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Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch (14 de octubre de 1840 – 17 de enero de 1910) fue un físico alemán que investigó las propiedades conductoras de los electrolitos y contribuyó al conocimiento de su comportamiento. También realizó investigaciones en elasticidad, termoelasticidad y conducción térmica, así como mediciones de precisión en los campos magnéticos y eléctricos.
Hoy en día, Friedrich Kohlrausch es considerado uno de los físicos experimentales más importantes. Su trabajo temprano contribuyó a ampliar el sistema absoluto de Carl Friedrich Gauss y Wilhelm Weber para incluir unidades de medida eléctricas y magnéticas.
Biografía de Kohlrausch
Hijo de Rudolf Kohlrausch, Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch nació el 14 de octubre de 1840 en Rinteln, Alemania. Después de estudiar física en Erlangen y Göttingen, Friedrich Kohlrausch completó su doctorado en Göttingen.
Después de trabajar dos años como profesor en Frankfurt, Kohlrausch fue nombrado profesor de física en la Universidad de Göttingen (1866-70). En 1870, Kohlrausch se convirtió en profesor en el ETH Zurich en Suiza. Un año después, se trasladó a la Universidad de Tecnología de Darmstadt en Alemania.
En 1875, respondió a una oferta de la Universidad de Würzburg en el sur de Alemania, donde posteriormente realizó sus experimentos en la determinación de la cantidad y la conductividad de los electrolitos. A partir de 1888, investigó y enseñó en la Universidad de Estrasburgo.
Rechazó una cátedra en la Universidad de Humboldt en Berlín en 1894, pero a partir de 1900 también fue profesor allí. Fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1902.
Carrera científica
Kohlrausch fue un importante investigador en el campo de la electroquímica por varias razones. En primer lugar, los experimentos a partir de los cuales dedujo su ley de migración independiente de los iones se convirtieron en canónicos y se difundieron desde los laboratorios de Kohlrausch en Gotinga, Zúrich y Darmstadt; Svante Arrhenius, Wilhelm Ostwald y Jacobus Henricus van ‘t Hoff, los Ionistas originales, todos se formaron con los métodos y el equipo de la línea de Kohlrausch.
Además, debido a que Kohlrausch continuó probando y confirmando la teoría de los Ionistas después de que se propuso por primera vez, su trabajo vinculó la «física de medición» y su capacidad consecuente para producir una gran cantidad de datos empíricos con los resultados y métodos de los Ionistas y sus seguidores.
Conductividad de electrolitos en solución
En 1874, demostró que un electrolito tiene una cantidad definida y constante de resistencia eléctrica. Observando la dependencia de la conductividad con la dilución, pudo determinar las velocidades de transferencia de los iones (átomos o moléculas cargados) en solución.
Utilizó corriente alterna para evitar la formación de productos de electrólisis (evolución de gas H2 y O2 o deposición de metal); esto le permitió obtener resultados muy precisos.
De 1875 a 1879, examinó numerosas soluciones salinas, ácidos y soluciones de otros materiales. Sus esfuerzos dieron lugar a la ley de la migración independiente de iones, es decir, que cada tipo de ion que migra tiene una conductividad molar límite específica, sin importar la combinación de iones que haya en la solución, y por lo tanto, la resistencia eléctrica de una solución se debe solo a los iones migratorios de una sustancia dada.
Kohlrausch demostró que para electrolitos débiles (incompletamente disociados), cuanto más diluida sea una solución, mayor será su conductividad molar debido a un aumento en la disociación iónica.
Técnicas e instrumentos de medición
En 1895, sucedió a Hermann von Helmholtz como Presidente del Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR – Instituto Imperial de Física Técnica), cargo que ocupó hasta 1905.
Aquí, al igual que en el pasado, sus actividades se centraron en la física experimental y los instrumentos: construyó instrumentos y diseñó nuevas técnicas de medición para examinar la conducción electrolítica en soluciones. Completó la organización del PTR, una tarea que aún no se había completado en la muerte de su primer presidente. Introdujo regulaciones fijas, horarios de trabajo y horarios de trabajo para el Instituto.
Bajo la dirección de Kohlrausch, el PTR creó numerosas normas y patrones de calibración que también se utilizaron internacionalmente fuera de Alemania.
Kohlrausch tenía la intención de crear condiciones de trabajo óptimas en los laboratorios y proteger los laboratorios de influencias externas no deseadas. Durante seis años, por ejemplo, luchó contra una línea de tranvía que debía colocarse cerca del PTR.
Sin embargo, antes de que el tranvía realizara su primer viaje, el instituto logró desarrollar un magnetómetro de torsión aestática que no estaba influenciado por campos electromagnéticos perturbadores. El uso de este instrumento y el galvanómetro de alambre blindado desarrollado por du Bois y Rubens significaron que el trabajo eléctrico y magnético de precisión continuó siendo posible.
Con el tiempo, Kohlrausch agregó experimentos que satisfacían las necesidades de la química física y la tecnología eléctrica en particular. Mejoró los instrumentos de medición de precisión y desarrolló numerosos métodos de medición en casi todos los campos de la física conocidos durante su vida, incluyendo un medidor de reflectividad, un galvanómetro tangente y varios tipos de magnetómetros y dinamómetros. El puente de Kohlrausch, que inventó en esa época con el propósito de medir la conductividad, todavía es ampliamente conocido hoy.
Instrumentos de precisión
Al igual que Helmholtz y Siemens, Kohlrausch también vio las posibilidades inherentes en la investigación aplicada y básica en las ciencias naturales y la tecnología. Sentó las bases para el conocimiento científico que promovió y avanzó en la industria y la tecnología. El PTR desarrolló instrumentos de precisión estandarizados para institutos de investigación universitaria y laboratorios industriales.
Introdujo unidades eléctricas uniformes para Alemania y también desempeñó un papel importante en su uso internacional. En el período hasta 1905, hubo muchos ejemplos de la importancia del PTR para la industria alemana, en particular para las tecnologías de punta de la época, como las industrias eléctrica, óptica y mecánica.
Kohlrausch estuvo involucrado en la medición de fenómenos eléctricos, magnéticos y electroquímicos durante casi 50 años. En 1905, Kohlrausch se retiró de su cargo como presidente del PTR.
Escritos
En la Universidad de Gotinga, Kohlrausch documentó sus experimentos prácticos que resultaron en el libro «Leitfaden der praktischen Physik» (Guía de Física Práctica), que se publicó en 1870 como el primer libro de su tipo en Alemania.
Contenía no solo descripciones de experimentos, montajes experimentales y técnicas de medición, sino también tablas de cantidades físicas. Se publicó en muchas ediciones (la novena edición ampliada y revisada de 1901 se titulaba «Lehrbuch der praktischen Physik«; una obra más elemental basada en ella se titulaba «Kleiner Leitfaden der praktischen Physik«) y se tradujo al inglés. Se consideraba la obra estándar sobre métodos de laboratorio de física.
Hasta el día de hoy, el libro de texto «Praktische Physik» (Física Práctica), que se originó en el «Leitfaden der praktischen Physik» de Kohlrausch, es una lectura estándar para físicos e ingenieros en Alemania. Esto se debe, sobre todo, a las descripciones detalladas proporcionadas de los métodos de medición que forman la base de aplicaciones técnicas y experimentales en muchos campos de la física.
Kohlrausch también fue autor de «Ueber den absoluten Leitungswiderstand des Quecksilbers» (Sobre la resistencia eléctrica del mercurio, 1888), y de muchos artículos contribuidos a los «Annalen der Physik und Chemie«, y otras revistas científicas.
Friedrich Kohlrausch murió en Marburgo el 17 de enero de 1910 a la edad de 69 años.
Para más información Electrochemical contributions: Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch (1840–1910)
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