Лео Бакеланд | |
---|---|
Рожденный | Лео Хендрик Бакеланд ( 1863-11-14 )14 ноября 1863 г. Гент , Бельгия |
Умер | 23 февраля 1944 г. (23.02.1944)(80 лет) Бикон, Нью-Йорк , США |
Образование | Университет Гента |
Род занятий | Химик , изобретатель |
Известный | Исследование пластмасс , Бакелит , Новолак , Фотобумага Velox |
Супруг | Селин Свортс ( м. 1889 |
Дети | Дженни Нина Роуз Бакеланд (9 октября 1890 г. – 1895 г.) Джордж Вашингтон Бакеланд (8 февраля 1895 г. – 31 января 1966 г.) Нина Бакеланд (22 июля 1896 г. – 19 мая 1975 г.) |
Награды | Медаль Джона Скотта (1910) Медаль Уильяма Г. Николса (1910) Премия Уилларда Гиббса (1913) Медаль Перкина (1916) [1] Медаль Франклина (1940) |
Подпись | |
Лео Хендрик Бакеланд HonFRSE (14 ноября 1863 г. – 23 февраля 1944 г.) был бельгийским химиком. Получив образование в Бельгии и Германии, он провел большую часть своей карьеры в Соединенных Штатах. Он наиболее известен по изобретениям фотобумаги Velox в 1893 г. и бакелита в 1907 г. Его называли «отцом индустрии пластмасс » [2] за изобретение бакелита, недорогого, негорючего и универсального пластика , который ознаменовал начало современной индустрии пластмасс . [3] [4]
Лео Бакеланд родился в Генте , Бельгия, 14 ноября 1863 года [5] в семье сапожника Чарльза Бакеланда и горничной Розалии Мерчи. Его братьями и сестрами были: Элодия Мария Бакеланд; Мелония Леония Бакеланд; Эдмундус Бакеланд; Рэйчел Хелена Бакеланд и Дельфина Бакеланд. [6]
Он сказал The Literary Digest : «Название — голландское слово, означающее «Земля маяков».» [7] Он провел большую часть своей ранней жизни в Генте, Бельгия . Он с отличием окончил Гентскую муниципальную техническую школу и был награжден стипендией города Гента [8] : 102 для изучения химии в Гентском университете , куда он поступил в 1880 году. [2] : 13 Он получил степень доктора философии с отличием в возрасте 21 года. [8] : 102 После непродолжительного назначения на должность профессора физики и химии в Государственной высшей нормальной школе в Брюгге (1887–1889), он был назначен доцентом химии в Гентском университете в 1889 году. [2] : 14
Бакеланд женился на Селин Свартс Барбара Дейли Бакеланд, в 1942 году и имел одного ребенка, мальчика по имени Энтони «Тони» Бакеланд. [ релевантно? ]
(1868–1944) 8 августа 1889 года, и у них было двое детей. [9] Один из их внуков, Брукс (чьим отцом был Джордж Вашингтон Бакеланд), женился на модели Барбаре Дейли, также известной какВ 1889 году Бакеланд и его жена Селин воспользовались стипендией на поездку, чтобы посетить университеты Англии и Соединенных Штатов. [1] : 178 [2] : 14 [10] Они посетили Нью-Йорк , где он встретился с профессором Чарльзом Ф. Чандлером из Колумбийского университета и Ричардом Энтони из фотографической компании E. and HT Anthony . Профессор Чандлер оказал влияние, убедив Бакеланда остаться в Соединенных Штатах. [11] Бакеланд уже изобрел процесс проявления фотографических пластин с использованием воды вместо других химикатов, который он запатентовал в Бельгии в 1887 году. [2] : 13 Хотя этот метод был ненадежен, Энтони увидел потенциал в молодом химике и предложил ему работу. [8] : 127–130 [12]
Бакеланд работал в компании Anthony в течение двух лет, а в 1891 году открыл собственный бизнес, работая в качестве химика-консультанта. [8] : 130 Однако период болезни и исчезновение средств заставили его переосмыслить свои действия, и он решил вернуться к своему старому интересу — производству фотобумаги, которая позволила бы печатать увеличенные изображения при искусственном освещении. [13] После двух лет интенсивных усилий он усовершенствовал процесс производства бумаги, которую он назвал «Velox»; это была первая коммерчески успешная фотобумага. В то время США переживали рецессию, и не было инвесторов или покупателей для его предлагаемого нового продукта, поэтому Бакеланд стал партнером Леонарда Якоби и основал Nepera Chemical Company в Непера-Парке, Йонкерс, Нью-Йорк . [8] : 131–135 [12]
В 1899 году Якоби, Бакеланд и Альберт Хан, еще один партнер, продали Nepera Джорджу Истману из Eastman Kodak Co. за 750 000 долларов. [14] [15] Бакеланд заработал приблизительно 215 000 долларов в результате этой сделки. [8] : 134–136 [16]
На часть денег он купил «Snug Rock», дом в Йонкерсе, штат Нью-Йорк, где он создал свою собственную хорошо оборудованную лабораторию. Там, как он позже сказал,
«в благоприятном финансовом положении, свободный человек, готовый снова посвятить себя любимым занятиям... Я несколько лет наслаждался этим великим благословением, роскошью не прерываться в любимой работе» [17] .
Одним из условий продажи Nepera был, по сути, пункт о неконкуренции : Бакеланд согласился не проводить исследований в области фотографии в течение как минимум 20 лет. Ему пришлось бы найти новую область исследований. Его первым шагом стала поездка в Германию в 1900 году для «повышения квалификации по электрохимии» в Техническом институте в Шарлоттенбурге. [2] : 14
По возвращении в Соединенные Штаты Бакеланд недолго, но успешно помогал Клинтону Полу Таунсенду и Элону Хантингтону Хукеру в разработке электролитической ячейки промышленного качества. Бакеланд был нанят в качестве независимого консультанта, ответственного за строительство и эксплуатацию пилотной установки. [8] : 138–139 Бакеланд разработал более прочную диафрагменную ячейку для хлорщелочного процесса , используя тканую асбестовую ткань, заполненную смесью оксида железа , асбестового волокна и гидроксида железа . Усовершенствования Бакеланда сыграли важную роль в основании компании Hooker Chemical Company и строительстве одного из крупнейших в мире электрохимических заводов на Ниагарском водопаде . [2] [17] [18]
Бакеланд был избран в Американское философское общество в 1935 году и в Национальную академию наук США в 1936 году. [19] [20]
Добившись успеха с Velox, Бакеланд отправился на поиски другой перспективной области для химических разработок. Как и в случае с Velox, он искал проблему, которая давала «наилучшие шансы на максимально быстрые результаты». [17] На вопрос, почему он занялся синтетическими смолами , Бакеланд ответил, что его намерением было заработать деньги. [11] К 1900-м годам химики начали осознавать, что многие из природных смол и волокон являются полимерными , термин, введенный в 1833 году Йенсом Якобом Берцелиусом . [21] [22] Адольф фон Байер экспериментировал с фенолами и альдегидами в 1872 году, в частности с пирогаллол и бензальдегидом . [23] Он создал «черную жижу», которую считал бесполезной и не имеющей отношения к его поискам синтетических красителей. [8] : 115 [24] Ученик Байера, Вернер Клееберг, экспериментировал с фенолом и формальдегидом в 1891 году, но, как заметил Бакеланд, «не смог ни кристаллизовать эту массу, ни очистить ее до постоянного состава, ни фактически что-либо сделать с ней после ее получения». [23]
Бакеланд начал исследовать реакции фенола и формальдегида . [11] Он ознакомился с предыдущими работами и подошел к этой области систематически, тщательно контролируя и изучая влияние температуры, давления, а также типов и пропорций используемых материалов. [2] [8] : 144–145
Первое применение, которое показалось многообещающим, было разработкой синтетической замены шеллака (из секреции лаковых жуков ). Бакеланд создал растворимый фенолформальдегидный шеллак под названием « Новолак », но пришел к выводу, что его свойства были хуже. Он так и не стал большим рыночным успехом, но до сих пор используется (например, как фоторезист ). [25]
Бакеланд продолжал изучать возможные комбинации фенола и формальдегида, заинтригованный возможностью использования таких материалов в формовке. Контролируя давление и температуру, применяемые к фенолу и формальдегиду, он создал свой мечтаемый твердый формуемый пластик: бакелит . [25] Бакелит был изготовлен из фенола , тогда известного как карболовая кислота, и формальдегида . Химическое название бакелита - полиоксибензилметиленгликольангидрид. [4] При компрессионном формовании смола обычно сочетается с наполнителями, такими как древесина или асбест , перед прессованием ее непосредственно в окончательную форму продукта. Патент на процесс Бакеланда для изготовления нерастворимых продуктов из фенола и формальдегида был подан в июле 1907 года и выдан 7 декабря 1909 года. В феврале 1909 года Бакеланд официально объявил о своем достижении на заседании Нью-Йоркского отделения Американского химического общества . [26]
В 1917 году Бакеланд стал профессором по особому назначению в Колумбийском университете . [27] : 87 [28]
В Смитсоновском институте имеются документы из здания окружного суда округа Вестчестер в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, указывающие на то, что он был принят в гражданство США 16 декабря 1919 года. [29] [30]
В 1922 году после патентного разбирательства, выгодного Бакеланду, General Bakelite Co., которую он основал в 1910 году, а также Condensite Co., основанная Эйлсвортом, и Redmanol Chemical Products Company, основанная Лоуренсом В. Редманом , были объединены в Bakelite Corporation. [26]
Изобретение бакелита знаменует начало эпохи пластмасс . [4] Бакелит был первым изобретенным пластиком, который сохранял свою форму после нагревания. Радио , телефоны и электроизоляторы изготавливались из бакелита из-за его превосходной электроизоляции и термостойкости. Вскоре его применение распространилось на большинство отраслей промышленности. [4]
Бакеланд получил множество наград и почестей, как при жизни, так и после, включая медаль Перкина в 1916 году и медаль Франклина в 1940 году. [17] В 1974 году он был посмертно включен в Зал славы пластмасс, а в 1978 году он был также включен в Национальный зал славы изобретателей в Акроне, штат Огайо . [31]
На момент смерти Бакеланда в 1944 году мировое производство бакелита составляло около 175 000 тонн, и он использовался в более чем 15 000 различных продуктах. Он имел более 100 патентов, [17] включая процессы разделения меди и кадмия , а также пропитки древесины.
По мере того, как Бакеланд становился старше, он становился все более эксцентричным, вступая в ожесточенные баталии со своим сыном и предполагаемым наследником по поводу зарплаты и других вопросов. Он продал General Bakelite Company компании Union Carbide в 1939 году и, по настоянию сына, вышел на пенсию. Он стал затворником, пытаясь создать огромный тропический сад в своем зимнем поместье в Коконат-Гроув, Флорида . [32] Он умер от инсульта в санатории в Биконе, штат Нью-Йорк , в 1944 году. [33] Бакеланд похоронен на кладбище Слипи-Холлоу в Слипи-Холлоу, штат Нью-Йорк . [34]
Дженни Нина Роуз Бакеланд (9 октября 1890 – 1895)
Джордж Вашингтон Бакеланд (8 февраля 1895 г. – 31 января 1966 г.)
Нина Бакеланд (22 июля 1896 г. – 19 мая 1975 г.)