William Crookes
viața lui Crookes a fost una de activitate științifică neîntreruptă care s-a întins pe șaizeci și șapte de ani. El a fost considerat remarcabil pentru munca sa și pentru calitățile sale intelectuale. Experimentele sale în chimie și fizică au fost cunoscute pentru originalitatea designului lor și este considerat un „experimentalist superb”. Interesele sale, variind peste știința pură și aplicată, problemele economice și practice și cercetarea psihică, l-au făcut o personalitate binecunoscută și i-au adus un venit substanțial. A primit multe onoruri publice și academice.
primii aniedit
William Crookes s-a născut la Londra în 1832, cel mai mare dintre cei opt copii supraviețuitori (alți opt au murit tineri) ai lui Joseph Crookes (1792-1889), un croitor bogat și investitor imobiliar de origine din țara de Nord, și a doua sa soție, Mary (n inquste Scott; 1806-1884). Tatăl lui Joseph Crookes, William (1734-1814), a fost și croitor, iar bunicul său, John Crookes (n. 1660), fusese primar al Hartlepool, Județul Durham de trei ori.
Joseph Crookes a avut cinci copii cu prima sa soție; doi fii din acea căsătorie, Joseph și Alfred, au preluat afacerea de croitorie, lăsându-l pe William liber să-și aleagă propria cale. În 1848, la vârsta de 16 ani, Crookes a intrat în Colegiul Regal de chimie pentru a studia chimia organică. Crookes locuia cu părinții săi la aproximativ trei mile de Colegiul din Oxford Street. Magazinul tatălui său era la o jumătate de milă distanță. Crookes a plătit 25 de dolari pentru școlarizarea din primul său an și a trebuit să-și furnizeze propriul aparat și unele dintre substanțele chimice mai scumpe. La sfârșitul primului său an, Crookes a câștigat Bursa Ashburton care a acoperit școlarizarea din al doilea an. La sfârșitul celui de-al doilea an, Crookes a devenit asistent junior al lui August Wilhelm von Hofmann, făcând demonstrații de laborator și ajutând la cercetare și analiză comercială. În octombrie 1851, Crookes a fost promovat în funcția de asistent senior, funcție pe care a ocupat-o până în 1854.: 8-10
deși Crookes îl venera pe Hofmann, el nu împărtășea interesul său principal pentru chimia organică. Unul dintre studenții lui Crookes a fost Reverendul John Barlow, secretar al instituției Regale, care a ales să urmeze un curs de chimie analitică. Prin Barlow, Crookes a întâlnit oameni de știință precum George Gabriel Stokes și Michael Faraday.: 11astfel de prieteni au întărit interesul lui Crookes pentru Fizica optică: 13 care a fost respectat de Hofmann.12-13 până în 1851, interesul lui Crookes pentru fotografie și optică l-a determinat pe tatăl său să-i construiască un laborator în grădina de acasă pentru cercetările sale.: 8
când Crookes s-a angajat în lucrarea originală, nu a fost în chimia organică, ci mai degrabă în noi compuși ai seleniului. Acestea au fost subiectul primelor sale lucrări publicate, în 1851. A lucrat cu Manuel Johnson la Observatorul Radcliffe din Oxford în 1854, unde a adaptat inovația recentă a fotografiei pe hârtie de ceară la mașinile construite de Francis Ronalds pentru a înregistra continuu parametrii meteorologici. În 1855 a fost numit lector de chimie la Colegiul de pregătire diecezană Chester.
în aprilie 1856 Crookes s-a căsătorit cu Ellen, fiica lui William Humphrey de Darlington. Întrucât personalul de la Chester trebuia să fie burlaci, a trebuit să demisioneze din funcție. Tatăl lui William, Joseph Crookes, a dat cuplului o casă pe strada Stanley 15, Brompton. Mama lui Ellen, Doamna Humphrey, a trăit cu ei pentru tot restul vieții, aproape patruzeci de ani. Un cuplu devotat, William și Ellen Crookes au avut șase fii și trei fiice. Primul lor copil, Alice Mary (născută în 1857, mai târziu doamna Cowland) a rămas necăsătorită timp de patruzeci de ani, locuind cu părinții ei și lucrând ca asistent al tatălui ei. Doi dintre fiii lui Crookes au devenit ingineri și doi avocați.
căsătorit și trăind la Londra, Crookes a căutat să-și susțină noua familie prin munca independentă ca chimist fotografic. În 1859, a fondat Chemical News, o revistă științifică pe care a editat-o timp de mulți ani și a condus-o pe linii mult mai puțin formale decât era obișnuit pentru revistele societăților științifice. Între 1864 și 1869, a fost implicat și în Jurnalul trimestrial al științei. În diferite momente a editat jurnalul societății fotografice și știrile fotografice.
anii de Mijlocmodificare
Crookes a fost eficient în experimentare. Metoda de analiză spectrală, introdusă de Bunsen și Kirchhoff, a fost primită de Crookes cu mare entuziasm și cu mare efect.
prima sa descoperire importantă a fost cea a elementului taliu, realizat cu ajutorul spectroscopiei de flacără. Crookes a descoperit un element necunoscut anterior, cu o linie de emisie verde strălucitoare în spectrul său. El a numit elementul taliu, de la grecescul Elen, Thall-ul, care înseamnă „un lăstar verde sau o crenguță”. Descoperirile lui Crookes au fost publicate la 30 martie 1861.
Taliul a fost, de asemenea, descoperit independent de francezul Claude Auguste Lamy, care avea avantajul accesului la cantități mari de materiale prin intermediul cumnatului său, Charles fr. Atât Crookes, cât și Lamy au izolat elementul în 1862.
Crookes a fost ales membru al Societății Regale în 1863. Crookes a scris un tratat standard despre metodele selectate în analiza chimică în 1871.
în 1866, Adolf Erik Nordenski a identificat un mineral rar din Skrikerum ca o selenidă de cupru, argint și taliu și a numit crookesitul mineral în onoarea lui Sir William Crookes.
Crookes a dezvoltat tuburile Crookes, investigând razele catodice. A publicat numeroase lucrări despre spectroscopie și a efectuat cercetări pe o varietate de subiecte minore. În investigațiile sale privind conducerea electricității în gazele de joasă presiune, el a descoperit că, pe măsură ce presiunea a fost redusă, electrodul negativ (catod) părea să emită raze (așa-numitele „raze catodice”, cunoscute acum ca fiind un flux de electroni liberi și utilizate în dispozitive de afișare cu raze catodice). După cum indică aceste exemple, el a fost un pionier în construcția și utilizarea tuburilor vidate pentru studiul fenomenelor fizice. El a fost, în consecință, unul dintre primii oameni de știință care au investigat ceea ce se numește acum plasmă și au identificat-o ca a patra stare a materiei în 1879. El a conceput, de asemenea, unul dintre primele instrumente pentru studierea radioactivității nucleare, spinthariscopul.
-
Portretul lui William Crookes, vârstă 18
-
Portretul lui William Crookes, Vârstă 24
-
Portretul lui William Crookes, vârstă 57
-
Portretul lui Sir William Crookes, O. M., vârstă 79
-
Sir William Crookes de Sir Leslie Ward, 1902
Crookes a investigat proprietățile razelor catodice, arătând că acestea călătoresc în linii drepte, provoacă fluorescență atunci când cad pe unele substanțe și că impactul lor poate produce căldură mare. El credea că a descoperit o a patra stare a materiei, pe care a numit-o „materie radiantă”, dar opiniile sale teoretice asupra naturii „materiei radiante” urmau să fie înlocuite. El credea că razele constau din fluxuri de particule de magnitudine moleculară obișnuită. A rămas pentru Sir J. J. Thomson să expună natura subatomică a razelor catodice (constând din fluxuri de electroni negativi). Cu toate acestea, munca experimentală a lui Crookes în acest domeniu a fost fundamentul descoperirilor care au schimbat în cele din urmă întreaga chimie și fizică.
atenția lui Crookes a fost atrasă de echilibrul vidului în cursul cercetărilor sale asupra taliului. El a descoperit curând fenomenul care conduce mișcarea într-un radiometru Crookes, în care un set de palete, fiecare înnegrite pe o parte și lustruite pe cealaltă, se rotesc atunci când sunt expuse la energie radiantă. Cu toate acestea, Crookes nu a oferit adevărata explicație a acestei aparente „atracții și repulsii rezultate din radiații”.
după 1880, Crookes a locuit la 7 Kensington Park Gardens în zona la modă din Notting Hill. Gospodăria sa a inclus o mare familie multigenerațională și un număr de servitori. Acolo s-au făcut toate lucrările sale ulterioare, în ceea ce era atunci „cel mai bun laborator privat din Marea Britanie”. Cuprindea un etaj întreg al casei și includea trei săli de laborator interconectate, pentru Chimie, Fizică și construcții mecanice și o bibliotecă. Crookes a reușit să cumpere casa și să construiască laboratorul din cauza veniturilor sale de la Compania Națională Guano și din diverse brevete.:35
până în 1880 Crookes a angajat un asistent științific plătit cu normă întreagă (mai întâi Charles Gimingham și după 1883 James Gardiner). El a fost ajutat și de fiica sa Alice, care era „pricepută la fracționarea elementelor de pământuri rare” și „Niciun interpret mediu al spectrelor”.
rutina lui zilnică era să-și gestioneze afacerile comerciale dimineața, să facă afaceri suplimentare sau să meargă la întâlniri științifice după-amiaza, să mănânce cina la 7, să lucreze în biblioteca sa de la 8 la 9 și apoi în laborator până după miezul nopții. De acasă, Crookes putea ajunge cu ușurință la birourile de știri chimice, la Royal Society, la Chemica Society și la Athenaeum Club.
la 16 ianuarie 1884, tatăl lui Crookes a murit. Fiica lui Crookes, Florence, a murit de scarlatină în aceeași săptămână. Moșia lui Joseph Crookes a fost lăsată în încredere, împărțită între cei trei fii ai săi supraviețuitori, Alfred, William și Frank. Combinat cu veniturile sale anterioare, acest lucru a asigurat că Crookes era foarte bine.
ani Ulterioriedit
la 13 August 1894, John William Strutt, al 3-lea Baron Rayleigh și William Ramsay au anunțat detectarea unui nou gaz în atmosferă. La 31 ianuarie 1895 au făcut un raport complet către Societatea Regală cu privire la noul gaz, argon. În plus, William Crookes, căruia i s-a cerut să examineze un eșantion, prezentat pe spectrele argonului, a raportat că argonul afișa două spectre distincte. În acest fel, Crookes a identificat primul eșantion cunoscut de heliu terestru și și-a stabilit corespondența cu observațiile heliului solar. Descoperirea argonului și a heliului a dus la identificarea gazelor nobile și la reorganizarea sistemului periodic. Crookes însuși a sugerat un design pentru un tabel Periodic în stilul unui lemniscat spațial în 1898.Crookes a fost înnobilat în 1897.
Crookes a fost numit președinte al Asociației Britanice pentru progresul științei în 1898. În discursul său inaugural, el a subliniat în detaliu o catastrofă viitoare: popoarele lumii care mănâncă grâu urmau să înceapă să rămână fără hrană în anii 1930. Motivul, a spus el, a fost o lipsă de îngrășământ cu azot disponibil din surse naturale. Crookes a cerut chimiștilor să dezvolte noi modalități de a face îngrășăminte din stocul enorm de azot din atmosferă (care este de aproximativ 80% azot). Remarcile sale despre foametea viitoare au obținut o distribuție largă în presă și au fost transformate într-o carte populară. Oamenii de știință care au abordat problema în primii ani ai secolului al XX-lea au inclus Kristian Birkeland, a cărui tehnologie a ajutat la înființarea Norsk Hydro, și Fritz Haber și Carl Bosch, al căror proces Haber-Bosch formează fundamentul industriei de îngrășăminte azotate de astăzi.
în 1903, Crookes și-a îndreptat atenția asupra fenomenului nou descoperit de radioactivitate, realizând separarea de uraniu a produsului său activ de transformare, uraniu-X (stabilit ulterior a fi protactiniu). Crookes a observat decăderea treptată a produsului de transformare separat și reproducerea simultană a unei aprovizionări proaspete în uraniul original. Cam în același timp cu această descoperire importantă, el a observat că atunci când „particulele p”, evacuate din substanțele radioactive, afectează sulfura de zinc, fiecare impact este însoțit de o scintilație minusculă, o observație care stă la baza uneia dintre cele mai utile metode în tehnica radioactivității.
în 1913, Crookes a creat o lentilă de blocare 100% ultravioletă și 90% infraroșie realizată din sticlă care conține ceriu, dar numai ușor colorată. Au fost un produs secundar neintenționat al cercetării lui Crookes pentru a găsi o formulare de sticlă pentru lentile care să protejeze lucrătorii din sticlă de cataractă. Crookes a testat mai mult de 300 de formulări, fiecare numerotate și etichetate. Crookes Glass 246 a fost nuanța recomandată pentru lucrătorii din sticlă. Cele mai cunoscute nuanțe Crookes sunt A (retras datorită uraniului său), A1, B și B2, care absorb toate ultravioletele sub 350 nm în timp ce întunecă lumina vizuală. Probele lui Crookes au fost realizate de Whitefriars, Londra, producătorii de vitralii și Chance Brothers, Birmingham.