Википедија

Волас Каротерс

Волас Хјум Каротерс (/кəˈрʌðəрз/; 27. април 1896 – 29. април 1937) био је амерички хемичар, инвентитор и лидер оф органске хемије у Дупонту, заслужан за проналазак најлона.[1]

Волас Каротерс
Волас Каротерс
Име по рођењуWаллаце Хуме Царотхерс
Датум рођења27 април, 1896(1896-04-27)
Место рођењаБерлингтон, Ајова
 САД
Датум смрти29. април 1937.(1937-04-29) (41 год.)
Место смртиФиладелфија, Пенсилванија
 САД
Узрок смртисамоубиство
ПребивалиштеСАД
Држављанствоамеричко
УниверзитетУниверзитет Илиноиса
Занимањеоргански хемичар
ДеловањеИзум неопрена и најлона

Каротерс је био вођа групе у лабораторији Дупонтова екпериментална станица у близини Вилмингтона у Делаверу, где је највећи део иницијалних истраживања полимера урађен.[2] Каротерс је био органски хемичар који је, осим што је први развио најлон, такође помогао да се поставе темељи за неопрен. Након што је докторирао, предавао је на неколико универзитета пре него што га је ДуПонт ангажовао да ради на фундаменталним истраживањима.

Он се оженио Хеленом Свитман 21. фебруара 1936. Каротерс је испаштао од периода депресије још од младости. Упркос успеха са најлоном, осећао је да није постигао много и да му је понестало идеја. Његово незадовољство је погоршала смрт његове сестре, и 28. априла 1937. године он је извршио самоубиство конзумирајући калијум-цијанид.[3][4] Његова ћерка Џејн је рођена 27. новембра 1937. године.

Образовање и академска каријера

уреди

Каротерс је рођен 27. априла 1896. године у Берлингтону у Ајови, од оца Ајре и мајке Мери Евалине Каротерс. Он је био најстарији од четворо деце. Имао је једног брата и две сестре: Џон, Изабел и Елизабет. Као дечак, Каротерс је био очаран алатима и механичким уређајима и провео је много сати експериментишући. Он је похађао јавну школу у Де Мојну у Ајови, где је био познат као савестан ученик. Након матуре, и под притиском оца, Каротерс се уписао на Трговачки колеџ у престоници Ајове, где је његов отац био потпредседник, завршивши наставни план и програм рачуноводства и секретарски програм у јулу 1915. године.

Септембра 1915. године уписао је Такрио колеџ у Мисурију. Иако је у почетку био на студијама енглеског, прешао је на хемију под утицајем Артура Пардија, шефа тог одељења.[5] Каротерс се толико истакао у хемији да је пре дипломирања постао инструктор хемије и студирао као и предавао виши курс када је Парди напустио, да би постао председник одсека за хемију на Универзитету Јужне Дакоте.[6] Он је дипломирао на Таркију 1920. године у својој 24. години. Затим је отишао на Универзитет у Илиноису да уради магистратуру. Магистрирао је 1921. године, под руководством професора Карла Марвела.[7]

Током школске године 1921–22, Каротерс је имао једногодишње позицију инструктора хемије на Универзитету Јужне Дакоте. Управо је на Универзитету Јужна Дакота започео независно истраживање које је резултирало чланком који је прихваћен за објављивање у Journal of the American Chemical Society. У овом раду је известио о мерењима физичких својства фенил изоцијаната и диазобензен-имида (данас познат као фенил азид[8]). Својства имају врло сличне вредности, што га је довело до закључка да је структура другог једињења C6H5-N=N=N, са три атома азота у линеарном ланцу, а не у прстену како се претходно мислило.[9][10]

Вратио се на Универзитет у Илиноису да би докторирао под Роџером Адамсом. Докторирао је 1924. године. Он се специјализовао за органску хемију, а исто тако се бавио физичком хемијом и математиком. Он је радио као истраживачки сарадник током 1922–1923 и добио је Кар стипендију за 1923–24. Ово је била најпрестижнија награда коју је универзитет нудио у то време. Инициран је у Алфа хи сигму 1926. године као члан Зета одсека на Универзитету у Илиноису.[11] Након што је докторирао, Каротерс је две године боравио на Универзитету у Илиноису као инструктор органске хемије.

Године 1926, Каротерс се преселио на Харвард универзитет. Поново је био инструктор органске хемије. Џејмс Б. Конант, који је постао председник Харвард колеџа 1933. године, рекао је за Каротерса:

У свом истраживању, др. Каротерс је чак и у ово време показао висок степен оригиналности који је обележио његов каснији рад. Никада није био задовољан да следи утрт пут или да прихвати уобичајена тумачења органских реакција. Његово прво размишљање о полимеризацији и структури супстанци високе молекулске тежине почело је док је био на Харварду.[12]

ДуПонт је 1927. године одлучио да финансира фундаментално, чисто истраживање: истраживање које није намерно усмерено на развој комерцијалних производа. Каротерс је отпутовао у Вилмингтон у Делаверу, како би дискутовао о могућности да буде задужен за органску хемију у новој ДуПонтовој лабораторији за фундаментална истраживања.[13]

Прелазак у ДуПонт

уреди

Одлука да напусти академију била је тешка за Каротерса. Испрва је одбио Дупонтову понуду за запошљавање, објаснивши да „Ја патим од неуротичних напада умањеног капацитета који би тамо могли представљати много озбиљнији хендикеп него овде.”[14] Упркос овом признању, управник Дупонта, Хамилтон Брадшо, отпутовао је до Харварда и убедио Каротерса да се предомисли. Његова плата је била $500 месечно у поређењу са само $267 на Харварду ($3200 годишње).

Касније, у писму Вилку Макхетанзу, свом цимеру из студентских дана, Каротерс је образложио своје осећаје депресије: „Ја налазим себе, чак и сада, како прихватам несагледиве користи произашле из чисте великодушности и добре воље и не успевам да остварим чак ни такав тривијални узвраћај колико околности дозвољавају и људски осећај и пристојност захтевају, из неурачунљивости или страха или себичности или пуке равнодушности и потпуног недостатка осећаја.”[15]

Неопрен

уреди

Каротерс је почео да ради у Експерименталној станици ДуПонта 6. фебруара 1928. Синтеза полимера молекулске масе веће од 4.200, масе коју је постигао др Емил Фишер, био је његов примарни циљ.[16]

До лета 1928. године, Каротерс се имао на располагању малу групу доктора хемије и два консултанта: др Роџера Адамса, који је био његов саветник током израде докторске тезе, и др Карла Марвела, његовог инструктора органске хемије на Универзитету у Илиноису. Лабораторија у којој су радили ти врхунски научници постала је позната као „Хол чистоће”. Било је обесхрабрујуће да до средине 1929. они нису произвели полимер са тежином већом од 4.000.

У јануару 1930. др. Елмер К. Болтон постао је помоћник директора хемијског одељења, а тиме и Каротерсов непосредни шеф. Болтон је желео практичне резултате 1930. године и та му се жеља испунила. Болтон је замолио Каротерса да испита хемију ацетиленског полимера са циљем стварања синтетичке гуме. У априлу 1930. године, један од чланова Каротерсове групе, др Арнолд M. Колинс, изоловало је хлоропрен, течност која се полимеризовала да би се створио чврст материјал који подсећа на гуму. Овај производ је био прва синтетичка гума и данас је познат као неопрен.[17][18]

Полиестери

уреди

Исте године, др Џулијан V. Хил,[19][20] још један члан Каротерсовог тима, поново је започео рад на покушају производње полиестера молекулске тежине од преко 4.000. Његови напори су убрзо наишли на велики успех када је произвео синтетички полимер молекулске тежине од око 12.000. Велика молекулска маса омогућила је да се растопљени полимер развуче у влакнасте нити. Тако је створена прва синтетичка свила, коју су хемичари описали као суперполиестер.[21][22]

Полиестери и полиамиди су примери кондензацијских полимера насталих поступном полимеризацијом. Каротерс је развио теорију поступне полимеризације и извео Каротерсову једначину која повезује просечни степен полимеризације са фракционом конверзијом (или приносом) мономера у полимер. Ова једначина показује да је за велику молекулску масу потребна веома велика фракциона конверзија (само за полимере степенастог раста).[23][24][25]

Хил је такође произвео синтетичка влакна која су еластична и јака комбинујући гликоле и диациде и загревајући под сниженим притиском, користећи молекулску дестилацију[26][27] да уклони последње трагове воде створене у реакцији кондензације. Нажалост, произведена влакна се нису могла комерцијализовати, јер су се претварала у лепљиву масу када се ставе у врућу воду. Каротерс је током неколико година обуставио своја истраживања полимера.

Патенти

уреди
  • У.С. Патент 1.995.291 "Алкyлене Царбонате анд Процесс оф Макинг Ит", филед Новембер 1929, иссуед Марцх 1935
  • У.С. Патент 2.012.267 "Алкyлене Естер оф Полyбасиц Ацидс", филед Аугуст 1929, иссуед Аугуст 1935
  • У.С. Патент 2.071.250 "Линеар Цонденсатион Полyмерс", филед Јулy 1931, иссуед Фебруарy 1937

Референце

уреди
  1. ^ Хермес, Маттхеw. Еноугх фор Оне Лифетиме. Wаллаце Царотхерс, Инвентор оф Нyлон, Цхемицал Херитаге Фоундатион, 1996, ISBN 0-8412-3331-4.
  2. ^ Робертс, РМ (1989) Серендипитy: Аццидентал дисцовериес Ин Сциенце, Јохн Wилеy & Сонс, Инц. ISBN 0-471-60203-5
  3. ^ Буртон, Холман, Лазонбy, Пиллинг & Wаддингтон, Цхемицал Сторyлинес, Хеинеманн Едуцатионал Публисхерс, 2000. ISBN 0-435-63119-5
  4. ^ Lee, A., "Wallace Carothers: Tragedy of the father of Nylon", Daily Express, Feb. 23, 2015.
  5. ^ D. L. Fishel, personal reminiscence from A. Pardee (1959).
  6. ^ Zumdahl, Susan and Steven. Chemistry. New York, NY: Houghton Mifflin Company, 2007.
  7. ^ D. L. Fishel, personal conversations with C. Marvel and A. Pardee (1959).
  8. ^ Chemical Book (2010) entry for phenyl azide
  9. ^ Hermes, Enough for One Lifetime, p.28-30
  10. ^ W.H. Carothers (1923), J. Am. Chem. Soc. 45, 1734-1738 The isosterism of phenyl isocyanate and diazobenzene-imide
  11. ^ „Alpha Chi Sigma, Professional in the Chemical Sciences”. 
  12. ^ Adams, Roger (1940) A Biography, in High Polymers: A Series of Monographs on the Chemistry, Physics and Technology of High Polymeric Substances Vol.1 Collected Papers of W.H. Carothers on High Polymeric Substances, New York, NY: Interscience Publishers, Inc. XVIII
  13. ^ Smith, JK; Hounshell, D. A. (1985). „Wallace H. Carothers and Fundamental Research at Du Pont.”. Science. 229 (4712) (објављено 2. 8. 1985). стр. 436—442. PMID 17738664. doi:10.1126/science.229.4712.436. 
  14. ^ Hermes, Enough for One Lifetime p.83.
  15. ^ Hermes, Enough for One Lifetime p.86.
  16. ^ Hermes, M (1996). Enough for One Lifetime. стр. 90. 
  17. ^ Hermes, Matthew (1996). Enough for One Lifetime. American Chemical Society and Chemical Heritage Foundation. стр. 109. ISBN 0-8412-3331-4. 
  18. ^ Wallace H. Carothers; Ira Williams; Arnold M. Collins; James E. Kirby (1937). „Acetylene Polymers and their Derivatives. II. A New Synthetic Rubber: Chloroprene and its Polymers”. J. Am. Chem. Soc. 53 (11): 4203—4225. doi:10.1021/ja01362a042. 
  19. ^ Stout, David (1. 2. 1996). „Julian W. Hill, Nylon's Discoverer, Dies at 91”. The New York Times. Приступљено 26. 3. 2017. 
  20. ^ „Julian W. Hill; DuPont Chemist Helped Develop Nylon”. The Los Angeles Times. 2. 2. 1996. Приступљено 26. 3. 2017. 
  21. ^ „1930 Julian Hill”. DuPont. Архивирано из оригинала 04. 05. 2016. г. Приступљено 26. 3. 2017. 
  22. ^ Wallace Carothers and the Development of Nylon ACS National Historic Chemical Landmark
  23. ^ Carothers WH (1929). „Studies on Polymerization and Ring Formation. I. An Introduction to the General Theory of Condensation Polymers”. Journal of the American Chemical Society. 51 (8): 2548—2559. doi:10.1021/ja01383a041. 
  24. ^ Flory PJ (1953). Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press. стр. 39. ISBN 0-8014-0134-8. 
  25. ^ Selke SE, Culter JD, Hernandez RJ (2004). Plastics packaging: Properties, processing, applications, and regulations. Hanser. стр. 29. ISBN 1-56990-372-7. 
  26. ^ Vogel, Arthur I. Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th Edition. Longman Scientific & Technical, Harlow 1989. Available at [archive.org https://archive.org/stream/TextbookOfPracticalOrganicChemistry5thEd/VogelPracticalOrganicChemistry5thEditionnewfoundV#page/n0/mode/2up]
  27. ^ Лутишан, Јурај; Цвенгрош, Јáн (1. 1. 1995). „Меан фрее патх оф молецулес он молецулар дистиллатион”. Тхе Цхемицал Енгинееринг Јоурнал анд тхе Биоцхемицал Енгинееринг Јоурнал. 56 (2): 39—50. дои:10.1016/0923-0467(94)02857-7. 

Литература

уреди

Спољашње везе

уреди
 
Волас Каротерс на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Volas_Karoters&oldid=27676825”