Яраслаў Гейраўскі

Яраслаў Гейраўскі (; 20 снежня 1890, Прага, Аўстра-Венгрыя — 27 сакавіка 1967, Прага, Чэхаславакія) — чэшскі хімік, замежны член АН СССР (1966). Стварыў паляраграфію, сканструяваў (1925, сумесна з японскім вучоным М. Шыкатай) першы палярограф. Лаўрэат Нобелеўскай прэміі па хіміі (1959).L. R. Sherman (December 1990). «Jaroslav Heyrovský (1890—1967)». Chemistry in Britain: 1165—1167.

 Адукацыя 
Яраслаў Гейраўскі нарадзіўся ў Празе 20 снежня 1890 года. Ён быў пятым дзіцём у сям’і прафесара Рымскага права Карлава ўніверсітэта (у той час — Чэшскага ўніверсітэта Карла-Фердынанда) Леапольда Гейраўскага (1852—1924), і яго жонкі Клары (дзявочае прозвішча — Ганлова).

Пасля навучання ў пачатковай школе, з 1901 года Яраслаў Гейраўскі на працягу васьмі гадоў вучыўся ў сярэдняй школе пад назвай Акадэмічная гімназія. Тут ён зацікавіўся натуральнымі навукамі. Пасля здачы выпускнога іспыту і атрымання атэстата сталасці, Гейраўскі паступіў на філасофскі факультэт Чэшскага ўніверсітэта ў Празе. На працягу першага года навучання ён слухаў курсы па хіміі, фізіцы і матэматыцы, больш за ўсё яго ўразілі лекцыі Б. Браўнера па неарганічнай хіміі, а таксама лекцыі па фізіцы, якія чыталі Ф. Завішка і Б. Кучар. Ён захапляўся брытанскімі навукоўцамі, асабліва цікавілі яго апошнія дасягненні Уільяма Рамзая. Таму Яраслаў быў вельмі ўдзячны свайму строгаму бацьку (які ў той час быў рэктарам універсітэта і якога студэнты вельмі баяліся як суровага экзаменатара), калі той дазволіў яму працягнуць сваё навучанне ў Лондане.

У 1910 годзе Гейраўскі паступіў ва Універсітэцкі каледж Лондана. Там ён з вялікай цікавасцю слухаў лекцыі У. Рамзая і Уільяма Люіса па агульнай і фізічнай хіміі, Ф. Т. Троутана і А. Портэра па фізіцы і Л. Н. Г. Філана па матэматыцы. У 1913 годзе ён атрымаў дыплом бакалаўра Лонданскага ўніверсітэта. У тым жа годзе Рамзай сышоў на пенсію і замест яго быў прызначаны прафесарам Фрэдэрык Джордж Дона. Менавіта дзякуючы гэтаму выдатнаму фізікахіміку Яраслаў Гейраўскі зацікавіўся электрахіміяй. Ён быў прызначаны асістэнтам прафесара ў семестры 1913—1914 гадах і пачаў даследчую працу пад кіраўніцтвам прафесара Дона, які прапанаваў маладому навукоўцу тэму, якая несумненна вызначыла яго наступную кар’еру.

Задачай Гейраўскага было вызначыць электродны патэнцыял алюмінія. Акісленне і іншыя эфекты пасівацыі на паверхні металічнага алюмінія рабілі гэтую працу даволі складанай. Акрамя таго, вылучэнне вадароду выклікала ваганні патэнцыялу. Таму прафесар Дона параіў Гейраўскаму выкарыстоўваць вадкую амальгаму алюмінія і прапанаваў яму даць гэтай амальгаме свабодна капаць з шклянога капіляра. Такім чынам, пастаяннае абнаўленне паверхні дазволіць пазбегнуць эфекту пасівацыі. Атрыманая ўстаноўка была аналагічная той, якую Дона выкарыстоўваў для даследаванняў мембраннай раўнавагі. У гэтых даследаваннях прафесар вызначыў актыўнасць іёнаў натрыю з дапамогай вадкай амальгамы натрыю, павольна выцякала з таўстасценнага капіляра. Выконваючы атрыманае даследаванне, Гейраўскі зразумеў перавагі вадкаметалічных электродаў, у прыватнасці, паверхні, што пастаянна абнаўляецца, і навучыўся выкарыстоўваць капілярныя электроды. Гэты вопыт аказаў вялікі ўплыў на яго наступныя даследаванні.

Падчас Першай сусветнай вайны Гейраўскі працаваў у ваенным шпіталі (рыхтаваў і выпісваў лекі) і радыёлагам. Гэта станоўча адбілася на яго навучанні, бо праца ў шпіталі пакідала яму дастаткова часу для апрацоўкі эксперыментальнага матэрыялу і для напісання дысертацыі. Ён прадставіў яе пад загалоўкам «Электраадмоўнасць алюмінія» на філасофскім факультэце Чэшскага ўніверсітэта ў Празе, дзе таксама здаў экзамен. 26 верасня 1918 года Гейраўскаму была прысвоена ступень доктара філасофіі.

Яшчэ адной падзеяй, якая моцна паўплывала на навуковую кар’еру Гейраўскага, быў экзамен па фізіцы. Яго выкладчык, ), прафесар эксперыментальнай фізікі, задаў яму пытанне па электракапілярнасці ртуці. У той час малады Гейраўскі быў ужо дастаткова дасведчаным і ведаў, што экзаменатары часта задавалі пытанні, якія адносяцца да іх навуковай дзейнасці. Ён ведаў, што прафесар Кучэра распрацаваў новую эксперыментальную методыку пабудовы электракапілярных крывых, а менавіта, ўзважванне ртутных кропель, якія зваліліся з ртутнага электрода. Да гэтага выкарыстоўваўся капілярны электраметр. У Гейраўскага і экзаменатара завязалася дыскусія, падчас якой прафесар Кучэра распавёў экзаменуемаму аб некаторых сваіх нядаўніх выніках. У прысутнасці атмасфернага кіслароду, на некаторых крывых, знятых новым метадам, прысутнічалі пікі, якія не назіраліся на крывых, знятых з тых жа раствораў з выкарыстаннем капілярнага электраметра. Прафесар Кучэра выказаў меркаванне, што гэтыя адрозненні маглі быць растлумачаны толькі фізікахімікам, і прапанаваў здзіўленаму Гейраўскаму працягнуць даследаванні павярхоўнага нацяжэння на ртутным электродзе, да якога прыкладвалася напружанне.

Прафесар Кучэра запрасіў Гейраўскага да сябе на наступны дзень і паказаў яму, як вырабіць ртутны электрод, што крапае, выкарыстоўваючы шкляны капіляр, падлучаны да рэзервуара з ртуццю так, каб кроплі ртуці падалі са зрэзу капіляра кожныя некалькі секунд. Ён таксама даў Гейраўскаму копіі сваіх работ па анамальным максімуму і параіў яму супрацоўнічаць з доктарам Р. Шымунекам у яго працах па ўзважванню ртутных кропель. Шымунек тады быў лектарам па эксперыментальнай фізіцы. На працягу прыкладна двух гадоў маладыя вучоныя праводзілі ўвесь вольны час, збіраючы ртутныя кроплі пры розным напружанні, акуратна узважваючы іх і будуючы графікі залежнасці вагі кропель ад прыкладзенай напругі. Праца рухалася павольна, бо ў 1919 годзе Яраслаў Гейраўскі быў прызначаны лектарам на кафедры неарганічнай і аналітычнай хіміі. Кіраўніком гэтай кафедры быў прафесар Б. Браўнер, былы блізкі сябар Д. І. Мендзялеева і Р. Абега, які прыцягнуў увагу Яраслава Гейраўскага да праблемы хімічнага сродства і валентнасці. У лабараторыі прафесара Браўнера Гейраўскі выканаў працу па алюмініевай кіслаце, структуры алюмінатаў і амфатэрнасці. Праца была апублікаваная ў якасці дысертацыі. На аснове гэтай працы 2 жніўня 1920 года Яраслаў Гейраўскі быў прызначаны дацэнтам фізічнай хіміі Чэшскага ўніверсітэта ў Празе, пазней названага Карлавым універсітэтам.

У 1914 годзе Гейраўскі спрабаваў стаць членам хімічнага таварыства ў Лондане, але з-за пачатку Першай сусветнай вайны страціў з ім кантакт. У 1919 годзе ён усё ж атрымаў членства ў таварыстве і апублікаваў работы па алюмінію ў часопісе «Transactions of the Chemical Society», у тамах 130—132. Ён таксама размясціў тры свае звязаныя працы ў якасці доктарскай дысертацыі ў Лонданскім універсітэце. У 1921 годзе Гейраўскі атрымаў ступень доктара навук.

 Адкрыццё паляраграфіі 
З гэтага моманту Гейраўскі мог цалкам прысвяціць сябе вывучэнню электракапілярных крывых. Важны крок наперад быў зроблены, калі яго цікавасць да электрахіміі заахвоціла яго да вызначэння патэнцыялаў раскладання для іёнаў некаторых металаў (Zn2+, Cd2+, Mn2+, Ba2+) з выкарыстаннем метаду падаючай кроплі. Вынікі гэтага эксперыменту Гейраўскі прадставіў на сходзе Чэшскага матэматычнага і фізічнага таварыства ў прысутнасці прафесара Б. Кучэры, які, на жаль, не паспеў убачыць поспехаў свайго вучня, бо памёр у 1921 годзе. Гейраўскі быў незадаволены дакладнасцю і ўзнаўляльнасцю «патэнцыялаў раскладання», атрыманых з электракапілярных крывых. Ён вырашыў вымераць бягучыя патокі ў растворы, у які пагружаны ртутны электрод. Паколькі абмежаваныя фінансавыя сродкі хімічнага факультэта не дазвалялі яму купіць гальванометр, ён звязаўся са сваім былым выкладчыкам, прафесарам Ф. Завішкай, які пазычыў яму гальванометр і патэнцыяметр. У той час як электракапілярныя вымярэнні былі праведзены на кафедры фізікі, цяпер ён мог працягнуць сваю працу ў лабараторыях хімічнага інстытута. Ён змясціў ртутны электрод, што капае, ў доследны раствор, дадаў трохі ртуці, каб утварыўся ртутны дновы электрод, і пачаў вымяраць бягучыя патокі паміж двума электродамі пры розных рознасцях патэнцыялаў. Першыя вынікі склалі аснову новага поляраграфічнага метаду. Дзякуючы сваёй электрахімічнай адукацыі Гейраўскі хутка зразумеў перавагі электролізу з выкарыстаннем ртутнага электрода, што капае, у электрахімічных і аналітычных даследаваннях. Праблемы анамальных пікаў на электракапілярных крывых былі забытыя, і з гэтага моманту Яраслаў Гейраўскі сканцэнтраваў усю сваю ўвагу, энергію і веды на развіцці новага метаду. Так нарадзілася паляраграфія.

 Прынцыпы паляраграфіі 
Перш чым апісваць далейшае развіццё паляраграфіі і яе сувязь з наступным жыццём Яраслава Гейраўскага, коратка апішам асноўныя прынцыпы і характэрныя рысы гэтага метаду. Доследны раствор прыводзяць у судотык з двума электродамі — ртутным, што капае, і электродам параўнання. Кроплі ртуці ўтвараюцца на зрэзе шклянога капіляра з унутраным дыяметрам ад 0,1 да 0,05 мм, падлучанага гумовай або пластыкавай трубкай да рэзервуара з ртуццю. Са зрэзу капіляра, пагружанага ў раствор, з пастаяннай хуткасцю падаюць кроплі ртуці. Непасрэдна электрод ўяўляе сабой кроплю, якая расце на зрэзе. У якасці электрода параўнання выкарыстоўваецца электрод, патэнцыял якога не змяняецца пры прыкладанні напружання. Крывыя, якія паказваюць залежнасць току ад патэнцыялу электрода, што капае, называюцца паляраграфічнымі крывымі. Калі ў растворы прысутнічаюць рэчывы, здольныя акісляцца або аднаўляцца на паверхні ртутнага электрода ў даступнай вобласці патэнцыялаў, назіраецца павелічэнне току, і на паляраграфічных крывых назіраюцца так званыя паляраграфічныя хвалі. Гэта крывыя, па форме нагадваюць літару S, якія дасягаюць пры дастатковай станоўчым або адмоўным патэнцыяле гранічных значэнняў, пры якіх ток не змяняецца пры змене патэнцыялу. Такія хвалі могуць быць ахарактарызаваны двума велічынямі. Першая — патэнцыял у кропцы на крывой, у якой значэнне току дасягае паловы гранічнага значэння (патэнцыял паўхвалі). Гэта якасная характарыстыка доследнага рэчывы і з яе дапамогай можна выявіць прысутнасць у растворы пэўнага рэчыва. Так, напрыклад, патэнцыял паўхвалі −0,6 В характэрны для іёнаў кадмія, патэнцыял паўхвалі −1,2 В — для іёнаў цынка.

Другая характарыстыка — вышыня паляраграфічнай хвалі, кропка, у якой ток дасягае гранічнага значэння — як правіла, характарызуе канцэнтрацыю доследнага рэчывы. Такім чынам, вымяраючы гэтую велічыню, даследчык можа атрымаць дадзеныя аб тым, колькі рэчыва змяшчаецца ў растворы. Гэта робіць паляраграфію досыць каштоўным метадам колькаснага аналізу. Да метаду Гейраўскага былі спробы вывучэння падобных крывых з выкарыстаннем звычайных цвёрдых электродаў. Паверхня гэтых электродаў змяняецца падчас электролізу, і атрыманыя такім чынам крывыя валодалі вельмі слабой узнаўляльнасцю і дрэнна падыходзілі для тэарэтычнай апрацоўкі. Выкарыстанне прыдуманага Гейраўскім ртутнага электрода, што капае, для даследаванняў электролізу дазволіла пазбавіцца ад гэтых недахопаў, або, па меншай меры, звесці іх да мінімуму, паколькі, у выпадку такога электрода ўвесь час утворваецца новая чыстая паверхня. Электралітычны працэс, перапынены падзеннем папярэдняй кроплі ртуці, практычна не ўплывае на працэс, які адбываецца за час утварэння новай кроплі. Многія даследчыкі лічылі, што ўстойлівыя ваганні току, выкліканыя пастаянным змяненнем паверхні электрода, з’яўляюцца непераадольнай перашкодай пры рэгістраванні крывых. Аднак Гейраўскага гэта не бянтэжыла. Ён валодаў рэдкай здольнасцю бачыць корань праблемы і вырашаць яе самым простым і лагічным спосабам. Для запісу паляраграфічных крывых ён выкарыстаў належным чынам наладжаны гальванометр, які дазваляў яму рэгістраваць толькі патрэбнае яму змяненне току. Пазней было даказана, што гэты падыход цалкам апраўданы тэарэтычна. Ён таксама на раннім этапе заўважыў іншыя перавагі ртутнага электрода, у прыватнасці, высокі вадародны патэнцыял, што дазваляе пашырыць даследаванні ў вобласць адмоўных патэнцыялаў, што было недасягальна пры выкарыстанні большасці цвёрдафазных электродаў.

 Далейшае развіццё паляраграфічнага метаду 
Першы артыкул па выкарыстанні ртутнага электрода, што капае, у вывучэнні электролізу быў апублікаваны Яраславам Гейраўскім у 1922 годзе на чэшскай і ў 1923 годзе на англійскай мовах. За мяжой першыя абмеркаванні новай з’явы ў электролізе адбыліся 26 лістапада 1923 года на сходзе Фарадэеўскага таварыства ў Лондане. Гейраўскі прадставіў два артыкулы на агульным абмеркаванні электродных рэакцый і раўнавагі. Таксама на гэтым сходзе сваю працу прадставіў малады калега Гейраўскага з Японіі, Масуза Шыката. Праца была прысвечана электра-аднаўленню нітрабензолу на ртутным электродзе, што капае. Гейраўскі са сваімі маладымі калегамі спрабаваў пашырыць даследаванні вальтамперных крывых на шматлікія іншыя растворы. Аднак, вымярэнне кропкі за кропкай было вельмі працаёмкім і патрабавала шмат часу. Таму для далейшага развіцця і распаўсюджвання паляраграфічнага метаду Яраслаў Гейраўскі і Масуза Шыката неўзабаве пасля адкрыцця методыкі распрацавалі ўстаноўку, якая аўтаматычна рэгістравала вольтамперныя крывыя з досыць добрай узнаўляльнасцю. Новы прыбор фатаграфічна рэгістраваў крывую на працягу некалькіх хвілін, у той час як на ручны запіс крывой ішла гадзіна. У цяперашні час, калі велізарная колькасць эксперыментаў выконваецца аўтаматычна, такая рэгістрацыя вальтамперных крывых не здзіўляе, але ў пачатку дваццатых гадоў такая аўтаматычная ўстаноўка была сапраўды перадавым прыборам. У сваім сумесным артыкуле Гейраўскі і Шыката прапанавалі назву «палярограф» для гэтага прыбора, і тэрмін «паляраграфія» для даследаванняў у гэтай галіне электрахіміі. Апісанне першага палярографа было апублікавана ў прысвечаным юбілею Б. Браўнера томе часопіса Recueil de Travaux Chimique de Pays Bas, сумесна з яшчэ некалькімі артыкуламі па паляраграфіі. Гэты том стаў першым зборам артыкулаў па новым метадзе. Вынаходніцтва Гейраўскім паляраграфічнага метаду адносіцца да 1922 года, і ўсю сваю далейшую навуковую працу ён вёў менавіта ў гэтай новай вобласці электрахіміі. Ён заснаваў школу чэшскіх палярографаў ва ўніверсітэце і сам быў у ліку перадавых вучоных у галіне паляраграфіі. У 1950 годзе Гейраўскі быў прызначаны дырэктарам толькі што створанага Інстытута паляраграфіі, які быў уключаны ў склад Чэшскай Акадэміі Навук у 1952 годзе.

 Узнагароды і спадчына 
Яраслава Гейраўскага шануюць у шматлікіх універсітэтах і навучальных установах. Ён быў абраны членам універсітэцкага каледжа Лондана (1927), стаў ганаровым доктарам навук у Дрэздэнскім тэхнічным універсітэце (1955), універсітэтах Варшава (1956), Марселя (1959) і Парыжа (1960). Ён таксама стаў ганаровым членам Амерыканскай акадэміі мастацтваў і навук у 1933 годзе, Венгерскай акадэміі навук (1955), Індыйскай АН у Бангалоры (1955), Польскай АН у Варшаве (1962), членам-карэспандэнтам Германскай АН ў Берліне (1955), членам Германскай акадэміі прыродазнаўчых навук (1956), замежным членам Дацкай Каралеўскай акадэміі навук ў Капенгагене (1962), быў віцэ-прэзідэнтам Міжнароднага саюза фізікаў (1951—1957), прэзідэнтам і першым ганаровым членам Паляраграфічнага таварыства ў Лондане, ганаровым членам Паляраграфічнага таварыства Японіі, Хімічнага таварыства Чэхаславакіі, а таксама Польшчы, Аўстрыі, Англіі і Індыі. У Чэхаславакіі Гейраўскі быў узнагароджаны Дзяржаўнай прэміяй першай ступені (1951) і Ордэнам Рэспублікі Чэхаславакія (1955, 1960). Яраслаў Гейраўскі чытаў лекцыі па паляраграфіі ў ЗША (1933), у СССР (1934), у Англіі (1946), у Швецыі (1947), у КНР (1958), у ПАР (1960) і ў Егіпце (1961). У яго гонар названы кратар Гейраўскі на Месяцы і мінерал гейраўскіт.

 Я. Гейраўскі як чалавек. Асабістае жыццё 
міні|Мемарыял у Празе на вуліцы Капра
Прафесар Гейраўскі вельмі шмат працаваў. Яго працоўны дзень у лабараторыі заўсёды пачынаўся а 8-й раніцы і заканчваўся а 7-й вечара. У маладосці ён працаваў дадаткова і дома па вечарах. Пазней ён дазваляў сабе невялікі перапынак на пасляабедзены сон. Меў звычку працаваць па выхадных, сцвярджаў, што гэта адзіны час, калі яго не турбуюць. Такога ж стаўлення Гейраўскі чакаў і ад сваіх калегаў. Ва ўніверсітэце, абмеркаванні даследчых праектаў часцяком прызначаліся на апоўдні ў суботу. У інстытуце яго можна было ўбачыць, як ён стаіць ля ўваходу з гадзіннікам праз некалькі хвілін пасля 8:00 і назірае за спазнелымі. Ён лічыў, час у лабараторыі трэба марнаваць толькі на эксперыментальную працу, а чытаць артыкулы і апрацоўваць вынікі трэба па вечарах. Ён ненавідзеў пыльныя прыборы, і казаў, што праціраць іх трэба кожную раніцу. Таксама быў супраць чытання газет і курэння на працоўным месцы. Cупрацоўнікі інстытута, якія кураць вымушаныя былі выходзіць на вуліцу, каб пакурыць. Гейраўскі славіўся сваёй гасціннасцю. Для ўсіх сваіх калегаў ён быў прыкладам таго, як трэба прымаць гасцей у інстытуце, незалежна, знакамітых або зусім невядомых. Ён вельмі любіў добрыя жарты, чырвонае віно і гатаваць ежу. Разам з прафесарам Брдычкай яны ставілі кароткія імправізацыйныя спектаклі аб навуковым жыцці. У гэтых мерапрыемствах Гейраўскі праявіў сябе ў якасці грымёра, як правіла, выкарыстоўваючы доўгія бароды. На працягу ўсёй навуковай кар’еры Гейраўскага ўсяляк падтрымлівала яго жонка, Марыя Каранова. Яны пажаніліся ў 1926 годзе, калі яму было 36 гадоў. Ён стараўся паказаць сваім калегам, што менавіта ў гэтым узросце паляраграфіст павінен ажаніцца. У пары нарадзілася двое дзяцей, дачка Ітка і сын Майкл. Ітка Гейраўская была біяхімікам у харчовым даследчым інстытуце. Майкл Гейраўскі атрымаў ступень доктара філасофіі ў Кембрыджы ў 1966 годзе і працаваў над электрахімічным праектам у Інстытуце паляраграфіі. Яраслаў Гейраўскі памёр 27 сакавіка 1967 года. Ён пахаваны на Вышаградскіх могілках у Празе.

 Спасылкі 









Катэгорыя:Пахаваныя на Вышаградскіх могілках
Катэгорыя:Замежныя члены Лонданскага каралеўскага таварыства
Катэгорыя:Замежныя члены АН СССР
Катэгорыя:Члены Акадэміі навук ГДР
Катэгорыя:Лаўрэаты Нобелеўскай прэміі па хіміі
Катэгорыя:Хімікі XX стагоддзя
Катэгорыя:Лаўрэаты Нобелеўскай прэміі паводле алфавіта
Катэгорыя:Выпускнікі Карлава ўніверсітэта
Катэгорыя:Выпускнікі Універсітэцкага каледжа Лондана
Катэгорыя:Выкладчыкі Карлавага ўніверсітэта
Катэгорыя:Старонкі з недагледжанымі перакладамі