Смекни!
smekni.com

Развитие электрохимических исследований (стр. 6 из 6)

Развитие теоретической электрохимии после 1870-х гг. ознаменовалось многими важными достижениями. Выдающимися среди них являлись исследования С. Аррениуса и В. Нернста. До 1925 г., было разработано большинство понятий, составивших впоследствии основу гальванотехники: напряжение разложения, обратимые потенциалы ионизации и разряда, поляризация и ее виды, перенапряжение, явления пассивации и др. Ряд из них получил количественную интерпретацию. Некоторые историки химии считают, что «теоретические основы гальванотехники были созданы, по сути, еще до рубежа столетий».

Насколько вероятно это утверждение? Действительно, казалось бы, все необходимое для создания теоретических основ гальванотехники к началу XX в. уже имелось в недрах теоретической электрохимии. Однако эти понятия и зависимости разрабатывались не как «основы» гальванотехники, а как собственные фундаментальные представления этой науки. При этом возможности теории не простирались дальше изучения идеальных систем. Что касается количественной интерпретации процессов электроосаждения металлов, то зачастую ее еще невозможно было выполнить. Например, оценивая возможность применения теории сильных электролитов в прикладных исследованиях, Дж. Хагебум отмечал в середине 1920-х гг., что разрыв между наукой и производством не удается ликвидировать из-за, с одной стороны, недостаточного уровня развития самой теоретической электрохимии, с другой – отсутствия ученых, обладающих как достаточными знаниями по физической химии растворов, так и интересом к электроосаждению.

Таким образом, разрыв между теорией и практикой, наличие которого гальванотехники осознали в 1870 – 1880-х гг., в действительности произошел еще в 1840-х гг. и был связан с наступлением нового этапа развития теоретической электрохимии и изменением в связи с этим ее основных задач.

По нашему мнению, о наличии связи между теоретической электрохимией и гальванотехникой позволяет судить и такой критерий, как влияние потребностей гальванотехники на теоретическую электрохимию. (До 1840-х гг. его не могло не быть, так как весь комплекс исследований по «гальваническому электричеству», как правило, осуществлялся одними и теми же учеными). Однако анализ научной литературы показал, что в период 1840 – 1920-х гг. такой зависимости практически не прослеживается.

Как отразился отрыв от теории на уровне гальванотехнических исследований и разработок? Если говорить об этом с точки зрения изменения подхода к разработке новых видов покрытий, то следует отметить отсутствие принципиальной разницы между исследовательскими программами специалистов, занимавшихся этим в 1830 – 1840-х и 1870-х гг.

Изучение содержания наиболее известных книг по гальванотехнике, изданных в период с середины 1870-х до середины 1920-х гг. приводит к заключению, что они продолжали носить, главным образом, рецептурный характер. Очень небольшие изменения связаны с выработкой определенной формы рецепта, а также с появившейся возможностью указывать помимо состава ванны и способа ее приготовления еще и условия проведения процесса – напряжение или силу (позднее плотность) тока. При этом увеличение количества рецептов происходило за счет большего привлечения химических, но не электрохимических знаний. Появление в описаниях электролитов концентраций компонентов следует, по-видимому, отнести к завершению формирования в 1850–1860-х гг. метода объемного анализа. Важно подчеркнуть, что основным критерием отбора составов ванн, рекомендуемых для промышленной практики, на протяжении всего периода остается авторитет автора книги (как правило, крупного промышленника – Г. Лангбейн), который сообщает, что ему удалось (или не удалось) добиться хороших результатов с электролитом, предложенным его предшественником.

Развитие гальванотехники в рассматриваемый период не могло идти и за счет связи с другим направлением, внесшим большой вклад в ее зарождение, – получением металлических покрытий неэлектрохимическими способами, поскольку и эта связь также была практически утеряна. Книг, в которых бы различные методы получения покрытий рассматривались и анализировались совместно, почти не было, мало было и исследователей, одновременно работавших в разных областях. Хотя, когда такое совмещение интересов имело место, оно было очень плодотворным (например, Ш. Коупер–Кольс – изобретатель метода горячего цинкования, внесший важные усовершенствования в процесс электрохимического цинкования).

Здесь, правда, необходимо отметить, что уже в 1880-х гг. в связи с созданием крупномасштабного гальванического производства возникла проблема переноса лабораторных разработок в промышленность. Еще В. Пфанхаузер-ст. указывал, что «простота, обнаружившаяся при небольших лабораторных опытах, в определенной степени усложнялась, когда при работах в большом масштабе приходилось учитывать все подробности и побочные процессы».

Таким образом, возникнув на пересечении нескольких различных традиций, гальванотехника уже в начале второй половины XIX в. отошла от них: «...на рубеже двух столетий и позже, вплоть до второго десятилетия XX в., сложилось впечатление, что гальванотехника представляет собой... замкнутую в своем развитии область, в которой нельзя ожидать каких-либо потрясающих новшеств или улучшений».

Подводя итог всему сказанному необходимо подчеркнуть, что до 1920-х гг научные исследования в гальванотехнике носили характер целевых прикладных разработок на основании сформулированных технических задач.