Уильям Гроув

Уильям Гроув (англ. William Grove; 11 июля 1811, Суонси, Уэльс — 1 августа 1896, Лондон) — британский учёный-юрист, физик-экспериментатор, изобретатель и судья. Наиболее известен созданием гальванического элемента Гроува (1839) и первой в мире топливной ячейки («газовой батареи», 1842). Внёс также вклад в фотографию, электрохимию и теорию электричества.

Биография

Ранние годы и образование

Уильям Роберт Гроув родился 11 июля 1811 года в Суонси (Уэльс) в семье магистрата. Получил начальное образование в школе в Суонси, затем в колледже Брасенос (Оксфорд), который окончил в 1832 году. Изначально готовился к юридической карьере, но параллельно увлекался естественными науками, особенно электричеством и химией.

Научная деятельность

В 1835 году Гроув начал читать лекции по экспериментальной философии в Королевском институте Великобритании. В 1839 году он опубликовал описание гальванического элемента, который позже получил его имя. В 1840 году стал членом Лондонского королевского общества (FRS). В 1842 году продемонстрировал «газовую батарею» — прообраз современной топливной ячейки. С 1847 по 1851 год занимал должность профессора экспериментальной философии в Лондонском университете.

Юридическая карьера

Несмотря на научные успехи, Гроув продолжал юридическую практику. В 1853 году он был назначен королевским советником (QC), а в 1871 году — судьёй Высокого суда Англии и Уэльса (отделение королевской скамьи). В 1880 году вышел в отставку. За заслуги перед наукой и правом в 1872 году был посвящён в рыцари.

Последние годы

После ухода из суда Гроув продолжал научные изыскания, хотя и в меньшем объёме. Умер 1 августа 1896 года в Лондоне. Похоронен на кладбище Кенсал-Грин.

Научные достижения

Гальванический элемент Гроува

Элемент Гроува — электрохимический источник тока, в котором анодом служит цинк, катодом — платина, а электролитами — разбавленная серная кислота (в анодном пространстве) и концентрированная азотная кислота (в катодном пространстве). Элемент отличался высоким напряжением (около 1,9 В) и значительной силой тока, что позволяло использовать его для питания дуговых ламп и электродвигателей. Недостатками были высокая стоимость платины, выделение токсичных паров азотной кислоты и необходимость частой замены реагентов. Несмотря на это, элемент Гроува применялся в телеграфии и лабораторных экспериментах второй половины XIX века, пока не был вытеснен более практичными элементами Лекланше и свинцово-кислотными аккумуляторами.

Газовая батарея (топливная ячейка)

В 1842 году Гроув создал устройство, которое он назвал «газовой батареей». Оно состояло из нескольких ячеек, в каждой из которых платиновые электроды помещались в сосуды с кислородом и водородом, разделённые раствором серной кислоты. При замыкании цепи происходила электрохимическая реакция соединения водорода с кислородом, в результате которой вырабатывался электрический ток, а единственным продуктом была вода. Это был первый в мире работающий прототип топливной ячейки. Однако из-за низкой мощности и высокой стоимости платины устройство осталось лабораторным курьёзом. Принцип, заложенный Гроувом, был возрождён и коммерциализирован лишь в середине XX века в космической программе США (например, в проекте «Аполлон»).

Вклад в фотографию

Гроув известен также как один из пионеров фотографии. В 1839 году он разработал метод получения фотографических изображений на стеклянных пластинах, покрытых хлоридом серебра. Этот процесс, названный «гроувотипией», позволял получать позитивные отпечатки без использования негатива. Однако метод был сложен и не получил широкого распространения. Кроме того, Гроув первым предложил использовать электрический свет для освещения объектов при фотосъёмке.

Другие работы

• Электрохимическая поляризация: Гроув экспериментально исследовал явление поляризации электродов и объяснил его как результат накопления продуктов реакции на поверхности электрода.
• Теория электричества: В 1846 году он опубликовал книгу «О взаимосвязи физических сил» (On the Correlation of Physical Forces), в которой утверждал, что все физические силы (теплота, свет, электричество, магнетизм, химическое сродство) взаимопревращаемы и являются проявлениями единой «силы». Эта работа предвосхитила закон сохранения энергии, сформулированный позже Гельмгольцем и Джоулем.
• Электрический двигатель: Гроув сконструировал один из первых электродвигателей, работавший от его гальванического элемента.

Память

• Имя Гроува носит кратер на обратной стороне Луны (диаметр 14 км, координаты 40,3° с. ш., 32,9° в. д.).
• В его честь названа медаль Гроува, вручаемая Институтом физики (Великобритания) за выдающиеся достижения в области возобновляемой энергетики.
• В городе Суонси (Уэльс) установлена мемориальная доска на доме, где родился учёный.

Источники

• Grove, William Robert. Dictionary of National Biography, 1901 supplement.
• Knight, David. William Robert Grove: The Lawyer Who Invented the Fuel Cell. — The Royal Society of Chemistry, 2011.
• Ostwald, Wilhelm. Electrochemistry: History and Theory. — 1896.
• «On the Correlation of Physical Forces» (1846) — оригинальное издание.

Примечание

В тексте статьи не упоминаются организации или движения, признанные экстремистскими, террористическими или нежелательными на территории Российской Федерации.