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Otto Schott

Friedrich Otto Schott (1851-1935) fue un químico alemán , tecnólogo del vidrio e inventor del vidrio de borosilicato . Schott investigó sistemáticamente la relación entre la composición química del vidrio y sus propiedades. De esta manera, resolvió problemas fundamentales en las propiedades del vidrio, identificando composiciones con propiedades ópticas que se acercan al límite teórico. Los hallazgos de Schott fueron un gran avance en la óptica para la microscopía y la astronomía óptica . [1] Su trabajo ha sido descrito como "un hito en la historia de la composición del vidrio". [2]

Vida temprana y educación

Schott era hijo de un fabricante de vidrio para ventanas, Simon Schott. Su madre era Karoline Schott. [3] De 1870 a 1873, Schott estudió tecnología química en la escuela técnica de Aquisgrán y en la Universidad de Würzburg y en la Universidad de Leipzig . Obtuvo un doctorado en química en la Universidad Friedrich Schiller de Jena , especializándose en ciencia del vidrio. Su tesis doctoral se tituló “Contribuciones a la teoría y la práctica de la fabricación de vidrio” (1875). [4] [5] [6]

Contribuciones científicas

En 1879, Schott desarrolló un nuevo vidrio a base de litio que poseía propiedades ópticas novedosas . Schott compartió este descubrimiento con Ernst Abbe , un profesor de física en la Universidad de Jena, cuyos comentarios sobre el vidrio habían estimulado el interés de Schott en el tema. [2] [7]

Recientemente he fabricado un vidrio en el que se introdujo una cantidad considerable de litio y cuya gravedad específica era relativamente baja. Sospecho que un vidrio de este tipo exhibirá excelentes propiedades ópticas y, por lo tanto, quería preguntar si usted o alguno de sus colegas estarían dispuestos a probarlo para determinar el índice de refracción y la dispersión a fin de determinar si mi suposición anterior es correcta.

—Traducción  de carta fechada el 27 de mayo de 1879. [7]

Poco después de que Schott completara su formación universitaria formal, se dio cuenta de que Abbe había articulado las deficiencias del vidrio disponible en ese momento. Las deficiencias eran particularmente agudas en los instrumentos científicos para los que el rendimiento óptico del vidrio en lentes como los telescopios y microscopios es primordial. Científicamente, a medida que se aumentó el poder de aumento de las lentes, la aberración cromática se hizo grande. La aberración cromática hace que la calidad óptica de la imagen visual dependa del color de la luz, lo que resulta en una limitación significativa del instrumento científico. [1] [8]

En respuesta a la provocación científica de Abbe, Schott inició una investigación sistemática de las propiedades del vidrio, ya que estas variaban con la composición química. Schott sustituyó un elemento por otro, como borato y fosfato por una parte de la sílice del vidrio y flúor por oxígeno. [2]

La carta de Schott a Abbe de 1879 fue el comienzo de una larga colaboración entre los dos científicos. [2] Abbe ya estaba trabajando con Carl Zeiss , un fabricante de instrumentos, en la fabricación de vidrio para microscopios. Zeiss participó en la colaboración a tres bandas probando composiciones de vidrio mejoradas que Schott y Abbe identificaron en instrumentos ópticos reales, como telescopios. [2] En 1882, Schott se mudó a Jena, donde pudo trabajar más de cerca con Abbe y Zeiss. [2]

Crearon tipos de vidrio y examinaron sus propiedades utilizando sílice, sosa, potasa, cal, óxido de plomo y otros 28 elementos. Al carecer de una base teórica para el trabajo, se basaron en una observación y medición cuidadosa y sistemática. La adición de elementos que no tenían un efecto directo sobre las propiedades ópticas podría ayudar a corregir otras propiedades de un vidrio, como la aparición de manchas en la superficie cuando se expone al aire. [2]

En 1886, Schott había completado investigaciones exhaustivas sobre las relaciones entre la estructura y las propiedades de las composiciones de vidrio. A través de estas investigaciones, Schott descubrió que el índice de refracción de un vidrio (importante para su capacidad de funcionar como lente de aumento) podía desconectarse de su aberración cromática. De esta manera, Schott se decidió por un vidrio que contenía litio que podía funcionar cerca de su límite teórico en instrumentos científicos, lo que fue un avance significativo en la instrumentación óptica, como la microscopía y la astronomía. [1]

Al dominar el proceso de agitación de fusión a pequeña escala, Schott pudo crear un producto homogéneo, cuyo índice de refracción y dispersión se podían medir y caracterizar con precisión. Mediante experimentos sistemáticos, aplicó esto a la creación de una serie de diferentes tipos de vidrio. Basándose en sus experimentos, Schott trabajó con A. Winkelmann para desarrollar el primer modelo de composición-propiedad para el cálculo de las propiedades del vidrio . [2]

Composiciones de vidrio

Schott sistematizó la composición química de una amplia gama de composiciones de vidrio. En la tabla se resumen algunos ejemplos representativos.

Intereses comerciales

Logotipo de vidrio Schott Duran

En 1884, en asociación con el Dr. Ernst Abbe y Carl Zeiss , Otto fundó el Glastechnische Laboratorium Schott & Genossen (Laboratorio de tecnología del vidrio de Schott & Associates) en Jena. Fue aquí, durante el período de 1887 a 1893, donde Schott desarrolló el vidrio de borosilicato. El vidrio de borosilicato se distingue por su alta tolerancia al calor y una resistencia sustancial al choque térmico resultante de cambios repentinos de temperatura y resistencia a la degradación cuando se expone a productos químicos corrosivos. Este tipo de vidrio se conoció inicialmente bajo la marca Duran . Su empresa comercial también comercializaba lentes apocromáticas que tenían baja aberración cromática y se basaban en las investigaciones sistemáticas de Schott sobre la composición y las propiedades del vidrio. [1] [9] [10]

Schott utilizó vidrio de borosilicato para fabricar suministros médicos y de laboratorio, incluidos termómetros, cristalería para uso en laboratorio, frascos de medicamentos y tubos farmacéuticos. Schott produjo cristalería doméstica bajo la marca "Jenaer Glas". También produjo cilindros de lámparas resistentes al calor para su uso en iluminación de gas . Las lámparas de gas incandescentes de Carl Auer se vendieron por primera vez en 1894 y se convirtieron en una fuente lucrativa de ingresos para la cristalería de Schott. [11] A fines de la década de 1890, también participó en la electrificación de la industria en Jena. [12] La empresa comercial de Schott mantuvo un cuasi monopolio sobre el vidrio óptico global desde su inicio hasta el comienzo de la Primera Guerra Mundial . [2]

En 1919, Schott & Associates pasó a ser propiedad absoluta de la Fundación Carl Zeiss, aunque a principios del siglo XXI Schott & Associates se conoce como Schott AG . [13] La marca de Schott Company pasó a asociarse con productos ópticos especializados y de alta calidad. [3]

A partir de 2020, se empezaron a utilizar viales de vidrio de Schott AG en los esfuerzos de vacunación contra la enfermedad COVID-19 . [14]

Vida personal

En 1917, el hijo mayor de Otto Schott, Rolf Schott, murió en la Primera Guerra Mundial . Poco después, el hijo de Otto, Erich Schott, se unió a Schott & Gen. [15] En 1926, Otto Schott se retiró del trabajo activo en Schott & Gen. Poco después, Erich Schott asumió las responsabilidades de Otto Schott en la gestión de la empresa. [16]

Premios y legado

En 1909, Schott recibió la Medalla Liebig de la Asociación de Químicos Alemanes. [17] La ​​Otto-Schott-Straße en Jena, Alemania, donde se encontraba la casa de Schott, fue rebautizada en su honor. El Museo del Vidrio Schott se encuentra en las mismas instalaciones. Ambos pueden visitarse. El Museo del Vidrio Schott muestra los avances en la ciencia del vidrio a partir de las innovaciones de Otto Schott. [18]

Desde 1991, el Premio de Investigación Otto Schott se otorga cada dos años a investigadores destacados en el campo de la ciencia del vidrio y la cerámica. El premio está organizado y financiado por el Fondo Abbe de la Fundación Carl Zeiss . [19]

Referencias

  1. ^ abcd Sella, Andrea. "El vidrio de Schott". chemistryworld.com . Royal Society of Chemistry . Consultado el 20 de diciembre de 2020 .
  2. ^ abcdefghij Kurkjian, Charles R.; Prindle, William R. (1998). "Perspectivas sobre la historia de la composición del vidrio". Revista de la Sociedad Cerámica Americana . 81 (4): 795–813. doi :10.1111/j.1151-2916.1998.tb02415.x.
  3. ^ ab "Padres fundadores de la Fundación Zeiss y la microscopía moderna" (PDF) . hcbi.fas.harvard.edu . Centro de imágenes biológicas de la Universidad de Harvard . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
  4. ^ Ramirez, Ainissa (7 de abril de 2020). La alquimia de nosotros: cómo los humanos y la materia se transformaron mutuamente. MIT Press. pp. 168–171. ISBN 9780262043809. Recuperado el 30 de diciembre de 2020 .
  5. ^ Schott, Otto. “Contribuciones a la teoría y la práctica de la fabricación de vidrio” Archivado el 18 de septiembre de 2016 en Wayback Machine.
  6. ^ Vogel, Werner (6 de diciembre de 2012). Química del vidrio. Springer Science & Business Media. pp. 2–. ISBN 9783642787232. Recuperado el 31 de diciembre de 2020 .
  7. ^ de Pfaender, HG (6 de diciembre de 2012). Schott Guide to Glass. Springer Science & Business Media. ISBN 9789401105170. Recuperado el 31 de diciembre de 2020 .
  8. ^ Fischer, B.; Gerth, K. (1994). "Platino para la fabricación de vidrio en Jena. Una reputación de excelencia se construyó sobre la base de las primeras investigaciones de Döbereiner, Schott y Abbe". Platinum Metals Review . 38 (2): 74–82. doi :10.1595/003214094X3827482. S2CID  267562069 . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  9. ^ Espahangizi, Kijan (2015). "Del topos al oikos: La estandarización de los contenedores de vidrio como límites epistémicos en la investigación de laboratorio moderna (1850-1900)" (PDF) . Science in Context . 28 (3): 397–425. doi :10.3929/ethz-b-000103657. PMID  26256505 . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  10. ^ Steiner, Jürgen (1993). "Otto Schott y la invención del vidrio de borosilicato". Glastechnische Berichte . 66 (6–7): 165–173.
  11. ^ Davidson, Michael W. "Otto Schott (1851–1935)". Molecular Expressions . Universidad Estatal de Florida . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  12. ^ Walter, Rolf (1996). Carl Zeiss: Zeiss 1905-1945 (en alemán). Böhlau Verlag. pag. 25.ISBN 978-3-412-11096-3.
  13. ^ Singer, Penny (20 de agosto de 1989). "Una base en el ámbito empresarial". New York Times.
  14. ^ Fitzpatrick, Michelle. "Los viales alemanes en el punto de mira a medida que se acerca la vacuna contra la COVID-19". medicalexpress.com . Medical Xpress . Consultado el 2 de enero de 2021 .
  15. ^ Cheves, Allen E.; Walker, A. Stewart (5 de septiembre de 2020). "Schott en la Sharp Edge Precision: la vitrocerámica influye en la intensidad de la señal". Revista Lidar . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  16. ^ "Erich Schott (1891–1989)". us.schott.com . Schott AG . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
  17. ^ "Liebig-Denkmünze". chemie.de (en alemán). 14 de diciembre de 2012. Consultado el 15 de septiembre de 2020 .
  18. ^ "Museo del vidrio Schott y Villa Schott". museum.de . Revista Museum.de . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
  19. ^ "Premio de investigación Otto Schott". otto-schott-research-award.de . Fundación Carl Zeiss . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .

Enlaces externos