Irving Langmuir - Irving Langmuir

Irving Langmuir
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Langmuir em 1932
Nascer ( 1881-01-31 ) 31 de janeiro de 1881
Brooklyn , Nova York , EUA
Faleceu 16 de agosto de 1957 (16/08/1957) (com 76 anos)
Woods Hole, Massachusetts , EUA
Nacionalidade americano
Alma mater Universidade Columbia
de Göttingen
Conhecido por Inventor da
isoterma de Langmuir do tubo de alto vácuo
Ondas de Langmuir
Prêmios
Carreira científica
Campos Química , Física
Instituições Elétrica geral
Orientador de doutorado Friedrich Dolezalek
Outros conselheiros acadêmicos Walther Nernst

Irving Langmuir ( / l æ ŋ m j ʊər / ; 31 jan 1881 - 16 agosto de 1957) foi um americano químico , físico e engenheiro . Ele recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1932 por seu trabalho em química de superfície .

Publicação mais famosa de Langmuir é o artigo 1919 "O arranjo dos elétrons em átomos e moléculas", no qual, com base Gilbert N. Lewis 's átomo cúbica teoria e Walther Kossel ' teoria ligação química s, ele delineou sua "teoria concêntrica da estrutura atômica " Langmuir se envolveu em uma disputa de prioridade com Lewis sobre este trabalho; As habilidades de apresentação de Langmuir foram em grande parte responsáveis ​​pela popularização da teoria, embora o crédito pela própria teoria pertença principalmente a Lewis. Enquanto esteve na General Electric de 1909 a 1950, Langmuir avançou em vários campos da física e da química , inventou a lâmpada incandescente a gás e a técnica de soldagem de hidrogênio . O Laboratório Langmuir de Pesquisa Atmosférica perto de Socorro, Novo México , foi nomeado em sua homenagem, assim como o periódico da American Chemical Society para ciências de superfície chamado Langmuir .

Biografia

Primeiros anos

Irving Langmuir nasceu no Brooklyn , Nova York, em 31 de janeiro de 1881. Ele foi o terceiro dos quatro filhos de Charles Langmuir e Sadie, nascida Comings. Durante sua infância, os pais de Langmuir o encorajaram a observar cuidadosamente a natureza e manter um registro detalhado de suas várias observações. Quando Irving tinha onze anos, descobriu-se que ele tinha problemas de visão. Quando esse problema foi corrigido, detalhes que antes o haviam escapado foram revelados e seu interesse pelas complicações da natureza aumentou.

Durante sua infância, Langmuir foi influenciado por seu irmão mais velho, Arthur Langmuir. Arthur era um químico pesquisador que encorajou Irving a ter curiosidade sobre a natureza e como as coisas funcionam. Arthur ajudou Irving a montar seu primeiro laboratório de química no canto de seu quarto e ficou contente em responder às inúmeras perguntas que Irving faria. Os hobbies de Langmuir incluíam montanhismo , esqui , pilotar seu próprio avião e música clássica . Além de seu interesse profissional na política de energia atômica, ele se preocupava com a conservação da natureza.

Educação

Langmuir c. 1900

Langmuir frequentou várias escolas e institutos na América e em Paris (1892-1895) antes de se formar no ensino médio na Chestnut Hill Academy (1898), uma escola particular de elite localizada na afluente área de Chestnut Hill , na Filadélfia. Ele se formou como bacharel em engenharia metalúrgica ( Met.E. ) pela Columbia University School of Mines em 1903. Ele obteve seu PhD em 1906 com Friedrich Dolezalek em Göttingen , por pesquisas feitas usando o " Nernst glower ", um lâmpada elétrica inventada por Nernst. Sua tese de doutorado foi intitulada "Sobre a recombinação parcial de gases dissolvidos durante o resfriamento". Mais tarde, ele fez um trabalho de pós-graduação em química. Langmuir então lecionou no Stevens Institute of Technology em Hoboken, New Jersey , até 1909, quando começou a trabalhar no laboratório de pesquisa da General Electric ( Schenectady, New York ).

Pesquisa

Langmuir (centro) em 1922 em seu laboratório na GE, mostrando ao pioneiro do rádio Guglielmo Marconi (à direita) um novo tubo triodo de 20 kW
Pliotron da General Electric Company

Suas contribuições iniciais para a ciência vieram de seu estudo de lâmpadas (uma continuação de seu trabalho de doutorado). Seu primeiro grande desenvolvimento foi o aprimoramento da bomba de difusão , que acabou levando à invenção do retificador de alto vácuo e dos tubos amplificadores. Um ano depois, ele e o colega Lewi Tonks descobriram que a vida útil de um filamento de tungstênio poderia ser bastante prolongada enchendo o bulbo com um gás inerte , como argônio , sendo o fator crítico (esquecido por outros pesquisadores) a necessidade de limpeza extrema em todas as etapas do processo. Ele também descobriu que torcer o filamento em uma bobina apertada melhorava sua eficiência. Esses foram desenvolvimentos importantes na história da lâmpada incandescente . Seu trabalho em química de superfície começou neste ponto, quando ele descobriu que o hidrogênio molecular introduzido em um bulbo de filamento de tungstênio dissociado em hidrogênio atômico e formou uma camada de um átomo de espessura na superfície do bulbo.

Seu assistente na pesquisa de tubos de vácuo era seu primo William Comings White .

À medida que continuou a estudar filamentos no vácuo e em diferentes ambientes gasosos, ele começou a estudar a emissão de partículas carregadas de filamentos quentes ( emissão termiônica ). Ele foi um dos primeiros cientistas a trabalhar com plasmas e foi o primeiro a chamar esses gases ionizados por esse nome porque o lembravam do plasma sanguíneo . Langmuir e Tonks descobriram ondas de densidade de elétrons em plasmas que agora são conhecidos como ondas de Langmuir .

Ele introduziu o conceito de temperatura do elétron e em 1924 inventou o método diagnóstico para medir a temperatura e a densidade com uma sonda eletrostática, agora chamada de sonda Langmuir e comumente usada em física de plasma. A corrente de uma ponta de sonda polarizada é medida em função da voltagem polarizada para determinar a temperatura e densidade do plasma local. Ele também descobriu o hidrogênio atômico , que utilizou ao inventar o processo de soldagem do hidrogênio atômico ; a primeira solda de plasma já feita. Desde então, a soldagem a plasma foi desenvolvida para a soldagem a arco de gás tungstênio .

Em 1917, ele publicou um artigo sobre a química dos filmes de óleo que mais tarde se tornou a base para a entrega do Prêmio Nobel de Química de 1932. Langmuir teorizou que os óleos consistindo de uma cadeia alifática com um grupo terminal hidrofílico (talvez um álcool ou ácido ) eram orientados como um filme de uma molécula de espessura sobre a superfície da água, com o grupo hidrofílico na água e as cadeias hidrofóbicas agrupadas em a superfície. A espessura do filme pode ser facilmente determinada a partir do volume e área conhecidos do óleo, o que permitiu a investigação da configuração molecular antes que as técnicas espectroscópicas estivessem disponíveis.

Anos depois

Após a Primeira Guerra Mundial, Langmuir contribuiu para a teoria atômica e a compreensão da estrutura atômica, definindo o conceito moderno de conchas de valência e isótopos .

Langmuir foi presidente do Institute of Radio Engineers em 1923.

Com base em seu trabalho na General Electric, John B. Taylor desenvolveu um detector de feixes ionizantes de metais alcalinos, hoje denominado detector Langmuir-Taylor . Em 1927, ele foi um dos participantes da quinta Conferência Solvay de Física, realizada no International Solvay Institute for Physics, na Bélgica.

Ele se juntou a Katharine B. Blodgett para estudar filmes finos e adsorção de superfície. Eles introduziram o conceito de monocamada (uma camada de material com uma molécula de espessura) e a física bidimensional que descreve tal superfície. Em 1932, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química "por suas descobertas e investigações em química de superfície ". Em 1938, os interesses científicos de Langmuir começaram a se voltar para a ciência atmosférica e a meteorologia . Uma de suas primeiras aventuras, embora tangencialmente relacionada, foi uma refutação da afirmação do entomologista Charles HT Townsend de que a mosca-bota voava a velocidades de mais de 800 milhas por hora. Langmuir estimou a velocidade da mosca em 25 milhas por hora.

Depois de observar leiras de algas marinhas à deriva no Mar dos Sargaços, ele descobriu uma circulação superficial impulsionada pelo vento no mar. Agora é chamada de circulação Langmuir .

Casa de Langmuir em Schenectady

Durante a Segunda Guerra Mundial , Langmuir trabalhou no aprimoramento do sonar naval para detecção de submarinos e, posteriormente, no desenvolvimento de telas de proteção contra fumaça e métodos para degelo de asas de aeronaves. Esta pesquisa o levou a teorizar que a introdução de gelo seco e iodeto em uma nuvem suficientemente úmida de baixa temperatura poderia induzir a precipitação ( semeação de nuvem ); embora na prática frequente, particularmente na Austrália e na República Popular da China, a eficiência dessa técnica permanece controversa hoje.

Em 1953, Langmuir cunhou o termo " ciência patológica ", descrevendo pesquisas conduzidas de acordo com o método científico , mas contaminadas por preconceitos inconscientes ou efeitos subjetivos. Isso contrasta com a pseudociência , que não tem a pretensão de seguir o método científico. Em seu discurso original, ele apresentou PES e discos voadores como exemplos de ciência patológica; desde então, o rótulo foi aplicado à poliagua e fusão a frio .

Sua casa em Schenectady foi designada um marco histórico nacional em 1976.

Vida pessoal

Langmuir foi casado com Marion Mersereau (1883–1971) em 1912 com quem adotou dois filhos: Kenneth e Barbara. Depois de uma curta doença, ele morreu em Woods Hole, Massachusetts, de um ataque cardíaco em 16 de agosto de 1957. Seu obituário foi publicado na primeira página do The New York Times .

Em suas opiniões religiosas, Langmuir era um agnóstico.

Em ficção

De acordo com o autor Kurt Vonnegut , Langmuir foi a inspiração para seu cientista fictício Dr. Felix Hoenikker no romance Cat's Cradle . A invenção do personagem de gelo-nove eventualmente destruiu o mundo ao semear uma nova fase de água gelada (semelhante em nome apenas a Ice IX ). Langmuir havia trabalhado com o irmão de Vonnegut, Bernard Vonnegut, da General Electric, na semeadura de cristais de gelo para diminuir ou aumentar a chuva ou tempestades.

Honras

Patentes

Veja também

Referências

links externos