Wilhelm Ostwald

niemiecko-łotewski chemik, noblista

Wilhelm Friedrich Ostwald, łot. Vilhelms Ostvalds (ur. 2 września 1853 w Rydze, zm. 4 kwietnia 1932Lipsku[a]) – chemik i filozof przyrody pochodzenia niemieckiego, profesor chemii w Polytechnikum Riga (1882–1887) i chemii fizycznej Uniwersytetu w Lipsku (1887–1906); laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w roku 1909 za prace dotyczące katalizy, warunków równowagi chemicznej oraz szybkości reakcji chemicznych; twórca systemu barw, członek Niemieckiego Związku Monistów; ojciec Wolfganga Ostwalda.

Wilhelm Friedrich Ostwald
Ilustracja
Państwo działania

Imperium Rosyjskie, Niemcy

Data i miejsce urodzenia

2 września 1853
Ryga

Data i miejsce śmierci

4 kwietnia 1932
Lipsk lub Großbothen

profesor
Specjalność: chemia fizyczna, filozofia
Uczelnia

Ryski Uniwersytet Techniczny,
Uniwersytet w Lipsku

Nagrody

Nagroda Nobla w dziedzinie chemii

Życiorys

edytuj

Dzieciństwo i młodość

edytuj

Urodził się w Rydze w rodzinie Niemców bałtyckich. Był synem Gottfrieda Wilhelma Ostwalda (1824–1903), bednarza, osadnika niemieckiego pochodzącego z Berlina. Jego matka, Elisabeth z d. Leuckel (1824–1903) była córką piekarza z Hesji. Miał dwóch braci: Eugena (1851–1932) i Gottfrieda (1855–1918). Skończył szkołę podstawową i gimnazjum w rodzinnym mieście (1872). Był słabym uczniem – dwukrotnie powtarzał klasę – ale zapamiętano jego zainteresowanie chemią (np. stworzył w domowej kuchni prymitywne laboratorium). Od dziecka interesował się też malarstwem, literaturą i muzyką (grał na fortepianie i wiolonczeli)[3].

Zaczął pozytywnie wyróżniać się po rozpoczęciu studiów chemicznych na Uniwersytecie w Dorpacie (1872). Ukończył je w 1877 uzyskując doktorat. Rok później habilitował się[4][b].

Praca zawodowa

edytuj

Po ukończeniu studiów został zaangażowany w macierzystej uczelni na stanowisku asystenta i wykładowcy. Był też nauczycielem chemii w gimnazjum[3][2]. Jego pasja badawcza i zdolności dydaktyczne zostały szybko dostrzeżone, na co wskazuje przebieg kariery od stanowiska asystenta do profesora (przed ukończeniem 30 lat życia)[3][2][1]:

Jedną ze zmian organizacyjnych, wprowadzonych przez Ostwalda do systemu kształcenia wyższego, było zastosowanie zasady przyznawania dyplomów ukończenia studiów w Instytucie Chemii Fizycznej na podstawie pracy dyplomowej. Zasada została przejęta przez inne jednostki Uniwersytetu i inne uczelnie na świecie (dzisiejsze magisteria)[3][1].

 
W. Ostwald (po prawej) z J. van 't Hoffem (źródło: Eminent Chemists of our Time, 1920)

Do współpracy w Instytucie Ostwald zapraszał naukowców z wielu krajów Europy i Ameryki. Doktoryzowali się tu, poza Niemcami, m.in. Anglicy, Amerykanie, Rosjanie, Japończycy, Polacy. Należeli do tej grupy polscy fizykochemicy: Jan Zawidzki (1866–1928) i Mieczysław Centnerszwer (1874–1944)[3].

Wilhelm Ostwald utrzymywał naukowe kontakty z wybitnymi fizykochemikami swojej epoki, m.in. J. van ’t Hoffem – laureatem pierwszej Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w roku 1901 (teoria roztworów), S. Arrheniusem – laureatem Nagrody Nobla w roku 1903 (dysocjacja elektrolityczna), W. Nernstem – laureatem Nagrody Nobla w roku 1920 (ogniwa galwaniczne), J.W. Gibbsem – autorem m.in. fundamentalnych dla chemii fizycznej prac: On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (1876) i Elementary Principles in Statistical Mathematics (1902)[3].

Na uczelniach w Nowym Jorku i Bostonie Ostwald wygłaszał popularne wykłady na temat historii chemii, które zostały opublikowane w formie książkowej pt. Leitlinien der Chemie (tytuł wydania polskiego: Jak powstała chemia. Siedem wykładów popularnych z historii chemii; przekład drugiego, uzupełnionego wydania niemieckiego, tłum. Ludwik Bruner i Stanisław Tołłoczko)[6].

Współdziałanie Ostwalda z innymi naukowcami epoki nie zawsze było poprawne – bywał uznawany za badacza-romantyka, często odrzucającego przekonania większości. Uważał, że – zgodnie z zasadami pozytywizmu – należy odrzucać koncepcje teoretyczne, które nie mają silnych podstaw empirycznych[7]. Kontrowersje dotyczyły m.in. teorii atomowo-molekularnej budowy materii. Ostwald długo nie akceptował odrębnego rozpatrywania pojęć „materia” (zob. materia w fizyce i filozofii) i „energia” (zob. energia w fizyce i filozofii) twierdząc, że materia jest tylko jedną z form występowania energii[3][c]. W roku 1895 opublikował książkę pt. Die überwindung des wissenschaftlichen Materialismus[8] (wydana w j. polskim w roku 1897 pt. Krytyka materyalizmu naukowego[9]).

W roku 1906 (w wieku 53 lat) złożył dymisję i odszedł na emeryturę[10][11]. Do śmierci w roku 1932 pracował w Großbothen, w prywatnej willi nazwanej „Energia”, w której utworzył własne laboratorium i bibliotekę. Jego izolacja pogłębiła się w roku 1914, po wybuchu I wojny światowej. Ostwald miał nadzieję na honorowe pokojowe negocjacje. Współpracownicy – Niemcy zarzucali mu brak zaangażowania w sprawy wojny, a koledzy zagraniczni – brak potępienia niemieckich działań[12].

Willa
Biblioteka
Laboratorium
Nagrobek[d]
Willa „Energia” w Großbothen – miejsce pracy Ostwalda w latach 1906–1932
(współcześnie muzeum – część centrum konferencyjnego Wilhelm-Ostwald-Park)

Nowym polem aktywności badawczej stała się kolorystyka, mieszcząca się między nauką (w tym fizykochemią) i sztuką – poszukiwania możliwości ilościowego opisu harmonii barw, analogicznego do harmonii dźwięków[12]. W ostatnim okresie koncentrował się przede wszystkim na ogólnych rozważaniach filozoficzno-psychologicznych, studiowaniu biografii wielkich chemików i pisaniu książek. We wstępie do wspomnianego wyżej zbioru wykładów z lat 1905–1906 napisał m.in.:

Studya do psychologii badań i badaczy, którym w ostatnich czasach z zapałem się poświęcam, silniej niż dotąd utrwaliły we mnie to przekonanie, że na tym, stosunkowo prostym, materyale dziejów wiedzy, ogólne prawidła dziejowych objawów nie tylko łatwiej i pewniej udowodnić się dają, lecz nadto dla stojących od nich zdala, wyraźniej się zaznaczają, niż na zawiłej tkaninie dziejów powszechnych.

Wilhelm Ostwald
Gross-Bothen, willa „Energia”, sierpień 1907
(z przedmowy do „Jak powstała chemia”, tłum. Ludwik Bruner i Stanisław Tołłoczko)

Zakres badań

edytuj

Chemia fizyczna (kinetyka, statyka, elektrochemia)

edytuj

Ostwald jest uważany z jednego z twórców nowoczesnej chemii fizycznej – nazywany ojcem chemii fizycznej[12]. Interesował się przede wszystkim termodynamiką, statyką i kinetyką chemiczną (m.in. kataliza, wyznaczanie rzędu reakcji metodą izolacyjną i metodą całkową) i elektrochemią (teoria dysocjacji elektrolitycznej). Na podstawie teoretycznych i eksperymentalnych badań wody i roztworów wodnych sformułował kilka dotychczas obowiązujących praw i definicji, np.[3]:

  • prawo rozcieńczeń, dotyczące zależności przewodnictwa elektrycznego rozcieńczonych roztworów słabych elektrolitów od ich stężenia,
  • prawo stopniowości reakcji, zgodnie z którym w przemianach chemicznych powstają w pierwszej kolejności produkty najbardziej bliskie układowi pierwotnemu (a nie najbardziej trwałe),
  • zależność przewodnictwa elektrycznego elektrolitów (kwasów, zasad i soli) od liczby protonów (H+)[3] odszczepianych lub przyłączanych podczas dysocjacji i od kolejności etapów dysocjacji,
  • definicje katalizy i katalizatorów.

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymał w roku 1909 za prace dotyczące katalizy, warunków równowagi chemicznej (statyka chemiczna) oraz szybkości reakcji chemicznych (kinetyka chemiczna)[1][2].

 
Zakres zmiany barwy błękitu bromotymolowego; pH 6,2–7,6

W chemii analitycznej ważną rolę odgrywa wciąż teoria kwasowo-zasadowa barwników, określająca np. zakres zmiany barwy wskaźników pH. W ramach prac w dziedzinie termodynamiki chemicznej Ostwald intensywnie rozpowszechniał fundamentalne w tej dziedzinie prace Josiah Gibbsa[2][1]. W każdym obszarze badań doświadczalnych Ostwald wnosił istotny wkład jako twórca przyrządów pomiarowych (niektóre z rozwiązań są stosowane do dzisiaj).

Zestaw doświadczalny Ostwalda, stosowany do badań przewodnictwa elektrolitów
Schemat wiskozymetru przepływowego Ostwalda

Technologia chemiczna

edytuj

Wyniki teoretycznych i doświadczalnych badań katalizy Ostwald wykorzystał praktycznie w odniesieniu do katalitycznego utleniania amoniaku do tlenków azotu w obecności stopu platyna-rod jako katalizatora. Badania umożliwiły określenie optymalnych z punktu widzenia równowagi reakcji warunków przemysłowego utleniania amoniaku i otrzymywania kwasu azotowego oraz nawozów azotowych. Technologia została wdrożona w skali przemysłowej w wielu krajach jako metoda Ostwalda. Zastąpiła wcześniejsze technologie, w których wykorzystywano naturalną saletrę chilijską lub tlenki azotu otrzymywane metodą utlenianie azotu w łuku elektrycznym (metoda Ignacego Mościckiego, stosowana mniej masowo)[3][7].

System barw

edytuj

Dążąc do rozwiązania problemów barw, ich percepcji i harmonii W. Ostwald zgromadził liczne próbki barwników, które wytwarzał we własnym laboratorium[7]. Opracował m.in. atlas zawierający 2500 barw, opisanych z użyciem trzech podstawowych barw chromatycznych. Usystematyzował barwy korzystając z modelu w formie podwójnego stożka. Miejsce poszczególnych barw na jego 24 trójkątnych przekrojach, uporządkowanych według barw dopełniających zgodnie z kołem barw, Ostwald uzależnił od nasycenia barwy zasadniczej (chromatycznej) i dwóch barw achromatycznychbieli i czerni (chromatyczność narastająca od osi bryły do zewnątrz)[13].

Opisy barw, oparte na zaproponowanym systemie, Ostwald próbował wykorzystać do sprecyzowania zasad harmonii barw – ich łączenia w sposób analogiczny do łączenia akordów (harmonia dźwięków)[12] – i odczuwania ich piękna (analogicznie do odczuwania piękna muzyki lub poezji)[15].

Rozważania filozoficzno-psychologiczne

edytuj

Oddając się ogólnym rozważaniom filozoficznym Wilhelm Ostwald próbował pojęcia celu i sensu życia człowieka wyrażać z wykorzystaniem metodyki nauk ścisłych[3]. Rozważania mieściły się w nurcie monizmu (zob. monizm przyrodniczy, monizm teoretyczny). Sformułował m.in. matematyczny wzór, wyrażający szczęście jako funkcję siły jego pragnienia (zob. też Ananda Sutram i natura wszechświata) oraz ilości „energii”, której wymaga przebycie drogi do zaspokojenia tego pragnienia[3][2]. Był twórcą „energetyzmu” i uważał, że w rzeczywistości istnieje tylko energia[16]. Proponował „usunięcie przeciwstawności” między materią i duchem przez sprowadzenie ich do trzeciego pierwiastka, mianowicie do energii[17]. Tworząc mętną filozoficzną koncepcję energetyzmu, pretendującą do wzniesienia się „ponad” materializm i idealizm, do „przezwyciężenia” ich przeciwstawności, Ostwald rozwijał w istocie rzeczy nowy wariant filozofii subiektywnego idealizmu[18]. Włodzimierz Lenin krytykował energetyzm w specjalnym paragrafie swojej książki Materializm a empiriokrytycyzm, zatytułowanym: Czy do pomyślenia jest ruch bez materii?[19]

Inne obszary działalności

edytuj
 
Sygnet organizacji Die Brücke – międzynarodowego instytutu pracy intelektualnej (niem. Internationales Institut zur Organisierung der geistigen Arbeit Die Brücke)[20]

Po opuszczeniu uczelni w roku 1906 Ostwald prowadził m.in. działalność filantropijną. Wspierał ruch pacyfistyczny, reformę edukacyjną i Niemiecki Związek Monistów Ernsta Haeckela (Deutscher Monistenbund), którego był przewodniczącym. Podejmował próby promowania międzynarodowego języka ido oraz wspierania organizacji Die Brücke, której celem miało być stymulowanie i koordynowanie międzynarodowej współpracy intelektualnej i kulturowej (próby były nieudane)[1][7].

Uczestniczył w tworzeniu międzynarodowego Association of Chemical Societies[1][7]. Był założycielem Deutsche Elektrochemische Gesellschaft (1894) – stowarzyszenia, które w roku 1902 przekształcono w „Deutsche Bunsen-Gesellschaft für angewandte physikalische Chemie”[1].

Członkostwo stowarzyszeń

edytuj
 
Tablica pamiątkowa GDCh w willi „Energia” w dzisiejszym centrum konferencyjnym Wilhelm-Ostwald-Park, Großbothen

Publikacje (wybór) i działalność wydawnicza

edytuj

Wilhelm Ostwald napisał 45 książek, wiele broszur, ok. 500 artykułów naukowych oraz 5000 recenzji i ponad 10 tys. zachowanych listów. Był redaktorem kilku czasopism naukowych i filozoficznych, m.in. Zeitschrift für Physikalische Chemie[23], czasopisma założonego wspólnie z Jacobusem van 't Hoffem w roku 1887[7]; osobiście do roku 1922 edytował 100 tomów.

Założył też w roku[1]:

  • 1889 – Klassiker der exakten Wissenschaften (ukazało się ok. 250 wydań),
  • 1902 – Annalen der Naturphilosophie (do roku 1921 wydał 14 tomów).

Jest autorem szeregu książek, m.in.[2]:

  • Textbook of General Chemistry (1884),
  • Outline of General Chemistry (1889),
  • Solutions (1891),
  • Handbook and Manual for Physicochemical Measurements (1893),
  • Electrochemistry: Its History and Doctrine (1894),
  • The Scientific Foundations of Analytical Chemistry (1895)
  • Grosse Männer: Biographies of Great Men (1909).

Główne prace z dziedziny kolorystyki, to[1]:

  • Die Farbenfibel,
  • Die Farbenlehre (Colour theory),
  • Die Harmonie der Farben,
  • periodyk Die Farbe.

Swoje rozważania filozoficzne zawarł m.in. w pracach[1]:

  • Der energetische Imperativ[24],
  • Moderne Naturphilosophie[25],
  • Die Pyramide der Wissenschaften

Polskie przekłady dzieł filozoficznych:

  • Wilhelm Ostwald: Wybór pism z energetyki, monizmu, etyki, krytyki religii i reformy nauki. Ewa Czerwińska (red. i tłum.). Poznań: Instytut Filozofii Uniwersytetu im.Adama Mickiewicza, 2002.
  • Wilhelm Ostwald: Filozofia nauk przyrodniczych. Danuta Sobczyńska (red. i tłum.). Poznań: Instytut Filozofii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, 2002.

Odznaczenia i wyróżnienia

edytuj

Otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 1909 za prace w zakresie katalizy, statyki i kinetyki chemicznej. Otrzymał tytuły Doktor honoris causa kilku uniwersytetów w Niemczech, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych. Został honorowym członkiem stowarzyszeń naukowych w Niemczech, Szwecji, Norwegii, Holandii, Rosji, Wielkiej Brytanii i USA. W roku 1899 król Saksonii nadał mu tytuł „Geheimrat[1].

Życie rodzinne

edytuj

Wilhelm Ostwald ożenił się w roku 1880 z Heleną von Reyher (1854–1956[2] lub 1946, zgodnie z inskrypcją nagrobną). Mieli dwie córki: Grete (1882–1960) i Elisabeth (1884–1968), oraz trzech synów: Wolfganga (1883–1943), Waltera (1886–1958) i Karla Ottona (1890–1958). Wolfgang Ostwald został chemikiem, znanym z osiągnięć w fizykochemicznych badaniach elektrycznych i optycznych właściwości koloidów[2].

  1. Według części źródeł zmarł w Lipsku[1][2], według innych – w swojej wiejskiej willi „Energia” w Großbothen koło Lipska, w której mieszkał i pracował od roku 1906, obok której został pochowany)[3].
  2. Według Notable Names Database (NNDB) uzyskał na Uniwersytecie w Dorpacie[2]:
  3. Zobacz też: falowa budowa materii, fale materii, dualizm korpuskularno-falowy, kinetyczno-molekularna teoria gazów, zasada Macha.
  4. Według części źródeł Ostwald został pochowany na terenie własnej posiadłości w Großbothen[7], według innych miejscem pochówku jest cmentarz w Rydze[2].

Przypisy

edytuj
  1. a b c d e f g h i j k l m n o p Wilhelm Ostwald - Facts. [w:] The Nobel Prize in Physics 1909 [on-line]. Nobel Media AB. [dostęp 2014-04-09]. (ang.)., Biographical, Nobel Lecture*, December 12, 1909, On Catalysis
  2. a b c d e f g h i j k l Wilhelm Ostwald. [w:] Notable Names Database (NNDB) [on-line]. [dostęp 2014-04-09]. (ang.).
  3. a b c d e f g h i j k l m n o JP. Kalendarium Chemików - Polskich i Europejskich > Wilhelm Ostwald (1853–1932). „Chemik”, 10 września 2013. ChemPress. ISSN 0009-2886. (pol.). 
  4. a b Prof. Dr. phil. habil. et Dr. h. c. mult. Wilhelm Friedrich Ostwald. [w:] Professorenkatalog der Universität Leipzig | catalogus professorum lipsiensium [on-line]. www.uni-leipzig.de. [dostęp 2014-06-24]. (niem.).
  5. Arthur Joachim von Oettingen (fot. ). [w:] Rahvusarhiiv [on-line]. www.ra.ee. [dostęp 2014-06-22]. (est.).
  6. a b Wilhelm Ostwald: Jak powstała chemia. Siedem wykładów popularnych z historii chemii. przeł. Ludwik Bruner i Stanisław Tołłoczko. 1907. (tytuł oryg. Leitlinien der Chemie („Wytyczne chemii”), wyd. 2.)
  7. a b c d e f g Wilhelm Ostwald, [w:] Encyclopædia Britannica [dostęp 2022-10-11] (ang.).
  8. Wilhelm Ostwald: Die überwindung des wissenschaftlichen Materialismus. Leipzig: Verlag von Veit & comp., 1895.
  9. Wilhelm Ostwald: Krytyka materyalizmu naukowego. Warszawa: Repozytorium Cyfrowe Instytutu Filozofii i Socjologii PAN, 1897.
  10. Leben und Wirken des Gelehrten. [w:] Die Wilhelm-Ostwald-Gesellschaft zu Großbothen e.V. bittet um Ihre Aufmerksamkeit für Wilhelm Ostwald (1853-1932) [on-line]. www.wilhelm-ostwald.de. [dostęp 2014-06-24]. (niem.).
  11. Ostwald, Wilhelm. [w:] Allgemeine deutsche Biographie & Neue deutsche Biographie (Digitale Register) [on-line]. s. 630. [dostęp 2014-06-24]. (niem.).
  12. a b c d Michael Sutton: The father of physical chemistry. [w:] Portal Arcor, przedruk z Chemistry in Britain, 39 (5) za zgodą Royal Society of Chemistry [on-line]. Royal Society of Chemistry, 2003. s. 32-34. [dostęp 2014-06-19]. (ang.).
  13. a b Anna Kmita: Barwa. Podstawowe pojęcia. Zastosowanie w projektowaniu. [w:] ASP Katowice, BSP 4 [on-line]. www.asp.katowice.pl. [dostęp 2017-05-10]. (pol.).
  14. Adam Zausznica: Nauka o barwie. Warszawa: PWN, 1958, s. 344-349, 601.
  15. Danuta Sobczyńska (Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Instytut Filozofii): Goethe i Ostwald. 'Die Farbenlehre' w interpretacjach artysty i uczonego. [dostęp 2014-06-19]. (pol.).
  16. Spirkin 1968 ↓, s. 99.
  17. Rutkiewicz 1969 ↓, s. 592.
  18. Czertkow i in. 1955 ↓, s. 304.
  19. Rutkiewicz 1969 ↓, s. 593.
  20. Thomas Hapke: Wilhelm Ostwald, the “Brücke,” and Connections to Other Bibliographic Activities. W: Proceedings of the 1998 Conference on the History and Heritage of Science Information Systems. Mary Ellen Bowden, Trudi Bellardo Hahn, Robert V. Williams (red.). Medford, NJ: 1999, s. 139–147, seria: ASIS Monograph Series.
  21. Deutsche- Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie e.V. (DBG) > Wir über uns Historische Entwicklung. [w:] Strona internetowa DBG [on-line]. bunsen.de. [dostęp 2017-03-07]. (niem.).
  22. Persönlichkeiten > Prof. Wilhelm Ostwald. [w:] Freigeistigen Aktion für humanistische Kultur e.V. B) [on-line]. www.freigeistige-aktion.de. [dostęp 2014-06-20]. (niem.).
  23. Zeitschrift für Physikalische Chemie; International journal of research in physical chemistry and chemical physics. [w:] Strona internetowa wydawcy [on-line]. Walter de Gruyter GmbH. [dostęp 2014-06-19]. (ang.).
  24. Wilhelm Ostwald: Der energetische Imperativ (1912). Lipsk: Akademische Verlagsgesellschaft, 1912.
  25. Wilhelm Ostwald: O "Filozofii przyrody" : z wykładów prof. W.Ostwalda. Repozytorium Cyfrowe Instytutu Filozofii i Socjologii PAN, 1902.

Bibliografia

edytuj

Linki zewnętrzne

edytuj