Irving Langmuir
Irving Langmuir, 31 Ocak 1881 Brooklyn- New York doğumlu fizikçi ve kimyagerdir. Yaptığı çalışmalarla fizik ve kimya bilim alanlarına büyük gelişmeler katmıştır.
Onun büyük katkıları matematiksel denklemler, teoriler ve fiziksel icatları içeriyordu. Yüzey kimyası alanındaki çalışmaları için 1932 Nobel Kimya Ödülüne layık görülmüştür. Langmuir, Nobel ödülü alan ikinci Amerikan ve endüstriyel çalışmalar yapan kimyagerdir. Çok iyi bir bilim insanı ve mühendis olmasının yanı sıra Langmuir, oturaklı kişiliği ve hobileri ile de iyi biliniyordu. Amerika’nın İzcileri grubunun büyümesine büyük destek verdi. Çevre koruma çalışmalarına, Kuzey Amerika’da kayak ve buz pateni sporlarının gelişimine öncülük etti. 20. yüzyılın en büyüleyici mühendislerinden biridir. Elli yılı aşkın süredir yüzey kimyası ile ilgili çalışmalar yapsa da diğer alanlardaki çalışmaları kimyasal reaksiyonlar, termal etkiler, gazlar içinde elektrik deşarjı, atomik yapı, vakum içinde yüzey fenomeni ve atmosfer ile ilgili bilimdi.
Langmuir bir sigorta yöneticisi olan Charles Langmuir’in ve Sadie Comings’in dört oğlunun üçüncüsü idi. Her iki ebeveyni de sigorta ile ilgili kayıtları tutmakla görevliydi ve bu yüzden Langmuir kayıt tutma alışkanlığını henüz gençken geliştirdi. Babasının Avrupa’daki üç yıllık şirket görevi sırasında Brooklyn ve Philadelphia’daki okullara gitti. Langmuir, fizik, kimya ve matemetiğe ilgi duyuyordu. Bu nedenle New York’ta Columbia Üniversitesi’nde Metalurji Mühendisliği bölümüne girdi. Langmuir bu durumu ‘’ Bu alan kimyaya oldukça bağlıydı, aynı zamanda kimyadan daha çok fizik içeriyordu ve fizikten daha da çok matematik gerekiyordu. Ve ben her üçünü de istiyordum.’’ şeklinde ifade etmiştir.
Columbia Üniversitesi’nden 1903 yılında mezun olan Irving Langmuir, Almanya’daki Göttingen Üniversitesi’ne fizikokimya alanında çalışan kimyager Walther Nernst ile çalışmak için girdi. Langmuir burada, sıcak platin telin etrafında gaz ayrışması ile ilgilendi ve bu konu onun doktora çalışmasının konusu oldu. 1906 yılında doktorasını tamamladı.
Bir öğrenci olarak, sadece temel araştırmalarının pratik uygulamalarını aradığı Nernst’den değil, aynı zamanda matematiğin bir araç olarak kullanılmasını savunan ve teorik bilim ile pratik uygulamaları arasındaki etkileşimi teşvik eden matematikçi Felix Klein tarafından da etkilendi. Almanya’daki yılları sırasında, Langmuir, kışın kayak yapmak ve yazın tırmanmak için dağlara çıkmıştı. Bu tür açık hava aktiviteleri onun hayata karşı olan isteğini canlı tutuyordu.
Amerika’ya döndükten sonra Langmuir, Hoboken, New York’ta Stevens Institute of Technology’de eğitmen oldu, ancak üç yılını özellikle tatmin edici bulmadı.Öğretim görevliliği araştırma için çok az zaman bıraktı ve ona değer olduğunu düşündüğü parayı kazandırmadı. Bunun, aradığı bilimsel itibar ve finansal güvenliğe giden yolun olmadığını anladı. 1909 yazında, bir dağ tırmanışı tatili yerine, Langmuir, General Electric Company’nin Schenectady, NY’deki araştırma laboratuarında çalıştı. Şirketin temel araştırma konusundaki kararlılığı, orada çalışan bilim adamlarına verilen özgür çalışma alanı ve ekipmanın kullanılabilirliği, Langmuir’e kalması için bir daveti kabul ettirdi. İlk başta görünüşte başka bir akademik pozisyon bulmayı amaçladı, ancak kariyerinin geri kalanı için General Electric’de kaldı, 1950’de emekli oldu ama ölünceye kadar bir danışman olarak devam etti.
İlk tungsten-filament akkor ampullerin iyileştirilmesi, 1909 yılında araştırma laboratuvarında devam eden projelerden biriydi. Bu yüksek vakumlu ampullerin bazı dezavantajları vardı: ampullerin camları zamanla kararıyordu bu yüzden bu ampullerin ömrü kısa oldu. Laboratuardaki diğer işçiler daha iyi bir vakumun ampullerin ömrünü uzatacağına inansa da, Langmuir, sıcak tungsten filamenti yakınında gazların davranışlarını araştırmaya başladı. Bulgulara göre, ampullerin kararması, sıcak filamandan buharlaşan tungsten birikiminden ve ampul içinde inert bir gaz atmosferinden (azot- argon karışımı) kaynaklanıyordu. Bu araştırma, Langmuir’in tungsten filamenti için geliştirilmiş bir tasarım geliştirmesiyle birlikte, çok geliştirilmiş ve ticari olarak başarılı bir akkor ampulü yarattı.
Langmuir’in çalıştığı gazlar arasında hidrojen vardı. Sıcak bir tungsten filamanı bu gazın varlığında hızla soğur ve Langmuir soğumanın nedeninin hidrojen moleküllerinin atomlara ayrışması olduğunu ileri sürmüştür. Daha sonra, hidrojen atomlarının katı yüzeylerdeki moleküllere rekombinasyonunun neden olduğu ısınmayı okuduğunda, bunu daha önceki çalışmalarıyla birleştirerek atomik hidrojen hamlacını geliştirdi. Hidrojen hamlacı, önce ayrışma ve hidrojenin yeniden birleşmesi ile yüksek sıcaklıkların elde edilmesini sağlar.
Langmuir’in sıcak metal yüzeylere yakın gazlar üzerindeki çalışması, termiyonik emisyonu (elektronların ısıtılmış bir yüzeyden fırlatılması) ve bir vakumda yüzeylerin davranışını araştırmasına neden oldu. Bu araştırmalar, bir çift elektrot arasındaki şarjın mekânsal dağılımını ve vakum tüplerine pratik iyileştirmelerin yanı sıra hızlı ve verimli bir vakum pompasının icat edilmesinde teorik ilerlemeler sağladı.
Langmuir’in çalışmalarının en önemlisi ise, katı ve sıvı yüzeylerde moleküllerin davranışını içeriyordu. Yüzey kimyası üzerine 1916-17 yıllarında, katı yüzeylerdeki gaz moleküllerinin adsorpsiyonu, yoğunlaşması, buharlaşması ve sıvıların yüzey katmanlarındaki moleküllerin düzenlenmesi ile ilgili önemli yayınlarla bu alandaki çalışmalarının temellerini attı.
Bu araştırmalar, çalışmalarının çoğu gibi, kapsamlı matematiksel analizlerle birlikte basit deneysel tasarımlara olan tutkusunu gösterdi. 1932’den sonra Langmuir sıvı yüzeylere olan ilgisine geri döndü ve çalışma arkadaşları Katherine Blodgett ve Vincent Schaefer ile birlikte su yüzeyindeki çeşitli organik bileşiklerin monomoleküler tabakalarını incelediler. Blodgett, böyle bir tek tabakayı katı bir yüzeye transfer etmek için bir yöntem geliştirdi ve tekli tabakaların art arda birikmesi, bir Langmuir-Blodgett filmi olarak biliniyordu. Daha sonraları bu teknik, canlı hücrelerindeki biyofiziksel membran çalışmaları için oldukça önemli hale geldi.
Amerikalı atomik kimyacı Gilbert N. Lewis’den bağımsız olarak çalışan Langmuir, Lewis-Langmuir moleküler yapı teorisi olarak bilinen atomik yapı ve kimyasal bağ oluşum teorilerini formüle etmiş ve kovalent terimini ortaya koymuştur. II. Dünya Savaşı sırasında Langmuir, Washington Dağı, N.H. zirvesinde bir istasyonda uçaklardaki buz çözme sorunu üzerinde çalıştı. Schaefer ile, çeşitli boyutlardaki parçacıkların ve bunların atmosferdeki ve filtrelerde davranışlarını da araştırdı. Bu çalışmalar, ordu tarafından sis (düşmana görünmemek için çıkarılan duman perdesi) üretilmesi için geliştirilmiş yöntemlere ve aynı zamanda bulutların küçük parçacıklarla bölünmesi ile hava değişikliklerine olan ilgisinin artmasına yol açmıştır.
Nobel Ödülü’ne ek olarak, Langmuir sayısız ödül ve bir düzineden fazla onur derecesi aldı. Hem Amerikan Kimya Derneği’nin (1929) hem de Amerikan Bilim İlerleme Birliği’nin (1941) başkanlığını yaptı. Ölümünden bu yana, Alaska’daki bir dağ, Stony Brook’daki New York Eyalet Üniversitesi’nde bir konut koleji ve Amerikan Kimya Derneği tarafından yayınlanan yüzey kimyası dergisi onun adını kullanmıştır. Özenli endüstri araştırmacısı olarak nitelendirilen Langmuir, başarısının “eğlenmek için” çalışmalarından geldiğini iddia etmiştir.
Şeref dereceleri Langmuir’e aşağıdaki üniversiteler ve üniversiteler tarafından verilmiştir: Northwestern, Birlik, Edinburgh (İskoçya), Columbia, Kenyon, Princeton, Lehigh, Harvard, Oxford, Johns Hopkins, Rutgers, Queens (Kanada) ve Stevens Institute of Technology.
Langmuir’in hobileri dağcılık, kayak, uçuş ve en önemlisi basit ve tanıdık doğa olaylarının mekanizmasını anlamaktı. 1912’de Marion Mersereau ile evlendi. Bir oğlu Kenneth ve bir kızı Barbara vardı. Kısa bir hastalıktan sonra, 16 Ağustos 1957’de öldü.
