Grove, William Robert

(Swansea, Galles, 11 luglio 1811; Londra, Inghilterra, 1 agosto 1896)

elettrochimica, fisica

Grove era l’unico figlio di John Grove, magistrato e vice tenente per Glamorganshire, e di sua moglie, Anne Bevan. Fu educato privatamente e al Brasenose College di Oxford, laureandosi B. A. nel 1832 e M. A. nel 1835. Divenne avvocato, ma a quanto pare a causa di problemi di salute passò presto dalla legge alla scienza, verso la quale aveva sempre avuto un’inclinazione. Ben presto si guadagnò una reputazione nella scienza relativamente nuova ma in rapida crescita dell’elettrochimica, in particolare con il suo sviluppo della cella Grove, una forma migliorata di cella voltaica che divenne molto popolare. È stato usato, ad esempio, da Faraday nelle sue dimostrazioni di conferenze presso l’Istituzione reale.

Grove è stato eletto membro della Royal Society nel 1840 e dal 1841 al 1846 è stato professore di filosofia sperimentale presso l’Istituzione di Londra. Nel 1837 aveva sposato Emma Maria Powles, che morì nel 1879; avevano due figli e quattro figlie. Al fine di soddisfare le esigenze finanziarie imposte da una famiglia in crescita, anche se senza abbandonare del tutto le attività scientifiche, Grove tornò alla pratica della legge e divenne un Queen’s Counsel nel 1853. Nel 1856 difese William Palmer, il “Rugeley poisoner”, in un famoso processo per omicidio. Divenne giudice nel 1871, e sebbene si pensasse che la sua conoscenza speciale sarebbe stata particolarmente preziosa nel processare casi di violazione di brevetti, si è riscontrato che si interessava più all’argomento del brevetto, a volte suggerendo miglioramenti, che agli aspetti legali del caso.

Uno dei principali difetti delle prime celle di zinco-rame era la polarizzazione, dovuta all’accumulo di un film di bolle di idrogeno sulla superficie della piastra di rame—questo film non solo aveva un’alta resistenza, indebolendo così la corrente, ma produceva un emf posteriore. La polarizzazione fu superata in una certa misura già nel 1829 da Antoine-César Becquerel, che utilizzò due liquidi separati da una partizione porosa. Nella prima applicazione pratica del principio a due liquidi, ideato da J. F. Daniell, la soluzione di solfato di rame a contatto con la piastra di rame è stata separata dall’acido solforico contenente la piastra di zinco mediante terracotta non smaltata. Questa disposizione ha dato un emf ragionevolmente costante di circa 1,1 volt.1

Dopo aver messo in relazione una serie di sperimenti2 utilizzando diversi metalli ed elettroliti e diversi contenitori, Grove descrisse quella che sarebbe diventata la forma standard della sua batteria, costituita da zinco in acido solforico diluito e platino in acido nitrico concentrato (o una miscela di acidi nitrici e solforici), dando una emf di quasi due volt. Nel 1841 il platino fu sostituito dal carbonio nell’adattamento di Bunsen della cellula.

È importante che la cella sopra descritta non debba essere confusa con quella che Grove chiamò la sua “batteria a gas”, che era, di fatto, la prima cella a combustibile; le sue possibilità sono state sfruttate solo di recente. In un poscritto alla lettera che descrive i suoi primi esperimenti di voltaic cellule, Grove descritto come, quando provette di idrogeno e ossigeno sono stati separatamente posto su due strisce in platino, sigillato e proiettare attraverso il fondo di un recipiente di vetro contenente acido solforico diluito, in modo che la metà di ogni striscia è stata in contatto con l’acido e la metà esposti al gas, corrente scorreva un filo di collegamento alla proiezione di estremità.3 In esperimenti successivi Grove ottenuto una corrente potente utilizzando idrogeno e cloro, e correnti apprezzabili con altre coppie di gas. Grove si rese conto che l’energia elettrica derivava dall’energia chimica liberata quando idrogeno e ossigeno si combinavano e che questa energia elettrica poteva essere utilizzata per decomporre l’acqua (eseguiva infatti l’elettrolisi dell’acqua con la corrente della sua batteria a gas). Questa realizzazione stimolò i pensieri che lo coinvolgevano da tempo: “Questa batteria stabilisce che i gas nel combinare e acquisire una forma liquida evolvono una forza sufficiente per decomporre un liquido simile e farlo acquisire una forma gassosa. Questo è a mio avviso l’effetto più interessante della batteria; mostra un esempio così bello della correlazione delle forze naturali.”4

Il concetto alla base di questa osservazione fu brevemente enunciato in una conferenza tenuta nel gennaio 1842 sul progresso della scienza fisica dall’apertura dell’Istituzione di Londra e fu poi sviluppato in una serie di conferenze tenute durante l’anno successivo. La sostanza di queste lezioni costituiva il materiale per il libro di Grove, Sulla correlazione delle forze fisiche, pubblicato per la prima volta nel 1846. Nuovo materiale è stato aggiunto a ciascuna delle cinque edizioni successive. Il lavoro è stato una prima affermazione del principio della conservazione dell’energia, uno dei tanti in questo tempo5.

Descrivere, nel 1845, alcuni esperimenti che aveva eseguito quattro o cinque anni prima sulla possibilità di utilizzare l’arco di illuminazione nelle miniere, Grove ha sostenuto che la sua mancanza di successo lo ha portato all’idea di sigillare un elica del filo di platino in un recipiente di vetro e innescarle da una corrente elettrica; il dispositivo sembra essere stata la prima forma di filamento lamp6.

Nel 1846 Grove diede la prima prova sperimentale di dissociazione. Mostrò che il vapore a contatto con un filo di platino fortemente riscaldato era dissociato in idrogeno e ossigeno. Ha anche dimostrato che le reazioni

CO2 + H2 = CO + H2O

CO + H2O = CO2 + H2

potrebbero avvenire nelle stesse condizioni. Egli ha espresso l’opinione che il filo di platino semplicemente reso l’equilibrio chimico instabile e che i gas stessi ripristinati ad un equilibrio stabile secondo le circostanze. Tra le altre osservazioni, ha prima attirato l’attenzione sull’aspetto striato di gas rarefatti nei tubi di scarico.

Grove era uno dei membri originali della Chemical Society, e all’incontro del giubileo del 1891 disse: “Da parte mia, devo dire che la scienza per me generalmente cessa di essere interessante man mano che diventa utile.”

C’è quindi forse un po ‘ di ironia nel fatto che così gran parte del suo lavoro ha portato a importanti conseguenze pratiche, eppure il suo contributo al concetto di risparmio energetico (per il quale, è chiaro dalle prefazioni alle successive edizioni del suo libro, si sentiva insufficientemente accreditato) è stato oscurato dal lavoro di altri. Membro del Consiglio della Royal Society nel 1846 e nel 1847 e uno dei suoi segretari nei due anni successivi, ha svolto un ruolo di primo piano nel movimento di riforma della società.7 Fu nominato cavaliere nel 1872.

NOTE

1. Grove ha negato che le idee che hanno portato allo sviluppo della sua cella dovuto nulla a Daniell, una negazione che ha portato ad un forte scambio di lettere tra i due uomini: vedi Philosophical Magazine, 20 (1842), 294-304: 21 (1842), 333-335, 421-422; 22 (1843), 32-35.

2. L’evoluzione della cellula è descritta nei documenti elencati nella bibliografia. Il conto più completo dei suoi perfezionamenti e modalità di azione è in Philosophical Magazine, 15 (1839), 287-293.

3. Per una spiegazione in termini moderni e il significato attuale di questo esperimento, vedi K. R. Webb, “Sir William Robert Grove (1811-1896) e le Origini della Cella a Combustibile”, in Rivista della Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; J. W. Gardner, Elettricità, Senza Dinamo (Harmondsworth, 1963), pp. 42 e 49 ff.

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

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

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

BIBLIOGRAFIA

I. Opere originali. L’unico libro di Grove è Sulla correlazione delle forze fisiche (London, 1846; 6th ed., con ristampe di molti dei documenti di Grove, 1874). I suoi documenti sono elencati nel Royal Society Catalogue of Scientific Papers, III (Londra, 1869), 31-33. I principali documenti sulla cella di Grove sono “On Voltaic Series and the Combination of Gass by Platinum”, in Philosophical Magazine, 14 (1839), 127-130 (vedi 129-130 per il postscript che descrive i primi esperimenti sulla “batteria a gas”); ” Su una nuova combinazione voltaica”, ibid., 388-390; e” Su una piccola batteria voltaica di grande energia Alcune osservazioni su combinazioni Voltaic e forme di disposizione; e sulla inattività di un elettrodo positivo di rame in acido nitro-solforico, ” ibid., 15 (1839), 287–293. Vedi anche Relazione della Nona riunione della British Association for the Advancement of Science Tenutasi a Birmingham nel mese di agosto 1839 (Londra, 1840), pp. 36-38. I documenti sulla batteria a gas sono “Su una batteria voltaica gassosa”, in Philosophical Magazine, 21 (1842), 417-420; e “Sulla batteria voltaica del gas”, in Philosophical Transactions of the Royal Society, 133 (1843), 91-112; 135 , (1845), 351-361.

Altri documenti di cui al testo “Sull’Applicazione del Fotovoltaico Accensione di Illuminazione Miniere”, in Rivista Filosofica, 27 (1845), 442-446 “Su Alcuni Fenomeni di Voltaic di Accensione, e la Decomposizione di Acqua Nella sua componente di Gas da Riscaldamento” in philosophical Transactions della Royal Society, 137 ( 1847) 1-21; e “Sul Elettro-Chimici Polarità del Gas,” ibid., 142 (1852), 87-101 (la prima menzione della sua osservazione di “striae” appare alla fine di questo documento). Vedi anche “Sulle Strie visto nella scarica elettrica nel vuoto,” in Philosophical Magazine, 16 (1858), 18-22; e “Sulla scarica elettrica e la sua stratificato Aspetto in Rarefied Media,” in Proceedings of the Royal Institution of Great Britain, 3 (1858-1862), 5-10.

II. Letteratura secondaria. Su Grove e il suo lavoro, vedi il breve necrologio di A. Gray in Nature, 54 (1896), 393-394; K. R. Webb, “Sir William Robert Grove (1811-1896) e le Origini della Cella a Combustibile”, in Rivista della Royal Institute of Chemistry, 85 (1961), 291-293; J. G. Crowther, “William Robert Grove” in Statisti della Scienza di Londra, 1965), pp. 77-101, che si occupa prevalentemente di Grove contributi verso le riforme e la Royal Society.

E. L. Scott

(Swansea, Galles, 11 luglio 1811; Londra, Inghilterra, 1 agosto 1896) elettrochimica, fisica Grove era l’unico figlio di John Grove, magistrato e vice tenente per Glamorganshire, e di sua moglie, Anne Bevan. Fu educato privatamente e al Brasenose College di Oxford, laureandosi B. A. nel 1832 e M. A. nel 1835. Divenne avvocato, ma a quanto…

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