欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

施陶丁格:不随波逐流的高分子化学之父

科普小知识2021-11-12 05:56:20
...

聚合材料、金属材料和无机非金属材料是当今材料世界的三大支柱。它们以自己的特点满足人类的各种需求。如今,聚合物材料广泛应用于生活的各个领域。谈到对聚合物材料的开创性研究,我们不得不谈到德国化学家赫尔曼·斯陶丁格。

施陶丁格:不随波逐流的高分子化学之父

赫尔曼·施陶丁格(物质人)

1881年3月23日,斯陶丁格出生在德国。他的父亲是一位新康德哲学家。他从小受各种哲学思想的熏陶,养成了良好的思考和推理习惯,摆脱了传统观念的束缚,坚持自己的思想。

早在19世纪,人们已经逐渐获得了高分子材料的相关产品,但对高分子化合物的组成、结构和合成方法等基础理论知之甚少。英国化学家格雷厄姆,胶体化学的创始人,认为聚合物是由小晶体分子形成的。他从聚合物溶液的胶体性质出发,提出了聚合物的胶体理论。这一理论在一定程度上解释了某些聚合物的特性,并得到了许多化学家的支持,但少数人,如斯陶丁格,对此表示怀疑。

施陶丁格:不随波逐流的高分子化学之父

网络图

1920年,经过深入研究后,施陶丁格发表了一篇关于“聚合”的论文,提出高分子物质是通过具有相同化学结构的单体的化学反应(聚合)通过化学键连接在一起的大分子化合物。1922年,他提出聚合物是由长链大分子组成的观点。

斯陶丁格的观点遭到胶体理论家的强烈反对。一些学者建议他说,“离开大分子的概念!不可能有大分子这种东西。”然而,施陶丁格没有退缩。他对相关课题进行了更深入的研究,坚信自己的理论是正确的。为此,他在德国医学会议和德国化学会议上详细介绍了他的大分子理论,并与胶体理论家进行了面对面的辩论。

争论主要围绕着两个问题:第一,斯陶丁格认为聚合物溶液的分子量可以通过测量其粘度来转换,而胶体理论家认为粘度和分子量之间没有直接联系。第二个问题是聚合物结构中单位细胞和分子之间的关系。胶体理论家认为,单位细胞是一种分子,单位细胞通过晶体格力相互结合形成一种聚合物。斯陶丁格认为单位胞的大小与聚合物本身的大小无关,聚合物可以穿过许多单位胞。对于第一个问题,施陶丁格是被动的,由于当时缺乏必要的实验证据,处于不利地位。然而,斯陶丁格没有退缩,而是通过反复研究,最终建立了粘度和分子量之间的定量关系,即著名的斯陶丁格方程。然而,第二个问题对同一个实验事实有不同的解释,双方都无法提出理论依据。

施陶丁格:不随波逐流的高分子化学之父

实验中的施陶丁格(物质人)

科学判断得到了实验的证实。当双方不能就他们的观点达成一致时,瑞典化学家斯维德伯格和其他人设计了一台超级离心机,并用它来测量蛋白质的分子量,成功地证明了聚合物的分子量确实从几万到几百万不等。这个事实已经成为大分子理论的直接证据。当许多实验逐渐证明斯陶丁格的理论更符合事实时,支持斯多吉的团队也壮大了。到1926年,除了一个持保留意见的人之外,大分子的概念已经被参与者一致认可。

正是由于斯陶丁格的杰出工作和不屈不挠的科学精神,聚合物科学这一新学科得以建立。随着塑料、合成纤维和合成橡胶的诞生,科学技术成功地解决了地球自然资源不能满足人类需求的问题。

—————————————————————————

赫尔曼·施陶丁格(赫尔曼·施陶丁格,1881年3月23日-1965年9月8日),德国化学家。出生于德国沃尔姆斯,主要从事高分子化学研究,是第一个提出高分子线性链理论的人。他因在高分子化学领域的开创性贡献而获得1953年诺贝尔化学奖。

名言:我站在科学的道路上,我没有选择。