Wilhelm Ostwald

Friedrich Wilhelm Ostwald (2 September (O.S. 21 Augustus) 1853 - 4 April 1932) was 'n Duitse chemikus en filosoof. Ostwald word erken as een van die grondleggers van die veld van fisiese chemie, saam met Jacobus Henricus van 't Hoff, Walther Nernst en Svante Arrhenius. Hy ontvang die Nobelprys vir Chemie in 1909 "uit erkenning vir sy werk ten opsigte van katalise en vir sy ondersoeke na die fundamentele beginsels wat chemiese ekwilibria en reaksietempo beheer".

Na sy uittrede uit die akademiese lewe in 1906, raak Ostwald baie betrokke by filosofie, kuns en die politiek. Hy het beduidende bydraes tot elk van hierdie velde gelewer.

Vroeë lewe en opvoeding 
Ostwald is etnies Balties Duits gebore in Riga, Russiese Ryk. Sy pa, Gottfried Wilhelm Ostwald (1824–1903) was 'n meester-kuiper en sy ma was Elisabeth Leuckel (1824–1903). Hy was die middelste kind van drie, gebore na Eugen (1851–1932) en voor Gottfried (1855–1918). Ostwald het as kind 'n belangstelling in die wetenskap ontwikkel en eksperimente by sy huis gedoen, veral met betrekking tot vuurwerke en fotografie. 

Ostwald betree die Universiteit van Dorpat (nou die Universiteit van Tartu) in 1872. Hy voltooi sy Kandidatenschrift-eksamens daar in 1875. Gedurende sy tyd in Dorpat het Ostwald belangrike blootstelling aan die geesteswetenskappe, die kunste en die filosofie gehad, wat 'n fokuspunt van sy pogings geword het na sy 1906-uittrede uit die akademie.

Akademiese loopbaan 
Ostwald begin sy loopbaan as 'n onafhanklike onbetaalde navorser aan die Universiteit van Dorpat in 1875. Hy werk saam met Johann Lemberg in die laboratorium van Carl Schmidt. Lemberg het Ostwald baie van die basiese beginsels geleer van die analise van anorganiese verbindings en metings van chemiese ewewigs en chemiese reaksietempo's. Lemberg het Ostwald ook die chemiese basis van baie geologiese verskynsels geleer. Hierdie pogings was deel van die onderwerpe van Ostwald se latere navorsingspogings. Benewens sy werk in Carl Schmidt se laboratorium, studeer Ostwald ook aan die universiteit se fisika-instituut by Arthur von Oettingen.

Omstreeks 1877, terwyl hy steeds sy werk as 'n onbetaalde navorser in die chemielaboratorium aan die Universiteit van Dorpat voortgesit het, het Ostwald 'n betaalde assistent in die Fisika-instituut geword, nadat Oettingen se assistent na Riga verhuis het. Hy het homself ook 'n tyd lank onderhou deur wiskunde en wetenskap aan 'n hoërskool Dorpat te onderrig.

Ostwald was baie geïnteresseerd in vrae oor chemiese affiniteit en die reaksies wat chemiese verbindings gevorm het. Dit was die destydse sentrale teoretiese vraag waarmee chemici te doen gehad het. As deel van sy vroeë werk het Ostwald 'n driedimensionele affiniteitstabel ontwikkel wat die gevolge van temperatuur sowel as die affiniteitskonstantes van sure en basisse in ag geneem het. Ostwald het ook massa-aksie, elektrochemie en chemiese dinamika ondersoek.

Ostwald het in 1877 sy magistergraad aan die Universiteit van Dorpat voltooi, wat hom in staat gestel het om lesings te gee en betaal te word vir onderrig. Ostwald publiseer in 1878 sy doktorale proefskrif aan die Universiteit van Dorpat, met Carl Schmidt as proefskrifadviseur. Sy doktorale proefskrif het die titel Volumchemische und Optisch-Chemische Studien ("Volumetriese en opties-chemiese studies") gehad. In 1879 word hy 'n betaalde assistent van Carl Schmidt.

In 1881 word Ostwald professor in chemie aan die Riga Polytechnicum (tans Riga Tegniese Universiteit). In 1887 verhuis hy na die Universiteit Leipzig waar hy professor in fisiese chemie word. Ostwald het in die fakulteit aan die Universiteit Leipzig gebly tot met sy aftrede in 1906. Hy was ook die eerste "uitruilprofessor" aan die Harvard-universiteit in 1904 en 1905.

Gedurende Ostwald se akademiese loopbaan het hy baie navorsingsstudente gehad wat in hul eie reg bekwame wetenskaplikes geword het. Dit sluit toekomstige Nobelpryswenners Svante Arrhenius, Jacobus Henricus van 't Hoff en Walther Nernst in. Ander studente was Arthur Amos Noyes, Willis Rodney Whitney en Kikunae Ikeda. Al hierdie studente het belangrike bydraes tot fisiese chemie gemaak.

In 1901 het Albert Einstein aansoek gedoen vir 'n navorsingspos in Ostwald se laboratorium. Dit was vier jaar voor Einstein se publikasie oor spesiale relatiwiteit. Ostwald het Einstein se aansoek van die hand gewys, hoewel die twee later sterk wedersydse respek ontwikkel het. Vervolgens het Ostwald vir Einstein vir die Nobelprys in 1910 en weer in 1913 benoem.

Na sy aftrede van 1906 word Ostwald aktief in filosofie, politiek en ander geesteswetenskappe.

In die loop van sy akademiese loopbaan publiseer Ostwald meer as 500 oorspronklike navorsingsartikels vir die wetenskaplike literatuur en ongeveer 45 boeke.

Wetenskaplike bydraes 

Ostwald het 'n groot bydrae gelewer tot fisiese chemie, insluitend:
 Salpetersuurproses: Ostwald het 'n proses uitgevind vir die goedkoop vervaardiging van salpetersuur deur oksidasie van ammoniak, wat vandag nog wyd gebruik word. Hy is patente toegeken vir hierdie proses. Fritz Haber en Carl Bosch se uitvinding van 'n proses vir stikstofbinding, die Haber-proses vir ammoniaksintese, saam met Ostwald se werk het spoedig gelei tot 'n meer ekonomiese en groter produksie van kunsmis en plofstof, waarvan Duitsland gedurende die Eerste Wêreldoorlog 'n tekort gehad het.

 Ostwald se verdunningswet: Ostwald het ook belangrike navorsing gedoen oor die verdunningsteorie wat gelei het tot sy konseptualisering van 'n wet van verdunning, wat soms "Ostwald se verdunningswet" genoem word. Hierdie teorie is van mening dat die gedrag van 'n swak elektroliet die wet van massa-aksie volg, en dat dit op oneindige wyse verdun word. Hierdie eienskap van swak elektroliete kan eksperimenteel waargeneem word, soos deur elektrochemiese bepalings.

 Katalise: Deur sy navorsing oor chemiese reaksiestempo en -snelhede en sy studies van sure en basisse, het Ostwald gevind dat die konsentrasie van suur of  basis in 'n oplossing van sekere chemiese reaktante 'n sterk invloed kan hê op die tempo van chemiese prosesse. Hy het die idee aangebied dat 'n katalisator 'n stof is wat die tempo van 'n chemiese reaksie versnel sonder om deel te wees van die reaktante of die produkte. 'n Katalisator word gebruik in die salpetersuurproses wat Ostwald uitgevind het.

 Kristallisasie: Deur die kristallisering gedrag van vaste stowwe wat in verskillende vorme kan kristalliseer (polimorfisme) te bestudeer het hy ontdek dat vaste stowwe nie noodwendig in hul mees termodinamies stabiele vorm kristalliseer nie, maar soms verkieslik in ander vorme kristalliseer, afhangend van die relatiewe tempo van kristallisasie van elke polimorf-vorm. Hierdie bevinding het bekend geword as Ostwald se reel. Hy het besef dat die samestelling van gekristalliseerde materiaal mettertyd verander en dus sou die termodinamies stabiele kristalvorme oorheers. Hierdie verskynsel word Ostwald-rypwording genoem. Die sanderige tekstuur wat roomys wat met tyd ontwikkel, is 'n voorbeeld hiervan.

 Oplosbaarheid: Ostwald het gevind dat die oplosbaarheid van 'n kristallyne vaste stof verband hou met die grootte van die kristalle. Die wiskundige beskrywing hiervan staan bekend as die Ostwald-Freundlich-vergelyking. Sommige farmaseutiese middels maak gebruik van hierdie beginsel om geneesmiddelabsorpsie te verbeter.

 Atoomteorie: In omstreeks 1900 het Ostwald die woord "mol" in die leksikon van chemie ingelei. Hy het Een mol gedefinieer as die molekulêre gewig van 'n stof in eenhede van massa gram. Ironies genoeg het Ostwald se ontwikkeling van die molkonsep direk verband gehou met sy filosofiese opposisie teen atoomteorie. Hy was uituindelik deur Jean Perrin se eksperimente oor Brownse beweging oortuig.

Persoonlike lewe 
Op 24 April 1880 trou Ostwald met Helene von Reyher (1854–1946), met wie hy vyf kinders gehad het, Grete, Wolfgang, Elisabeth, Walter en Carl Otto. Wolfgang Ostwald het 'n noemenswaardige wetenskaplike in kolloïdechemie geword.

In 1887 verhuis hy na Leipzig waar hy die res van sy lewe werk. Ten tyde van sy aftrede verhuis hy na 'n landgoed naby Groβbothen, Sakse, wat hy Landhaus Energie noem. Hy het die res van sy lewe op die landgoed gewoon.

Op grond van sy godsdienstige beskouings was Ostwald 'n ateïs. Ostwald is op 4 April 1932 in 'n hospitaal in Leipzig oorlede, en is begrawe op sy landgoed in Großbothen, naby Leipzig, en is daarna weer begrawe in die Groot Begraafplaas van Riga.

Geselekteerde publikasies

Boeke 
 Lehrbuch der allgemeinen Chemie.  Leipzig: W. Engelmann, 1896–1903. (2 vols.)
 Leitlinien der Chemie: 7 gemeinverständliche Vorträge aus der Geschichte der Chemie. Leipzig : Akad. Verl.-Ges., 1906. Digitale uitgawe
 The Scientific foundations of analytical chemistry London: Macmillan, 1908. 
 Colour science, London: Winsor & Newton, 1933. 
 The color primer: A basic treatise on the color system of Wilhelm Ostwald, New York, N.Y.: Van Nostrand Reinhold, 1969. 
 Electrochemistry: History and theory : Elektrochemie: Ihre Geschichte und Lehre. New Delhi: Amerind Publishing Co. 1980.  
 Lebenslinien. Eine Selbstbiographie von Wilhelm Ostwald. Zweiter Teil, Leipzig 1887–1905 (3 vols). (Klasing & Co., g.m.b.H., Berlin 1927.)

Aantekeninge

Verwysings

Eksterne skakels 

Geboortes in 1853
Sterftes in 1932
Chemie
Duitse wetenskaplikes
Duitse chemici
Duitse akademici