100 лет с момента открытия чешским ученым Ярославом Гейровским метода полярографии
10 февраля исполняется 100 лет с момента открытия чешским ученым Ярославом Гейровским метода полярографии – одного из один из важнейших электрохимических методов анализа веществ, исследования кинетики химических процессов. За это достижение ученый удостоился в 1959 году, спустя 37 лет после сделанного им открытия, Нобелевской премии.
Торжественная речь при вручении Ярославу Гейровскому Нобелевской премии по химии 10 декабря 1959 по традиции прозвучала сначала на шведском языке, а затем – на языке лауреата. Награда химику была вручена шведским королем Густавом Адольфом. Так Ярослав Гейровский стал первым чехословацким ученым, удостоенным Нобелевской премии. «В органической химии метод одинаково полезен для выявления самых разнообразных групп соединений», - отметил в тот день один из членов Шведской королевской академии наук.
Ярослав Гейровский родился в 1890 году в Праге, в семье профессора римского права Леопольда Гейровского, близкого друга Томаша Гаррига Масарика. Страсть к химии проснулась в нем еще в студенческие годы, во время обучения в гимназии в Праге. После окончания Карлова университета, Гейровский отправляется учиться в Лондон к профессору Уильяму Рамзаю, работает научным ассистентом профессора Фредерика Г. Доннана.
Его успешную карьеру прерывает начало Первой мировой войны. Гейровского призывают на службу в австро-венгерскую армию, однако из-за слабого здоровья ему удается устроиться в качестве химика и радиолога в военный госпиталь. После отправления его полка в Инсбрук, Гейровский начинает работать над диссертацией по электрохимии алюминия, которую он успешно завершает, и в пражском Карловом университете, еще до окончания войны, получает докторскую степень.
Значительную роль в карьере молодого ученого сыграл его преподаватель Богумил Кучера, профессор экспериментальной физики. На экзамене он задал Гейровскому вопрос по электрокапиллярности ртути. В то время молодой Гейровский был уже достаточно опытным и знал, что экзаменаторы часто задавали вопросы, относящиеся к их научной деятельности. Он знал, что профессор Кучера разработал новую экспериментальную методику построения электрокапиллярных кривых, а именно, взвешивание ртутных капель, упавших с ртутного электрода. У Гейровского и экзаменатора завязалась дискуссия, в ходе которой профессор Кучера рассказал Гейровскому о некоторых своих недавних результатах. На следующий день профессор Кучера пригласил молодого химика к себе и показал ему, как изготовить ртутный капающий электрод, используя стеклянный капилляр, подсоединенный к резервуару с ртутью таким образом, чтобы капли ртути падали со среза капилляра каждые несколько секунд. Он также дал Гейровскому копии своих работ по аномальному максимуму и посоветовал ему сотрудничать с доктором Р. Шимунеком в его работах по взвешиванию ртутных капель.
В конце 1921 года у Гейровского возникла идея измерить ток, протекающий через капельный электрод. Первые зависимости (полярографические кривые) были зарегистрированы 10 февраля 1922 года при электролизе раствора хлорида натрия. В начале 1922 года ученый поместил гальванометр между капельным электродом и потенциометром. Метод был открыт при исследовании электролиза с ртутным катодом, который использовался для осаждения щелочных металлов из раствора. Статья об этом открытии под названием «Электролиз с ртутным капельным электродом» появилась в октябрьском номере журнала Chemické listy в том же году. Ярослав Гейровский прочитал лекцию об открытии полярографии на заседании Фарадеевского общества в Лондоне в 1923 году. Это привлекло внимание японского ученого Масудзо Шикату, приехавшего в Прагу для ознакомления с методом. В 1924 году вместе со своим японским коллегой Гейровский собрал оригинальное устройство для автоматической регистрации вольтамперных характеристик, названное полярографом. Он выбрал это название вместе с Шикатой, основываясь на том факте, что капельный электрод электрохимически поляризуется при приложении электрического напряжения. Они собрали его, чтобы ускорить запись поляризационных кривых вручную. По проекту прибор изготовили механики Института физики Карлова университета Иннеманн и Петак. В 1929 году полярограф начал выпускаться серийно в Чехословакии, а с 1930-х годов к производству присоединились и иностранные фирмы. Благодаря открытию профессора Гейровского, появилась возможность быстро и эффективно определять состав раствора, не меняя его качеств.
«Моя жизнь тесно связана с полярографией. Этот метод анализа возник в 1922 году, когда был опубликован мой доклад об электрическом токе, проходящем через электрод, функцию которого выполняют капли ртути. Этот электрод, изобретенный профессором физики Карлова университета Богумилом Кучерой, благодаря стеканию каплей ртути постоянно возобновляется, на нем не образуется пленка из веществ, возникающих при прохождении электрического тока. Если мы используем капельные электроды на небольшой поверхности, то проходящий ток вызывает на ней и прилегающем слое раствора изменения, поляризуя ее. При этом данная поляризация со временем не изменяется», - рассказывал Ярослав Гейровский о своем методе на записи из архива «Чешского Радио».
Однако карьере ученого был нанесен удар – с началом оккупации Чехословакии нацистской Германией чехи вынуждены покинуть высшие учебные заведения. Благодаря своему знакомству с профессором Иоганном Бемом, которому Гейровский помогает устроиться в пражском университете еще в 1935 году, чешскому ученому разрешается продолжить работу в лаборатории и в военные годы, за что он после окончания Второй мировой войны был обвинен в коллаборационизме.
Несмотря на 18 номинаций, Нобелевскую премия Ярослав Гейровский получил только в 1959 году. Для получения награды в Стокгольм профессор отправляется лишь в сопровождении жены, детям поездка на Запад коммунистическими властями была запрещена – режим опасался, чтобы ученый не эмигрировал.
Имя Гейровского носит планета под номером 3069, открытая в 1982 году, а также один из лунных кратеров.
