Joel Henry Hildebrand - Joel Henry Hildebrand

Joel Henry Hildebrand
Geboren 16. November 1881
Ist gestorben 30. April 1983 (1983-04-30)(im Alter von 101)
Staatsangehörigkeit amerikanisch
Alma Mater Universität von Pennsylvania
Bekannt für Nichtelektrolytlösungen .
Auszeichnungen Willard Gibbs Award (1953)
Priestley-Medaille (1962)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Chemie
Institutionen Universität von Kalifornien, Berkeley

Joel Henry Hildebrand (16. November 1881 - 30. April 1983) war ein US-amerikanischer Pädagoge und ein Pionier der Chemiker . Er war eine bedeutende Persönlichkeit in der physikalisch-chemischen Forschung und spezialisierte sich auf Flüssigkeiten und Nichtelektrolytlösungen .

Ausbildung und Professur

Er wurde am 16.11.1881 in Camden, New Jersey , geboren.

Hildebrand graduierte 1903 an der University of Pennsylvania . Er war kurz an der Fakultät tätig, bevor er 1913 als Chemielehrer an die University of California, Berkeley ging . Innerhalb von fünf Jahren wurde er Assistenzprofessor. 1918 wurde er zum außerordentlichen Professor ernannt, bevor er ein Jahr später, 1919, schließlich zum ordentlichen Professor ernannt wurde. Von 1949 bis 1951 war er Dekan des College of Chemistry. 1952 zog er sich aus der Vollzeitlehre zurück, blieb aber Professor emeritiert in Berkeley bis zu seinem Tod. Nach ihm ist die Hildebrand Hall auf dem Campus Berkeley benannt.

Leistungen, Entdeckungen, Ehrungen

Seine Monographie von 1924 über die Löslichkeit von Nichtelektrolyten, Solubility , war fast ein halbes Jahrhundert lang die klassische Referenz. 1927 prägte Hildebrand den Begriff „ reguläre Lösung “ (im Gegensatz zu „ idealer Lösung “) und diskutierte 1929 ihre thermodynamischen Aspekte es aus einer idealen Lösung gleicher Zusammensetzung, wobei das Gesamtvolumen unverändert bleibt. Zu Hildebrands vielen wissenschaftlichen Arbeiten und Chemietexten gehören An Introduction to Molecular Kinetic Theory (1963) und Viscosity and Diffusivity (1977). 1918 erhielt er die Distinguished Service Medal und 1948 die King's Medal (britisch).

Hildebrand war Mitglied des Rates der National Academy of Sciences und Mitglied des Citizens Advisory Committee on Education der kalifornischen Legislative. Hildebrand machte mehrere Entdeckungen, von denen die bemerkenswerteste die Einführung von Helium- und Sauerstoff- Atmungsgemischen Mitte der 1920er Jahre war , um die Luft für Taucher zu ersetzen , um den Zustand zu lindern, der als Biegungen bekannt ist . Er erkannte, dass das Problem durch unter hohem Druck im Blut gelöstes Stickstoffgas verursacht wurde , das bei der Rückkehr an die Oberfläche zu schnell ausgestoßen wurde. Helium verursacht aufgrund seiner viel geringeren Löslichkeit in wässrigen Lösungen wie Blut nicht das gleiche Problem. Diese Entdeckung wurde später verwendet, um das Leben von 33 Mitgliedern des U-Bootes USS Squalus zu retten, das 1939 unterging.

Hildebrand gewann praktisch alle wichtigen Preise auf dem Gebiet der Chemie außer dem Nobelpreis . Die American Chemical Society hat ihm den Joel Henry Hildebrand Award für Arbeiten auf dem Gebiet der theoretischen und experimentellen Chemie von Flüssigkeiten verliehen. Die erste Auszeichnung wurde Hildebrand selbst 1981 im Rahmen der Feierlichkeiten zu seinem 100. Geburtstag verliehen. Der Preis wird derzeit von Exxon Mobil gesponsert . Er wurde 2001 von Kantha als einer der 35 hundertjährigen Wissenschaftler identifiziert, die zu einem ungewöhnlichen Cluster gehörten, der im 20. Jahrhundert neu gebildet wurde.

Hildebrand sagte oft, er schätze seine Rolle als Lehrer am meisten. In einem Interview kurz vor seinem 100. Geburtstag stellte er fest: "Guter Unterricht ist in erster Linie eine Kunst und kann weder definiert noch standardisiert werden ... Gute Lehrer werden geboren und gemacht, kein Teil des Prozesses kann ausgelassen werden." Auch im Alter von 100 Jahren engagierte er sich weiterhin für die Arbeit mit Studenten . Er kam fast jeden Schultag in sein Büro auf dem Campus, bis sein Gesundheitszustand es unmöglich machte.

Hildebrand war auch im Sierra Club aktiv und fungierte von 1937 bis 1940 als dessen Präsident. Als Mitglied trug er zu vielen wichtigen Landnutzungsberichten über State and National Parks in Kalifornien bei. Er leitete auch das US-Olympia-Skiteam von 1936.

Wissenschaftliche Beiträge

Seine Untersuchung der Löslichkeit von Nichtelektrolyten führte zu seiner Bildung des „ Hildebrand-Löslichkeitsparameters “.

Die allgemeine Idee ist, dass ein potenzieller gelöster Stoff in einem Lösungsmittel mit einem vergleichbaren Wert für löslich ist .

Diese Arbeit wurde dann bei der Bildung des umfassenderen „ Hansen-Löslichkeitsparameters “ verwendet, der nicht nur Dispersionswechselwirkungen zwischen Lösungsmittel und gelöstem Stoff (wie der Hildebrand-Parameter) berücksichtigt, sondern auch Wasserstoffbrückenbindungen und polare Wechselwirkungen – womit die Einschränkung aufgehoben wird Anwendung nur auf unpolare Arten. Hansen zollt Hildebrand und seiner Arbeit großen Respekt und erkennt sogar an, dass seine Arbeit des Hansen-Löslichkeitsparameters ohne den großen Beitrag, den Hildebrand auf diesem Gebiet geleistet hat, nicht möglich gewesen wäre.

Hildebrand war auch offen über die Art und Weise, in der kleine unpolare Arten im Wasser vorkommen. Die Auflösung von Spezies wie Methan in Wasser wird sowohl von einer negativen Enthalpie als auch von einer negativen Entropie begleitet. Ein gängiges Modell für dieses Verhalten ist das Modell vom Eisberg- oder Clathrat-Typ, bei dem sich um das Methanmolekül ein Netzwerk oder ein Käfig aus wasserstoffgebundenem Wasser entwickelt. Dies erklärt die Abnahme der Enthalpie, da die Wasserstoffbrückenbindung im Vergleich zu reinem Wasser erhöht ist, und die Abnahme der Entropie, da neben einem geordneten Netzwerk von Wassermolekülen ein lösungsmittelausgeschlossenes Volumen entstanden ist.

Hildebrand stellte diese populäre Ansicht in den späten 1960er und 1970er Jahren in einer Reihe von Veröffentlichungen in Frage und kam zu dem Schluss, dass Methan in Wasser eine nur 40 % geringere Diffusionsfähigkeit als in Tetrachlorkohlenstoff aufweist. Wenn Wasser eingeschlossen oder in einer eisbergartigen Struktur vorhanden war, sagte er voraus, dass dieser Diffusionsunterschied zwischen Wasser und Tetrachlorkohlenstoff deutlich größer sein sollte.

Dieser Gedankenkonflikt besteht in der Literatur noch immer, wobei Veröffentlichungen zwischen 2000 und 2010 für die hydrophobe Hydratation vom Clathrat-Typ noch in Computersimulationen verschiedener Art eingereicht werden. Es gibt jedoch Veröffentlichungen, die Hildebrands frühere Kritik an diesem Modell zitieren und darauf hindeuten, dass die Hydrophobie aus der geringen Größe von Wasser resultiert, die die freie Energie erhöht, die erforderlich ist, um einen geeigneten Hohlraum für bestimmte gelöste Stoffe zu bilden.

Angesichts des Konflikts in diesem Bereich und des damit verbundenen hohen Interesses scheint es, dass Hildebrand noch lange Zeit einen Beitrag zur wissenschaftlichen Gemeinschaft leisten wird.

Hildebrand entwickelte zusammen mit George Scatchard eine Gleichung für überschüssige molare Volumina in Mischungen.

Hildebrand bei Schießerei auf dem Campus verwundet

Am 4. August 1919 wurde Hildebrand von Roger Sprague, einem Chemieassistenten, der verzweifelt darüber war, nicht für eine weitere Beförderung empfohlen zu werden, angeschossen und verwundet.

Verweise

Weiterlesen

  • Hildebrand J. H., Etwas Neues zu erzählen oder zu hören, American Scientist, vol. 51, s. 2–11, 194 (1963)
  • Hildebrand J. H., Gibt es einen "hydrophoben Effekt"?, Proc. Nat. akad. Wissenschaft USA, Bd. 76, Nr. 1, s. 194 (1979)
  • Hofinger S. und Zerbetto F., Simple models for hydrophobic hydratation, Chem. Dr. Soz. Rev., Bd. 34, s. 1012 (2005)
  • Silverstein T.P., Hydrophobic solvation NOT via Clathrat water Cages, J. Chem. Educ. vol. 85, Nr. 7, s. 917 (2008)

Externe Links