Брюэр, Лео

Лео Брюэр
Лео Брюэр
	англ. Leo Brewer
Дата рождения	13 июня 1919
Место рождения	Сент-Луис, Миссури, США;
Дата смерти	22 февраля 2005 (85 лет)
Место смерти	Лафейетт[вд], Контра-Коста, Калифорния, США;
Страна	США;
Род деятельности	физик, химик
Место работы	Калифорнийский университет в Беркли;
Альма-матер	Калифорнийский технологический институт; Калифорнийский университет в Беркли;
Награды и премии	стипендия Гуггенхайма (1949) Палладиевая премия[вд] (1971)
	Медиафайлы на Викискладе

Лео Брюэр (англ. Leo Brewer; 13 июня 1919 — 22 февраля 2005) — американский физико-химик, известный своими исследованиями в области высокотемпературной термодинамики, материаловедения, металлических фаз, а также за развитие теории металлической связи. Брюэр стал основателем современной высокотемпературной химии ^[3].

Биография

Ранние годы и образование

Лео Брюэр родился в Сент-Луисе (штат Миссури), где его отец работал сапожником. Несмотря на такое скромное положение Брюэр смог стать одним из ведущих ученых мира в области высокотемпературной химии. С 1919 по 1929 год семья Брюэров жила в Янгстауне (штат Огайо), затем, во время Великой Депрессии, они переехали в Лос-Анджелес.

В 1940 году он закончил Калифорнийский технологический институт, где начал свои первые исследования, посвященные изучению равновесий и кинетики гидратации олефинов под руководством Д. Прессмана и Г. Лукаса. После получения диплома продолжил обучение в Калифорнийском университете в Беркли, где продолжил свои исследования по кинетике под руководством А. Олсена. Защитил степень доктора философии в 1942 году.

Научная карьера

С 1942 по 1945 Лео участвовал в Манхэттенском проекте, где занимался изучением высокотемпературных свойств нового элемента плутония.
С 1943 по 1994 работал в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.
В 1959 году был избран в состав Национальной Академии Наук.

Административная служба

1961—1975 директор отдела неорганических материалов в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.
В 1966 году он был выбран Академическим сенатом Калифорнийского университета в Беркли, чтобы вести ежегодные научные лекции.
С 1988 года ушел на пенсию.

Научные исследования

Манхэттенский проект

В рамках Манхэттенского проекта Лео Брюэр исследовал фундаментальные химические свойства нового элемента плутония ^[4], доступного в следовых количествах. Он возглавил группу с Л. Бромли, П. Жилем и Н. Лофгреном, перед которой стояли следующие задачи. Проведение серии работ, описывающих поведение металлов, оксидов, галогенидов, и многих других соединений при высоких температурах ^[5]. Вторая задача включала разработку тугоплавких сульфидов церия (Се), тория (Th) и урана (U). В результате этих исследований был получен новый материал, сульфид церия (CeS), который они назвали «impervium», и из которого изготовили несколько сотен тиглей для использования в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории.

Основные области исследований

Исследования Брюэра охватили широкий круг предметов. Его интересы касались высокотемпературной термодинамики, наук о материалах, металлических фаз и теории металлической связи. Несмотря на фундаментальный характер исследований, они имели практическое приложение.

Брюэр выявил, что при высоких температурах равновесие пара над CuCl состоит в основном из молекул Cu₃Cl₃ при нормальном давлении. Это простое наблюдение стало известно, как правило Брюэра. Он показал, что, когда пар и твердая фаза находятся в равновесии, при повышении температуры состав газовой фазы становится более сложным. Правило гласит:

Эндотермическое взаимодействие газа с твердой фазой возможно только, если число образующихся газовых молей больше или равно числу молей газа, вступающего в реакцию.

Много исследований Брюэра посвящено сравнению экспериментальных данных с значениями, предсказанными моделями химической связи. Примерами могут служить его демонстрации, что энтальпии образования C(г) и N(г) были гораздо больше, чем принятые значения. Подборка Брюэра по термодинамическим свойствам и фазовым диаграммам 101 бинарной системы молибдена дает множество примеров использования предсказывающих моделей, когда отсутствуют надежные экспериментальные данные ^[6].

Много трудов Брюэр посвятил характеристике термодинамических свойств при высоких температурах. Один из его сборников посвящен твердым, жидким, газообразным состояниям элементов и их оксидов от комнатной температуры до 3000 К. Термодинамические приложения этих данных были хорошо иллюстрированы во 2-м издании «Термодинамики» Г.Льюиса и М.Рэндалла ^[7], которое Л.Брюэр и К.Питцер дополнили в 1961 году ^[8].

Лео Брюэр провел широкий диапазон спектроскопических исследований при высокой температуре, и в матрице для фиксации термодинамических свойств высокотемпературных паров. С 1950 по 1970 он опубликовал многочисленные работы по анализу спектров, полученных для газообразных молекул при высокой температуре ^[9]. После того, как Дж. Пайментел в университете Беркли разработал матрицу низкотемпературной изоляции, Брюэр произвел много работ, включающих спектры молекул в замороженной инертной матрице при высокой температуре. Он также интересовался электронным состоянием I₂, и опубликовал несколько работ о его отличительных особенностях.

В дальнейших исследованиях Брюэр охарактеризовал сильные обобщенные взаимодействия кислот и оснований Льюиса между металлами платиновой группы, лантанидами, актинидами и переходными металлами ^[10]^[11].

После 1940-х годов, когда датский химик Н. Энгель предложил корреляцию между числом электронов проводимости и кристаллической структурой металлов, Брюэр подметил, что эта концепция включает природу d- и f-электронов и понятие кислотно-основного взаимодействия. Он попытался проверить эти идеи на практике: нагревая хлорид циркония (ZrCl) с благородным металлом платиной, он обнаружил, что при образовании ZrPt₃ выделяется большое количество энергии, несмотря на стабильность, свойственную ZrCl. В течение нескольких лет Брюэр разработал теорию Брюэра-Энгеля для таких связей, и опубликовал много статей.

Педагогическая деятельность

С 1946 года преподавал в Калифорнийском университете в Беркли курсы по неорганической и химии твердого тела, химии гетерогенного равновесия, лабораторные курсы по количественному и инструментальному анализу, неорганическому и органическому синтезу. Также вел курсы по химической термодинамике для студентов и преподавателей.

С 1955 года и на протяжении 60 лет был профессором Калифорнийского университета в Беркли, за это время он подготовил 41 кандидата и около 20 постдокторских научных сотрудников.

Основные труды

Брюэр опубликовал около 200 статей в области термодинамики. В 1984 году его студенты и коллеги подготовили и опубликовали специальный сборник его статей, под названием «Современная высокотемпературная наука».

Общественная и политическая деятельность

В дополнение к своей учебной работе Брюэр работал во многих комитетах. В конце Второй Мировой Войны он помог сформировать Ассоциацию атомщиков Северной Калифорнии. Он сыграл важную роль в создании комитета Национального исследовательского совета по высокотемпературной химии и организовал первую Научную конференцию в Гордоне по высокотемпературной химии. Лео Брюэр служил в Совете по материаловедению и в Отборочном комитете премии имени Ферми в Департаменте энергии. Он поддерживал тесные связи с Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC), Международным агентством по атомной энергии.

Почести и награды

Стипендия Гуггенхайма (1950)
Премия имени Л. Х. Бакеланда Американского химического общества^[англ.] за "инициативы, творчество, лидерство и настойчивость." ^[12]. (1953)
Избран членом Национальной академии наук США (1959)^[13]
Премия имени Э. О. Лоуренса^[англ.] Комиссии по атомной энергии (1961)
Палладиевая медаль^[англ.] ^[14] (1971)
Избран членом Американской академии искусств и наук (1979)
Премия имени У. Ю. Розери^[англ.] Металлургического общества (1983)
Премия имени Г. Б. Линфорда^[англ.] Электрохимического общества, за выдающееся преподавание (1988)

Семья

В 1945 году Брюэр женился на Роуз Стурго. В 1989 году, когда Брюэр вышел на пенсию, она умерла. У них было трое детей: Бэт, Роджер и Гейл и шесть внуков.

Увлечения, хобби

В дополнение к своей научной работе, Брюэр проявлял острый интерес к калифорнийской флоре, уходу за садом и посещал природные заповедники на всей территории государства.

В 1965 году он стал одним из основателей Калифорнийского общества натуралистов, а позже разновидность Толокнянки обыкновенной Manzanita была названа в его честь "Manzanita Leo Breweri" за изучение и сохранение флоры Калифорнии.

Примечания

↑ ¹ ² Leo Brewer // Музей Соломона Гуггенхайма — 1937.
↑ ¹ ² https://chemistry.berkeley.edu/news/leo-brewer
↑ Myers, J.Rollie. Obituory: Leo Brewer (англ.) // Physics Today. — 2006. — Т. 59. — С. 85. — doi:10.1063/1.2195326.
↑ L.Brewer, L.Bromley, P.Gilles, N.Lofgren. The thermodynamic properties and equilibria at high temperatures of the compounds of plutonium (англ.) // National Nuclear Energy Series. — С. 861–886. — doi:10.2172/4425113.
↑ L.Brewer. Thermodynamics and physical properties of nitrides, carbides, sulfides, silicides, and phosphides (англ.) // National Nuclear Energy Series. — С. 40–59.
↑ L.Brewer, J.Winn. Models for calculation of dissociation energies of homonuclear diatomic molecules (англ.) // Faraday Symp. Chem. Soc.. — 1980. — Т. 14. — С. 126-135. — doi:10.1039/FS9801400126.
↑ G.Lewis, M.Randall. Thermodynamics and the Free Energies of Chemical Substances (англ.) // McGraw-Hill. — 1923.
↑ G.Lewis, M.Randall, Revised by Pitzer, Kenneth, Brewer. Thermodynamics (2nd ed) (англ.) // New York, McGraw-Hill. — 1961. — ISBN 0-07-113809-9.
↑ L.Brewer, L.Bromley, P.Gilles, N.Lofgren. The thermodynamic properties and equilibria at high temperatures of uranium halides, oxides, nitrides, and carbides at high temperatures (англ.) // J. Chem. of Uranium. — Т. 33. — С. 219–268.
↑ L.Brewer. The generalized Lewis acid-base theory: Surprising recent developments (англ.) // J. Chem. Educ. — 1984. — Т. 61. — С. 101–104. — doi:10.1021/ed061p101.
↑ L.Brewer. History of the application of the generalized Lewis acid-base theory to metals (англ.) // J. Nucl. Mater. — 1989. — Т. 167. — С. 3–6. — doi:10.1016/0022-3115(89)90418-2.
↑ "Baekeland award to Brewer for leadership in thermodynamics" (англ.) // Chemical and Engineering News. — 1953. — Т. 31. — С. 1974.
↑ Брюэр, Лео на сайте Национальной академии наук США (англ.)
↑ P.Gilles. L.Brewer - Palladium medalist (англ.) // J. Electrochemical Soc. — 1971. — Т. 119. — С. 5-7.

Ссылки

[_76c54a44ca1dc71f-1] ¹ ² Leo Brewer // Музей Соломона Гуггенхайма — 1937.

[_39d26021b2e6a2d5-2] ¹ ² https://chemistry.berkeley.edu/news/leo-brewer

[Myers,_J.Rollie-3] Myers, J.Rollie. Obituory: Leo Brewer (англ.) // Physics Today. — 2006. — Т. 59. — С. 85. — doi:10.1063/1.2195326.

[L.Brewer-4] L.Brewer, L.Bromley, P.Gilles, N.Lofgren. The thermodynamic properties and equilibria at high temperatures of the compounds of plutonium (англ.) // National Nuclear Energy Series. — С. 861–886. — doi:10.2172/4425113.

[L._Brewer-5] L.Brewer. Thermodynamics and physical properties of nitrides, carbides, sulfides, silicides, and phosphides (англ.) // National Nuclear Energy Series. — С. 40–59.

[L.Brewer,_J.Winn-6] L.Brewer, J.Winn. Models for calculation of dissociation energies of homonuclear diatomic molecules (англ.) // Faraday Symp. Chem. Soc.. — 1980. — Т. 14. — С. 126-135. — doi:10.1039/FS9801400126.

[G.Lewis,_M.Randall-7] G.Lewis, M.Randall. Thermodynamics and the Free Energies of Chemical Substances (англ.) // McGraw-Hill. — 1923.

[G.Lewis,_M.Randall,_Revised_by_Pitzer,_Kenneth,_Brewer-8] G.Lewis, M.Randall, Revised by Pitzer, Kenneth, Brewer. Thermodynamics (2nd ed) (англ.) // New York, McGraw-Hill. — 1961. — ISBN 0-07-113809-9.

[L.Brewer,_L.Bromley,_P.Gilles,_N.Lofgren-9] L.Brewer, L.Bromley, P.Gilles, N.Lofgren. The thermodynamic properties and equilibria at high temperatures of uranium halides, oxides, nitrides, and carbides at high temperatures (англ.) // J. Chem. of Uranium. — Т. 33. — С. 219–268.

[L.Brewer_1-10] L.Brewer. The generalized Lewis acid-base theory: Surprising recent developments (англ.) // J. Chem. Educ. — 1984. — Т. 61. — С. 101–104. — doi:10.1021/ed061p101.

[L.Brewer_2-11] L.Brewer. History of the application of the generalized Lewis acid-base theory to metals (англ.) // J. Nucl. Mater. — 1989. — Т. 167. — С. 3–6. — doi:10.1016/0022-3115(89)90418-2.

[Baekeland-12] "Baekeland award to Brewer for leadership in thermodynamics" (англ.) // Chemical and Engineering News. — 1953. — Т. 31. — С. 1974.

[13] Брюэр, Лео на сайте Национальной академии наук США (англ.)

[P.Gilles-14] P.Gilles. L.Brewer - Palladium medalist (англ.) // J. Electrochemical Soc. — 1971. — Т. 119. — С. 5-7.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

Лео Брюэр
англ. Leo Brewer

Дата рождения	13 июня 1919(1919-06-13)^[1]
Место рождения	Сент-Луис, Миссури, США
Дата смерти	22 февраля 2005(2005-02-22)^[1] (85 лет)
Место смерти	Лафейетт^[вд], Контра-Коста, Калифорния, США
Страна	США
Род деятельности	физик, химик
Место работы	Калифорнийский университет в Беркли^[2]
Альма-матер	Калифорнийский технологический институт Калифорнийский университет в Беркли^[2]
Награды и премии	стипендия Гуггенхайма (1949) Палладиевая премия^[вд] (1971)
Медиафайлы на Викискладе