Elektrokimya Tarihi
16. ila 18. yüzyıl gelişmeleri
Alman fizikçi Otto von Guericke elektrik jeneratörünün yanında bir deney yaparken.
Elektrik konularının anlaşılması on altıncı yüzyılda başladı. Bu yüzyıl boyunca, İngiliz bilim adamı William Gilbert, 17 yıl manyetizma ve daha az ölçüde elektrik deneyleri yaparak geçirdi. Mıknatıslar üzerindeki çalışmaları nedeniyle Gilbert “Manyetizmanın Babası” olarak tanındı. Mıknatıs üretmek ve güçlendirmek için çeşitli yöntemler keşfetti.[1]
1663’te Alman fizikçi Otto von Guericke, makineye sürtünme uygulayarak statik elektrik üreten ilk elektrik jeneratörünü yarattı. Jeneratör, bir şaft üzerine monte edilmiş bir cam küre içine dökülen büyük bir kükürt bilyesinden yapılmıştır. Top bir krank vasıtasıyla döndürüldü ve bir ped top döndürülürken topa sürüldüğünde bir elektrik kıvılcımı oluştu. [2]
18. yüzyılın ortalarında Fransız kimyager Charles François de Cisternay du Fay iki tür statik elektrik keşfetti ve bu gibi yükler birbirini iterken yüklerin aksine birbirini iter. Du Fay O elektrikli iki sıvıların oluşan durumu şöyle açıkladı: “camsı” (den Latince için “cam” ) ya da pozitif, elektrik; ve “reçineli” veya negatif elektrik. Bu keşif, iki akışkan teorisi elektrik itiraz edilmesine oldu. Benjamin Franklin ‘in tek sıvı teori daha sonra yüzyılda ortaya çıktı. [3]
1780’lerin sonlarında Galvani’nin kurbağa ayakları üzerindeki deneyi.
1785 yılında Charles-Augustin de Coulomb, elektrostatik çekim yasasını İngiltere’de Joseph Priestley tarafından belirtildiği gibi elektrik itme yasasını araştırma girişiminin bir sonucu olarak geliştirdi . [4]
İtalyan fizikçi Alessandro Volta ” Pilin “ Fransız imparatoru Napolyon Bonapart’a 19. yüzyılın başlarında sunumu.
18. yüzyılın sonlarında İtalyan doktor ve anatomist Luigi Galvani, “Motu Musculari Commentarius’ta De Viribus Electricitatis” makalesinde kimyasal reaksiyonlar ve elektrik arasında bir köprü kurarak elektrokimyanın doğuşunu işaretledi (Elektriğin Kas Hareketine Etkisi Üzerine Yorum için Latince) ) 1791 yılında biyolojik yaşam formları üzerinde bir “sinir-elektrik maddesi” önerdi . [5]
Galvani makalesinde; hayvan dokusunun, metal probların kapsadığı sinirleri ve kasları aktive eden “hayvan elektriği” olarak adlandırdığı, buraya kadar ihmal edilmiş doğal, hayati bir güç içerdiği sonucuna vardı. Bu yeni gücün, yıldırım veya elektrikli yılan balığı ve torpido ışını tarafından üretilen “doğal” formun yanı sıra sürtünme (yani statik elektrik) tarafından üretilen “yapay” formun yanı sıra bir elektrik formu olduğuna inanıyordu . [6]
Galvani’nin bilimsel meslektaşları genel olarak görüşlerini kabul ettiler, ancak Alessandro Volta “ kurbağa elektrikli sıvısı” fikrini reddetti ve kurbağanın bacaklarının metal temper , kompozisyon ve yığındaki farklılıklara yanıt verdiğini söyledi . [5] [6] Galvani, aynı malzemeden iki parça ile kas hareketi elde ederek bunu reddetti.
19. yüzyıl
Sir Humphry Davy’nin 19. yüzyıldaki portresi.
1800 yılında William Nicholson ve Johann Wilhelm Ritter elektroliz yoluyla suyun hidrojen ve oksijene ayrıştırılmasını başardılar. Kısa bir süre sonra Ritter elektrokaplama işlemini keşfetti. Ayrıca, bir elektrolitik işlem sırasında biriken metal miktarının ve üretilen oksijen miktarının, elektrotlar arasındaki mesafeye bağlı olduğunu gözlemledi. [7] 1801’de Ritter termoelektrik akımları gözlemledi ve Thomas Johann Seebeck’in termoelektrik olduğunu keşfetti. [8]
1810’lara gelindiğinde, William Hyde Wollaston galvanik hücrede iyileştirmeler yaptı. Sir Humphry Davy’nin elektroliz ile çalışması, basit elektrolitik hücrelerde elektrik üretiminin kimyasal etkiden kaynaklandığı ve ters yüklü maddeler arasında kimyasal kombinasyonun meydana geldiği sonucuna yol açtı. Bu çalışma, doğrudan sodyum ve potasyumun bileşiklerinden ve alkalin toprak metallerinin 1808’de onlardan izole edilmesine yol açtı. [9]
Hans Christian Ørsted’in 1820’de elektrik akımlarının manyetik etkisini keşfetmesi, başkalarına elektromanyetizma üzerinde daha fazla çalışma bırakmasına rağmen, hemen bir çığır açan ilerleme olarak kabul edildi. André-Marie Ampère , Ørsted’in deneyi hızla tekrarladı ve bunları matematiksel olarak formüle etti. [10]
1821’de Estonya-Alman fizikçi Thomas Johann Seebeck , eklemler arasında ısı farkı olduğunda iki farklı metalin birleşim noktalarındaki elektrik potansiyelini gösterdi . [11]
1827’de Alman bilim adamı Georg Ohm , tam elektrik teorisini verdiği bu ünlü kitapta “Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet” (Matematiksel Olarak İncelenen Galvanik Devre Matematiksel Olarak İncelendi) adlı kitabında yasalarını dile getirdi . [11]
1832’de Michael Faraday’ın deneyleri onu iki elektrokimya yasasını belirtmeye itti. 1836’da John Daniell , pozitif elektrotta hidrojen gazı oluşumunu ortadan kaldırarak polarizasyon problemini çözen bir birincil hücre icat etti . Sonraki sonuçlar , birleştirilen çinkonun cıva ile alaşımlanmasının daha yüksek bir voltaj üreteceğini göstermiştir.
İsveçli kimyager Svante Arrhenius portresi yaklaşık 1880’ler.
William Grove 1839’da ilk yakıt hücresini üretti. 1846’da Wilhelm Weber elektrodinamiği geliştirdi. 1868’de Georges Leclanché sonunda dünyanın ilk yaygın kullanılan pili olan çinko karbon hücresinin öncüsü olan yeni bir hücrenin patentini aldı. [7]
Svante Arrhenius tezini 1884 yılında Recherches sur la iletkenibilité galvanique des électrolytes üzerine yayınladı (Elektrolitlerin galvanik iletkenliği üzerine araştırmalar). Sonuçlarından yazar, elektrolitlerin suda çözündüklerinde, değişen derecelerde elektriksel olarak karşıt pozitif ve negatif iyonlara ayrıldığı veya ayrıştığı sonucuna vardı. [12]
1886’da Paul Héroult ve Charles M. Hall , erimiş alümina elektrolizi kullanarak alüminyum elde etmek için etkili bir yöntem ( Hall-Héroult işlemi ) geliştirdiler. [13]
1894’te Friedrich Ostwald, organik asitlerin iletkenliği ve elektrolitik ayrışması hakkında önemli çalışmalar sonuçlandırdı. [14]
1910’larda Alman bilim adamı Walther Nernst portresi.
Walther Hermann Nernst , 1888’de voltaik hücrenin elektromotor kuvveti teorisini geliştirdi . 1889’da, üretilen akımın özelliklerinin, akımı üreten kimyasal reaksiyondaki serbest enerji değişimini hesaplamak için nasıl kullanılabileceğini gösterdi . Nernst denklemi olarak bilinen ve bir hücrenin voltajını özelliklerine bağlayan bir denklem inşa etti. [15]
1898’de Fritz Haber , katottaki potansiyel sabit tutulursa kesin indirgeme ürünlerinin elektrolitik süreçlerden kaynaklanabileceğini gösterdi . 1898’de, katottaki aşamalarda nitrobenzenin azaltılmasını açıkladı ve bu diğer benzer azaltma süreçleri için model oldu. [16]
20. yüzyıl ve son gelişmeler
1902 yılında Elektrokimya Derneği (ECS) kuruldu. [17]
1909’da Robert Andrews Millikan , tek bir elektronun taşıdığı elektrik yükünü belirlemek için bir dizi deney başlattı. [18]
1923 yılında Johannes Nicolaus Brønsted ve Martin Lowry , asitlerin ve bazların elektrokimyasal bir temel kullanarak nasıl davrandıkları hakkında aynı teoriyi yayınladılar. [19]
1937’de Arne Tiselius ilk sofistike elektroforetik cihazı geliştirdi . Birkaç yıl sonra, protein elektroforezindeki çalışmaları nedeniyle 1948 Nobel Ödülü’ne layık görüldü . [20]
Bir yıl sonra, 1949’da Uluslararası Elektrokimya Derneği (İMKB) kuruldu. [21]
1960’lı ve 1970’li yıllarda kuantum elektrokimyası Revaz Dogonadze ve öğrencileri tarafından geliştirildi .
Kaynakça:
|
