Сванте Аррениус

Сванте Август Аррениус — выдающийся шведский физико-химик и астрофизик, лауреат Нобелевской премии по химии за 1903 год. Сванте Август Аррениус родился 19 февраля 1859 года в имении Вейк, недалеко от Упсалы. Второй сын Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением, и Каролины Кристины Тунберг.

Через год после рождения сына семья переехала в Упсалу, где отец вошел в состав совета инспекторов Упсальского университета. С детства Аррениус с удовольствием складывал числа в отчетах отца, а в кафедральном училище в Упсале проявил исключительные способности к биологии, физике и математике.

В 1876 году поступил в Упсальский университет, где изучал физику, химию и математику. В 1881 году уехал в Стокгольм, в Шведскую королевскую академию наук, чтобы продолжать исследования в области электричества под руководством Эрика Эдлунда (Erik Edlund, 1819–1888).

В 1884 году разработал основные положения теории электролитической диссоциации. К этому времени накопилось большое количество фактов, свидетельствующих о разложении электролитов в растворах без прохождения электрического тока. Тем самым были созданы предпосылки для создания теории электролитической диссоциации.

Аррениус пришел к следующим заключениям: сопротивление раствора электролита растет, если его разбавить; в сильно разбавленном растворе электропроводность пропорциональна концентрации; электропроводность раствора — сумма электропроводностей соли и растворителя; отклонение от этих закономерностей наблюдается лишь тогда, когда происходит реакция между веществом и растворителем.

Из этих фактов Аррениус сделал вывод, что молекула распадается на положительные и отрицательные фрагменты — ионы. Электрический ток направляет ионы к противоположно заряженным электродам. Эта гипотеза составила основу докторской диссертации Аррениуса Исследования гальванической проводимости электролитов, которую он в 1884 году представил к защите в Упсальском университете.

Совет факультета оценил его диссертацию по четвертому классу – слишком низко, чтобы Аррениус мог быть допущен к чтению лекций. По существу его диссертация была отвергнута. Не обескураженный этим Аррениус не только опубликовал полученные результаты, но и разослал копии своих тезисов ряду ведущих европейских ученых.

Немецкий химик В.Оствальд (Нобелевская премия, 1909) с энтузиазмом воспринял идеи Аррениуса. Оствальд так заинтересовался этой работой, что посетил Аррениуса в Упсале и даже приглашал его поработать в своей лаборатории в Рижском политехническом институте.

Теория электролитической диссоциации объяснила связь между явлениями, которые, казалось бы, далеко отстоят друг от друга, например между электрической проводимостью и реакционной способностью электролитов.

Дальнейшее изучение концентрированных растворов электролитов и неводных растворов привело к созданию современного учения о растворах, которое расширяет и дополняет теорию Аррениуса. Поскольку растворы широко распространены в природе и занимают важное место в практической деятельности, исследования Аррениуса помогли объяснить многие сложные вопросы в области физики, химии, геологии и биологии.

Результаты исследований Аррениуса наряду с теорией электролиза явились ключевыми при создании современной электрохимии, нашли повсеместное применение в химической практике, особенно в области неорганической и аналитической химии. Теория электролитической диссоциации способствовала созданию современной теории кислот и оснований.

Аррениус был принят работать в Высшую техническую школу в Стокгольме без права читать лекции, однако поддержка Оствальда способствовала тому, что он в 1884 году был назначен лектором Упсальского университета и занимал эту должность в течение двух лет. В 1886 году он стал стипендиатом Шведской королевской академии наук, что позволило ему проводить исследования за рубежом.

В течение следующих пяти лет работал в Лейпциге с В.Оствальдом, в Вюрцбурге с известным электрохимиком Ф. Кольраушем (здесь он встретился с В.Нернстом — Нобелевская премия, 1920), в Грацком университете с великим физиком Л.Больцманом и в Амстердамском университете с Я.Вант-Гоффом (Нобелевская премия по химии, 1901).

В 1889 году Аррениус объяснил сущность температурной зависимости скорости химических реакций, ввел понятие энергии активации и предложил важнейшее уравнение химической кинетики — уравнение Аррениуса. Это произошло во время его пребывания у Вант-Гоффа, когда потребовалось дать объяснение влиянию температуры на инверсию сахара.

Вернувшись в Стокгольм в 1891 году, он стал читать лекции по физике в Стокгольмском университете, в 1895 году получил там должность профессора, а в 1897 занял пост ректора университета. В течение всего этого времени Аррениус продолжал разрабатывать теорию электролитической диссоциации, а также изучать осмотическое давление. Им, в частности, разработана теория гидролиза солей.

Аррениус проводил исследования во многих областях науки: опубликовал статью о шаровых молниях (1883), изучал влияние солнечной радиации на атмосферу, искал объяснение ледниковым периодам, северному полярному сиянию, солнечной короне и вулканической активности.

В 1901 вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу английского физика Джеймса Клерка Максвелла (James Clerk Maxwell, 1831–1879), что космическая радиация оказывает давление на частицы. Он предложил идею переноса спор и семян в космосе благодаря давлению света. В 1902 году Аррениус начал исследования в области иммунохимии.

В 1903 году Аррениусу была присуждена Нобелевская премия по химии «в знак признания особого значения теории электролитической диссоциации для развития химии». После выхода в отставку в 1905 году он был назначен директором Нобелевского института физической химии в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.

В конце 1925 перенес кровоизлияние в мозг, а 2 октября 1927 года скончался в Стокгольме.