मेरे आग्रह पर Curie प्रयोगशाला, जहां थोड़े समय पहले रेडियम की खोज की गई थी, मुझे दिखाई गई। Curie स्वयं यात्रा पर जा चुके थे। यह एक अस्तबल और आलू-तहखाने का मिश्रण था, और अगर मैंने रासायनिक उपकरणों के साथ कार्य तालिका न देखी होती, तो मैंने सोचा होता कि यह एक व्यावहारिक मजाक है।
Friedrich Wilhelm Ostwald एक बाल्टिक जर्मन रसायनज्ञ और दार्शनिक थे। Ostwald को Jacobus Henricus van 't Hoff, Walther Nernst और Svante Arrhenius के साथ भौतिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र के संस्थापकों में से एक माना जाता है। उन्हें उत्प्रेरण, रासायनिक संतुलन और प्रतिक्रिया वेग के क्षेत्रों में वैज्ञानिक योगदान के लिए 1909 में नोबेल पुरस्कार प्राप्त हुआ।
अपनी 1906 की अकादमिक जीवन से सेवानिवृत्ति के बाद, Ostwald दर्शन, कला और राजनीति में बहुत शामिल हो गए। उन्होंने इनमें से प्रत्येक क्षेत्र में महत्वपूर्ण योगदान दिया। Ostwald को एक बहुश्रुत के रूप में वर्णित किया गया है।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Ostwald का जन्म Riga में जातीय बाल्टिक जर्मन के रूप में हुआ था, master-cooper Gottfried Wilhelm Ostwald 1824–1903 और Elisabeth Leuckel 1824–1903 के लिए। वह तीन में से मध्य बालक था, Eugen 1851–1932 के बाद और Gottfried 1855–1918 से पहले पैदा हुआ था। Ostwald ने बचपन में विज्ञान में रुचि विकसित की और अपने घर पर प्रयोग किए, विशेष रूप से आतिशबाज़ी और फोटोग्राफी से संबंधित।
Ostwald 1872 में Dorpat विश्वविद्यालय, Estonia में प्रवेश हुआ, जो अब Tartu विश्वविद्यालय है। उन्होंने 1875 में वहां अपनी Kandidatenschrift परीक्षा पूरी की। Dorpat में अपने समय के दौरान, Ostwald को मानविकी, कला और दर्शन का महत्वपूर्ण जोखिम मिला, जो 1906 की अकादमिक से सेवानिवृत्ति के बाद उनके प्रयासों का केंद्र बन गया।
शैक्षणिक कैरियर
Ostwald ने 1875 में Dorpat विश्वविद्यालय में एक स्वतंत्र अवैतनिक जांचकर्ता के रूप में अपना कैरियर शुरू किया। वह Carl Schmidt की प्रयोगशाला में काम करते थे, अपने समकालीन Johann Lemberg के साथ। Lemberg ने Ostwald को अकार्बनिक यौगिकों के विश्लेषण और संतुलन और रासायनिक प्रतिक्रिया दरों के माप की मूल बातें सिखाईं। Lemberg ने Ostwald को कई भूवैज्ञानिक घटनाओं का रासायनिक आधार भी सिखाया। ये प्रयास Ostwald के बाद के अनुसंधान प्रयासों के विषयों का हिस्सा बने। Carl Schmidt की प्रयोगशाला में अपने काम के अलावा, Ostwald ने Arthur von Oettingen के साथ विश्वविद्यालय के भौतिकी संस्थान में भी अध्ययन किया।
लगभग 1877 में, Dorpat विश्वविद्यालय की रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में एक अवैतनिक जांचकर्ता के रूप में अपना काम जारी रखते हुए, Ostwald Oettingen के सहायक के Riga जाने के बाद भौतिकी संस्थान में एक वेतनभोगी सहायक बन गए। उन्होंने Dorpat के एक हाई स्कूल में गणित और विज्ञान पढ़ाकर कुछ समय के लिए अपना समर्थन भी किया।
Ostwald रासायनिक आत्मीयता के प्रश्नों और रासायनिक यौगिक बनाने वाली प्रतिक्रियाओं में गहराई से रुचि रखते थे। यह उस समय रसायनज्ञों के सामने केंद्रीय सैद्धांतिक प्रश्न था। अपने शुरुआती काम के भाग के रूप में, Ostwald ने एक त्रि-आयामी आत्मीयता तालिका विकसित की जो तापमान के साथ-साथ एसिड और बेस की आत्मीयता स्थिरांक के प्रभावों को ध्यान में रखती थी। Ostwald ने द्रव्यमान क्रिया, विद्युत रसायन विज्ञान और रासायनिक गतिविज्ञान की भी जांच की।
Ostwald ने 1877 में Dorpat विश्वविद्यालय में अपनी Magisterial की डिग्री पूरी की, जिससे वह व्याख्यान दे सकते थे और पढ़ाने के लिए शुल्क ले सकते थे। Ostwald ने 1878 में Dorpat विश्वविद्यालय में अपनी डॉक्टरेट शोध पत्र प्रकाशित की, Carl Schmidt को अपने थीसिस सलाहकार के रूप में। उनकी डॉक्टरेट थीसिस का शीर्षक Volumchemische und Optisch-Chemische Studien "आयतनमितीय और प्रकाश-रासायनिक अध्ययन" था। 1879 में, वह Carl Schmidt के लिए एक वेतनभोगी सहायक बन गए।
1881 में, Ostwald Riga Polytechnicum अब Riga Technical University में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर बने। 1887 में, वह Leipzig University में चले गए जहां वह भौतिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर बने। Ostwald 1906 में अपनी सेवानिवृत्ति तक Leipzig University के संकाय में रहे। उन्होंने 1904 और 1905 में Harvard University में पहले "एक्सचेंज प्रोफेसर" के रूप में भी काम किया।
Ostwald के शैक्षणिक कैरियर के दौरान, उनके पास कई अनुसंधान छात्र थे जो अपने आप में सफल वैज्ञानिक बन गए। इनमें भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेता Svante Arrhenius, Jacobus Henricus van 't Hoff और Walther Nernst शामिल थे। अन्य छात्रों में Arthur Noyes, Willis Rodney Whitney और Kikunae Ikeda शामिल थे। ये सभी छात्र भौतिक रसायन विज्ञान में उनके योगदान के लिए उल्लेखनीय बन गए।
1901 में, Albert Einstein ने Ostwald की प्रयोगशाला में एक अनुसंधान स्थिति के लिए आवेदन किया। यह Einstein की विशेष सापेक्षता पर प्रकाशन से चार साल पहले था। Ostwald ने Einstein के आवेदन को अस्वीकार कर दिया, हालांकि बाद में दोनों ने मजबूत पारस्परिक सम्मान विकसित किया। इसके बाद, Ostwald ने 1910 और फिर 1913 में नोबेल पुरस्कार के लिए Einstein को नामांकित किया।
1906 की सेवानिवृत्ति के बाद, Ostwald दर्शन, राजनीति और अन्य मानविकी में सक्रिय हो गए।
अपने शैक्षणिक कैरियर के दौरान, Ostwald ने वैज्ञानिक साहित्य के लिए 500 से अधिक मूल अनुसंधान पत्र और लगभग 45 पुस्तकें प्रकाशित कीं।
वैज्ञानिक योगदान
नाइट्रिक एसिड प्रक्रिया
Ostwald ने अमोनिया के ऑक्सीकरण द्वारा नाइट्रिक एसिड के सस्ते उत्पादन के लिए एक प्रक्रिया का आविष्कार किया। उन्हें इस प्रक्रिया के लिए पेटेंट दिए गए। Ostwald के पेटेंट में एक उत्प्रेरक का उपयोग किया गया और उन स्थितियों का वर्णन किया गया जिनमें नाइट्रिक एसिड की उपज सैद्धांतिक सीमा के पास थी। बुनियादी प्रक्रिया के पहलुओं को Kuhlmann द्वारा लगभग 64 साल पहले भी पेटेंट किया गया था। Kuhlmann की प्रक्रिया औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण नहीं बनी, संभवतः अमोनिया के सस्ते स्रोत की कमी के कारण। Ostwald की खोज के शीघ्र बाद, Haber और Bosch के 1911 या 1913 तक पूरी की गई अमोनिया संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन फिक्सिंग प्रक्रिया के आविष्कार के परिणामस्वरूप सस्ता अमोनिया उपलब्ध हो गया। इन दो सफलताओं का संयोजन शीघ्र ही उर्वरक और विस्फोटक के अधिक आर्थिक और बड़े पैमाने पर उत्पादन की ओर ले गया, जिनमें जर्मनी प्रथम विश्व युद्ध के दौरान कम आपूर्ति में था। इस प्रक्रिया को अक्सर Ostwald Process कहा जाता है। यह प्रक्रिया नाइट्रिक एसिड के उत्पादन के लिए समकालीन समय में व्यापक उपयोग में बनी हुई है।
Ostwald की तनुकरण कानून
Ostwald ने तनुकरण सिद्धांत पर महत्वपूर्ण अनुसंधान भी किया जिससे तनुकरण के कानून की उनकी अवधारणा का नेतृत्व हुआ जिसे कभी-कभी "Ostwald का तनुकरण कानून" कहा जाता है। यह सिद्धांत मानता है कि एक कमजोर विद्युत अपघट्य का व्यवहार द्रव्यमान क्रिया के सिद्धांतों का पालन करता है, अनंत तनुकरण में व्यापक रूप से पृथक्कृत होता है। कमजोर विद्युत अपघट्य की यह विशेषता प्रायोगिक रूप से देखी जा सकती है, जैसे विद्युत रासायनिक निर्धारण द्वारा।
उत्प्रेरण
रासायनिक प्रतिक्रिया दर और वेग पर अपने अनुसंधान और एसिड और क्षार के अपने अध्ययन के माध्यम से, Ostwald ने पाया कि एक समाधान में एसिड की एकाग्रता या क्षार की एकाग्रता कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में रासायनिक प्रक्रियाओं की दर पर मजबूत प्रभाव डाल सकती है। उन्हें एहसास हुआ कि यह पहली बार Berzelius द्वारा व्यक्त किए गए रासायनिक उत्प्रेरण की अवधारणा की अभिव्यक्ति है। Ostwald ने इस विचार को व्यक्त किया कि एक उत्प्रेरक एक पदार्थ है जो रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को तेज करता है, न कि प्रतिक्रियाशील या उत्पादों का हिस्सा बने बिना। रासायनिक उत्प्रेरण की समझ में Ostwald की प्रगति जैविक प्रक्रियाओं जैसे एंजाइमैटिक उत्प्रेरण और कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में व्यापक रूप से लागू थी। Ostwald द्वारा आविष्कृत नाइट्रिक एसिड प्रक्रिया में एक उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।
क्रिस्टलीकरण
Ostwald ने ठोस के क्रिस्टलीकरण व्यवहार का अध्ययन किया, विशेष रूप से वे ठोस जो विभिन्न रूपों में क्रिस्टलीकृत करने में सक्षम हैं, बहुरूपता की घटना में। उन्होंने खोज की कि ठोस आवश्यक रूप से अपने सबसे थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर रूप में क्रिस्टलीकृत नहीं होते हैं बल्कि कभी-कभी प्रत्येक बहुरूपी रूप के क्रिस्टलीकरण की सापेक्ष दरों पर निर्भर अन्य रूपों में वरीयतापूर्वक क्रिस्टलीकृत होते हैं। Ostwald ने पाया कि सापेक्ष दरें ठोस बहुरूपता और तरल रूप के बीच सतह तनाव पर निर्भर थीं। कई सामान्य सामग्री इस प्रकार के व्यवहार को प्रदर्शित करती हैं, जिनमें खनिज और विभिन्न कार्बनिक यौगिक शामिल हैं। यह खोज Ostwald के नियम के रूप में जानी जाने लगी।
Ostwald को एहसास हुआ कि ठोस या तरल समाधान समय के साथ विकसित होना जारी रख सकते हैं। जबकि एक गैर-थर्मोडायनामिक रूप से पसंदीदा बहुरूपता पहले क्रिस्टलीकृत हो सकता है, अधिक थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर रूप समाधान के बढ़ने के साथ विकसित होना जारी रख सकते हैं। अक्सर यह बड़े क्रिस्टल के गठन में परिणत होता है, क्योंकि वे कई छोटे क्रिस्टल की तुलना में अधिक थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर होते हैं। इस घटना को Ostwald Ripening के रूप में जाना जाने लगा और कई स्थितियों में देखा जाता है। एक दैनिक उदाहरण है कि आइसक्रीम बनावट जो यह विकसित होने के रूप में खरोंच बन जाती है। भूवैज्ञानिक समय पर, कई खनिज Ostwald Ripening प्रदर्शित करते हैं क्योंकि उनके क्रिस्टल रूप खनिज के बढ़ने के साथ विकसित होते हैं।
विलेयता और क्रिस्टलीकरण से संबंधित Ostwald की खोज यह थी कि एक ठोस का विघटन क्रिस्टल के आकार पर निर्भर करता है। जब क्रिस्टल छोटे होते हैं, आमतौर पर एक माइक्रॉन से कम, समाधान चरण में ठोस की विलेयता बढ़ी जाती है। Ostwald ने इस प्रभाव को गणितीय रूप से मात्रा निर्धारित किया एक संबंध में जो Ostwald-Freundlich समीकरण के रूप में जाना जाने लगा। Ostwald ने पहली बार 1900 में अपनी खोज प्रकाशित की, और जर्मन रसायनज्ञ Herbert Freundlich द्वारा 1909 में उनकी गणितीय समीकरण को परिष्कृत किया गया। यह गणितीय संबंध सिस्टम में पदार्थ के आंशिक दबाव पर भी लागू होता है। Ostwald-Freundlich समीकरण सिस्टम में कणों की सतह तनाव को ध्यान में रखता है, वक्रता और तापमान के अलावा। विलेयता की आकार निर्भरता को कभी-कभी फार्मास्यूटिकल्स के निर्माण में उपयोग किया जाता है जिनकी विलेयता
