Банкрофт, Уайлдер

Уа́йлдер Дуа́йт Банкро́фт (1 октября 1867 — 7 февраля 1953) — американский физхимик, один из основоположников этого направления в США. Занимался изучением применения правила фаз Гиббса, а позднее коллоидной химией. Ученик Вильгельма Оствальда и Вант-Гоффа[1]; привез в Америку полученные из первых рук знания «ионистов» об электролитической диссоциации, осмотическом давлении и электродвижущей силе.

Уайлдер Банкрофт
Wilder Bankroft
Дата рождения 1 октября 1867(1867-10-01)
Место рождения Ньюпорт, США
Дата смерти 7 февраля 1953(1953-02-07) (85 лет)
Место смерти Корнелл, США
Страна США
Научная сфера физическая химия, коллоидная химия
Место работы Корнеллский университет
Альма-матер
Известен как «отец» коллоидной химии в США
Награды и премии медаль Уильяма Николса
 Медиафайлы на Викискладе
В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Банкрофт.

Научная деятельность

Ранняя деятельность

Банкрофт поступил в Гарвард в 1884 году (год окончания обучения — 1888) после завершения подготовительного обучения в школе Роксбери и Академии Милтон.

С 1890 года Банкрофт занимался научной деятельностью в Лейпциге. После защиты докторской диссертации об окислительно-восстановительных ячейках Банкрофт покинул Лейпциг. В Берлине он провел осень 1892 года, посещая лекции Гельмгольца. Затем он переехал в Амстердам, где работал в лаборатории Вант-Гоффа над темой химических потенциалов металлов. Затем Банкрофт возвращается в Кембридж, где он проработал два года в качестве лаборанта и педагога. В 1894 году Банкрофт получает должность помощника профессора в Корнеллском университете, где потом будет преподавать до 1937 года. К 1900 году Банкрофт смог сделать Корнелл важным центром исследовательской деятельности в области физической химии. В 1903 году он становится профессором[2]

Классификационная схема химии, созданием которой занимался Банкрофт, разделяла физическую химию в зависимости от того, носят ли использующиеся идеи и методы математический характер. К математической стороне физической химии принадлежала формальная структура химической термодинамики, строгая работа таких людей, как Гиббс, Планк, Дюгем и Тревор, которых можно так же легко назвать физиками, как и химиками. К нематематической стороне принадлежали работы таких исследователей, как Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд и Нернст, которые придерживались более эмпирического подхода[3]. После разделения математической и нематематической сторон физической химии, Банкрофт занялся нематематической частью, разделив количественный и качественный подходы. Теорема Ле Шателье представляла чисто исторический интерес для большинства коллег Банкрофта, так как они были озабочены поиском количественного и точного понимания равновесия[4].

Правило фаз (физическая химия)

После возвращения в Штаты Банкрофт занялся изучением правила фаз Гиббса. В серии статей, опубликованных за время пребывания в Гарварде, Банкрофт изучал отношения растворимости в тройных системах, например, состоящих из двух несмешивающихся жидкостей и солей, растворенных в обеих жидкостях, или из двух несмешивающихся жидкостей с жидкостью внутри. Однако, несмотря на примечательность, эти работы имели серьезные ошибки[5]. Будучи убежденным, что такие гетерогенные равновесия могут быть описаны выражениями, подобными тем, которые вытекают из закона действия масс для гомогенного химического равновесия, Банкрофт приравнял данные к уравнениям с максимум четырьмя произвольными постоянными. Однако, после серьезных упреков, Банкрофт отказался от своих усилий дать таким системам количественную обработку, а вместо этого начал рассматривать их в контексте правила фаз Гиббса[6]. Его работа по фазовым диаграммам сплавов латуни и алюминия велась при поддержке Института Карнеги в Вашингтоне с 1902 по 1911 г. и стала одной из первых работ по изучению поведения сплавов среди физхимиков Соединенных Штатов[7].

Коллоидная химия (ранние исследования и работы в области анестетиков)

Во время Первой мировой войны Банкрофт служил главой редакционного подраздедения Службы химического вооружения в звании подполковника. Помимо редактирования монографий по получению и свойствам отравляющих газов, он подготовил историю создания Службы химического вооружения. После войны, будучи председателем химического отделения Национального исследовательского совета, Банкрофт написал доклад с изложением перспективных возможностей в химических исследованиях, особенно в промышленной химии[8].

Перед самой войной Бэнкрофт начал работу в новой области коллоидной химии, которая впоследствии займет центральное место в его исследованиях.

Уайлдер Д. Банкрофт был одним из первых американских физхимиков, который развивал интерес к коллоидной химии. В 1910 году он убеждал коллег, что коллоидные явления являются важными в изучении биологических проблем; вскоре после этого он начал систематическое изучение литературы по эмульсификации, занимаясь химией фотопластинок.

Он также создал курс лекций по коллоидной химии для студентов в Корнеллском университете и неоднократно собирал средства для Института коллоидной химии для изучения явлений, являющихся основополагающими для отраслей, процессов или продуктов, имеющих отношение к коллоидным растворам. Банкрофт получил лидирующее положение среди химиков-коллоидников в 1920-х годах[9].

К концу 1929 года Банкрофт почти отчаялся совершить переворот — научное достижение, о котором так мечтал — вся его работа сводилась к рутинным экспериментам.

Ответом Банкрофта на потребности, казалось, могла быть статья, выпущенная летом 1929 года сотрудником его лаборатории Джорджом Х. Рихтером, по химии анестетиков в журнале Национального научного общества.

Среди теорий, которые обсуждались Рихтером, была разработанная великим французским физиологом Клодом Бернаром в 1875 году. Анестетики, в соответствии с Бернаром, индуцировали сонливость и потерю сознания путём осуществления «полукоагуляции веществ в нервных клетках». Банкрофт, читая бумаги Рихтера, был поражен идеей Бернара и быстро перевел его термины на язык коллоидной химии. Банкрофт предположил, что анестетики действовали так же, как соли добавленные в раствор, — они были не более чем агентами, которые приводили к коагуляции коллоидов протоплазмы сенсорных нервов. Вызывая флокулляцию или агломерацию коллоидов клетки, главным образом, альбуминоподобных белков, обезболивающее уменьшало площадь их поверхности и тем самым замедляло все каталитические реакции в клетке[10]. Было известно, что при определенных условиях коагуляция альбуминового золя могла быть обращена вспять путём добавления пептизирующих агентов — химических веществ, которые увеличивают дисперсию коллоидов. Также Банкрофт предположил, что эффект анестетика исчезал в результате постепенного вытеснения постороннего агента собственными электролитами клетки[11].

Журнал физической химии

Банкрофт взял на себя ведущую роль в создании «Журнала физической химии» (Journal of Physical Chemistry), первого англоязычного журнала в этой области. Банкрофт был его владельцем и редактором с 1896 по 1933 год и был избран президентом Электрохимического общества на два срока, а в 1910 году он был избран президентом Американского химического общества[12].

Одной из основ позиции Банкрофта в Корнелле, как и его репутации за его пределами, был «Журнал физической химии», главным редактором которого он являлся. Он выходил в Итаке ежемесячно в течение академического года с тех пор как впервые появился в октябре 1896. Именно Банкрофт рекламировал Журнал среди физхимиков по всей стране с помощью писем, он усердно работал, чтобы заполнить ранние выпуски Журнала статьями и обзорами, и, наконец, он доплачивал разницу между стоимостью публикации и доходом от подписок.

В 1910 году Банкрофт начал активно заниматься коллоидной химией, публикуя в своем журнале все больше и больше своих журнальных записей в виде статей в этой области[13]. К середине 1920-х годов почти половину каждого тома Журнала физической химии занимали статьи коллоидной тематики. Банкрофт, однако, не спешил реагировать на другие изменения, происходившие в науке. Никогда не находясь в хороших отношениях с математикой или физикой двадцатого века, Банкрофт боролся с теми, кто, как он считал, сделали бы физическую химию частью физики. Его позиция нашла отражение в его журнале. В течение 1920-х страницы его журнала только показывают огромные успехи, достигнутые в изучении свободной энергии и энтропии химических реакций или в понимании химии разбавленных растворов. Почти же полностью отсутствуют статьи о валентности, использовании методов рентгеновской дифракции, а также о приложения квантовой механики к вопросам строения молекул.

Неудивительно, что Банкрофт постоянно сталкивался с трудностями в поддержании на плаву Журнала физической химии в 1920-х годах. Не желая рассматривать возможность слияния с Журналом Американского химического общества, чтобы не лишиться полного редакционного контроля и будучи не в состоянии восполнить растущий дефицит из собственного кармана, Банкрофт успешно ходатайствовал о поддержке от Химического Фонда Америки. Созданный для управления доходами от немецких патентов, захваченных во время первой мировой войны, Химической Фонд находился под руководством нью-йоркского адвоката, Фрэнсиса П. Гарвана, который разделял страх Банкрофта, что Германия сможет вернуть себе господство в химической науке и промышленности. Субсидии для Журнала физической химии начались в 1921 году и были частью усилий Гарвана по предотвращению восстановления германской гегемонии в науке. Тем не менее, поскольку доходы Химического Фонда сильно сократилась в конце 1920-х годов, а дефицит бюджета Журнала физической химии только увеличивался, Гарван и его соратники все более разочаровывались в своей приверженности Банкрофту.

Разочарованный неутешительной финансовой отчетностью Журнала физической химии, несмотря на десять лет субсидий и ужасную критику вмешательства Банкрофта в фармакологию, Химический Фонд объявил, что он заканчивает свою поддержку Банкрофта к концу 1932. Банкрофт, неспособный в одиночку справиться с большими дефицитами журнала, был вынужден передать право собственности и редакционный контроль Американскому химическому обществу.

Лишенный своего журнала, Банкрофт продолжал преподавать в Корнелле вплоть до своей отставки в 1937 году в возрасте семидесяти лет.

Факты из жизни
  • Банкрофт настолько сильно был вовлечен в исследования, связанные с правилом фаз, что некоторые из его учеников стали называть его «Правитель Фаз» (англ. Phase Ruler).
  • Одним из аргументов в пользу создания журнала физической химии для Банкрофта являлось нежелание смириться с господством немцев в химии. «Многие из наших немецких друзей, по-видимому, считают, что если работа не была сделана в Германии, то она не была сделана вовсе», — сетовал один известный химик.
  • На двадцать пятой годовщине окончания Гарварда Банкрофт сказал бывшим одноклассникам, что он «очень тяжело и много работал», но «мог показать гораздо меньше результатов, чем сам от себя ожидал». Должность профессора в Корнелле и статус президента Американского химического общества, по его мнению, оценивались тройкой по пятибалльной шкале.
  • В течение зимы 1915-16 гг. пожар уничтожил почти всю химическую лабораторию Банкрофта. До завершения строительства новой Бейкерской Химической лаборатории в 1923 году Банкрофт и его ученики должны были работать «в слегка обновленных руинах здания, где весь верхний этаж был сожжен … ровно как и все оборудование», он писал: «[лаборатория] состояла главным образом из небольшого количества бюреток и мензурок. Это означало, что мы должны были заниматься коллоидной химией, хотим мы этого или нет».
  • За три недели до вручения медали, председатель комитета спросил Банкрофта, согласен ли он принять премию за работы по применению правила фаз, а не за его «теорию агломерации». Банкрофт, уязвленный их непостоянством, сказал председателю комитета, что он скорее откажется от медали, чем примет изменения в условиях награджения. Поймав Банкрофта на слове, комитет награды объявил, что Банкрофт отказался принять честь. Таким образом, в 1933 награда вообще не была вручена.

Почести и награды

На встрече в феврале 1933 года комитет проголосовал наградить Банкрофта медалью Вильяма Николса в знак признания его работ в области коллоидной химии нервной системы[14].

Основные труды
  • Банкрофт У. Д. Правило фаз: трактат о качественных химических уравнениях // Журнал физической химии, 1897, т. 3, с. 1.
  • Банкрофт У. Д., Рихтер Г. Х. Обратимая коагуляция в живых тканях // Труды Национальной Академии Наук, 1931, т. 17, с. 294.
  • Банкрофт У. Д., Джордж Х. Рихтер Химия анестезии // Журнал Физической Химии, 1931, т. 35, с. 224.
  • Банкрофт У. Д. Как вырастить время // Журнал Физической Химии, 1931, т. 35, с. 1921.
  • Банкрофт У. Д. Предмет химии в Принстоне // Принстонские доклады выпускников, 1927, т. 27, с. 918.
  • Банкрофт У. Д. Прикладная коллоидная химия: Общая теория. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1921. 490 с.
  • Банкрофт У. Д. Прикладная Коллоидная химия, 3-е изд., 5 гл. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1932. 340 с.
  • Банкрофт У. Д. Связь физической и технической химии // Журнал американского химического сообщества, 1899, т. 21, с. 1107.
  • Банкрофт У. Д. Das chemische potential der Metalle // Zeitschrift für Chemie Physikalische, 1893, т. 12, с. 289-97; Банкрофт У. Д. Неорганическая химия и правило фаз // the Elisha Mishell Society, 1904, т. 20, с. 40-41.
  • Банкрофт У. Д. Аналитическая химия и классификация правила фаз // Журнал физической химии, 1902, т. 6, с. 106.
  • Банкрофт У. Д. Gesammelte Schriften von Eilhard Mitscherlich // Журнал Физической химии, 1896-97, т. 1, с. 176.
  • Банкрофт У.Д, Будущее в химии // Science, 1908, т. 27, с. 979-80; Банкрофт У. Д. Аналитическая химия и правило фаз. Макгроу-Хилл, 1921. 106 с.
  • Банкрофт У. Д., Эстер C. Фарнам, Джон Э. Рацлер-младший Один аспект проблемы долголетия // Science, 1935, т. 81, с. 152.

Примечания
  1. Гарвардский университет, двадцать пятый юбилейный доклад класса 1888 года. Harvard University Press, 1913. 120 с.; Пятидесятый юбилейный доклад класса 1888 года. Harvard University Press, 1938. 19 с.
  2. M.A. DeWolfe Howe. Жизнь и письма Джорджа Банкрофта. Нью-Йорк: Scribner, 1908. 190 с. Хэндлин Л., Банкрофт Д. Интеллектуал как демократ. Нью-Йорк: Харпер и Роу, 1984. 90 с. См. также Рассел Б. Най, Банкрофт Д. Брахманский мятежник. Нью-Йорк: Knopf, 1944. 87 с.
  3. Банкрофт У. Д. Правило фаз. Нью-Йорк, 1930, гл. 1-5. Также его позиция отражена в описании его курсов в архиве Корнеллского университета и его обзоры в Журнале физической химии
  4. Уилер П. Josiah Willard Gibbs. Bистория великого разума. New Haven: Yale University Press, 1951; Haraden. Archon Books, 1969. с. 86-87.
  5. Мэтьюз П. Адсорбция // Физиологические обзоры, 1921, т. 1, с. 560.
  6. Банкрофт Д. Правило фаз: трактат о качественных химических уравнениях // Журнал физической химии, 1897, т. 3, с. 435
  7. текст (недоступная ссылка) John W. Servos. Wilder Dwight Bancroft, a bibliographical memoir, National Academy of Sciences, Washington D.C., 1994. 39 р.
  8. Банкрофт У. Д. Связь физической и технической химии // Журнал Американского химического сообщества, 1899, т. 21, с. 1107.
  9. Скэтчэрд Д. Полвека в качестве химика-коллоидника на полставки; Двадцать Лет Коллоидной Химии и Химии Поверхности: Лауреаты Премии Кендэлл. Под ред. Майселс К. Д., Сеймур С. М., Ноллистер Д. Х. Вашингтон: Американское Химическое Общество, 1973. 103 с.
  10. Банкрофт У. Д.,Рихтер Д. Х. Химия анестезии // Журнал Физической Химии, 1931, т. 35, с. 224.
  11. Лик Ч. Д. Тиоцианат натрия (роданид натрия) и теория агломерации // Журнал американской медицинской ассоциации, 1933, т. 100, с. 682.
  12. Архивы Гарвардского университета. Личное дело бакалавра Уайлдера Дуайта Бэнкрофта.
  13. Банкрофт У. Д. Предмет химии в Принстоне // Принстонские доклады выпускников, 1927, т. 27, с. 918.
  14. Награды и признания в области химии и медицины // Журнал американской медицинской ассоциации, 1933, т. 100, с. 667.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.