Уильям Хайд Волластон

Уильям Хайд Волластон (англ. William Hyde Wollaston; 6 августа 1766, Ист-Дерем, Норфолк — 22 декабря 1828, Лондон) — английский учёный-естествоиспытатель, химик, физик и физиолог. Член Лондонского королевского общества (с 1793 года) и его президент в 1820 году. Известен открытием химических элементов палладия и родия, изобретением рефракционного гониометра и камеры-люциды, а также разработкой метода получения ковкого платины.

Ранние годы и образование

Уильям Хайд Волластон родился в семье священника и астронома-любителя Фрэнсиса Волластона. Семья была многодетной: Уильям был третьим из семнадцати детей. Начальное образование получил дома, затем учился в школе Чартерхаус в Лондоне. В 1782 году поступил в колледж Гонвилл-энд-Киз Кембриджского университета, где изучал медицину. В 1787 году получил степень бакалавра медицины, а в 1793 году — доктора медицины.

Медицинская карьера и переход к науке

После окончания университета Волластон практиковал как врач в Хантингдоне, а затем в Лондоне. Однако медицинская практика не приносила ему удовлетворения, и он постепенно отошёл от неё, сосредоточившись на научных исследованиях. В 1793 году он был избран членом Лондонского королевского общества, что позволило ему активно участвовать в научной жизни. К 1800 году Волластон полностью оставил медицину и посвятил себя химии, физике и физиологии.

Научные достижения

Химия и открытие элементов

Палладий

В 1803 году Волластон объявил об открытии нового металла, который он назвал палладием в честь недавно открытого астероида Паллада. Он выделил его из раствора платиновой руды, обработанной царской водкой. Метод выделения включал осаждение палладия в виде цианида, а затем восстановление до металла. Волластон не раскрывал подробности своего метода до 1805 года, что вызвало споры в научном сообществе. Некоторые скептики, в том числе химик Ричард Ченевикс, сомневались в существовании нового элемента, однако Волластон публично продемонстрировал образцы палладия и его свойства, подтвердив открытие.

Родий

В 1804 году Волластон открыл ещё один элемент платиновой группы — родий. Он был выделен из той же платиновой руды, что и палладий. Название происходит от греческого ῥόδον (родон) — «роза», из-за розового цвета солей родия. Волластон разработал способ отделения родия от других металлов платиновой группы, основанный на различной растворимости их соединений.

Платина

Волластон внёс значительный вклад в технологию обработки платины. До его работ платина была известна в виде порошка или губчатой массы, которую было трудно превратить в компактный металл. В 1800-х годах он разработал метод получения ковкой платины, который включал растворение руды в царской водке, осаждение примесей, прокаливание хлороплатината аммония для получения губчатой платины, а затем горячую ковку и прокатку. Этот метод позволил производить платиновую посуду, тигли и другие лабораторные принадлежности, что было важно для химической промышленности. Волластон держал технологию в секрете, но после его смерти она была опубликована.

Физика и оптика

Рефракционный гониометр

В 1809 году Волластон изобрёл рефракционный гониометр — прибор для точного измерения углов кристаллов и показателей преломления. Это устройство стало важным инструментом в кристаллографии и минералогии, позволяя определять углы между гранями кристаллов с высокой точностью. Гониометр Волластона использовал принцип отражения света от граней кристалла, что давало более точные результаты, чем предыдущие механические методы.

Камера-люцида

В 1807 году Волластон запатентовал камеру-люциду (лат. camera lucida — «светлая комната») — оптическое устройство, позволяющее художнику проецировать изображение объекта на бумагу для обрисовки. Принцип работы основан на использовании четырёхгранной призмы, которая создаёт виртуальное изображение, совмещаемое с бумагой. Камера-люцида получила широкое распространение в XIX веке для рисования пейзажей, архитектурных объектов и научных иллюстраций. Позднее её вытеснила фотография, но устройство остаётся в использовании в некоторых областях.

Спектроскопия

В 1802 году Волластон обнаружил тёмные линии в солнечном спектре, которые позже стали известны как фраунгоферовы линии. Он наблюдал их с помощью призмы, но не придал открытию большого значения, посчитав их границами между цветами. Позднее, в 1814 году, Йозеф фон Фраунгофер систематически изучил эти линии, что заложило основы спектроскопии.

Физиология

Волластон также занимался физиологическими исследованиями. В 1812 году он опубликовал работу о мочевом пузыре, в которой описал механизм мочеиспускания. Он также изучал состав камней в почках и мочевом пузыре, определив, что они часто состоят из оксалата кальция или мочевой кислоты. В 1814 году он предложил метод лечения мочекаменной болезни с помощью диеты, основанной на ограничении продуктов, богатых пуринами.

Изобретения и патенты

Помимо камеры-люциды, Волластон запатентовал несколько других изобретений:

• Платиновые тигли — лабораторная посуда из ковкой платины, устойчивая к высоким температурам и химическим реагентам.
• Метод получения ковкой платины — технология, которая позволила наладить промышленное производство платиновых изделий.
• Микроскопический препарат — устройство для наблюдения мелких объектов, предшественник современного микроскопа.

Волластон был известен своей коммерческой жилкой: он патентовал свои изобретения и получал доход от их продажи. Например, камера-люцида принесла ему значительную прибыль, хотя он не стремился к широкой рекламе.

Административная и общественная деятельность

В 1820 году Волластон был избран президентом Лондонского королевского общества, сменив на этом посту сэра Джозефа Бэнкса. Он занимал эту должность до 1825 года. В период его президентства общество продолжало развивать научные исследования, хотя Волластон не внёс радикальных изменений в его деятельность. Он также был членом Королевского общества искусств и других научных организаций.

Личная жизнь и характер

Волластон никогда не был женат и не имел детей. Он вёл замкнутый образ жизни, уделяя основное время научным исследованиям. Современники описывали его как сдержанного, педантичного и скрытного человека. Он не любил публичных выступлений и часто отказывался от почётных званий. Волластон был известен своей бережливостью и даже скупостью, но при этом щедро жертвовал на научные цели. После его смерти значительная часть состояния была передана Королевскому обществу для финансирования исследований.

Наследие и память

Волластон оставил значительный след в науке. Его открытия палладия и родия расширили список известных элементов, а методы обработки платины способствовали развитию химической промышленности. Изобретение гониометра и камеры-люциды оказало влияние на кристаллографию и изобразительное искусство. В его честь названы:

• Волластонит — минерал, силикат кальция (CaSiO₃), открытый в 1818 году.
• Кратер Волластон на Луне.
• Медаль Волластона — высшая награда Геологического общества Лондона, учреждённая в 1831 году.
• Волластоновская премия — премия Королевского общества за выдающиеся достижения в химии.

Волластон считается одним из пионеров химии платиновых металлов и оптического приборостроения. Его работы заложили основы для дальнейших исследований в спектроскопии и кристаллографии.

Источники

• Dictionary of National Biography, 1885-1900, Volume 62 (Wollaston, William Hyde).
• John G. Burke, «William Hyde Wollaston», in Dictionary of Scientific Biography, Charles Scribner's Sons, 1976.
• William Hyde Wollaston, «On the Discovery of Palladium», Philosophical Transactions of the Royal Society, 1805.
• William Hyde Wollaston, «On the Discovery of Rhodium», Philosophical Transactions of the Royal Society, 1804.
• William Hyde Wollaston, «Description of the Camera Lucida», Philosophical Magazine, 1807.
• William Hyde Wollaston, «On the Refractive Power of the Eye», Philosophical Transactions of the Royal Society, 1803.
• «William Hyde Wollaston», Encyclopaedia Britannica, 11th edition, 1911.