Отто Шотт | |
|---|---|
 | |
| Родившийся | 17 декабря 1851 г. |
| Умер | 27 августа 1935 г. (83 года) |
| Национальность | Немецкий |
| Альма-матер | Йенский университет Фридриха Шиллера |
| Известен | Систематическое исследование состава и свойств стекла. Изобретение боросиликатного стекла. |
| Награды | Медаль Либиха (1909 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Стекольная наука |
| Учреждения | Университет Фридриха Шиллера Jena Schott AG |
Фридрих Отто Шотт (1851-1935) был немецким химиком , технологом по стеклу и изобретателем боросиликатного стекла . Шотт систематически исследовал взаимосвязь между химическим составом стекла и его свойствами. Таким образом, он решил фундаментальные проблемы свойств стекла, определив составы с оптическими свойствами, приближающимися к теоретическому пределу. Открытия Шотта были большим достижением в оптике для микроскопии и оптической астрономии . [1] Его работа была описана как «водораздел в истории композиции из стекла». [2]
Ранняя жизнь и образование [ править ]
Шотт был сыном Саймона Шотта, мастера оконного стекла. Его матерью была Каролина Шотт. [3] С 1870 по 1873 год Шотт изучал химическую технологию в техническом колледже в Аахене, а также в Вюрцбургском и Лейпцигском университетах . Он получил докторскую степень по химии в Йенском университете им. Фридриха Шиллера по специальности «стекловедение». Его докторская диссертация была озаглавлена «Вклад в теорию и практику производства стекла» (1875 г.). [4] [5] [6]
Научный вклад [ править ]
В 1879 году Шотт разработал новое стекло на основе лития, которое обладало новыми оптическими свойствами. Шотт поделился этим открытием с доктором Эрнстом Аббе , профессором физики Йенского университета, чьи комментарии о стекле стимулировали интерес Шотта к этому предмету. [2] [7]
«Недавно я изготовил стакан, в который было введено значительное количество лития, а удельный вес был относительно низким. Я подозреваю, что такое стекло будет демонстрировать превосходные оптические свойства, и поэтому я хотел узнать, не захотите ли вы или один из ваших коллег проверить его на показатель преломления и дисперсию, чтобы определить, верно ли мое вышеупомянутое предположение ». Перевод письма от 27 мая 1879 г. [7]
Вскоре после того, как Шотт завершил свое формальное университетское образование, он узнал, что Аббе сформулировал недостатки стекла, которое было доступно в то время. Недостатки были особенно острыми в научных инструментах, для которых оптические характеристики стекла в линзах, таких как телескопы и микроскопы. С научной точки зрения, когда увеличивалась сила увеличения линз, хроматические аберрации становились большими. Хроматическая аберрация приводит к тому, что оптическое качество визуального изображения становится зависимым от цвета света, что приводит к значительному ограничению научного инструмента. [1] [8]
В ответ на научную провокацию Аббе Шотт начал систематическое исследование свойств стекла, поскольку свойства менялись в зависимости от химического состава. Шотт заменил один элемент другим, например, борат и фосфат для части диоксида кремния в стекле и заменил кислород фторидом. [2]
Письмо Шотта Аббе 1879 года стало началом долгого сотрудничества между двумя учеными. [2] Аббе уже работал с Карлом Цейссом , изготовителем инструментов, над изготовлением стекла для микроскопов. Zeiss участвовал в трехстороннем сотрудничестве, тестируя улучшенные составы стекла, которые Шотт и Аббе определили в реальных оптических инструментах, таких как телескопы. [2] В 1882 году Шотт переехал в Йену, где он смог более тесно сотрудничать с Аббе и Цейссом. [2]
Они создали разные виды стекла и исследовали их свойства с использованием кремнезема, соды, поташа, извести, оксида свинца и 28 других элементов. Не имея теоретической основы для своей работы, они полагались на тщательные и систематические наблюдения и измерения. Добавление элементов, не оказывающих прямого влияния на оптические свойства, может помочь исправить другие свойства стекла, такие как появление пятен на поверхности при контакте с воздухом. [2]
К 1886 году Шотт завершил тщательные исследования взаимосвязей структуры и свойств в составе стекла. Благодаря этим исследованиям Шотт обнаружил, что показатель преломления стекла (важный для его способности функционировать как увеличительная линза) может быть отделен от его хроматической аберрации. Таким образом, Шотт остановился на стекле, содержащем литий, которое могло работать в научных приборах, близких к теоретическому пределу, что явилось значительным достижением в оптических приборах, таких как микроскопия и астрономия. [1]
Освоив процесс мелкомасштабного перемешивания расплава, Шотт смог создать однородный продукт, показатель преломления и дисперсию которого можно было точно измерить и охарактеризовать. Посредством систематических экспериментов он применил это к созданию множества различных типов стекла. Основываясь на своих экспериментах, Шотт работал с А. Винкельманном над разработкой первой модели состав-свойство для расчета свойств стекла . [2]
Стеклянные композиции [ править ]
Шотт систематизировал химический состав значительного диапазона составов стекла. Репрезентативные примеры приведены в таблице.
| Стекло | SiO 2 | Ba 2 O 3 | Na 2 O | CaO | MgO | Al 2 O 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1: 1: 6 натриево-кальциево-силикатное стекло (эталонный состав, впервые не идентифицированный Schott, содержит другие оксиды) | 75,3% | 0% | 13,0% | 0% | 11,7% | 0% |
| Стандартное стекло Jena | 67,2% | 2,0% | 14,0% | 7,0% | 0% | 2,5% |
| Стекло термометра Шотта | 72,0% | 12,0% | 11,0% | 0% | 0% | 5,0% |
| Стекло для посуды Schott | 73,7% | 6,2% | 6,6% | 0% | 5,5% | 3,3% |
| Стекло для дымохода Schott Welsbach | 75,8% | 15,2% | 4,0% | 0% | 0% | 0% |
Деловые интересы [ править ]
В 1884 году в сотрудничестве с доктором Эрнстом Аббе и Карлом Цейссом Отто основал Glastechnische Laboratorium Schott & Genossen (Лаборатория стекольных технологий Schott & Associates) в Йене. Именно здесь, в период с 1887 по 1893 год, компания Schott разработала боросиликатное стекло. Боросиликатное стекло отличается высокой термостойкостью и значительной стойкостью к тепловому удару в результате резких перепадов температуры и устойчивостью к разрушению при воздействии агрессивных химикатов. Этот вид стекла изначально стал известен под торговой маркой Duran . Их предприятие также занималось продажей апохроматических линз.который имел низкую хроматическую аберрацию и был основан на систематических исследованиях Шотта состава и свойств стекла. [1] [9] [10]
Schott использовал боросиликатное стекло для изготовления лабораторных и медицинских принадлежностей, включая термометры, стеклянную посуду для лабораторного использования, флаконы с лекарствами и фармацевтические трубки. Schott производила отечественную стеклянную посуду под торговой маркой Jenaer Glas. Он также производил термостойкие баллоны для ламп для газового освещения . Газовые лампы накаливания Карла Ауэра были впервые проданы в 1894 году и стали прибыльным источником дохода для стекольного завода Шотта. [11] В конце 1890-х он также участвовал в электрификации промышленности в Йене. [12] Бизнес-предприятие Шотта владело почти монополией на мировое оптическое стекло с момента своего основания до начала Первой мировой войны . [2]
В 1919 году Schott & Associates перешла в полную собственность Carl Zeiss Foundation, хотя в начале 21 века Schott & Associates была известна как Schott AG . [13] Бренд компании Schott стал ассоциироваться с высококачественной и специализированной оптикой. [3]
По состоянию на 2020 год стеклянные флаконы от Schott AG использовались в усилиях по вакцинации против болезни COVID-19 . [14]
Личная жизнь [ править ]
В 1917 году старший сын Отто Шотта, Рольф Шотт, погиб во время Первой мировой войны . Вскоре после этого к Schott & Gen присоединился сын Отто Эрих Шотт. [15] В 1926 году Отто Шотт ушел с активной работы в Schott & Gen. Вскоре после этого Эрих Шотт взял на себя обязанности Отто Шотта по управлению компанией. [16]
Награды и наследие [ править ]
В 1909 году Шотт получил медаль Либиха от Ассоциации немецких химиков. [17] Отто-Шотт-штрассе в Йене, Германия, где находился дом Шотта, была переименована в его честь. Музей стекла Шотта находится в том же здании. Оба могут быть посещены. В Музее стекла Шотта представлены разработки в области стекольной науки, начиная с изобретений Отто Шотта. [18]
С 1991 года награда Отто Шотта за исследования вручается каждые два года выдающимся исследователям в области стекловедения и керамики. Премия организована и финансируется Фондом Аббе Фонда Карла Цейса . [19]
| Ресурсы библиотеки об Отто Шотте |
|
| Отто Шотт |
|---|
|
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Отто Шотта . |
Внешние ссылки [ править ]
- Корпоративный архив SCHOTT , Йена, Германия
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d Селла, Андреа. «Стакан Шотта» . chemistryworld.com . Королевское химическое общество . Проверено 20 декабря 2020 .
- ^ a b c d e f g h i j Kurkjian, Charles R .; Приндл, Уильям Р. (1998). «Перспективы истории стекольной композиции». Журнал Американского керамического общества . 81 (4): 795–813.
- ^ a b «Отцы-основатели фонда Zeiss и современной микроскопии» (PDF) . hcbi.fas.harvard.edu . Центр биологической визуализации Гарвардского университета . Проверено 29 декабря 2020 года .
- ^ Ramirez, Ainissa (7 апреля 2020). Наша алхимия: как люди и материя преобразовали друг друга . MIT Press. С. 168–171. ISBN 9780262043809. Проверено 30 декабря 2020 .
- ^ Шотт, Отто. «Вклад в теорию и практику производства стекла»
- ↑ Vogel, Werner (6 декабря 2012 г.). Химия стекла . Springer Science & Business Media. С. 2–. ISBN 9783642787232. Проверено 31 декабря 2020 года .
- ^ Б Pfaender, HG (6 декабря 2012). Руководство Шотта по стеклу . Springer Science & Business Media. ISBN 9789401105170. Проверено 31 декабря 2020 года .
- ^ Фишер, B .; Герт, К. (1994). «Платина за изготовление стекла в Йене. Репутация передового опыта была основана на ранних исследованиях Дёберейнера, Шотта и Аббе» . Обзор платиновых металлов . 38 (2): 74–82 . Проверено 30 декабря 2020 .
- ^ Espahangizi, Kijan (2015). «От топоса к ойкосу: стандартизация стеклянной тары как эпистемологические границы в современных лабораторных исследованиях (1850-1900)» (PDF) . Наука в контексте . 28 (3): 397–425. DOI : 10.3929 / ethz-b-000103657 . PMID 26256505 . Проверено 30 декабря 2020 .
- ^ Штайнер, Юрген (1993). «Отто Шотт и изобретение боросиликатного стекла». Glastechnische Berichte . 66 (6–7): 165–173.
- ^ Дэвидсон, Майкл В. "Отто Шотт (1851-1935)" . Молекулярные выражения . Государственный университет Флориды . Проверено 30 декабря 2020 .
- ^ Вальтер, Рольф (1996). Карл Цейсс: Zeiss 1905-1945 (на немецком языке). Böhlau Verlag. п. 25. ISBN 978-3-412-11096-3.
- ↑ Певица, Пенни (20 августа 1989 г.). «Фундамент на корпоративной арене». Нью-Йорк Таймс.
- ^ Фитцпатрик, Мишель. «Немецкие флаконы в центре внимания по мере приближения вакцины против COVID-19» . medicalexpress.com . Medical Xpress . Проверено 2 января 2021 года .
- ^ Cheves, Allen E .; Уокер, А. Стюарт (5 сентября 2020 г.). «Шотт из стеклокерамики Sharp Edge Precision влияет на мощность сигнала» . Журнал Лидар . Проверено 30 декабря 2020 .
- ^ "Эрих Шотт (1891-1989)" . us.schott.com . Schott AG . Проверено 29 декабря 2020 года .
- ^ "Либих-Денкмюнце" . chemie.de (на немецком языке). 14 декабря 2012 . Проверено 15 сентября 2020 .
- ^ "Музей стекла Шотта и вилла Шотта" . Museum.de . Журнал Museum.de . Проверено 29 декабря 2020 года .
- ^ "Премия Отто Шотта за исследования" . otto-schott-research-award.de . Фонд Карла Цейса . Проверено 29 декабря 2020 года .
