Grove, William Robert

(Swansea, Gales, 11 de julio de 1811; Londres, Inglaterra, 1 de agosto de 1896)

electroquímica, física

Grove fue el único hijo de John Grove, magistrado y teniente adjunto de Glamorganshire, y su esposa, Anne Bevan. Se educó en privado y en Brasenose College, Oxford, donde se graduó en 1832 y en 1835. Se convirtió en abogado, pero al parecer, debido a su mala salud, pronto pasó de la ley a la ciencia, hacia la que siempre había tenido una inclinación. Pronto ganó una reputación en la relativamente nueva pero de rápido crecimiento ciencia de la electroquímica, particularmente con su desarrollo de la célula Grove, una forma mejorada de célula voltaica que se hizo muy popular. Fue utilizado, por ejemplo, por Faraday en sus demostraciones de conferencias en la Royal Institution.Grove fue elegido miembro de la Royal Society en 1840 y de 1841 a 1846 fue profesor de filosofía experimental en la London Institution. En 1837 se casó con Emma Maria Powles, que murió en 1879; tuvieron dos hijos y cuatro hijas. Con el fin de satisfacer las necesidades financieras impuestas por una familia en crecimiento, aunque sin abandonar por completo las actividades científicas, Grove regresó a la práctica de la ley y se convirtió en un Consejo de la Reina en 1853. En 1856 defendió a William Palmer, el “envenenador Rugeley”, en un famoso juicio por asesinato. Se convirtió en juez en 1871, y aunque se pensó que su conocimiento especial sería particularmente valioso en el juicio de casos de infracción de patentes, se encontró que se interesó más en el tema de la patente, a veces sugiriendo mejoras, que en los aspectos legales del caso.

Uno de los principales defectos de las primeras células de zinc-cobre fue la polarización, debido a la acumulación de una película de burbujas de hidrógeno en la superficie de la placa de cobre: esta película no solo tenía una alta resistencia, debilitando así la corriente, sino que produjo un campo electromagnético posterior. La polarización fue superada en cierta medida ya en 1829 por Antoine-César Becquerel, que usó dos líquidos separados por una partición porosa. En la primera aplicación práctica del principio de dos líquidos, ideado por J. F. Daniell, la solución de sulfato de cobre en contacto con la placa de cobre se separó del ácido sulfúrico que contenía la placa de zinc mediante barro sin esmaltar. Esta disposición dio un campo electromagnético razonablemente constante de aproximadamente 1,1 voltios.1

Después de relacionar una serie de experimentos2 utilizando diferentes metales y electrolitos, así como diferentes recipientes, Grove describió lo que se convertiría en la forma estándar de su batería, que consistía en zinc en ácido sulfúrico diluido y platino en ácido nítrico concentrado (o una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico), dando un campo electromagnético de casi dos voltios. En 1841, el platino fue reemplazado por carbono en la adaptación de Bunsen de la célula.

Es importante que la célula descrita anteriormente no se confunda con lo que Grove llegó a llamar su “batería de gas”, que fue, de hecho, la primera célula de combustible; sus posibilidades solo se han explotado recientemente. En una posdata de la carta que describe sus primeros experimentos con células voltaicas, Grove describió cómo, cuando los tubos de ensayo de hidrógeno y oxígeno se colocaron por separado sobre dos tiras de platino, selladas y proyectadas a través del fondo de un recipiente de vidrio que contenía ácido sulfúrico diluido, de modo que la mitad de cada tira estaba en contacto con el ácido y la mitad expuesta al gas, una corriente fluía a través de un cable que conectaba los extremos salientes.3 En experimentos posteriores, Grove obtuvo una corriente poderosa utilizando hidrógeno y cloro, y corrientes apreciables con otros pares de gases. Grove se dio cuenta de que la energía eléctrica era el resultado de la energía química liberada cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinaban y que esta energía eléctrica podía usarse para descomponer el agua (de hecho, llevó a cabo la electrólisis del agua con la corriente de su batería de gas). Esta comprensión estimuló pensamientos que le habían estado interesando durante algún tiempo: “Esta batería establece que los gases al combinar y adquirir una forma líquida desarrollan la fuerza suficiente para descomponer un líquido similar y hacer que adquiera una forma gaseosa. Este es, en mi opinión, el efecto más interesante de la batería; exhibe un ejemplo tan hermoso de la correlación de fuerzas naturales.”4

El concepto subyacente a esta observación se enunció por primera vez brevemente en una conferencia dada en enero de 1842 sobre el progreso de la ciencia física desde la apertura de la Institución de Londres y luego se desarrolló en una serie de conferencias impartidas durante el año siguiente. La sustancia de estas conferencias constituyó el material para el libro de Grove, Sobre la Correlación de las Fuerzas Físicas, publicado por primera vez en 1846. Se añadió nuevo material a cada una de las cinco ediciones siguientes. El trabajo fue una declaración temprana del principio de la conservación de la energía, uno de los varios en este tiempo5.

Describiendo, en 1845, algunos experimentos que había llevado a cabo cuatro o cinco años antes sobre la posibilidad de usar iluminación de arco en minas, Grove afirmó que su falta de éxito lo llevó a la idea de sellar una hélice de alambre de platino en un recipiente de vidrio y encenderlo por una corriente eléctrica; el dispositivo resultante parece haber sido la forma más antigua de la lámpara de filamento6.

En 1846 Grove dio la primera prueba experimental de disociación. Demostró que el vapor en contacto con un alambre de platino fuertemente calentado se disociaba en hidrógeno y oxígeno. Él también mostró que las reacciones

CO2 + H2 = CO + H2O

CO + H2O = CO2 + H2

podría tener lugar en las mismas condiciones. Expresó la opinión de que el alambre de platino simplemente hacía inestable el equilibrio químico y que los gases se restauraban a un equilibrio estable de acuerdo con las circunstancias. Entre otras observaciones, primero llamó la atención sobre la apariencia estriada de gases enrarecidos en los tubos de descarga.

Grove fue uno de los miembros originales de la Sociedad Química, y en la reunión del jubileo en 1891 dijo: “Por mi parte, debo decir que la ciencia para mí generalmente deja de ser interesante a medida que se vuelve útil.”

Por lo tanto, tal vez haya cierta ironía en el hecho de que gran parte de su trabajo condujo a importantes consecuencias prácticas, sin embargo, su contribución al concepto de conservación de energía (para la cual, es evidente a partir de los prefacios de las sucesivas ediciones de su libro, sintió que no se le acreditaba lo suficiente) fue eclipsada por el trabajo de otros. Miembro del Consejo de la Royal Society en 1846 y 1847 y uno de sus secretarios en los dos años siguientes, desempeñó un papel destacado en el movimiento de reforma de la sociedad.7 Fue nombrado caballero en 1872.

NOTAS

1. Grove negó que las ideas que llevaron al desarrollo de su celda le debían algo a Daniell, una negación que llevó a un agudo intercambio de cartas entre los dos hombres: ver Revista Filosófica, 20 (1842), 294-304: 21 (1842), 333-335, 421-422; 22 (1843), 32-35.

2. La evolución de la célula se describe en los artículos enumerados en la bibliografía. El relato más completo de sus refinamientos y modo de acción está en Philosophical Magazine, 15 (1839), 287-293.

3. Para una explicación en términos modernos y el significado contemporáneo de este experimento, ver K. R. Webb, “Sir William Robert Grove (1811-1896) and the Origins of the Fuel Cell”, en Journal of the Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; y J. W. Gardner, Electricity Without Dynamos (Harmondsworth, 1963), pp.42 y 49 y ss.

4.Philosophical Magazine, 21 (1842), 420.

6.Philosophical Magazine, 27 (1845), 442-446.

7. Véase H. Lyons, The Royal Society 1660-1940 (Cambridge, 1944), pp. 259 y ss.

BIBLIOGRAFÍA

I. Obras Originales. El único libro de Grove es Sobre la Correlación de Fuerzas Físicas (Londres, 1846; 6a ed., con reimpresiones de muchos de los papeles de Grove, 1874). Sus artículos están listados en el Catálogo de Artículos Científicos de la Royal Society, III (Londres, 1869), 31-33. Los documentos principales sobre la celda de Grove son “Sobre Series Voltaicas y la combinación de Gases por Platino”, en Philosophical Magazine, 14 (1839), 127-130 (ver 129-130 para la posdata que describe los primeros experimentos con la “batería de gas”); “En una Nueva Combinación Voltaica”, ibid., 388-390; y “Sobre una Pequeña Batería Voltaica de Gran Energía, Algunas Observaciones sobre Combinaciones Voltaicas y Formas de Disposición; y sobre la Inactividad de un Electrodo Positivo de Cobre en Ácido Nitrosulfúrico”, ibíd., 15 (1839), 287–293. Véase también el Informe de la Novena Reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, Celebrada en Birmingham en agosto de 1839 (Londres, 1840), págs. 36 a 38. Los artículos sobre la batería de gas son “On a Gaseous Voltaic Battery”, en Philosophical Magazine, 21 (1842), 417-420; y “En la Batería Voltaica de Gas”, en las transacciones Filosóficas de la Royal Society, 133 (1843), 91-112; 135 , (1845), 351-361.

Otros artículos mencionados en el texto son “On the Application of Voltaic Ignition to Lighting Mines”, en Philosophical Magazine, 27 (1845), 442-446 “On Certain Phenomena of Voltaic Ignition, and the Decomposition of Water Into its Constituent Gases by Heat”, en Philosophical Transactions of the Royal Society, 137 ( 1847) 1-21; y “On the Electro-Chemical Polarity of Gases”, ibíd., 142 (1852), 87-101 (la primera mención de su observación de “estrías” aparece al final de este documento). Véase también “On the Striae Seen in the Electrical Discharge in vacuo”, en Philosophical Magazine, 16 (1858), 18-22; y “On the Electrical Discharge and Its Stratified Appearance in Rarefied Media”, en Proceedings of the Royal Institution of Great Britain, 3 (1858-1862), 5-10.

II. Literatura secundaria. Sobre Grove y su obra, véase el breve obituario de A. Gray en Nature, 54 (1896), 393-394; K. R. Webb,” Sir William Robert Grove (1811-1896) and the Origins of the Fuel Cell”, en Journal of the Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; y J. G. Crowther,” William Robert Grove”, en Statesmen of Science (Londres, 1965), pp.77-101, que se ocupa principalmente de las contribuciones de Grove a las reformas en la Royal Society.

E. L. Scott

(Swansea, Gales, 11 de julio de 1811; Londres, Inglaterra, 1 de agosto de 1896) electroquímica, física Grove fue el único hijo de John Grove, magistrado y teniente adjunto de Glamorganshire, y su esposa, Anne Bevan. Se educó en privado y en Brasenose College, Oxford, donde se graduó en 1832 y en 1835. Se convirtió en…

(Swansea, Gales, 11 de julio de 1811; Londres, Inglaterra, 1 de agosto de 1896) electroquímica, física Grove fue el único hijo de John Grove, magistrado y teniente adjunto de Glamorganshire, y su esposa, Anne Bevan. Se educó en privado y en Brasenose College, Oxford, donde se graduó en 1832 y en 1835. Se convirtió en…

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