Paul Hough Emmett

Paul Hugh Emmett
ilustracja
Data i miejsce urodzenia

22 września 1900
Portland, Oregon

Data śmierci

22 kwietnia 1985

Zawód, zajęcie

chemik (chemia fizyczna, kataliza heterogeniczna, inżynieria chemiczna)

Narodowość

amerykańska

Multimedia w Wikimedia Commons
Strona internetowa

Paul Hough Emmett (ur. 22 września 1900 w Portland w stanie Oregon, zm. 22 kwietnia 1985) – amerykański inżynier chemik (specjalności: chemia fizyczna, inżynieria chemiczna), znany głównie z dokonań dotyczących adsorpcji gazów na powierzchni sorbentów stałych (zob. izoterma BET, metoda BET) i katalizy heterogenicznej, związany z California Institute of Technology, Fixed Nitrogen Research Laboratory (laboratorium Departamentu Rolnictwa USA), Johns Hopkins University; członek National Academy of Sciences od 1955 roku, przyjaciel Linusa Paulinga.

Życiorys[edytuj | edytuj kod]

Dzieciństwo i edukacja[edytuj | edytuj kod]

Urodził się we wrześniu 1900 roku w Portland. Ojciec, John Hugh, był budowniczym kolei i specjalistą w dziedzinie materiałów wybuchowych[1]. Matka, Vina z domu Hutchens[1], zajmowała się domem; często gotowała też posiłki dla grupy 10–40 robotników kolejowych podlegających mężowi. Rodzina często zmieniała miejsce pobytu; przez ponad rok ich domem był wagon kolejowy. Rodzice troszczyli się o zapewnienie synowi spokojnego dzieciństwa i tak dobrego wykształcenia, jak to możliwe[2]. Uczył się w Washington High School w Portland. Do tej szkoły uczęszczał o rok młodszy Linus Pauling (przyszły dwukrotny laureat Nagrody Nobla), z którym się zaprzyjaźnił[a]. Przyjaźń między nimi trwała przez całe życie. Byli też szwagrami[b]. Na ich zainteresowania naukowe, którym również pozostali wierni, wpłynął nauczyciel chemii, William V. Green[4].

Okres studiów[edytuj | edytuj kod]

Emmett i Pauling wybrali ten sam kierunek studiów – inżynierię chemiczną. Studiowali w Oregon Agricultural College (obecnie Oregon State University) w Corvallis. Emmett uzyskał licencjat w czerwcu 1922 roku, a jesienią rozpoczął studia doktorskie w California Institute of Technology (Caltech, CIT), w zakresie chemii fizycznej. Dopiero w Caltech Emmett pokonał lęk przed wystąpieniami publicznymi, który odczuwał w szkole średniej (Arthur Amos Noyes[c] zaprosił go do współpracy w prowadzeniu uczelnianych debat)[2]. Jego opiekunem naukowym był Arthur F. Benton, pochodzący ze szkoły naukowej H.S. Taylora[6], znanego specjalisty w zakresie katalizy[d][4][8].

Tematem pracy doktorskiej Emmetta była reakcja 2H2+O2→2H2O na katalizatorze niklowym i kinetyka redukcji tlenku niklu wodorem. W tym czasie współpracował też z Paulingiem, badając strukturę krystaliczną siarczanu baru[2][9].

Praca zawodowa[edytuj | edytuj kod]

Laboratoryjny adsorber z silikażelem do badań adsorpcji NO2 (Fixed Nitrogen Research Laboratory, F.N.R.L. Waszyngton)

Po uzyskaniu stopnia doktora w 1925 roku Emmett przez rok wykładał w Oregon State College. Wkrótce otrzymał propozycję pracy w Fixed Nitrogen Research Laboratory (U.S. Department of Agriculture w Waszyngtonie. W 1937 roku został zaproszony do organizacji wydziału inżynierii chemicznej w Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa, gdzie kontynuował badania dotyczące adsorpcji[2].

W czasie II wojny światowej uczestniczył w pracach nad bombą atomową w ramach Projektu Manhattan jako członek zespołu laureata Nagrody Nobla z 1934 roku za odkrycie deuteru, Harolda Ureya (rozdzielanie izotopów uranu U-235 i U-238 metodą dyfuzyjną[10]). Został konsultantem w Atomic Energy Laboratory w Oakridge (Tennessee, Hrabstwo Montgomery); pełnił tę funkcję do końca kariery zawodowej. Od grudnia 1944 roku prowadził w Mellon Institute (obecnie część Carnegie Mellon University)[e] liczne eksperymenty, zmierzające do wyjaśnienia przebiegu procesów katalitycznych z użyciem znaczników radioaktywnych. W lipcu 1955 roku został mianowany profesorem chemii W.R. Grace w Hopkins (nauczanie i badania dotyczące katalizy). Został też dożywotnim konsultantem w Davison Chemical Division w W.R. Grace Company[12]. Po odejściu z Hopkins University w 1970 roku wrócił do Portland w stanie Oregon. Przyjął stanowisko profesora wizytującego na wydziale chemii na Uniwersytecie Stanowym w Portland, w którym prowadził kurs katalizy i kierował badaniami. Do ostatniej choroby pisał i publikował prace naukowe[2].

Główne kierunki badań naukowych[edytuj | edytuj kod]

Najbardziej znane są osiągnięcia P. Emmetta dotyczące adsorpcji gazów i par na powierzchni stałych sorbentów – izoterma Brunauera, Emmetta i Tellera, która jest dotychczas podstawą standardowej metody oznaczania powierzchni sorbentów (ISO 9277 Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption BET method[13]).

1
Model adsorpcji wielowarstwowej według Brunauera, Emmetta i Tellera (BET)
2
Porównanie izotermy BET
z izotermą Langmuira

Procesy adsorpcji i desorpcji są często związane z zachodzeniem reakcji chemicznych między adsorbowanymi związkami. Tych zjawisk dotyczyły wykonywane przez Emmetta badania mechanizmów, równowag i szybkości wielu reakcji, przebiegających na granicy gaz-ciało stałe (katalizator, kataliza heterogeniczna). Były to przede wszystkim reakcje o dużym znaczeniu w przemyśle chemicznym, np.:

W czasie badań Paul Emmett opracowywał i stosował nowe techniki badawcze, pozwalające np. identyfikować pośrednie produkty reakcji złożonych, takie jak (zob. sekcja publikacje):

Publikacje[edytuj | edytuj kod]

Paul Emmett jest autorem siedmiotomowej książki Catalysis, wydawanej w latach 1954–1960, oraz ok. 150 publikacji naukowych[14][15], np.[2]:

  • 1924 – The reduction of nickelous and ferric oxides by hydrogen (współautor: A.F. Benton)
  • 1925 – The crystal structure of barite (współautor: L. Pauling)
  • 1929 – Equilibrium in the system Co-H2O-CoO-H2. Free energy changes for the reaction CoO + H2 → Co + H2O (współautor: J.F. Shultz)
  • 1930 – The dissociation pressure of Fe4N (współautorzy: S.B. Hendricks, S. Brunauer)
  • 1931 – Equilibria in the iron-nitrogen system (współautorzy: S. Brunauer, M.E. Jefferson, S.B. Hendricks)
  • 1933 – Gaseous thermal diffusion—the principal cause of discrepancies among equilibrium measurements on the systems Fe3O4-H2-Fe-H2O, Fe3O4-H2-FeO-H2O and FeO-H2-Fe-H2O (współautor: J.F. Shultz)
  • 1934 – The adsorption of nitrogen by iron synthetic ammonia catalysts (współautor: S. Brunauer)
  • 1935 – The use of van der Waals adsorption isotherms in determining the surface area of iron synthetic ammonia catalysts (współautor: S. Brunauer)
  • 1938 – Adsorption of gases in multimolecular layers (współautorzy: S. Brunauer, E. Teller)[16]
  • 1943 – The catalytic hydrogenation of benzene over metal catalysts (współautor: N. Skau)
  • 1944 – The hydrogenation of ethylene, propylene and 2-butane on iron catalysts (współautor: J.B. Gray)
  • 1948 – Some mechanism studies on the Fischer-Tropsch synthesis using 14C (współautorzy: J.T. Kummer, T.W. DeWitt)
  • 1950 – Equilibria in the systems Fe2C-Fe-CH4-H2 and Fe3C-Fe-CH4-H2 (współautorzy: L.C. Browning, T.W. DeWitt)
  • 1951 – Mechanism studies of the Fischer-Tropsch synthesis, the addition of radioactive alcohol (współautorzy: J.T. Kummer, H.H. Podgurski, W.B. Spencer)
  • 1951 – Calculation of thermodynamic functions of adsorbed molecules from adsorption isotherm measurements: Nitrogen on graphon (współautorzy: T. Hill, L.G. Joyner)
  • 1953 – Fischer-Tropsch synthesis mechanism studies. The addition of radioactive alcohols to the synthesis gas (współautor: J.T. Kummer)
  • 1955 – New microcatalytic-chromatographic techniques for studying catalytic reactions (współautorzy: R.J. Kokes, H. Tobin Jr.)
  • 1958 – The hydrogenation of benzene over copper-nickel alloys (współautor: W.K. Hall)
  • 1961 – Adsorption studies on Raney nickel (współautor: R.J. Kokes)
  • 1954–1960 – Catalysis, vols. I-VII. New York : Reinhold Publishing (Editor)[17]
  • 1962 – Tracer studies with carbon-14. I. Some of the secondary reactions occurring during catalytic cracking of n-hexadecane over a silica-alumina catalyst (współautor: W.A. Van Hook)
  • 1967 – Catalytic hydrogenation of ethylene on nickel-copper and nickel-gold alloys (współautor: J.S. Campbell)
  • 1969 – Equilibrium measurements in the molybdenum-carbon-hydrogen system (współautor: A. Solbakken)
  • 1976 – Carbon-14 tracer studies of the secondary reactions in the cracking of hexadecane over zeolite catalysts (współautor: J.L. Bordley Jr)
  • 1986 – Iron as a catalyst for the hydrogenation of benzene (współautor: M.J. Phillips)

Wyróżnienia[edytuj | edytuj kod]

Wybór według „Timeline for Paul Emmett” w bibliotece OSU[4]:

  1. 1937 – członkostwo Komitetu Katalizy Kontaktowej w United States National Academies
  2. 1953 – Pittsburgh Award od American Chemical Society, sekcja Pensylwania)
  3. 1955 – wybór na członka National Academy of Sciences
  4. 1958 – Kendall Award od American Chemical Society
  5. 1964 – tytuł doctor honoris causa od Université de Lyon
  6. 1964 – honorowy radny Consejo Superior (najwyższe odznaczenie rządu hiszpańskiego za osiągnięcia naukowe)
  7. 1969 – tytuł doctor honoris causa od Clarkson College[18], Potsdam (Nowy Jork)
  8. 1970 – Nagroda od American Chemical Society, Sekcja Maryland
  9. 1970 – Nagroda Catalyst Club of Philadelphia
  10. 1972 – ustanowienie Paul Emmett Award przez Catalysis Society of North America
  11. 1974 – Distinguished Service Award od Oregon State University (najwyższe odznaczenie honorowe OSU)
  12. 1974 – tytuł doctor honoris causa od University of Wisconsin-Milwaukee
  13. 1976 – tytuł doctor honoris causa od Hokkaido University, Sapporo
  14. 1977 – Distinguished Alumni Award od the California Institute of Technology
  15. 1980 – Howard Vollum Award for Science and Technology od Reed University, Portland (Oregon)

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. ↑ Pauling i Emmett poznali się poprzez Lloyda A. Jeffressa[3], który w dzieciństwie zainteresował Paulinga chemią, pokazując mu eksperymenty wykonywane w swojej sypialni. W przyszłości został profesorem psychologii eksperymentalnej w University of Texas at Austin, pionierem w dziedzinie psychoakustyki[3].
  2. ↑ Emmett był żonaty trzykrotnie. Jego pierwsza żona, Leila Jones, zmarła w 1968 roku. Drugie małżeństwo szybko skończyło się rozwodem. Siostra przyjaciela, Pauline Pauling Ney, była jego żoną w latach 1976—1985, do jego śmierci[2].
  3. ↑ A.A, Noyes – dziekan Wydziału Chemii i Inżynierii Chemicznej Caltech w latach 1927–1937 (poprzednik L. Paulinga na tym stanowisku), znany z prac dotyczących szybkości procesu rozpuszczania ciał stałych w cieczach (wykazanie zależności od szybkości dyfuzji; m.in. równanie Noyesa i Whitneya[5]
  4. ↑ Hugh Stott Taylor zajmował się również strukturą drugorzędową białka. W 1941 roku opublikował model[7] nieznacznie różniący się od α helisy, opisanej przez Paulinga, Coreya i Bransona 10 lat później (The Structure of Proteins: Two Hydrogen-Bonded Helical Configurations of the Polypeptide Chain, PNAS 1951).
  5. ↑ Mellon Institute of Industrial Research (od 1962 roku Mellon Institute) – organizacja non-profit, którą założyli bracia Andrew W. (1855–1937) i Richard B. Mellon (1858–1933), finansiści z Pittsburgha i filantropi, kontynuujący koncepcję Roberta C. Duncana (wspieranie zastosowań nowych technologii w przemyśle, m.in. poprzez udzielanie stypendiów badawczych)[11].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. ↑ a b John K. Smith: Emmett, Paul Hugh. [w:] Complete Dictionary of Scientific Biography [on-line]. [dostęp 2017-10-19]. (ang.).
  2. ↑ a b c d e f g Walter S. Koski: Paul Hugh Emmett ; September 22, 1900 – April 22, 1985. W: Biographical Memoirs. National Academies Press, s. 118–129.
  3. ↑ a b Dennis McFadden, Robert K. Young, Chester McKinney: Jeffress Memorial Resolution. University of Texas at Austin, 1986. [dostęp 2017-11-14]. (ang.).
  4. ↑ a b c Timeline for Paul Emmett. [w:] Special Collections & Archives Research Center ; Paul Emmett Papers, 1918–2001 [on-line]. Oregon State University Libraries. [dostęp 2017-11-11]. (ang.).
  5. ↑ Marcin Dolecki (Instytut Historii Nauki PAN, Warszawa). Badania Ludwika Brimera (1871–1913) z zakresu kinetyki chemicznej. „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki”. 52 (2), s. 103–135, 2007. ISSN 0023-589X. 
  6. ↑ inauthor:"Hugh Stott Taylor". [w:] Wyszukiwarka books.google.pl [on-line]. [dostęp 2017-11-12].
  7. ↑ Hugh S. Taylor. Large Molecules Through Atomic Spectacles Published by: American Philosophical Society. „Proceedings of the American Philosophical Society”. 85 (1), s. 1–12, Nov. 17, 1941. American Philosophical Society. ISSN 0003-049X. (ang.). 
  8. ↑ Chemistry Tree – Paul Emmett. [w:] Chemistry Tree [on-line]. The Academic Genealogy of Chemistry Researchers. [dostęp 2017-11-12]. (ang.).
  9. ↑ Linus Pauling, Paul H. Emmett. The Crystal Structure of Barite. „J.Am.Chem.Soc.”. 47 (4), s. 1026–1030, April 1925. American Chemical Society. DOI: 10.1021/ja01681a016. ISSN 0002-7863. (ang.). 
  10. ↑ Wzbogacanie i obróbka uranu. [w:] Portal Nuclear.pl [on-line]. WILD Paweł Żbikowski. [dostęp 2017-11-13].
  11. ↑ Mellon Institute of Industrial Research, Carnegie Mellon University National Historic Chemical Landmark. [w:] American Chemical Society > Education > Explore Chemistry > Chemical Landmarks [on-line]. ACS Chemistry for Life. [dostęp 2017-11-13]. (ang.).
  12. ↑ GRACE A Global Leader in Specialty Chemicals and Materials. [w:] Strona internetowa [on-line]. W.R. Grace & Co.-Conn.. [dostęp 2017-11-13]. (ang.).
  13. ↑ ISO 9277:2010 Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption –– BET method. [w:] Krótki opis normy na stronie ISO [on-line]. ISO, 2010-09. s. ss 24. [dostęp 2017-11-11]. (ang.).
  14. ↑ Seria 6. Publications by Paul Emmett, 1924–1984 ; Seria 2.004. Awards and Medals, 1939–1980. [w:] Special Collections & Archives Research Center (katalog zbiorów) [on-line]. Oregon State University Libraries. [dostęp 2017-11-11]. (ang.).
  15. ↑ Paul Hugh Emmett – Publications. [w:] Chemistry Tree – The Academic Genealogy of Chemistry Researchers ; Johns Hopkins University [on-line]. [dostęp 2017-11-12].
  16. ↑ Brunauer, S., Emmett, P. H. & Teller, E.. Adsorption of gases in multimolecular layers. „J.Am.Chem.Soc.”. 60, s. 309-319, January 1938. American Chemical Society. DOI: 10.1021/ja01269a023. ISSN 0002-7863. (ang.). 
  17. ↑ Paul Hugh Emmett: Catalysis, tom I-VII (informacje bibliograficzne). Reinhold Publishing Corporation, 1954.
  18. ↑ CU Honorary Degrees ; Past Recipients. [w:] Strona internetowa Clarkson University [on-line]. [dostęp 2017-11-11]. (ang.).

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

  • Dr. Paul Emmett, 1900–1985. [w:] Special Collections & Archives Research Center ; Linus Pauling Blog [on-line]. Oregon State University Libraries, 2009-05-21. [dostęp 2017-11-09]. (ang.).
  • Paul Emmett Papers. [w:] Special Collections & Archives Research Center ; Oregon State University Libraries [on-line]. Oregon State University Libraries. [dostęp 2017-11-09]. (ang.).
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Paul_Hough_Emmett&oldid=72921011”