Sir Edward Frankland , KCB , FRS , FRSE (18 de enero de 1825 - 9 de agosto de 1899) fue un químico inglés . Fue uno de los creadores de la química organometálica e introdujo el concepto de combinación de potencia o valencia . Experto en calidad y análisis del agua, fue miembro de la segunda comisión real sobre la contaminación de los ríos y estudió la calidad del agua de Londres durante décadas. También estudió las llamas luminosas y los efectos de la presión atmosférica sobre el gas denso encendido, y fue uno de los descubridores del helio .
Edward Frankland nació en Catterall , Lancashire y fue bautizado en Churchtown, Lancashire, el 20 de febrero de 1825. [1] Como muestra su acta de bautismo, su nacimiento fue ilegítimo . Su padre biológico fue Edward Chaddock Gorst, el padre de John Eldon Gorst . [2] Su madre, Margaret "Peggy" Frankland, se casó más tarde con William Helm, un ebanista de Lancaster. "Su ilegitimidad ensombreció toda su vida, ya que se comprometió a guardar silencio sobre la identidad de su padre biológico, aunque se le pagó una generosa anualidad a su madre". [3]
De los 3 a los 8 años, Edward vivió y se educó en Manchester , Churchtown , [4] : 1, Salford [4] : 3 y Claughton . [4] : 5 En 1833, la familia se mudó a Lancaster [4] : 6 y asistió a la escuela privada de James Wallasey, donde se interesó por primera vez en la química, en particular, leyendo el trabajo de Joseph Priestley prestado de la Biblioteca del Instituto de Mecánica. [4] : 7
A los 12 años, Edward se trasladó a la Lancaster Free Grammar School [4] : 11 (más tarde Lancaster Royal Grammar School ), que también había educado a los científicos William Whewell y Sir Richard Owen . Según el propio Frankland, su interés por la química se vio fomentado por un caso celebrado en el tribunal del castillo de Lancaster , que estaba adyacente a la Free Grammar School (entonces ubicada en Castle Hill, Lancaster). Se trataba de una acción interpuesta por la Corporación de Liverpool contra el Sr. Muspratt por haber cometido una molestia al permitir que el gas de ácido muriático (HCl) escapara de sus fábricas químicas en Liverpool . "Ya estaba muy interesado en la química, mi padrastro me permitió no ir a la escuela para asistir al juicio" [4] : 17 Frankland quería convertirse en médico, pero el coste de la formación era "absolutamente prohibitivo". Así que la única entrada para él era "la puerta trasera de la farmacia" [4] : 21
En 1840, Edward fue contratado por su padrastro, William Helm, como aprendiz de Stephen Ross, un farmacéutico de Lancaster. [5] y sus tareas incluían " trabajo de mortero y mano de mortero ", machacando y mezclando grandes cantidades de productos químicos para crear preparaciones medicinales como ungüentos . [4] : 24–28
Durante la última parte de su aprendizaje de seis años, Frankland también asistió al Instituto de Mecánica de Lancaster (que más tarde se convertiría en The Storey) , asistiendo a clases en un laboratorio improvisado puesto a disposición de los aprendices locales y otros jóvenes por un médico local, James Johnson. [6] : 124–125 Otros en ese círculo juvenil fueron el escritor científico Robert Galloway (también aprendiz de Ross) y el anatomista William Turner . [6] : 127 Con el apoyo y el estímulo de Johnson, Frankland adquirió, en 1845, un lugar en el laboratorio de Westminster de Lyon Playfair, primer barón Playfair . Mientras estaba allí, Frankland asistió al curso de conferencias de Playfair; al final del mismo aprobó el examen, el único escrito al que se presentó. [3]
En el verano de 1847, Frankland visitó Alemania y conoció a algunos de los contactos de Playfair en química, entre ellos Robert Bunsen . En agosto de 1847, Frankland aceptó un puesto como profesor de ciencias en un internado ( Queenwood College ) en Hampshire , pero al verano siguiente optó por regresar a Alemania para ser estudiante a tiempo completo en la Universidad de Marburgo . Robert Bunsen era un profesor influyente en Marburgo en ese momento, y la reputación de Bunsen era uno de los principales atractivos para Frankland. Al año siguiente, Frankland aceptó una invitación para mudarse al laboratorio de Justus von Liebig en Giessen . En esta etapa, Frankland ya tenía su propia agenda de investigación y había publicado algunas investigaciones originales en química. [7]
En enero de 1850, Lyon Playfair reveló su intención de renunciar a su cátedra en el Putney College for Civil Engineers de Londres y hacer arreglos para que Frankland se convirtiera en su sucesor. Por lo tanto, Frankland terminó abruptamente sus estudios en Alemania y regresó para ocupar el antiguo puesto de Playfair en Inglaterra. Un año más tarde, Frankland se convirtió en profesor de química en una escuela recién establecida ahora conocida como la Universidad de Manchester . En 1857, se convirtió en profesor de química en el St Bartholomew's Hospital de Londres y, en 1863, profesor de química en la Royal Institution de Londres. Durante dos décadas, Frankland también tuvo un papel docente en la Royal School of Mines de Londres; [8] y enseñó brevemente (de 1859 a 1861) en el Royal India Military College en Addiscombe , Surrey. [9]
Edward Frankland fue elegido miembro de la Royal Society en 1853. Recibió la Medalla Real de la Sociedad en 1857 y su Medalla Copley en 1894 y también fue miembro del X Club . Fue nombrado Caballero Comendador de la Orden del Baño en 1897. [10]
Edward Frankland se comprometió con Sophie Fick, hermana del fisiólogo Adolf Eugen Fick , de Kassel , en octubre de 1849. [11] Se conocieron en el viaje de Frankland en 1847. [8] [11] Se casaron el 27 de febrero de 1851 en St Martin-in-the-Fields. [12] Después de la muerte de Sophie por tuberculosis en 1874, en 1875 Edward Frankland se casó con Ellen Frances Grenside. [8] Murió en Golaa, un pueblo en el valle de Gudbrand [13] mientras estaba de vacaciones en Noruega . [10] Su cuerpo fue devuelto a Gran Bretaña y fue enterrado cerca de su casa en Reigate, Surrey . [8] : 508
Su hijo Percy Frankland también fue un destacado químico y miembro de la Royal Society. [14]
Los documentos de Frankland se conservan en la Biblioteca John Rylands de Manchester. [15]
Desde muy temprana edad, Frankland se dedicó a la investigación original con gran éxito. Los problemas analíticos, como el aislamiento de ciertos radicales orgánicos , atrajeron su atención al principio, pero pronto se dedicó a las síntesis químicas. Se cree que Robert Bunsen dirigió a sus estudiantes, Edward Frankland y Hermann Kolbe , a la investigación del cacodilo , lo que llevó al descubrimiento de Frankland de los compuestos organometálicos . [16] Después de su regreso a Inglaterra, Frankland logró la síntesis de dietilzinc y dimetilzinc mediante la reacción de yoduro de etilo y yoduro de metilo con zinc metálico . [17]
Las deducciones teóricas que Frankland extrajo del estudio de estos cuerpos fueron aún más interesantes e importantes que los cuerpos mismos. Al percibir una isonomía molecular entre ellos y los compuestos inorgánicos de los metales a partir de los cuales pueden formarse, Frankland vio su verdadero tipo molecular en los compuestos de oxígeno , azufre o cloro de esos metales, de los cuales sostuvo que se derivaban por la sustitución de un grupo orgánico por el oxígeno, azufre, etc. De esta manera, le permitieron derribar la teoría de los compuestos conjugados y, además, lo llevaron en 1852 a publicar la concepción de que los átomos de cada sustancia elemental tienen una capacidad de saturación definida, de modo que solo pueden combinarse con un cierto número limitado de átomos de otros elementos. [18] [19] La teoría de la valencia así fundada ha dominado el desarrollo posterior de la doctrina química y forma la base sobre la que reposa la estructura de la química estructural moderna. [18] La publicación de Edward Frankland de 1852 sobre su descubrimiento de la teoría de la valencia fue honrada con un premio Citation for Chemical Breakthrough Award de la División de Historia de la Química de la Sociedad Química Estadounidense en 2015. [20] [21]
En química aplicada , el gran trabajo de Frankland estuvo relacionado con el abastecimiento de agua. Nombrado miembro de la segunda comisión real sobre la contaminación de los ríos en 1868, el gobierno le proporcionó un laboratorio completamente equipado, en el que, durante un período de seis años, llevó a cabo las investigaciones necesarias para los fines de ese organismo, y fue así el medio para sacar a la luz una enorme cantidad de información valiosa con respecto a la contaminación de los ríos por aguas residuales, desechos comerciales, etc., y la purificación del agua para uso doméstico. En 1865, cuando sucedió a August Wilhelm von Hofmann en la Escuela de Minas , asumió el deber de presentar informes mensuales al registrador general sobre el carácter del agua suministrada a Londres, y continuó haciéndolo hasta el final de su vida. En un momento fue un crítico implacable de su calidad, pero en años posteriores se convenció firmemente de su excelencia general y salubridad. [18]
Los análisis de Frankland eran tanto químicos como bacteriológicos, y su insatisfacción con los procesos en boga para el primero en el momento de su nombramiento le hizo pasar dos años ideando métodos nuevos y más precisos. En 1859, Frankland pasó una noche en la cima del Mont Blanc en compañía de John Tyndall . Uno de los objetivos de la expedición era descubrir si la velocidad de combustión de una vela varía con la densidad de la atmósfera en la que arde, una pregunta que recibió una respuesta negativa. Otras observaciones realizadas por Frankland en ese momento formaron el punto de partida de una serie de experimentos que arrojaron resultados de gran alcance. Observó que en la cima la vela daba una luz muy pobre, y eso lo llevó a investigar el efecto producido en las llamas luminosas al variar la presión de la atmósfera en la que arden. Descubrió que la presión aumenta la luminosidad, de modo que el hidrógeno, por ejemplo, cuya llama no da luz en circunstancias normales, arde con una llama luminosa bajo una presión de diez o veinte atmósferas, y dedujo que la presencia de partículas sólidas no es el único factor que determina el poder de dar luz de una llama. Además, demostró que el espectro de un gas denso encendido se asemeja al de un líquido o sólido incandescente, y trazó un cambio gradual en el espectro de un gas incandescente bajo presión creciente, las líneas nítidas observables cuando está extremadamente atenuada se ensanchan hasta convertirse en bandas nebulosas a medida que aumenta la presión, hasta que se fusionan en el espectro continuo a medida que el gas se acerca a una densidad comparable a la del estado líquido. Una aplicación de estos resultados a la física solar en colaboración con Sir Norman Lockyer condujo a la opinión de que al menos las capas externas del sol no pueden consistir en materia en forma líquida o sólida, sino que deben estar compuestas de gases o vapores. [18]
Frankland y Lockyer fueron también los descubridores del helio , junto con Pierre Jules César Janssen . En 1868, observaron en el espectro solar una línea amarilla brillante que no correspondía a ninguna sustancia conocida hasta entonces. Fue esta línea la que atribuyeron al entonces hipotético elemento, el helio. Esta fue la primera vez que se descubrió un elemento en un mundo extraterrestre antes de ser encontrado en la Tierra. [18]
Frankland dio una variedad de conferencias en la Royal Institution. En 1862, 1864 y 1866, Frankland fue invitado a dar las conferencias de Navidad de la Royal Institution , hablando sobre los temas Aire y agua ; La química del carbón y La química de los gases respectivamente. [8] : 217
