Dr. Inzelt György egyetemi tanár Eötvös Loránd Tudományegyetem

Az előadások a következő témára: "Dr. Inzelt György egyetemi tanár Eötvös Loránd Tudományegyetem"— Előadás másolata:

1 Az elektromosság és a kémia kölcsönhatása, az elektrokémia fejlődéstörténete
Dr. Inzelt György egyetemi tanár Eötvös Loránd Tudományegyetem TTK Fizikai Kémiai Tanszék

2 Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX
Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX. században, illetve az azt megelőző néhány évben 1791. Luigi Galvani Állati elektromosság Alessandro Volta Fémes vagy kontaktelektromosság Volta-elem 1800. W. Nicholson és A. Carlisle A víz elektrolízise W. Cruikshank Sóoldatok elektrolízise és elmélete 1805. C.J.D.T. Grotthus Az elektrolízis és az áramvezetés elmélete 1806/07. Humphry Davy Az elektrolízis elmélete, a nátrium és a kálium előállítása 1826. H. Davy A korrózió elektrokémiai elmélete 1828. G.Th. Fechner Elektrokémiai oszcilláció

3 Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX
Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX. században, illetve az azt megelőző néhány évben 1833/34. Michael Faraday Faraday-törvény. Alapvető munkák az elektrolízissel kapcsolatban, elsődleges és másodlagos reakciótermékek kimutatása, acetátoldatok elektrolízisével szénhidrogé-nek előállítása (Kolbe-szintézis). Az elektrokémia új terminológiája 1836. J.F. Daniell A Daniell-elem 1839. J.C. Poggendorf W.R. Grove Ezüst-coulombméter Tüzelőanyag-elem 1841. R.W. Bunsen Cink-szén- és krómsav-elem Kompenzációs módszer

4 Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX
Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX. században, illetve az azt megelőző néhány évben 1843. E. Becquerel Fotoelektrokémiai kísérletek 1844. C. Wheatstone Wheatstone-híd 1853. J.W. Hittorf Ionvándorlás mérése, átviteli szám H. Helmholtz Elektromos kettős réteg modell 1859. G. Planté Ólomakkumulátor 1867. G. Leclanché Leclanché-elem 1869- F. Kohlrausch Elektrolitoldatok vezetésének mérése G. Lippmann Kapillárelektrométer. Lippmann-egyenlet Josiah W. Gibbs Az elektromotoros erő és a reakció- szabadentalpiája közötti összefüggés

5 Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX
Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX. században, illetve az azt megelőző néhány évben 1879. H.F. Weber Ellenőrzött áramú elektrolízis 1882. H. Helmholtz Gibbs-Helmholtz - féle egyenlet Svante A. Arrhenius Az elektrolitikus disszociáció elmélete 1888. W. Ostwald Ostwald-féle hígítási törvény W. Nernst Elektrolitok diffúziója 1889. Hermann Walter Nernst A Nernst-egyenlet 1893. R. Behrend Potenciometriás titrálás W. Nernst, J.J. Thomson Nernst-Thomson - szabály 1894. F.Kohlrausch, A. Heydweiler A víz disszociációállandója

6 Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX
Az elektrokémia fejlődésének fő állomásai a XIX. században, illetve az azt megelőző néhány évben 1897. Bugarszky István A Gibbs-Helmholtzféle felfogás igazolása 1898. W.A. Caspari, W. Nernst A túlfeszültség fogalmának bevezetése F. Dolezalek Az ólomakkumulátor elmélete M. Wien Váltóáramú hídmódszerrel kettős réteg kapacitásmérés Fritz Haber Az elektródfolyamatok potenciálfüggése 1899. F. Kohlrausch A Kohlrausch-szabály (Lo - Lc = A ) E. Warburg Impedancia mérések

7 Az elektrokémia új eredményei a XX. század első felében
1900. A. Fernbach, L. Hubert Pufferoldatok F. G. Cottrell A Cottrell-egyenlet 1901. 1903. T.A. Edison, W. Jungner Szily Pál Az első lúgos akkumulátor Mesterséges pufferoldatok 1905. Julius Tafel A Tafel-egyenlet (η = a + b lg j) 1906. P. Walden Walden – szabály (lo ηo = állandó) M. Cremer Üvegelektród 1907. G.N. Lewis Termodinamikai aktivitás bevezetése 1909. 1911. P. Henderson S.P.L. Sörensen G.L. Gouy F. Haber, Z. Klemenciewicz F.G. Donnan A diffúziós potenciál egyenlete pH Diffúz elektrokémia kettősréteg-elmélet Üvegelektród potenciáljának első elmélete A membránpotenciál leírása

8 Az elektrokémia új eredményei a XX. század első felében
G. Hevesy, K.F. Herzfeld Fémek előleválása (UPD) 1913. D.L. Chapman Az elektrokémiai kettős réteg elmélete 1917. M. Smoluchowski A diffúzió sebessége által meghatározott reakciók elmélete 1920. M. Born A szolvatáció elmélete 1921. G.N. Lewis és M. Randall Az aktivitási tényező és az ionerőssség kapcsolatának leírása E. Biilman és H. Lund Kinhidron-elektród kidolgozása 1922. J. Heyrovsky Polarográfia 1923. P. Debye és E. Hückel Elektrolitoldatok elmélete J.N. Brönsted Ionreakciók elmélete 1924. J.A.V. Butler Elektródfolyamatok kinetikájának leírása O. Stern Elektrokémiai kettősréteg-elmélet

9 Az elektrokémia új eredményei a XX. század első felében
1925. J. Heyrovsky és M. Shikata Az első polarográf 1926. L. Onsager Elektrolitoldatok elméletének továbbfejlesztése N. Bjerrum Az ionpárok képződésének elmélete 1927. M. Wien Térerősségi effektus 1928. A.N. Frumkin Töltésnullapont - potenciál P.Debye és H. Falkenhagen A vezetés diszperziója 1929. J.N. Brönstedt Sav-bázis elmélet J. Heyrovsky és S. Berezický Amperometriás titrálás E.A. Guggenheim, F. Lange és M. Miscsenko Elektrokémiai potenciál fogalma 1930. Erdey-Grúz Tibor és Max Volmer Az elektródreakciók kinetikájának elmélete, Erdey-Grúz – Volmer egyenlet

10 Az elektrokémia új eredményei a XX. század első felében
1931. Erdey-Grúz T. és M. Volmer Elektrokristályosodási jelenségek (túlfeszültség) értelmezése L. Onsager és R. Fuoss Erős elektrolitok diffúziójának elmélete R.W. Gurney Az elektródreakciók első kvantumkémiai tárgyalása 1933. J.D. Bernal és R.H. Fowler Elektrolitoldatok szerkezete, a hidratáció és a disszociáció kapcsolata A.N.Frumkin A kettős réteg hatása az elektródreakciók kinetikájára 1935. A.N. Frumkin és Proskurnin A differenciális kettős réteg kapacitás J. Horiuti és M. Polányi Az átlépési tényező értelmezése kb A.O. Beckman Csővoltmérő, pH mérő 1938. Szebellédy L. és Somogyi Z. Coulombmetriás titrálás G.N. Lewis Sav-bázis elmélet

11 Az elektrokémia új eredményei a XX. század első felében
C.Wagner és W. Traud Keverékpotenciál, a korrózió elmélete D. Ilkovic A polarográfia alapegyenlete L.A. Matheson és N. Nichols Váltófeszültségű polarográfia 1939. H. Eyring, S. Glasstone és K.J. Laidler Az abszolút reakciósebességi elmélet alkalmazása az elektrokémiai kinetikában 1940. P.J. Dolin, B.V. Ershler és A.N. Frumkin Csereáram-sűrűség bevezetése Az impedanciamérés alkalmazása az elektródfolyamatok tanulmányozására 1941 Szent-Györgyi A. Fehérjék elektromos vezetése 1942. A. Hickling Az első potenciosztát kifejlesztése V.G. Levics A diffúziós kinetika leírása, forgó korongelektród alkalmazása 1943. J. Heyrovsky, J. Forejt Váltóáramú polarográfia

12 Az elméletek fejlődése Kettős réteggel kapcsolatos új modellek
1947. D.C. Grahame Kettősréteg szerkezete és kapacitása, külső és belső Helmholtz-réteg 1963. J.O'M. Bockris, M.A.V. Devanathan és K. Müller BDM modell 1964. R.R. Dogonadze, Y.A. Chizmadzhev Potenciáleloszlás az elektród felületénél 1974. D.B. Damaszkin és A.N. Frumkin, R. Parsons Bonyolultabb kettős réteg modellek J.P. Badiali, J. Goodisman, W. Schmickler Jellium-modell

13 Az elméletek fejlődése Az elektródfolyamatok kinetikájának leírása
1948. M.I. Tyomkin Látszólagos aktiválási energia 1951. J. Weiss Modern kvantum-elektródkinetika 1952. R. Parsons Többlépéses folyamatok leírása pszeudoegyensúly feltételezésével Rudolph A. Marcus Aktivált elektronátlépés modellje 1959. V.G. Levics Elektrokémiai hidrodinamika 1966. Elektródfolyamatok kinetikájának kvantummechanikai leírása 1970. H. Gerischer, Y.V. Pleskov, Y. Gurevich, R. Memming, A.J. Bard Fotoelektrokémiai folyamatok mechanizmusa 1991. L. Curtiss és Z. Nagy Az átlépési tényező és hőmérséklet-függésének kvantummechanikai kiszámítása

14 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
1945. A. Rothem Ellipszométer 1946. A. Tiselius Mozgó határfelületű elektroforézis rendszer M. Haissinsky Fémek előleválásának (UPD) elméleti értelmezése 1948. J.E.B. Randles, A. Sevcik A ciklikus voltammetria alapegyenlete A.L. Hogkin, A.F. Huxley, B. Katz A bioelektrokémia modern korszakának kezdete 1954- P. Delahay, J. R. MacDonald, M. Sluyters-Rehbach, I.Epelboin, R.D. Armstrong, R. de Levie Az elektrokémiai impedancia- spektroszkópia (EIS) elterjedése és elméletének kialakulása 1955. W.H. Brattain, C.G.B. Garrett Félvezetők elektrokémiája 1959. D.H. Geske és A.H. Maki Elektrokémiai ESR technika kifejlesztése A.N. Frumkin, L.N. Nyekraszov, V.G. Levics, V. Ivanov Forgó gyűrűs korongelektród

15 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
1960. H. Kallmann, M. Pope Kettős réteg bioelektrokémiai határfelületeken J.O'M. Bockris, V.S. Bagotzky Elektrokatalitikus kutatások meg- indítása 1961. Pungor E. Ionszelektív membránelektródok kifejlesztése 1963. A.K.N. Reddy, M.A.V. Devanathan, J.O'M. Bockris Tökéletesített ellipszométer R.S. Nicholson, I. Shain A ciklus voltammetriás függvény levezetése 1964. T. Kuwana Spektroelektrokémia (Optikailag átlátszó elektródok, OTE) A.J. Bard Elektrokemilumineszcencia R.Piontelli, A. Damjanovic, A.T. Hubbard, J.Clavilier Egykristály (well-defined) elektródok

16 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
W.W. Hansen, T. Kuwana, R.A. Osteryoung, A. Bewick, S. Pons Fourier transzformációs infravörös spektroszkópia (FTIR) V.E. Kazarinov, N. Balasova, Horányi Gy., J. Sobkowski Elektrokémiai nyomjelzős technika V.G. Levics, H.D. Dahms, I. Ruff Átugrásos diffúzió (Elektron- transzport redoxi specieszek között oldatokban) 1969. B. Rosenberg, E. Postow A hidratáció hatása a fehérjék vezetésére (108-szoros növekedés) 1969- M. Breiter, K.J. Vetter, H. Gerischer, Fémek előleválása (UPD) kinetikájának és a réteg tulaj- donságainak tanulmányozása 1970- S. Srinivasan és E. Gileadi, H. Angerstein-Kozlowska és B.E. Conway, J.M. Savéant, E.Laviron A ciklikus voltammetria elméletének fejlesztése

17 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
A.N. Frumkin, S. Trasatti, R. Parsons, W. Lorenz Elektrokémiai alapfogalmak (elektródpotenciál, az elektród töltése) tisztázása 1971. Pungor E., Fehér Zs., Nagy G. és Tóth K. Az áramló oldatos méréstechnika kidolgozása 1972. A Fujishima, K. Honda A modern fotoelektrokémia kezdete 1973. O'Grady, J.O'M. Bockris Mössbauer-spektroszkópia felületi filmek vizsgálatára 1974. M. Fleischman Az első felületi Raman-spektroszkópia kísérletek 1975. R.W. Murray Kémiailag módosított elektródok előállítása 1976. H. Tsubmura Fotoelektrokatalizis 1977. D.L. Jeanmaire és R.P. Van Duyne Felületerősített Raman-spektroszkópia (SERS)

18 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
J.A. delCueto és N.J. Sevchik, J. Krüger Felületi röntgenabszorpciós spektroszkópia (EXAFS) 1978. M.R. Van de Mark, L.L.Miller, A.J. Bard, R.W. Murray Polimerfilm-elektródok 1979. A.C. Baccara, D. Fournier és J. Badoz Fototermikus deflexiós spektroszkópia (PDS) A.F. Diaz Vezető polimerek elektroszintézise 1980. A. Bewick, K. Kunimatsu, B.S. Pons Infravörös reflexiós-abszorpciós spektroszkópia (IRRAS)

19 Új eszközök, módszerek, kutatási területek és elméleti alapjaik
J.H.Kaufman, K.Kanazawa és G.B. Street, S. Bruckenstein Elektrokémiai kvarckristály-mikromérleg (EQCM) 1986. R. Sonnenfeld, P.K. Hansma Pásztázó szonda mikroszkópia (STM) J.O. Howell, R.M. Wightman, C.A. Amatore, A.M. Bond, M. Fleischman, S. Pons Nagysebességű (106 Vs-1) ciklikus voltammetria, ultramikro-elektródok A.J. Bard Pásztázó elektrokémiai mikroszkóp (SECM) T.R. Cataldi, S.R. Snyder és H.S. White Erőmérő atommikroszkópia (AFM) 1992. H. Néher Elektrokémiai mérés egyetlen élő sejtben

20 Szerves elektrokémia, elektrokémiai áramforrások,
műszaki elektrokémia M. Pourbaix Elektrokémiai egyensúlyi (korróziós) diagrammok 1952. ( ) F.T. Bacon (E Justi, O.K. Dartyan, J.G. Broers) Az első nagyteljesítményű tüzelőanyag - elem (előző fejlesztési munkák) 1947. G. Neuman Lúgos akkumulátorok 1953. E. Yeager Szilárd elektródfelületek ultrahangos tisztítása 1955. W.H. Brattain és C.G.B. Garrett Az első félvezető fotogalván-elem 1957. R.M. Perskaya, I.A. Zaidenman, T. Fujinaga Átfolyásos cellák (nagyfelületű elektródok) elektroszintézis céljára

21 Szerves elektrokémia, elektrokémiai áramforrások,
műszaki elektrokémia 1958. W.S. Harris Lítium-elemek M.M. Baizer Adiponitril szintézise elektrohidro-dimerizációval 1960. M.M. Baizer, H. Lund, H.J. Schäfer, E. Vianello, T. Shono, S. Tori, F. Beck, J.M. Savéant, M. Ja. Fiosin, R.N. Adams Szerves elektrokémiai szintézisek, mechanizmus vizsgálatok H.B. Beer, S. Trasatti Dimenzionálisan stabilis (mérettartó) anódok (DSA) 1967. J.T. Kummer, N. Weber Szilárd elektrolitos cellák 1987. A.G. McDiarmid, A.J. Heeger Elektromosan vezető polimerek felhasználása elektrokémiai áram-forrásokban

22 a megtisztelő figyelmet!
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!