noto di elio terrestre e stabilì la sua corrispondenza con le osservazioni dell’elio solare. La scoperta dell’argon e dell’elio ha portato all’identificazione dei gas nobili e alla riorganizzazione del sistema periodico. Crookes stesso ha suggerito un progetto per una tavola periodica nello stile di uno spazio lemniscate nel 1898.Crookes fu nominato cavaliere nel 1897.
Crookes fu nominato presidente della British Association for the Advancement of Science nel 1898. Nel suo discorso inaugurale, ha delineato in dettaglio una catastrofe imminente: i popoli che mangiano grano del mondo stavano per iniziare a corto di cibo nel 1930. Il motivo, ha detto, era una carenza di fertilizzanti azotati disponibili da fonti naturali. Crookes ha invitato i chimici a sviluppare nuovi modi di produrre fertilizzanti dall’enorme stock di azoto nell’atmosfera (che è circa l ‘ 80% di azoto). Le sue osservazioni sulla prossima carestia ottennero un’ampia distribuzione nella stampa e furono trasformate in un libro popolare. Gli scienziati che affrontarono il problema nei primi anni del ventesimo secolo includevano Kristian Birkeland, la cui tecnologia aiutò a fondare Norsk Hydro, e Fritz Haber e Carl Bosch, il cui processo Haber-Bosch costituisce il fondamento dell’odierna industria dei fertilizzanti azotati.
Nel 1903, Crookes rivolse la sua attenzione al fenomeno appena scoperto della radioattività, ottenendo la separazione dall’uranio del suo prodotto di trasformazione attiva, l’uranio-X (in seguito stabilito come protattinio). Crookes ha osservato il decadimento graduale del prodotto di trasformazione separato e la riproduzione simultanea di una fornitura fresca nell’uranio originale. All’incirca nello stesso periodo di questa importante scoperta, ha osservato che quando le “particelle p”, espulse da sostanze radioattive, interferiscono con il solfuro di zinco, ogni impatto è accompagnato da una minuscola scintillazione, osservazione che costituisce la base di uno dei metodi più utili nella tecnica della radioattività.
Nel 1913, Crookes creò una lente di blocco 100% ultravioletta e 90% infrarossa in vetro contenente cerio, ma solo leggermente colorata. Erano un sottoprodotto involontario della ricerca di Crookes per trovare una formulazione in vetro per lenti che proteggesse i lavoratori del vetro dalla cataratta. Crookes ha testato più di 300 formulazioni, ognuna numerata ed etichettata. Crookes Glass 246 era la tinta consigliata per i vetrai. Le tinte Crookes più note sono A (ritirate a causa del suo uranio), A1, B e B2, che assorbono tutti gli ultravioletti al di sotto di 350 nm mentre oscurano la luce visiva. I campioni di Crookes sono stati realizzati da Whitefriars, Londra, stained glass makers e Chance Brothers, Birmingham.