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 forma, 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 de la microscopía y la astronomía óptica . [1] Su trabajo ha sido descrito como "un hito en la historia de la composición del vidrio". [2]
Otto Schott | |
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Nació | |
Fallecido | 27 de agosto de 1935 | (83 años)
Nacionalidad | alemán |
alma mater | Universidad Friedrich Schiller de Jena |
Conocido por | Investigación sistemática de la composición y propiedades del vidrio Invención del vidrio de borosilicato |
Premios | Medalla Liebig (1909) |
Carrera científica | |
Campos | Ciencia del vidrio |
Instituciones | Universidad Friedrich Schiller Jena Schott AG |
Temprana edad y educación
Schott era hijo de un fabricante de vidrios para ventanas, Simon Schott. Su madre fue 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 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 nuevas propiedades ópticas . Schott compartió este descubrimiento con el Dr. Ernst Abbe , profesor de física en la Universidad de Jena, cuyos comentarios sobre el vidrio habían estimulado el interés de Schott en el tema. [2] [7]
“Hace poco produje un vaso en el que se introdujo una cantidad considerable de litio y cuya gravedad específica era relativamente baja. Sospecho que dicho vidrio exhibirá excelentes propiedades ópticas y, por lo tanto, quería preguntarle si usted o uno de sus colegas podrían estar dispuestos a probar el índice de refracción y la dispersión para 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 que estaban disponibles en ese momento. Las deficiencias fueron particularmente agudas en los instrumentos científicos para los que el rendimiento óptico del vidrio en lentes como telescopios y microscopios. Científicamente, a medida que aumentaba el poder de aumento de las lentes, la aberración cromática se agrandaba . La aberración cromática hace que la calidad óptica de la imagen visual se vuelva dependiente 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 comenzó una investigación sistemática de las propiedades del vidrio, ya que las propiedades variaban con la composición química. Schott sustituyó un elemento por otro, como borato y fosfato por una porción de sílice en el vidrio y sustituyó el oxígeno por fluoruro. [2]
La carta de Schott de 1879 a Abbe 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 de tres vías 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 cuidadosas y sistemáticas. La adición de elementos que no tienen 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 estructura-propiedad en 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) podría desconectarse de su aberración cromática. De esta manera, Schott se decidió por un vidrio que contenía litio y que pudiera funcionar cerca de su límite teórico en instrumentos científicos, lo que supuso un avance significativo en instrumentación óptica como microscopía y astronomía. [1]
Al dominar el proceso de agitación en masa fundida a pequeña escala, Schott pudo crear un producto homogéneo, cuyo índice de refracción y dispersión se podían medir y caracterizar con precisión. A través de un experimento sistemático, aplicó esto a la creación de una variedad de diferentes tipos de vidrio. Basándose en sus experimentos, Schott trabajó con A. Winkelmann para desarrollar el primer modelo de propiedades de composición para el cálculo de las propiedades del vidrio . [2]
Composiciones de vidrio
Schott sistematizó la composición química de una gama significativa de composiciones de vidrio. Los ejemplos representativos se resumen en la tabla.
Vidrio | SiO 2 | Ba 2 O 3 | Na 2 O | CaO | MgO | Al 2 O 3 |
---|---|---|---|---|---|---|
Vidrio de sosa-cal-sílice 1: 1: 6 (la composición de referencia, no identificada por primera vez por Schott, contiene otros óxidos) | 75,3% | 0% | 13,0% | 0% | 11,7% | 0% |
Vidrio estándar de Jena | 67,2% | 2,0% | 14,0% | 7,0% | 0% | 2,5% |
Vidrio termómetro Schott | 72,0% | 12,0% | 11,0% | 0% | 0% | 5,0% |
Vaso Utensilio Schott | 73,7% | 6,2% | 6,6% | 0% | 5,5% | 3,3% |
Vidrio de chimenea Schott Welsbach | 75,8% | 15,2% | 4,0% | 0% | 0% | 0% |
Intereses de negocios
En 1884, en asociación con el Dr. Ernst Abbe y Carl Zeiss , Otto fundó Glastechnische Laboratorium Schott & Genossen (Laboratorio de tecnología de vidrio de Schott & Associates) en Jena. Fue aquí, durante el período de 1887 hasta 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 bruscos de temperatura y resistencia a la degradación cuando se expone a productos químicos corrosivos. Este tipo de vidrio se conoció inicialmente con la marca Duran . Su empresa comercial también comercializaba lentes apocromáticos que tenían baja aberración cromática y se basaba en las investigaciones sistemáticas de Schott sobre la composición y 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, viales 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 incandescentes de gas de Carl Auer se vendieron por primera vez en 1894 y se convirtieron en una lucrativa fuente de ingresos para la cristalería de Schott. [11] A finales de la década de 1890 también participó en la electrificación de la industria en Jena. [12] La empresa comercial de Schott tuvo casi un monopolio sobre el vidrio óptico global desde sus inicios hasta el comienzo de la Primera Guerra Mundial . [2]
En 1919, Schott & Associates pasó a ser propiedad total de la Fundación Carl Zeiss, aunque Schott & Associates se conoce a principios del siglo XXI como Schott AG . [13] La marca de The Schott Company se asoció con ópticas especiales y de alta calidad. [3]
A partir de 2020, los viales de vidrio de Schott AG se estaban utilizando 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 incorporó a Schott & Gen. [15] En 1926, Otto Schott se retiró del trabajo activo en Schott & Gen. Poco tiempo después, Erich Schott asumió las responsabilidades de Otto Schott en la gestión de la empresa. [dieciséis]
Premios y legado
En 1909, Schott recibió la Medalla Liebig de la Asociación de Químicos Alemanes. [17] Otto-Schott-Straße en Jena, Alemania, la ubicación de la casa de Schott, fue rebautizada en honor a Schott. El Museo del Vidrio Schott se encuentra en las mismas instalaciones. Ambos se pueden visitar. El Museo del Vidrio de Schott muestra los avances en la ciencia del vidrio que comienzan con las innovaciones de Otto Schott. [18]
Desde 1991, el Premio de Investigación Otto Schott se otorga cada dos años a investigadores meritorios en el campo de la ciencia del vidrio y la ciencia de la cerámica. El premio está organizado y financiado por el Fondo Abbe de la Fundación Carl Zeiss . [19]
enlaces externos
- Archivos corporativos de SCHOTT , Jena, Alemania
Referencias
- ↑ a b c d Sella, Andrea. "Vaso de Schott" . chemistryworld.com . Real Sociedad de Química . Consultado el 20 de diciembre de 2020 .
- ^ a b c d e f g h yo j Kurkjian, Charles R .; Prindle, William R. (1998). "Perspectivas sobre la historia de la composición de vidrio". Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 81 (4): 795–813. doi : 10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02415.x .
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- ^ Vogel, Werner (6 de diciembre de 2012). Química del vidrio . Springer Science & Business Media. págs. 2–. ISBN 9783642787232. Consultado el 31 de diciembre de 2020 .
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- ^ Espahangizi, Kijan (2015). "De topos a oikos: la estandarización de los envases de vidrio como límites epistémicos en la investigación de laboratorio moderna (1850-1900)" (PDF) . Ciencia en contexto . 28 (3): 397–425. doi : 10.3929 / ethz-b-000103657 . PMID 26256505 . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
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