İrvinq Lenqmyur

Amerikalı kimyaçı İrvinq Lenqmur 31 yanvar 1881-ci ildə Nyu-Yorkun Bruklin şəhərində anadan olub.^[10] Kolumbiya Universitetində oxuyarkən Lenqmur Mədən İnstitutuna daxil olub, çünki sonradan izah etdiyi kimi, "onlar kimya üzrə yaxşı təməl qoyublar". "Orada mənə kimya şöbəsindən daha çox fizika, fizika şöbəsindən daha çox riyaziyyat öyrətdilər və mən hər üçünü öyrənmək istəyirdim." 1903-cü ildə metallurgiya mühəndisliyi üzrə dərəcəsini aldı və Almaniyaya getdi və orada fiziki kimyaçı Valter Nernstin rəhbərliyi altında Göttingen Universitetində təhsilini davam etdirdi. Göttingendə tədqiqat apararkən Langmuir isti platin məftillə təmasda müxtəlif qazların dissosiasiyasına diqqət yetirdi — bu mövzu elektrik işıqlandırması üzrə gələcək sənaye tədqiqatları ilə sıx əlaqəli idi. 1906-cı ildə Göttingen Universiteti tərəfindən doktorluq dərəcəsinə layiq görüldü.

Kimya və riyazi fizika üzrə iki dərəcə aldıqdan sonra Langmyur bir seçim qarşısında qaldı: böyük qardaşı Artur kimi, karyerasına yüksək gəlirli sənaye kimyası sahəsində başlamaq, yoxsa həyatını fundamental elmi tədqiqatlara həsr etmək. Sonuncunu seçərək Amerikaya qayıtdı və üç il Nyu-Cersi ştatının Hoboken şəhərindəki Stivenson Texnologiya İnstitutunda kimya professoru kimi çalışdı.

Öz tədqiqatları üçün az vaxtı olan Langmuir, 1909-cu ilin yayında MIT-dən ayrılaraq Nyu-Yorkun Schenectady şəhərindəki General Electric Tədqiqat Laboratoriyasına getdi. O dövrdə Willis R. Whitney-in rəhbərlik etdiyi General Electric laboratoriyası sənaye tədqiqatları üçün yeni bir konsepsiya hazırlayırdı. Əvvəlcə elektrik enerjisinin sənaye tətbiqi 19-cu əsrdə akademik alimlər tərəfindən toplanmış biliklər sayəsində gəlir əldə edirdi. Daha sonra, 20-ci əsrin ilk onilliyində General Electric rəhbərliyi şirkətin elmi biliklərin inkişafına töhfə verməli olduğuna qərar verdi. MIT-i bitirdikdən sonra laboratoriyaya gələn Whitney, Langmuirin öz tədqiqat proqramını inkişaf etdirmək istəyini təşviq etdi. Laboratoriyanın elmi tədqiqatlar üçün verdiyi azadlıq və əla imkanlar Langmuirə karyerası boyunca həll edəcəyi mübahisəli və vacib problemlərin tam spektrini açdı.

Onun elmə ilk böyük töhfəsi doktorluq dissertasiyasını hazırlayarkən apardığı tədqiqatlardan irəli gəlmişdir. Bu tədqiqat filamentlərin xüsusiyyətləri və onların müxtəlif qazlarda yanma qabiliyyəti ilə bağlı idi. Langmyur General Electric-də işləməyə başladıqdan üç il sonra elektrik mühəndisləri arasında qüsursuz bir lampanın qüsursuz bir vakuum tələb etməsi barədə yayılmış fikirlərə meydan oxudu. Bunun əvəzinə, o, lampanın azotla doldurulduğu təqdirdə, lampanın digərlərindən daha intensiv və parlaq şəkildə yanacağını nümayiş etdirdi. Yeni lampanın sadəliyi və səmərəliliyi çoxlu miqdarda enerjiyə qənaət etməyə imkan verdi (bu da öz növbəsində istehlakçıların elektrik enerjisi xərclərinə gündə təxminən bir milyon dollar qənaət etməsinə səbəb oldu) və General Electric üçün əhəmiyyətli mənfəət gətirdi.

Lenqmurun vakuum fenomenlərinə olan marağı onu 1916-cı ildə civəli yüksək vakuumlu nasos icad etməsinə səbəb oldu. Bu nasos əvvəllər mövcud olanlardan 100 dəfə daha güclü idi və onunla Lenqmur radiotexnikada istifadə olunan vakuum borularının istehsalı üçün lazım olan aşağı təzyiqləri yarada bildi. Təxminən eyni vaxtda Lenqmur torium oksidi ilə örtülmüş nazik bir volfram təbəqəsini təhlil edərək onun elektron buraxma qabiliyyətini müəyyən etdi. O, volfram filamentinin yalnız bir molekul qalınlığında torium oksidi təbəqəsi ilə örtüldükdə "ən yaxşı davrandığını" aşkar etdi. Bu kəşf Lenqmuru səth fenomenlərini — nazik örtüklərdə və ya səthlərdə müşahidə olunan molekulyar aktivliyi öyrənməyə vadar etdi. Bu effektiv ikiölçülü dünyada o, adsorbsiya və səth gərginliyini, eləcə də maye və bərk maddələrin nazik örtüklərinin davranışını öyrəndi. Adsorbsiya — müəyyən maddələrin digər maddələrin molekullarını öz səthlərində saxlamaq qabiliyyəti — 19-cu əsrdə Şotlandiya kimyaçısı Ceyms Devar və amerikalı fizik Coziya Uillard Gibbs tərəfindən öyrənilmişdir. Lakin, eksperimental nəticələrə əsaslanan ümumiləşdirilmiş bir konsepsiya hələ hazırlanmamışdı.

Atom nəzəriyyəsindəki mövcud irəliləyişlərə əsaslanaraq, Langmuir səthlərin kimyəvi davranışını şahmat lövhəsindəki fiqurlar kimi müəyyən mövqeləri tutan fərdi atomların və molekulların davranışı kimi təsvir etmişdir. O, həmçinin adsorbsiyada altı qüvvənin iştirak etdiyini müəyyən etmişdir: Kulon qüvvələri, molekullararası dipol qüvvələri, valentlik qüvvələri, van der Vaals qüvvələri (Yan Diderik van der Vaalsın adı ilə adlandırılmışdır), doldurulmuş elektron qabıqlarının keçirməzliyindən qaynaqlanan itələmə qüvvələri və Kulon qüvvələrini tarazlayan elektron təzyiqi. Birinci Dünya müharibəsi zamanı Langmuir ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri üçün sualtı aşkarlama sistemi hazırlayarkən səth kimyası tədqiqatlarını dayandırmaq məcburiyyətində qaldı.

Müharibədən sonra Langmuir, xüsusən də kimya və fizikanın kəsişməsindəki məsələlərlə atom quruluşu ilə maraqlanmağa başladı. Nils Borun atom modeli və Gilbert Nyuton Lüisin kimyəvi nəzəriyyələrinə əsaslanan Langmuir, kimyəvi valentliyi (atomların kimyəvi rabitə yaratmaq qabiliyyəti) atom nüvəsini əhatə edən elektron "qabığının" doldurulmasından asılı olaraq təsvir etməklə atom nəzəriyyəsinin inkişafına töhfə vermişdir.

1923-cü ildə Langmuir qazlarda elektrik boşalmalarının xüsusiyyətlərini doqquz illik tədqiqata başladı. O, təcrübələr zamanı son dərəcə güclü alternativ cərəyanlar tətbiq edildikdə əmələ gələn ionlaşmış qaz üçün "plazma" terminini işlədib. O, həmçinin elektron temperaturu nəzəriyyəsini və indi Langmuir zondu adlanan xüsusi bir elektrod istifadə edərək həm elektron temperaturunu, həm də ion sıxlığını ölçmək üçün bir metod hazırladı. İdarə olunan termonüvə birləşməsi ilk dəfə Langmuir tərəfindən təklif edilən plazma nəzəriyyələrinə əsaslanır.

1932-ci ildə Langmuir "səth kimyası sahəsindəki kəşfləri və tədqiqatlarına görə" Kimya üzrə Nobel mükafatına layiq görüldü. Səth kimyasına verdiyi töhfələr bir çox texniki sahələr üçün böyük əhəmiyyət kəsb etdi: biologiyada mürəkkəb virusların öyrənilməsi, kimyada nəhəng molekulların öyrənilməsi və optikada işıq ötürülməsinin öyrənilməsi. Nobel mükafatını aldığı il Langmuir General Electric şirkətində laboratoriya direktoru təyin edildi.

1938-ci ildən təqaüdə çıxana qədər Langmuir özünü təbii dünyanın, xüsusən də atmosferin öyrənilməsinə həsr etdi. O, küləkli dəniz səthində tipik dəniz yosunu nümunəsi olan biçilmiş ot sıralarının əmələ gəlməsini və müxtəlif ölçülü hava maye hissəciklərindən buludların əmələ gəlməsini araşdırdı. İkinci Dünya müharibəsi zamanı Langmuir qoşunları və gəmiləri düşmən müşahidəsindən gizlədən tüstü pərdəsi avadanlıqlarının hazırlanmasında iştirak etdi. Alim həmçinin təyyarələrin donmasının qarşısını almaq üçün metodlar hazırlamaq üzərində çalışdı. Müharibədən sonra Langmuir meteorologiyaya olan ehtirasına qayıtdı və quru buz (bərk karbon qazı) və gümüş yodid istifadə edərək buludların dağılması yolu ilə hava nəzarətinin tərəfdarı oldu.

1912-ci ildə Langmuir Marion Mersereau ilə evləndi. Cütlük yürüyüş, dəniz səyahəti, aviasiya və klassik musiqiyə sevgi kimi maraqları bölüşürdülər. Langmuirlər övladlığa götürülmüş bir oğul və bir qız böyütdülər. Tez-tez mühazirə oxumağa və elmi bilikləri populyarlaşdırmağa dəvət olunan Langmuir elm fəlsəfəsi və elm ilə cəmiyyət arasındakı əlaqə haqqında fikirlərini bölüşməkdən zövq aldı. Onun ən sevdiyi mövzulardan biri "demokratiyanı xarakterizə edən və elmi kəşflər üçün vacib olan azadlıq" idi. O, 16 avqust 1957-ci ildə Massaçusets ştatının Vuds Houl şəhərində vəfat etdi.

Nobel mükafatından əlavə, Langmuir bir çox başqa mükafatlara layiq görülüb, o cümlədən London Kral Cəmiyyətinin Hughes medalı (1918), Amerika İncəsənət və Elmlər Akademiyasının Rumford medalı (1920), Nikols medalı (1920) və Amerika Kimya Cəmiyyətinin Willard Gibbs medalı (1930), Franklin İnstitutunun Franklin medalı (1934) və Elektrik Mühəndisləri İnstitutunun Faraday medalı (1944). O, Milli Elmlər Akademiyasının və London Kral Cəmiyyətinin üzvü, Amerika Kimya Cəmiyyətinin (1929) və Elmin İnkişafı üzrə Amerika Assosiasiyasının (1941) prezidenti olub. Langmuir 15 fəxri dərəcəyə layiq görülüb. Alyaskadakı bir dağ, eləcə də Nyu-York Dövlət Universitetinin Stoni Brukdakı bir kolleci onun adını daşıyır.