Grove, Robert

(født 11. Juli 1811; d. London, England, 1.August 1896)

elektrokemi, fysik

Grove var den eneste søn af John Grove, dommer og viceløjtnant for Glamorganshire, og hans kone, Anne Bevan. Han blev uddannet privat og på Brasenose College, eksamen B. A. i 1832 og M. A. I 1835. Han blev advokat, men tilsyneladende på grund af dårligt helbred vendte han sig snart fra lov til videnskab, som han altid havde haft en tilbøjelighed til. Han fik hurtigt et ry i den forholdsvis nye, men hurtigt voksende videnskab om elektrokemi, især med sin udvikling af Grove cell, en forbedret form for voltaisk celle, som blev meget populær. Det blev for eksempel brugt af Faraday i hans forelæsningsdemonstrationer på Royal Institution.Grove blev valgt til medlem af Royal Society i 1840 og fra 1841 til 1846 var professor i eksperimentel filosofi ved London Institution. I 1837 havde han giftet sig med Emma Maria, der døde i 1879; de havde to sønner og fire døtre. For at imødekomme de økonomiske behov, som en voksende familie pålagde, men uden helt at opgive videnskabelige sysler, vendte Grove tilbage til lovpraksis og blev dronningens Råd i 1853. I 1856 forsvarede han Vilhelm Palmer,” Rugeley poisoner”, i en berømt mordsag. Han blev Dommer i 1871, og selvom man mente, at hans særlige viden ville være særlig værdifuld i forsøg på sager, der involverede krænkelse af patenter, blev det konstateret, at han blev mere interesseret i emnet for patentet og undertiden antydede forbedringer end i de blotte juridiske aspekter af sagen.

en af de vigtigste defekter i de tidlige sinc-kobberceller var polarisering på grund af akkumuleringen af en film af hydrogenbobler på overfladen af kobberpladen—denne film havde ikke kun en høj modstand, hvilket svækkede strømmen, men producerede en back emf. Polarisering blev overvundet til en vis grad allerede i 1829 af Antoine-C Krissar Beckerel, der brugte to væsker adskilt af en porøs skillevæg. I den første praktiske anvendelse af det to-flydende princip, udtænkt af J. F. Daniell, blev kobbersulfatopløsningen i kontakt med kobberpladen adskilt fra svovlsyren indeholdende sinkpladen ved uglaseret fajance. Dette arrangement gav en rimelig konstant emf på omkring 1,1 volt.1

efter at have relateret et antal eksperimenter2 ved hjælp af forskellige metaller og elektrolytter såvel som forskellige beholdere beskrev Grove, hvad der skulle blive standardformen for hans batteri, bestående af sink i fortyndet svovlsyre og platin i koncentreret salpetersyre (eller en blanding af salpetersyre og svovlsyrer), hvilket gav en emf på næsten to volt. I 1841 blev PLATINET erstattet af kulstof i Bunsens tilpasning af cellen.

det er vigtigt, at den ovenfor beskrevne celle ikke forveksles med, hvad Grove kom til at kalde sit “gasbatteri”, som faktisk var den tidligste brændselscelle; dens muligheder er først for nylig blevet udnyttet. I et postscript til brevet, der beskriver hans første eksperimenter med voltaiske celler, Grove beskrev, hvordan, når reagensglas med brint og ilt blev anbragt separat over to platinstrimler, forseglet i og rager ud gennem bunden af en glasbeholder indeholdende fortyndet svovlsyre, så halvdelen af hver strimmel var i kontakt med syren og halvdelen udsat for gassen, en strøm strømmede gennem en ledning, der forbinder de fremspringende ender.3 i efterfølgende eksperimenter opnåede Grove en kraftig strøm ved anvendelse af hydrogen og chlor og mærkbare strømme med andre par gasser. Grove indså, at den elektriske energi skyldtes den kemiske energi, der blev frigivet, når brint og ilt kombineret, og at denne elektriske energi kunne bruges til at nedbryde vand (han udførte faktisk elektrolyse af vand med strøm fra sit gasbatteri). Denne erkendelse stimulerede tanker, der havde engageret ham i nogen tid: “dette batteri fastslår, at gasser ved at kombinere og erhverve en flydende form udvikler tilstrækkelig kraft til at nedbryde en lignende væske og få den til at erhverve en gasform. Dette er efter min mening den mest interessante effekt af batteriet; det udviser et så smukt eksempel på sammenhængen mellem naturlige kræfter.”4

konceptet bag denne observation blev først kort beskrevet i et foredrag, der blev holdt i Januar 1842 om fremskridt inden for fysisk videnskab siden åbningen af London Institution og blev derefter udviklet i en række foredrag, der blev holdt i løbet af det følgende år. Indholdet af disse forelæsninger udgjorde materialet til Grove ‘ s bog om sammenhængen mellem fysiske kræfter, der først blev offentliggjort i 1846. Nyt materiale blev tilføjet til hver af de fem efterfølgende udgaver. Arbejdet var en tidlig erklæring om princippet om bevarelse af energi, en af flere på omkring dette tidspunkt5.Grove beskrev i 1845 nogle eksperimenter, som han havde udført fire eller fem år tidligere om muligheden for at bruge lysbuebelysning i miner, og hævdede, at hans manglende succes førte ham til ideen om at forsegle en spiral af platinetråd i en glasbeholder og antænde den med en elektrisk strøm; den resulterende enhed ser ud til at have været den tidligste form for glødelampen6.

i 1846 gav Grove det første eksperimentelle bevis på dissociation. Han viste, at damp i kontakt med en stærkt opvarmet platinetråd blev dissocieret til brint og ilt. Han viste også, at reaktionerne

CO2 + H2 = CO + H2O

CO + H2O = CO2 + H2

kunne finde sted under de samme betingelser. Han udtrykte den opfattelse, at platinetråden blot gjorde den kemiske ligevægt ustabil, og at gasserne gendannede sig til en stabil ligevægt alt efter omstændighederne. Blandt andre observationer henledte han først opmærksomheden på det stribede udseende af sjældne gasser i udløbsrør.

Grove var et af de oprindelige medlemmer af Chemical Society, og på jubilæumsmødet i 1891 sagde han: “for min del må jeg sige, at videnskaben for mig generelt ophører med at være interessant, da den bliver nyttig.”

Der er derfor måske en vis ironi i det faktum, at så meget af hans arbejde førte til vigtige praktiske konsekvenser, alligevel blev hans bidrag til begrebet energibesparelse (som det er tydeligt fra forordene til de successive udgaver af hans bog, han følte, at han ikke var tilstrækkeligt krediteret) overskygget af andres arbejde. Et medlem af Rådet for Royal Society i 1846 og 1847 og en af dets sekretærer i de følgende to år spillede han en førende rolle i samfundets reformbevægelse.7 Han blev riddere i 1872.

noter

1. Grove benægtede, at de ideer, der førte til udviklingen af hans celle, skyldte Daniell noget, en benægtelse, der førte til en skarp brevveksling mellem de to mænd: se filosofisk magasin, 20 (1842), 294-304: 21 (1842), 333-335, 421-422; 22 (1843), 32-35.

2. Cellens udvikling er beskrevet i de papirer, der er anført i bibliografien. Den fulde redegørelse for dens forbedringer og handlingsmåde er i filosofisk magasin, 15 (1839), 287-293.

3. For en forklaring i moderne termer og den moderne betydning af dette eksperiment, se K. R. B, “Sir Robert Grove (1811-1896) og Brændselscellens oprindelse”, i Journal of the Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; og J. V. Gardner, elektricitet uden dynamoer (Harmondsværd, 1963), s.42 og 49 ff.

4.Filosofisk Magasin, 21 (1842), 420.

6.Filosofisk Magasin, 27 (1845), 442-446.

7. Se H. Lyons, Royal Society 1660-1940 (Cambridge, 1944), s.259 ff.

bibliografi

I. originale værker. Grove ‘ s eneste bog er om sammenhængen mellem fysiske kræfter (London, 1846; 6.udgave., med genoptryk af mange af Grove ‘ s papirer, 1874). Hans papirer er opført i Royal Society Katalog over videnskabelige artikler, III (London, 1869), 31-33. De vigtigste papirer på Grove cell er “On Voltaic Series and the Combination of Gases By Platinum”, i filosofisk magasin, 14 (1839), 127-130 (se 129-130 for postscript, der beskriver de første eksperimenter på “gasbatteriet”); “På en ny Voltaisk kombination,” ibid., 388-390; og ” på et lille Voltaisk batteri med stor energi nogle observationer af voltaiske kombinationer og former for Arrangement; og på inaktiviteten af en Kobberpositiv elektrode i Nitro-svovlsyre,” ibid., 15 (1839), 287–293. Se også Rapport fra det niende møde i British Association for Advancement of Science afholdt i Birmingham i August 1839 (London, 1840), s.36-38. Papirer om gasbatteriet er “på et gasformigt Voltaisk batteri”, i filosofisk magasin, 21 (1842), 417-420; og “på Gas Voltaic batteri,” i filosofiske transaktioner af Royal Society, 133 (1843), 91-112; 135 , (1845), 351-361.

andre papirer, der er nævnt i teksten, er “om anvendelse af Voltaisk tænding til belysning af miner”, i filosofisk magasin, 27 (1845), 442-446 “om visse fænomener Voltaisk tænding og nedbrydning af vand i dets bestanddele ved varme,” i Philosophical Transactions of the Royal Society, 137 ( 1847) 1-21; og “om den elektrokemiske polaritet af gasser”, ibid., 142 (1852), 87-101 (den første omtale af hans observation af “striae” vises i slutningen af dette papir). Se også “på Striae set i den elektriske udladning i vakuum”, i filosofisk magasin, 16 (1858), 18-22; og “om den elektriske udladning og dens stratificerede udseende i sjældne medier”, i Proceedings of the Royal Institution of Great Britain, 3 (1858-1862), 5-10.

II. sekundær litteratur. På Grove og hans arbejde, Se den korte nekrologmeddelelse af A. Gray in Nature, 54 (1896), 393-394; K. R. Robert Grove (1811-1896) og oprindelsen af brændselscellen,” i Journal of the Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; og J. G. Krather, “Vilhelm Robert Grove,” i statsmænd for videnskab (London, 1965), s.77-101, der hovedsageligt vedrører Grove ‘ s bidrag til reformerne i Royal Society.

E. L. Scott

(født 11. Juli 1811; d. London, England, 1.August 1896) elektrokemi, fysik Grove var den eneste søn af John Grove, dommer og viceløjtnant for Glamorganshire, og hans kone, Anne Bevan. Han blev uddannet privat og på Brasenose College, eksamen B. A. i 1832 og M. A. I 1835. Han blev advokat, men tilsyneladende på grund af…

(født 11. Juli 1811; d. London, England, 1.August 1896) elektrokemi, fysik Grove var den eneste søn af John Grove, dommer og viceløjtnant for Glamorganshire, og hans kone, Anne Bevan. Han blev uddannet privat og på Brasenose College, eksamen B. A. i 1832 og M. A. I 1835. Han blev advokat, men tilsyneladende på grund af…

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.