Олександр Бродський: Той, хто розшифрував мову ізотопів і рівновагу речовин

ДОНЕЦЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ ДЕПАРТАМЕНТ ОСВІТИ І НАУКИ

КОМУНАЛЬНИЙ ПОЗАШКІЛЬНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ДОНЕЦЬКА ОБЛАСНА МАЛА АКАДЕМІЯ НАУК УЧНІВСЬКОЇ МОЛОДІ»

ВІДДІЛ ОСВІТИ ІЛЛІНІВСЬКОЇ СІЛЬСЬКОЇ РАДИ,

КРАМАТОРСЬКОГО РАЙОНУ, ДОНЕЦЬКОЇ ОБЛАСТІ

ЗОРЯНСЬКИЙ ЗАКЛАД ЗАГАЛЬНОЇ СЕРЕДНЬОЇ ОСВІТИ ІМ. ГЕРОЯ РАДЯНСЬКОГО СОЮЗУ П.С. ДУБРІВНОГО

Номінація «Видатні українські вчені в галузі природничих наук»

Роботу виконала:

учениця 7 класу

Зорянського ЗЗСО ім. Героя Радянського Союзу П.С.Дубрівного

ГЄРУК Аліна

Керівник проєкту:

ДЕКАНЕНКО Олена Ігорівна

вчителЬ Зорянського ЗЗСО ім. Героя Радянського Союзу П.С.Дубрівного

"Олександр Бродський навчив науку слухати мовчазну мову ізотопів — і розкрив таємниці, сховані у глибинах хімічних процесів."

Джерело: Вікепедія

Ознайомити з життям та науковим доробком академіка Олександра Бродського, зосередивши увагу на його внеску у фізичну хімію, електрохімію та дослідження ізотопів, що стали проривом у вивченні механізмів хімічних реакцій.

​

Мета:

Завдання:

• Розглянути коротку біографію Олександра Бродського.
• Визначити основні напрями його наукової діяльності у фізичній хімії та термодинаміці.
• Пояснити значення використання стабільних ізотопів у хімічних дослідженнях.
• Виявити новаторські підходи вченого до аналізу електрохімічних процесів.
• Зрозуміти, як його відкриття вплинули на розвиток хімії XX століття.

• 1895 — Народився 7 (19) червня в Катеринославі (нині — Дніпро) в родині інженера.
• 1913 — Закінчив реальне училище, вступив на металургійний факультет Катеринославського гірничого інституту.
• 1921–1922 — Навчався на хімічному відділенні фізико-математичного факультету Московського університету, який закінчив у 1922 році зі спеціальністю «фізична хімія».
• 1922–1934 — Працював у Дніпропетровському інституті народної освіти, з 1926 року — професор.
• 1927–1969 — Працював в Інституті фізичної хімії АН УРСР, з 1939 року — директор інституту.
• 1930–1941 — Викладав у Дніпропетровському хіміко-технологічному інституті.
• 1939 — Обраний академіком АН УРСР.
• 1943 — Став членом-кореспондентом АН СРСР.
• 1946 — Отримав Сталінську премію за наукові досягнення.
• 1965 — Присвоєно звання Заслуженого діяча науки УРСР.
• 1969 — Помер 21 серпня в Києві, похований на Байковому кладовищі.

БІОГРАФІЯ

Основні напрями наукової діяльності

Фізична хімія

• Вивчав рівновагу та швидкість хімічних реакцій.
• Досліджував термодинамічні властивості розчинів і сумішей.

Хімічна термодинаміка

• Побудував теоретичні моделі термодинаміки багатоатомних систем.
• Застосовував ці методи для вивчення складних реакцій у промисловості.

Електрохімія розчинів

• Досліджував поведінку іонів і електропровідність електролітів.
• Пояснив електрохімічні механізми деяких корозійних і обмінних процесів.

Основні напрями наукової діяльності

Хімія ізотопів

• Вперше в СРСР використав стабільні ізотопи для вивчення механізмів хімічних реакцій.
• Його метод дозволив "простежити", як саме перерозподіляються атоми у процесі реакції.

Прикладна хімія

• Брав участь у розробках для металургії, енергетики, аналітичної хімії.
• Впроваджував результати досліджень у промислове виробництво.

ЗНАЧЕННЯ ВИКОРИСТАННЯ СТАБІЛЬНИХ ІЗОТОПІВ У ХІМІЇ

МІТКИ" ДЛЯ АТОМІВ:

РОЗКРИТТЯ МЕХАНІЗМІВ РЕАКЦІЙ:

БЕЗПЕЧНА АЛЬТЕРНАТИВА:

ТОЧНІСТЬ ЕКСПЕРИМЕНТІВ:

"Олександр Бродський уперше запропонував використовувати ізотопи як своєрідні мітки, щоб "простежити", який саме атом змінює місце під час хімічної реакції.

Завдяки стабільним ізотопам учені вперше змогли визначати точний шлях хімічного перетворення, тобто які зв'язки розриваються і утворюються, які атоми переміщуються.

На відміну від радіоактивних ізотопів, стабільні не випромінюють і є безпечними — їх можна використовувати в біології, медицині, харчовій промисловості.

Методи ізотопного аналізу дозволили отримувати надзвичайно точні дані, що раніше були недоступні класичними способами.

Стабільні ізотопи — це різновиди одного й того ж хімічного елемента, які мають різну масу, але не є радіоактивними. Їх можна «вбудовувати» у молекули без шкоди для живих організмів або середовища.

Чому це було важливим?

Використання ізотопів в електрохімії

• Запропонував застосовувати стабільні ізотопи для відстеження руху іонів і молекул у електролітах — метод, який став проривом у дослідженнях.

Теоретичне обґрунтування електрохімічних явищ

• Побудував моделі, які пояснюють залежність електрорушійної сили від концентрації, температури, типу електроліту.

​

03

Застосування фізичної хімії до електрохімії

• Бродський поєднав електрохімію з термодинамікою, ввівши у вивчення електролітів точні фізико-хімічні закономірності.

Модель іонного обміну в розчинах

• Він створив теоретичні моделі розподілу іонів у електролітах, що дозволило прогнозувати поведінку речовин при електролізі.

Аналіз електродних процесів

• Вивчав міжфазну межу “електрод–розчин”, де відбуваються реакції переносу електронів. Це було важливим для розвитку гальваніки та корозійного захисту.

​

01

02

Основні новаторські ідеї:

04

05

Значення підходів Бродського:

• Підвищили точність електрохімічних вимірювань.
• Дали змогу розробити нові типи електролітів, корозійно-стійких сплавів, гальванічних покриттів.
• Заклали основу для сучасної аналітичної електрохімії.

2

Біохімія та медицина

Стабільні ізотопи, запропоновані ним, використовуються для:

• дослідження обміну речовин у живих організмах,
• діагностики захворювань (наприклад, ізотопне сканування органів),
• вивчення молекулярних механізмів у фармакології.

СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ

1

Хімічна наука та освіта

• Методи Бродського лягли в основу сучасної фізичної хімії.
• Його підходи до термодинамічних розрахунків та ізотопного маркування викладаються в університетських курсах.

4

Геохімія та екологія

Методи ізотопного аналізу дозволяють:

• визначати вік гірських порід,
• досліджувати походження вод і мінералів,
• простежувати джерела забруднення навколишнього середовища.

3

Ядерна енергетика

Його дослідження електролітів та іонних процесів використовуються у:

• ядерних реакторах (аналіз охолоджуючих систем),
• ядерному паливі (вивчення поведінки ізотопів у реакціях),
• системах контролю радіоактивності.

Енергетика і промисловість

Внесок у електрохімію допоміг у створенні ефективних:

• акумуляторів і батарей,
• паливних елементів,
• сенсорів хімічного складу.

5

Як відкриття Олександра Бродського вплинули на розвиток хімії XX століття

1. Створив нові методи дослідження хімічних реакцій

2. Розширив застосування термодинаміки

4. Надихнув нове покоління вчених

3. Змінив уявлення про електрохімічні процеси

• Використання стабільних ізотопів стало проривом у визначенні механізмів реакцій.
• Завдяки цьому хіміки вперше змогли точно відслідковувати рух атомів у процесі реакції.

• Бродський поєднав хімію з фізикою, адаптував термодинамічні закони до складних хімічних систем.
• Його підходи застосовуються у металургії, енергетиці, хімічному синтезі.

​

Як керівник Інституту фізичної хімії АН УРСР, він підготував цілу школу фізико-хіміків, які продовжили його справу.

• Запропонував точні математичні моделі для опису поведінки іонів у розчинах.
• Це стало основою для створення нових електролітів, акумуляторів, систем очищення води.

"Наука Бродського — це хімія, що говорить мовою фізики й працює на благо майбутнього."

ВИСНОВОК

Олександр Бродський — один із тих учених, хто не лише розширив межі хімічної науки, а й створив інструменти для точного розуміння процесів у світі речовин. Його новаторське використання стабільних ізотопів дало змогу заглянути в «невидимий хід» хімічних реакцій, а глибокий аналіз термодинаміки та електрохімії заклав основи для майбутніх відкриттів у медицині, екології та ядерній енергетиці.

Його наукова діяльність — це зразок поєднання фундаментальної теорії та прикладного значення, де кожне рівняння працює на благо людства. Завдяки Бродському хімія перестала бути просто реакціями — вона стала мовою, яку можна виміряти, відстежити і зрозуміти на найглибшому рівні.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Бродський О. С. Ізотопи у фізичній хімії. – Київ : Наук. думка, 1962. – 310 с.
2. Бродський О. С. Електрохімічна термодинаміка розчинів. – Київ : Видавництво АН УРСР, 1958. – 286 с.
3. Енциклопедія сучасної України [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://esu.com.ua
4. Національна академія наук України. Видатні вчені-фізико-хіміки ХХ століття. – Київ : НАН України, 2004. – С. 134–138.
5. Журнал фізичної хімії. – 1988. – №3. – Стаття «До 85-річчя академіка О. С. Бродського».