Svante August Arrhenius (am 19. Februar 1859 - am 2. Oktober 1927) war ein schwedischer Wissenschaftler, ursprünglich ein Physiker, aber hat häufig als ein Chemiker und einer der Gründer der Wissenschaft der physischen Chemie gekennzeichnet. Er hat den Nobelpreis für die Chemie 1903 erhalten. Die Gleichung von Arrhenius, der Mondkrater Arrhenius und die Laboratorien von Arrhenius an der Stockholmer Universität werden nach ihm genannt.

Lebensbeschreibung

Frühe Jahre

Arrhenius ist am 19. Februar 1859 an Vik geboren gewesen (auch hat Wik oder Wijk buchstabiert), in der Nähe von Uppsala, Schweden, dem Sohn von Svante Gustav und Carolina Thunberg Arrhenius. Sein Vater war ein Landvermesser für die Uppsala Universität gewesen, sich bis zu einer Aufsichtsposition bewegend. Im Alter von drei Jahren hat Arrhenius sich gelehrt, ohne die Aufmunterung seiner Eltern zu lesen, und indem er die Hinzufügung seines Vaters von Zahlen in seinen Kontobüchern beobachtet hat, ist ein arithmetisches Wunder geworden. Im späteren Leben hat Arrhenius daran Freude gehabt, Massen von Daten zu verwenden, um mathematische Beziehungen und Gesetze zu entdecken.

Mit 8 ist er in die lokale Kathedrale-Schule eingegangen, im fünften Rang anfangend, sich in der Physik und Mathematik unterscheidend, und als der jüngste und fähigste Student 1876 graduierend.

An der Universität von Uppsala war er mit dem Hauptlehrer der Physik und dem einzigen Fakultätsmitglied unbefriedigt, das ihn in der Chemie Pro Teodor Cleve beaufsichtigt haben könnte, so ist er abgereist, um am Physischen Institut für die schwedische Akademie von Wissenschaften in Stockholm unter dem Physiker Erik Edlund 1881 zu studieren. Seine Arbeit hat sich auf das Leitvermögen von Elektrolyten konzentriert. 1884, gestützt auf dieser Arbeit, hat er eine 150-seitige Doktorarbeit auf dem elektrolytischen Leitvermögen zu Uppsala für das Doktorat vorgelegt. Es hat die Professoren, wie Pro Teodor Cleve nicht beeindruckt, und er hat einen vierten Klassengrad erhalten, aber auf seine Verteidigung wurde es als die dritte Klasse wiederklassifiziert. Später würden Erweiterungen dieser wirklichen Arbeit ihn der Nobelpreis in der Chemie verdienen.

Es gab 56 Thesen gestellt hervor in der 1884-Doktorarbeit, und die meisten würden noch heute unverändert oder mit geringen Modifizierungen akzeptiert.

Die wichtigste Idee in der Doktorarbeit war seine Erklärung der Tatsache, dass weder reine Salze noch reines Wasser ein Leiter sind, aber Lösungen von Salzen in Wasser sind.

Die Erklärung von Arrhenius bestand darin, dass im Formen einer Lösung sich das Salz in beladene Partikeln abtrennt (den Michael Faraday den Namenionen viele Jahre früher gegeben hatte). Der Glaube von Faraday hatte darin bestanden, dass Ionen im Prozess der Elektrolyse erzeugt wurden; Arrhenius hat vorgeschlagen, dass, sogar ohne einen elektrischen Strom, Lösungen von Salzen Ionen enthalten haben.

Er hat so vorgeschlagen, dass chemische Reaktionen in der Lösung Reaktionen zwischen Ionen waren.

Die Doktorarbeit war den Professoren an Uppsala nicht sehr eindrucksvoll, aber Arrhenius hat es mehreren Wissenschaftlern in Europa gesandt, die die neue Wissenschaft der physischen Chemie, wie Rudolf Clausius, Wilhelm Ostwald und J entwickelten. H. Kombi 't Hoff.

Sie waren viel mehr beeindruckt, und Ostwald ist sogar zu Uppsala gekommen, um Arrhenius zu überzeugen, sich seiner Forschungsmannschaft anzuschließen. Arrhenius hat sich jedoch geneigt, weil er es vorgezogen hat, in Schweden eine Zeit lang zu bleiben (sein Vater war sehr krank und würde 1885 sterben), und hatte eine Ernennung an Uppsala erhalten.

In einer Erweiterung seiner ionischen Theorie hat Arrhenius Definitionen für Säuren und Basen 1884 vorgeschlagen. Er hat geglaubt, dass Säuren Substanzen waren, die Wasserstoffionen in der Lösung erzeugen, und dass Basen Substanzen waren, die Hydroxyd-Ionen in der Lösung erzeugen.

Mitte der Periode

Arrhenius hat als nächstes eine Reisebewilligung von der schwedischen Akademie von Wissenschaften erhalten, die ihm ermöglicht haben, mit Ostwald in Riga (jetzt in Lettland), mit Friedrich Kohlrausch in Würzburg, Deutschland, mit Ludwig Boltzmann in Graz, Österreich, und mit dem Kombi 't Hoff in Amsterdam zu studieren.

1889 hat Arrhenius die Tatsache erklärt, dass die meisten Reaktionen hinzugefügte Hitzeenergie verlangen, durch die Formulierung des Konzepts der Aktivierungsenergie, eine Energiebarriere weiterzugehen, die überwunden werden muss, bevor zwei Moleküle reagieren werden.

Die Arrhenius Gleichung gibt die quantitative Basis der Beziehung zwischen der Aktivierungsenergie und der Rate, an der eine Reaktion weitergeht.

1891 ist er ein Vortragender an der Stockholmer Universität Universität (Stockholms Högskola, jetzt Stockholmer Universität) geworden, dem Professor der Physik (mit viel Opposition) 1895, und Rektor 1896 gefördert.

Er ist zweimal, zuerst seinem ehemaligen Schüler Sofia Rudbeck (1894 bis 1896) verheiratet gewesen, mit wem er einen Sohn, und dann Maria Johansson (1905 bis 1927) hatte, mit wem er zwei Töchter und einen Sohn hatte.

1900 ist Arrhenius beteiligt an der Aufstellung der Institute von Nobel und der Nobelpreise geworden. Er wurde zu einem Mitglied der Königlichen schwedischen Akademie von Wissenschaften 1901 gewählt. Für den Rest seines Lebens würde er ein Mitglied des Komitees von Nobel auf der Physik und ein De-Facto-Mitglied des Komitees von Nobel auf der Chemie sein. Er hat seine Positionen verwendet, Preise für seine Freunde (Jacobus van't Hoff, Wilhelm Ostwald, Theodore Richards) einzuordnen und zu versuchen, sie seinen Feinden (Paul Ehrlich, Walther Nernst, Dmitri Mendeleev) zu verweigern. 1901 wurde Arrhenius zur schwedischen Akademie von Wissenschaften gegen die starke Opposition gewählt. 1903 ist er der erste Schwede geworden, der dem Nobelpreis in der Chemie zuzuerkennen ist.

1905, nach der Gründung des Instituts von Nobel für die Physische Forschung an Stockholm, wurde er zu Rektor des Instituts, die Position ernannt, wo er bis zum Ruhestand 1927 geblieben ist. Er ist ein Gefährte der Königlichen Gesellschaft 1910 geworden. 1912 wurde er zu einem Ausländischen Ehrenmitglied der amerikanischen Kunstakademie und Wissenschaften gewählt

Spätere Jahre

Schließlich sind die Theorien von Arrhenius allgemein akzeptiert geworden, und er hat sich anderen wissenschaftlichen Themen zugewandt. 1902 hat er begonnen, physiologische Probleme in Bezug auf die chemische Theorie zu untersuchen. Er hat beschlossen, dass Reaktionen in lebenden Organismen und im Reagenzglas denselben Gesetzen gefolgt sind. 1904 hat er an der Universität Kaliforniens einen Kurs von Vorträgen geliefert, von denen der Gegenstand war, die Anwendung der Methoden der physischen Chemie zur Studie der Theorie von Toxinen und Gegengiften zu illustrieren, und die 1907 laut des Titels Immunochemistry veröffentlicht wurden.

Er hat auch seine Aufmerksamkeit auf die Geologie (der Ursprung der Eiszeit), Astronomie, physische Kosmologie und Astrophysik gelenkt, für die Geburt des Sonnensystems durch die interstellare Kollision verantwortlich seiend.

Er hat Strahlendruck als dafür verantwortlich seiend für Kometen, die Sonnenkorona, das Aurora-Nordlicht und Tierkreislicht betrachtet.

Er hat gedacht, dass Leben vom Planeten bis Planeten durch den Transport von Sporen, die Theorie jetzt bekannt als panspermia getragen worden sein könnte. Er hat an die Idee von einer universalen Sprache gedacht, eine Modifizierung der englischen Sprache vorschlagend.

In seinen letzten Jahren hat er beide Lehrbücher und populäre Bücher geschrieben, versuchend, das Bedürfnis nach der weiteren Arbeit an den Themen zu betonen, die er besprochen hat.

Im September 1927 ist er mit einem Angriff des akuten Darmkatarrhs heruntergekommen, ist am 2. Oktober gestorben, und wurde in Uppsala begraben.

Treibhauseffekt

Arrhenius hat eine Theorie entwickelt, die Eiszeit zu erklären, und 1896 war er der erste Wissenschaftler, um nachzusinnen, dass Änderungen in den Niveaus des Kohlendioxyds in der Atmosphäre die Oberflächentemperatur durch den Treibhauseffekt wesentlich verändern konnten. Er war unter Einfluss der Arbeit von anderen einschließlich Joseph Fouriers. Arrhenius hat die Infrarotbeobachtungen des Monds durch Frank Washington Very und Samuel Pierpont Langley an der Allegheny Sternwarte in Pittsburgh verwendet, um die Absorption der Infrarotradiation durch atmosphärischen CO und Wasserdampf zu berechnen. Mit 'das Gesetz von Stefan' (besser bekannt als das Gesetz von Stefan Boltzmann) hat er sein Gewächshaus-Gesetz formuliert.

In seiner ursprünglichen Form liest das Gewächshaus-Gesetz von Arrhenius wie folgt:

:: wenn die Menge von kohlenstoffhaltigen sauren Zunahmen im geometrischen Fortschritt, die Zunahme der Temperatur fast im arithmetischen Fortschritt zunehmen wird.

Dieser vereinfachte Ausdruck wird noch heute verwendet:

::ΔF = α ln (C/)

Die hohen Absorptionswerte von Arrhenius für CO haben jedoch Kritik durch Knut Ångström 1900 entsprochen, der das erste moderne Infrarotspektrum von CO mit zwei Absorptionsbändern veröffentlicht hat. Arrhenius hat stark 1901 (Annalen der Physik) geantwortet, die Kritik zusammen abweisend. Er hat sich berührt das Thema kurz in einem technischen Buch hat Lehrbuch der kosmischen Physik (1903) betitelt. Er hat später Världarnas utveckling (1906), deutsche Übersetzung geschrieben: Das Werden der Welten (1907), englische Übersetzung: Welten im Bilden (1908) haben an einem allgemeinen Publikum befohlen, wo er vorgeschlagen hat, dass die menschliche Emission von CO stark genug sein würde, um die Welt davon abzuhalten, in eine neue Eiszeit einzugehen, und dass eine wärmere Erde erforderlich wäre, um die schnell zunehmende Bevölkerung zu füttern:

:: "Bis zu einem gewissen Grad wird die Temperatur der Oberfläche der Erde, wie wir jetzt sehen werden, durch die Eigenschaften der Atmosphäre bedingt, die es, und besonders durch die Durchdringbarkeit der Letzteren für die Strahlen der Hitze umgibt." (p46)

:: "Dass die atmosphärischen Umschläge die Hitzeverluste von den Planeten beschränken, war 1800 vom großen französischen Physiker Fourier angedeutet worden. Seine Ideen wurden weiter später von Pouillet und Tyndall entwickelt. Ihre Theorie ist die Treibhaus-Theorie entworfen worden, weil sie gedacht haben, dass die Atmosphäre nach der Weise der Glasfensterscheiben von Treibhäusern gehandelt hat." (p51)

:: "Wenn die Menge von kohlenstoffhaltiger Säure in der Luft zu einer Hälfte seines gegenwärtigen Prozentsatzes sinken sollte, würde die Temperatur um ungefähr 4 ° fallen; eine Verringerung zum einem Viertel würde die Temperatur um 8 ° reduzieren. Andererseits würde jede Verdoppelung des Prozentsatzes des Kohlendioxyds in der Luft die Temperatur der Oberfläche der Erde um 4 ° erheben; und wenn das Kohlendioxyd vierfach vergrößert würde, würde sich die Temperatur um 8 ° erheben." (p53)

:: "Obwohl das Meer, durch das Aufsaugen kohlenstoffhaltiger Säure, als ein Gangregler der riesigen Kapazität handelt, die über fünf Sechstel der erzeugten kohlenstoffhaltigen Säure aufnimmt, erkennen wir noch an, dass der geringe Prozentsatz kohlenstoffhaltige Säure im Atmosphäre-Mai durch die Fortschritte der Industrie zu einem erkennbaren Grad im Laufe ein paar Jahrhunderte geändert wird." (p54)

:: "Seitdem, jetzt, haben warme Alter mit Eisperioden sogar abgewechselt, nachdem Mann auf der Erde erschienen ist, müssen wir uns fragen: Ist es wahrscheinlich, dass wir in den kommenden geologischen Altern werden vor einer neuen Eisperiode besucht werden, die wird uns aus unseren gemäßigten Ländern in die heißeren Klimas Afrikas vertreiben? Es scheint nicht, viel Boden für solch eine Verhaftung zu geben. Das enorme Verbrennen von Kohle durch unsere Industrieerrichtungen genügt, um den Prozentsatz des Kohlendioxyds in der Luft zu einem wahrnehmbaren Grad zu vergrößern." (p61)

:: "Wir hören häufig Wehklagen, dass die in der Erde bewahrte Kohle durch die gegenwärtige Generation ohne jeden Gedanken an der Zukunft vergeudet wird, und wir durch die schreckliche Zerstörung des Lebens und Eigentums erschreckt werden, das den vulkanischen Ausbrüchen unserer Tage gefolgt ist. Wir können eine Art Tröstung in der Rücksicht dass hier, als in jedem anderen Fall finden, es gibt gemischt mit dem Übel gut. Durch den Einfluss des zunehmenden Prozentsatzes kohlenstoffhaltige Säure in der Atmosphäre können wir hoffen, Alter mit mehr ausgeglichenen und besseren Klimas zu genießen, besonders wenn betrachten der Erde, Alter die kälteren Gebiete, wenn die Erde viel reichlichere Getreide hervorbringen wird als zurzeit zu Gunsten der sich schnell fortpflanzenden Menschheit." (p63)

Er war die erste Person, um vorauszusagen, dass Emissionen des Kohlendioxyds vom Brennen von fossilen Brennstoffen und den anderen Verbrennen-Prozessen Erderwärmung verursachen würden. Arrhenius hat klar geglaubt, dass eine wärmere Welt eine positive Änderung sein würde. Davon hat die Treibhaus-Theorie mehr Aufmerksamkeit gewonnen. Dennoch, ungefähr bis 1960, haben die meisten Wissenschaftler das Treibhaus / Treibhauseffekt als unwahrscheinlich für die Ursache der Eiszeit abgewiesen, weil Milutin Milankovitch einen Mechanismus mit Augenhöhlenänderungen der Erde (Zyklen von Milankovitch) präsentiert hatte. Heutzutage besteht die akzeptierte Erklärung darin, dass das Augenhöhlenzwingen das Timing seit der Eiszeit mit CO setzt, der als ein wesentliches ausführlicher erläuterndes Feed-Back handelt.

Arrhenius hat eingeschätzt, dass das Halbieren von CO Temperaturen um 4-5 (Celsius)-°C vermindern würde und eine Verdoppelung von CO einen Temperaturanstieg von 5-6 °C verursachen würde. In seiner 1906-Veröffentlichung hat Arrhenius den Wert abwärts 1.6 °C angepasst (einschließlich des Wasserdampf-Feed-Backs: 2.1 °C). Neu (2007) sagen Schätzungen von IPCC, dass dieser Wert (die Klimaempfindlichkeit) wahrscheinlich zwischen 2 und 4.5 °C sein wird. Arrhenius hat angenommen, dass sich CO Niveaus an einer Rate erhoben haben, die durch Emissionen in seiner Zeit gegeben ist. Seitdem haben sich Industriekohlendioxyd-Niveaus an einer viel schnelleren Rate erhoben: Arrhenius hat angenommen, dass CO, der sich verdoppelt ungefähr 3000 Jahre genommen hat; wie man jetzt schätzt, nimmt es in den meisten Drehbüchern ungefähr ein Jahrhundert.

Rassenbiologie

Svante Arrhenius war einer von mehreren schwedischen Hauptwissenschaftlern, die aktiv mit dem Prozess beschäftigt sind, der zur Entwicklung 1922 Des Staatsinstituts für die Rassenbiologie in Uppsala, Schweden führt, das als ein Institut von Nobel ursprünglich vorgeschlagen worden war. Arrhenius war ein Mitglied des Ausschusses des Instituts, wie er in Der schwedischen Gesellschaft für die Rassenhygiene (Eugenik), gegründet 1909 gewesen war.

Siehe auch

• Sauer-Grundreaktion
• Geschichte der Klimaveränderungswissenschaft

Bibliografie

• Svante Arrhenius, 1884, Recherches sur la conductivité galvanique des électrolytes, Doktorarbeit, Stockholm, Königliches Verlagshaus, P.A. Norstedt & söner, 89 Seiten.
• Svante Arrhenius, 1896a, Bastelraum von Ueber Einfluss des Atmosphärischen Kohlensäurengehalts auf sterben Temperatur der Erdoberfläche, in den Verhandlungen der Königlichen schwedischen Akademie der Wissenschaft, Stockholm 1896, Band 22, ich N. 1, Seiten 1-101.
• Svante Arrhenius, 1896b, Auf dem Einfluss von Kohlenstoffhaltiger Säure in der Luft auf die Temperatur des Bodens, Londons, Edinburghs und Dublins Philosophische Zeitschrift und Zeitschrift der Wissenschaft (die fünfte Reihe), April 1896. vol 41, Seiten 237-275.
• Svante Arrhenius, 1901a, sterben Ueber Wärmeabsorption durch Kohlensäure, Annalen der Physik, Vol 4, 1901, Seiten 690-705.
• Svante Arrhenius, 1901b, Über Die Wärmeabsorption Durch Kohlensäure Und Ihren Einfluss Auf Die Temperatur Der Erdoberfläche. Auszug der Verhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaft, 58, 25-58.
• Svante Arrhenius, 1903, Lehrbuch der Kosmischen Physik, Vol I und II, Verlagshaus von S. Hirschel, Leipzig, 1026 Seiten.
• Svante Arrhenius, 1906, Die vermutliche Ursache der Klimaschwankungen, Meddelanden från K. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut, Vol 1 Nr. 2, Seiten 1-10
• Svante Arrhenius, 1908, Das Werden der Welten, Akademisches Verlagshaus, Leipzig, 208 Seiten.

Weiterführende Literatur

• Crawford, Elisabeth T. Arrhenius: von der ionischen Theorie bis den Treibhauseffekt-Bezirk, Massachusetts: Wissenschaftsgeschichtsveröffentlichungen. Internationale Standardbuchnummer 0881351660
• Patrick Coffey, Kathedralen der Wissenschaft: Die Anzüglichkeiten und Konkurrenzen Der Gemachte Moderne Chemie, Presse der Universität Oxford, 2008. Internationale Standardbuchnummer 978-0-19-532134-0

Links

• Lebensbeschreibungslebensbeschreibung von Nobelprize.org der Website
• Eine Huldigung zum Gedächtnis von Svante Arrhenius (1859-1927) - ein Wissenschaftler vor seiner Zeit, veröffentlicht 2008 von der Königlichen schwedischen Akademie von Technikwissenschaften
• Svante Arrhenius (1859-1927)
• Pioniere in der Elektrizität und dem Magnetismus - Svante Arrhenius nationales hohes magnetisches Feldlaboratorium
• Vortrag-Entwicklung von Nobel der Theorie der Elektrolytischen Trennung von Nobelprize.org der Website
• Obs 50 (1927) 363 - Todesanzeige (ein Paragraf)
• PASP 39 (1927) 385 - Todesanzeige (ein Paragraf)