איזק קולטהוף

אִיזַק מַאוּרִיץ קוֹלְטְהוֹף (בהולנדית: Izaak Maurits (Piet) Kolthoff; 11 בפברואר 1894 – 4 במרץ 1993) היה כימאי אנליטי ומורה לכימיה, יהודי יליד הולנד. הוא נחשב באופן נרחב לאבי הכימיה האנליטית בשל המחקר הרב שפרסם בתחומי אנליזה מגוונים, נודע בשל עבודתו למודרניזציה וקידום התחום, ועבור ייעוץ למספר רב של סטודנטים שהמשיכו לקריירות משפיעות משלהם.

תרומתו המחקרית הידועה ביותר של קולטהוף הייתה פיתוח "התהליך הקר" לייצור גומי סינתטי, אותו ביצע במסגרת תוכנית הגומי הסינתטי של ארצות הברית במהלך מלחמת העולם השנייה. הוא גם היה פעיל למען מטרות חברתיות, כולל קידום שלום עולמי והתנגדות לניסויים בנשק גרעיני.

קולטהוף קיבל תואר דוקטור בכימיה מאוניברסיטת אוטרכט בהולנד מולדתו. ב-1927 היגר לארצות הברית, והצטרף לפקולטה באוניברסיטת מינסוטה, שם עבד במשך יותר מ-60 שנה.

תחילת חייו והשכלה
קולטהוף נולד באלמלו בהולנד, ב-11 בפברואר 1894, בנם של מוזס, יהודי אדוק, ורוזטה (ויסנביק) קולטהוף. הוא היה הצעיר מבין שלושה ילדים. בגיל צעיר קיבל קולטהוף את הכינוי "פיט" (Piet) מסיבות לא ידועות; הוא המשיך להיקרא בכינוי הזה לאורך כל חייו.

המפגש של קולטהוף עם הכימיה בתיכון עורר בו עניין רב בנושא. הוא סיים את בית הספר התיכון ב-1911 ונרשם לאוניברסיטת אוטרכט באוטרכט שבהולנד. קולטהוף רצה ללמוד כימיה, אך באותה תקופה נדרשו תלמידי מדעי הטבע ללמוד לטינית או יוונית; קולטהוף, שכבר שלט בהולנדית, צרפתית, גרמנית ואנגלית, בחר ללמוד רוקחות כדי להימנע מדרישה זו.

לתוכנית הרוקחות באוטרכט היה בסיס חזק בכימיה אנליטית. שם פגש קולטהוף את ניקולס שורל (Nicholas Schoorl), פרופסור לרוקחות שהפך ליועצו האקדמי. ההוראה של שורל בכימיה אנליטית שמה דגש על עקרונות כימיים בסיסיים, דבר שהיה חריג באותה תקופה. הוא הכניס את קולטהוף למחקר בתחומי  ו. הוא גם יעץ לקולטהוף לגשת לכימיה אנליטית מנקודת מבט מדעית בניגוד לאמפירית. קולטהוף יאמץ ויקדם מאוחר יותר את האמרה של שורל כלפי המחקר: "התאוריה מנחה, הניסוי מחליט".

קולטהוף פרסם את המאמר הראשון שלו בשנת 1915 על pH, מושג שנטבע על ידי  בשנת 1909. באותה שנה השיג קולטהוף תואר "apotheker" (רוקח) ברוקחות. הוא המשיך את לימודיו באוטרכט עם קורסים מתקדמים בכימיה פיזיקלית וקולואידית. כשהוסרה דרישת לימוד השפה הקלאסית במדעי הטבע ב-1918, קיבל קולטהוף תואר דוקטור בכימיה מאוניברסיטת אוטרכט. כשקיבל את הדוקטורט שלו, קולטהוף כבר פרסם 32 מאמרים בכמה תחומים.

קריירה
קולטהוף נשאר באוניברסיטת אוטרכט כמרצה לאלקטרוכימיה וחוקר עד 1927. במהלך תקופה זו הוא חיבר או היה שותף ל-270 מאמרים ושלושה ספרים וקידם את מושג ה-pH, שלא היה מובן היטב באותה תקופה. הוא גם ערך מסע הרצאות בארצות הברית ובקנדה בשנת 1924. פעילויות אלו הקנו לו מוניטין בינלאומי.

ב-1927 הוצע לו מינוי לשנה באוניברסיטת מינסוטה. הוא קיבל את התפקיד והמשיך במחקר ובכתיבתו, והפיק תרגומים לאנגלית והרחבות של חלק גדול מעבודותיו הקודמות. המינוי הפך קבוע, ועד מהרה הוא הפך לפרופסור וראש החטיבה האנליטית של בית הספר לכימיה של האוניברסיטה.

במהלך מלחמת העולם השנייה, עבד קולטהוף על תוכנית מחקר בתמיכת ממשלת ארצות הברית לפיתוח שיטה סינתטית לייצור גומי, והוא שימש כיושב ראש הוועדה לשיטות מחקר אנליטיות ומנחה של שלושה מיזמי מחקר הקשורים לפרויקט. מחקריו בפילמור תחליב ופיתוח של "תהליך קר" בטמפרטורה נמוכה לייצור גומי סינתטי היו בין תרומות המחקר הידועות ביותר שלו.

קולטהוף פרש לגמלאות ב-1962. עד אז הוא חיבר 809 מאמרי מחקר. לאחר פרישתו המשיך לעבוד ופרסם 136 מאמרים נוספים, מה שהביא את סך הקריירה שלו ל-945 מאמרים.

מחקר
קולטהוף עבד בתחומים מגוונים של כימיה, בהם , ניתוח אלקטרומטרי ו, , , גרווימטריה ותגובת שיקוע, אנליזה פולארוגרפית (וולטמטריה),  ו. המוניטין שלו בשילוב תאוריה בסיסית ויישום מעשי בעבודתו היו אופייניים לאורך הקריירה שלו. הגישה המדעית של קולטהוף לאנליזה מקובלת כיום, אך הייתה יוצאת דופן בתחילת המאה ה-20 כאשר הקריירה שלו החלה.

הוראה
קולטהוף ייעץ ל-51 דוקטורנטים בכימיה באוניברסיטת מינסוטה, ועוד כמה סטודנטים לתואר שני ותואר ראשון. בשנת 1993 הוערך שיותר מ-1,500 כימאים דוקטורנטים, כולל , למדו אצל קולטהוף.

תרומות מקצועיות
קולטהוף תמך בביסוס הכימיה האנליטית כדיסציפלינה מדעית מודרנית והעלאת המוניטין שלה בקרב כימאים באופן כללי. הוא היה מעורב בהקמת החטיבה לכימיה אנליטית של האגודה האמריקאית לכימיה (ACS) ב-1938 ובהקמת החטיבה לכימיה אנליטית של  (IUPAC) ב-1951.

קולטהוף כיהן בוועדת המערכת של כתב העת "Industrial and Engineering Chemistry Analytical Edition" מ-1935 עד 1942 ושל כתב העת "Analytical Chemistry" כאשר התחיל לצאת לאור ב-1948, שניהם בהוצאת האגודה האמריקאית לכימיה.

חייו האישיים ופעילות פוליטית
במהלך מלחמת העולם השנייה עבד קולטהוף עם קרן רוקפלר כדי להעביר מדענים אירופאים שנרדפו על ידי הנאצים לאוניברסיטאות בארצות הברית. בעקבות המלחמה נסע לברית המועצות וליוגוסלביה כדי לבנות שם שיתוף פעולה עם מדענים.

קולטהוף התכתב עם מדענים ומנהיגים פוליטיים בולטים, כולל אלברט איינשטיין, אלינור רוזוולט, לינוס פאולינג ויוברט האמפרי, בנושאים בעלי חשיבות עולמית שכללו קידום שלום עולמי והתנגדות לניסויים בנשק גרעיני. ההתכתבות שלו עם פרדריק ז'וליו-קירי על ועידת הנשק הגרעיני שנשלטה על ידי קומוניסטים והתנגדותו לפעילות האנטי-קומוניסטית של הסנאטור ג'וזף מקארתי משכה את תשומת הלב של ועדת בית הנבחרים לפעילות אנטי-אמריקנית. הוא הואשם בהשתייכות לכמה ארגונים חתרניים, אך לא ננקטו נגדו פעולות.

קולטהוף מעולם לא התחתן וחי רוב חייו במרחק קצר מבניין הכימיה. לאחר פרישתו המשיך לעבוד עם עוזר המעבדה שלו מירן צ'נטוני. קולטהוף מת מאי ספיקת כליות ב-4 במרץ 1993 בבית החולים הלותרני ובמרכז השיקום בת'סדה בסיינט פול.

כיהודי היה לקולטהוף קשר מיוחד עם ישראל. נתן הרצאות באוניברסיטה העברית בירושלים ובטכניון. הוא היה חבר באגודת הידידים של האוניברסיטה העברית, וזכה לקבל ממנה תואר דוקטור לשם כבוד ב-1974.

מחוות ופרסים
קולטהוף זכה בפרסים רבים, תארים של כבוד והצטיינות אחרים במהלך הקריירה שלו, שחלקם מפורטים להלן.

פרסים ומדליות
מדליית ויליאם ה. ניקולס (William H. Nichols Medal), האגודה האמריקנית לכימיה, מחוז ניו יורק, 1949
פרס פישר (Fisher Award, נקרא כיום פרס ACS בכימיה אנליטית), האגודה האמריקנית לכימיה, 1950
פרס מדליית וילארד גיבס (Willard Gibbs Medal Award), החברה האמריקאית לכימיה, מחוז שיקגו, 1964
מדליית קארל (Charles Medal), אוניברסיטת קארל בפראג, 1964
מדליית זהב קולטהוף (Kolthoff Gold Medal), האקדמיה למדעי הרוקחות של איגוד הרוקחות האמריקאי (כיום ), 1967
פרס למצוינות בחינוך (Award for Excellence in Education) (נקרא כיום פרס ג'יי קלווין גידינגס למצוינות בחינוך), חטיבת האגודה האמריקנית לכימיה אנליטית, 1983
, החברה המלכותית לכימיה, 1984

תוארי דוקטור לשם כבוד
אוניברסיטת שיקגו, 1955
אוניברסיטת חרונינגן, 1964
אוניברסיטת ברנדייס, 1974
האוניברסיטה העברית בירושלים, 1974

מחוות נוספות
קולטהוף מונה למפקד (Commander) ב, כבוד אזרחי וצבאי שניתן על ידי ממלכת ארצות השפלה, ב-1947. בשנת 1958 נבחר קולטהוף לחבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית. הוא גם היה עמית באקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים, חבר כבוד של  וחבר כבוד בשמונה אגודות כימיות מחוץ לארצות הברית.

הדירקטוריון של אוניברסיטת מינסוטה קרא לכבודו את אולם קולטהוף (Kolthoff Hall) בבניין הכימיה של האוניברסיטה משנת 1972. המחלקה לכימיה של האוניברסיטה החלה את ההרצאה השנתית על שם קולטהוף משנת 1979.

ביום הולדתו השמונים, החטיבה לכימיה אנליטית של האגודה האמריקנית לכימיה נתנה חסות לסימפוזיון יום השנה ה-80 של I.M. Kolthoff. החטיבה מציעה את פרסי ההעשרה על שמו (I. M. Kolthoff Enrichment Awards) לסטודנטים לתואר ראשון.

קולטהוף הוכנס להיכל התהילה של הממציאים של מינסוטה ב-1985, ולהיכל התהילה של המדע והטכנולוגיה של מינסוטה ב-2012. בשנת 2014, האגודה האמריקנית לכימיה כינתה את תרומותיו של קולטהוף לכימיה אנליטית מודרנית כנקודת ציון כימית היסטורית לאומית (National Historic Chemical Landmark).

הפקולטה לכימיה של הטכניון נוהגת להעניק פרס שנתי על שם איזק קולטהוף. הפרס מוענק לכימאי ישראלי (מחוץ לטכניון) על הישגים מדעיים בולטים בכל תחומי הכימיה. בין השאר הוענק פרס קולטהוף לעדה יונת, דורון אורבך ואברהם ניצן.

ביבליוגרפיה
קולטהוף חיבר כמעט 1,000 מאמרים מדעיים, תשעה ספרים ועוד כמה פרסומים במהלך הקריירה שלו.
Der Gebrauch von Farbenindikatoren (1922): It was later titled "Acid-Base Indicators" after being expanded in 1937 with C. Rosenblum as co author
Konduktometrische Titrationen (1924) and Potentiometric Titrations (1926)
Massanalyse (two volumes in 1927 and 1928), It also appeared much later (1942–1958) in an expanded three-volume edition coauthored by V.A. Stenger, G. Matsuyama, and R. Belcher.
The Colorimetric and Potentiometric Determination of pH (1931), It was expanded with H. A. Laitinen in 1941 and released under the title "pH and Electrotitrations."
Textbook of Quantitative Inorganic Analysis (1936): Co-authored by E. B. Sandell. In 1969 it appeared under the new title "Quantitative Chemical Analysis," with contributions from Sandell, E. J. Meehan, and S. Bruckenstein as coauthors.
Polarography (1941): Co-authored with James J. Lingane, this introduction to voltammetry was expanded in 1952 into two volumes.
Emulsion Polymerization (1955). It was coauthored with F.A. Bovey, A.I. Medalia, and E.J. Meehan.
Treatise on Analytical Chemistry (first edition 1959): Co-published with Philip J. Elving, this is Kolthoff's largest and most notable work. The volume is in three parts: "Theory and Practice" (11 volumes, published between 1959 and 1976), "Analytical Chemistry of Inorganic and Organic Compounds" (16 volumes, published between 1961 and 1980), and "Analytical Chemistry in Industry" (four volumes, completed in 1977)

קישורים חיצוניים
National Academy of Sciences Biographical Memoir

הערות שוליים

סגל אוניברסיטת מינסוטה
כימאים הולנדים
כימאים אמריקאים
כימאים יהודים
חברי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית
חברי האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים
מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת שיקגו
מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מהאוניברסיטה העברית בירושלים
מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת ברנדייס
בוגרי אוניברסיטת אוטרכט
סגל אוניברסיטת אוטרכט
מהגרים מהולנד לארצות הברית
הולנדים שנולדו ב-1894
אמריקאים שנפטרו ב-1993