Уа́йлдер Дуа́йт Банкро́фт ( — ) — американский физхимик, один из основоположников этого направления в США. Занимался изучением применения правила фаз Гиббса, а позднее коллоидной химией. Ученик Вильгельма Оствальда и Вант-ГоффаГарвардский университет, двадцать пятый юбилейный доклад класса 1888 года. Harvard University Press, 1913. 120 с.; Пятидесятый юбилейный доклад класса 1888 года. Harvard University Press, 1938. 19 с.; привез в Америку полученные из первых рук знания «ионистов» об электролитической диссоциации, осмотическом давлении и электродвижущей силе.
Научная деятельность
Ранняя деятельность Банкрофт поступил в Гарвард в 1884 году (год окончания обучения — 1888) после завершения подготовительного обучения в школе Роксбери и Академии Милтон.
С 1890 года Банкрофт занимался научной деятельностью в Лейпциге. После защиты докторской диссертации об окислительно-восстановительных ячейках Банкрофт покинул Лейпциг. В Берлине он провел осень 1892 года, посещая лекции Гельмгольца. Затем он переехал в Амстердам, где работал в лаборатории Вант-Гоффа над темой химических потенциалов металлов. Затем Банкрофт возвращается в Кембридж, где он проработал два года в качестве лаборанта и педагога. В 1894 году Банкрофт получает должность помощника профессора в Корнеллском университете, где потом будет преподавать до 1937 года. К 1900 году Банкрофт смог сделать Корнелл важным центром исследовательской деятельности в области физической химии. В 1903 году он становится профессоромM.A. DeWolfe Howe. Жизнь и письма Джорджа Банкрофта. Нью-Йорк: Scribner, 1908. 190 с. Хэндлин Л., Банкрофт Д. Интеллектуал как демократ. Нью-Йорк: Харпер и Роу, 1984. 90 с. См. также Рассел Б. Най, Банкрофт Д. Брахманский мятежник. Нью-Йорк: Knopf, 1944. 87 с.
Классификационная схема химии, созданием которой занимался Банкрофт, разделяла физическую химию в зависимости от того, носят ли использующиеся идеи и методы математический характер. К математической стороне физической химии принадлежала формальная структура химической термодинамики, строгая работа таких людей, как Гиббс, Планк, Дюгем и Тревор, которых можно так же легко назвать физиками, как и химиками. К нематематической стороне принадлежали работы таких исследователей, как Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд и Нернст, которые придерживались более эмпирического подходаБанкрофт У. Д. Правило фаз. Нью-Йорк, 1930, гл. 1-5. Также его позиция отражена в описании его курсов в архиве Корнеллского университета и его обзоры в Журнале физической химии. После разделения математической и нематематической сторон физической химии, Банкрофт занялся нематематической частью, разделив количественный и качественный подходы. Теорема Ле Шателье представляла чисто исторический интерес для большинства коллег Банкрофта, так как они были озабочены поиском количественного и точного понимания равновесияУилер П. Josiah Willard Gibbs. Bистория великого разума. New Haven: Yale University Press, 1951; Haraden. Archon Books, 1969. с. 86-87..
Правило фаз (физическая химия) После возвращения в Штаты Банкрофт занялся изучением правила фаз Гиббса. В серии статей, опубликованных за время пребывания в Гарварде, Банкрофт изучал отношения растворимости в тройных системах, например, состоящих из двух несмешивающихся жидкостей и солей, растворенных в обеих жидкостях, или из двух несмешивающихся жидкостей с жидкостью внутри. Однако, несмотря на примечательность, эти работы имели серьезные ошибкиМэтьюз П. Адсорбция // Физиологические обзоры, 1921, т. 1, с. 560.. Будучи убежденным, что такие гетерогенные равновесия могут быть описаны выражениями, подобными тем, которые вытекают из закона действия масс для гомогенного химического равновесия, Банкрофт приравнял данные к уравнениям с максимум четырьмя произвольными постоянными. Однако, после серьезных упреков, Банкрофт отказался от своих усилий дать таким системам количественную обработку, а вместо этого начал рассматривать их в контексте правила фаз ГиббсаБанкрофт Д. Правило фаз: трактат о качественных химических уравнениях // Журнал физической химии, 1897, т. 3, с. 435. Его работа по фазовым диаграммам сплавов латуни и алюминия велась при поддержке Института Карнеги в Вашингтоне с 1902 по 1911 г. и стала одной из первых работ по изучению поведения сплавов среди физхимиков Соединенных Штатовтекст John W. Servos. Wilder Dwight Bancroft, a bibliographical memoir, National Academy of Sciences, Washington D.C., 1994. 39 р..
Коллоидная химия (ранние исследования и работы в области анестетиков) Во время Первой мировой войны Банкрофт служил главой редакционного подраздедения Службы химического вооружения в звании подполковника. Помимо редактирования монографий по получению и свойствам отравляющих газов, он подготовил историю создания Службы химического вооружения. После войны, будучи председателем химического отделения Национального исследовательского совета, Банкрофт написал доклад с изложением перспективных возможностей в химических исследованиях, особенно в промышленной химииБанкрофт У. Д. Связь физической и технической химии // Журнал Американского химического сообщества, 1899, т. 21, с. 1107..
Перед самой войной Бэнкрофт начал работу в новой области коллоидной химии, которая впоследствии займет центральное место в его исследованиях.
Уайлдер Д. Банкрофт был одним из первых американских физхимиков, который развивал интерес к коллоидной химии. В 1910 году он убеждал коллег, что коллоидные явления являются важными в изучении биологических проблем; вскоре после этого он начал систематическое изучение литературы по эмульсификации, занимаясь химией фотопластинок.
Он также создал курс лекций по коллоидной химии для студентов в Корнеллском университете и неоднократно собирал средства для Института коллоидной химии для изучения явлений, являющихся основополагающими для отраслей, процессов или продуктов, имеющих отношение к коллоидным растворам. Банкрофт получил лидирующее положение среди химиков-коллоидников в 1920-х годахСкэтчэрд Д. Полвека в качестве химика-коллоидника на полставки; Двадцать Лет Коллоидной Химии и Химии Поверхности: Лауреаты Премии Кендэлл. Под ред. Майселс К. Д., Сеймур С. М., Ноллистер Д. Х. Вашингтон: Американское Химическое Общество, 1973. 103 с..
К концу 1929 года Банкрофт почти отчаялся совершить переворот — научное достижение, о котором так мечтал — вся его работа сводилась к рутинным экспериментам.
Ответом Банкрофта на потребности, казалось, могла быть статья, выпущенная летом 1929 года сотрудником его лаборатории Джорджом Х. Рихтером, по химии анестетиков в журнале Национального научного общества.
Среди теорий, которые обсуждались Рихтером, была разработанная великим французским физиологом Клодом Бернаром в 1875 году. Анестетики, в соответствии с Бернаром, индуцировали сонливость и потерю сознания путём осуществления «полукоагуляции веществ в нервных клетках». Банкрофт, читая бумаги Рихтера, был поражен идеей Бернара и быстро перевел его термины на язык коллоидной химии. Банкрофт предположил, что анестетики действовали так же, как соли добавленные в раствор, — они были не более чем агентами, которые приводили к коагуляции коллоидов протоплазмы сенсорных нервов. Вызывая флокулляцию или агломерацию коллоидов клетки, главным образом, альбуминоподобных белков, обезболивающее уменьшало площадь их поверхности и тем самым замедляло все каталитические реакции в клеткеБанкрофт У. Д.,Рихтер Д. Х. Химия анестезии // Журнал Физической Химии, 1931, т. 35, с. 224.. Было известно, что при определенных условиях коагуляция альбуминового золя могла быть обращена вспять путём добавления пептизирующих агентов — химических веществ, которые увеличивают дисперсию коллоидов. Также Банкрофт предположил, что эффект анестетика исчезал в результате постепенного вытеснения постороннего агента собственными электролитами клеткиЛик Ч. Д. Тиоцианат натрия (роданид натрия) и теория агломерации // Журнал американской медицинской ассоциации, 1933, т. 100, с. 682..
Журнал физической химии Банкрофт взял на себя ведущую роль в создании «Журнала физической химии» (Journal of Physical Chemistry), первого англоязычного журнала в этой области. Банкрофт был его владельцем и редактором с 1896 по 1933 год и был избран президентом Электрохимического общества на два срока, а в 1910 году он был избран президентом Американского химического обществаАрхивы Гарвардского университета. Личное дело бакалавра Уайлдера Дуайта Бэнкрофта..
Одной из основ позиции Банкрофта в Корнелле, как и его репутации за его пределами, был «Журнал физической химии», главным редактором которого он являлся. Он выходил в Итаке ежемесячно в течение академического года с тех пор как впервые появился в октябре 1896. Именно Банкрофт рекламировал Журнал среди физхимиков по всей стране с помощью писем, он усердно работал, чтобы заполнить ранние выпуски Журнала статьями и обзорами, и, наконец, он доплачивал разницу между стоимостью публикации и доходом от подписок.
В 1910 году Банкрофт начал активно заниматься коллоидной химией, публикуя в своем журнале все больше и больше своих журнальных записей в виде статей в этой областиБанкрофт У. Д. Предмет химии в Принстоне // Принстонские доклады выпускников, 1927, т. 27, с. 918.. К середине 1920-х годов почти половину каждого тома Журнала физической химии занимали статьи коллоидной тематики. Банкрофт, однако, не спешил реагировать на другие изменения, происходившие в науке. Никогда не находясь в хороших отношениях с математикой или физикой двадцатого века, Банкрофт боролся с теми, кто, как он считал, сделали бы физическую химию частью физики. Его позиция нашла отражение в его журнале. В течение 1920-х страницы его журнала только показывают огромные успехи, достигнутые в изучении свободной энергии и энтропии химических реакций или в понимании химии разбавленных растворов. Почти же полностью отсутствуют статьи о валентности, использовании методов рентгеновской дифракции, а также о приложения квантовой механики к вопросам строения молекул.
Неудивительно, что Банкрофт постоянно сталкивался с трудностями в поддержании на плаву Журнала физической химии в 1920-х годах. Не желая рассматривать возможность слияния с Журналом Американского химического общества, чтобы не лишиться полного редакционного контроля и будучи не в состоянии восполнить растущий дефицит из собственного кармана, Банкрофт успешно ходатайствовал о поддержке от Химического Фонда Америки. Созданный для управления доходами от немецких патентов, захваченных во время первой мировой войны, Химической Фонд находился под руководством нью-йоркского адвоката, Фрэнсиса П. Гарвана, который разделял страх Банкрофта, что Германия сможет вернуть себе господство в химической науке и промышленности. Субсидии для Журнала физической химии начались в 1921 году и были частью усилий Гарвана по предотвращению восстановления германской гегемонии в науке. Тем не менее, поскольку доходы Химического Фонда сильно сократилась в конце 1920-х годов, а дефицит бюджета Журнала физической химии только увеличивался, Гарван и его соратники все более разочаровывались в своей приверженности Банкрофту.
Разочарованный неутешительной финансовой отчетностью Журнала физической химии, несмотря на десять лет субсидий и ужасную критику вмешательства Банкрофта в фармакологию, Химический Фонд объявил, что он заканчивает свою поддержку Банкрофта к концу 1932. Банкрофт, неспособный в одиночку справиться с большими дефицитами журнала, был вынужден передать право собственности и редакционный контроль Американскому химическому обществу.
Лишенный своего журнала, Банкрофт продолжал преподавать в Корнелле вплоть до своей отставки в 1937 году в возрасте семидесяти лет.
Факты из жизни
Банкрофт настолько сильно был вовлечен в исследования, связанные с правилом фаз, что некоторые из его учеников стали называть его «Правитель Фаз» (англ. Phase Ruler).