William Hyde Wollaston

Pour l’écrivain philosophique anglais, voir William Wollaston.

William Hyde Wollaston FRS (6 août 1766 – 22 décembre 1828) était un chimiste et physicien anglais célèbre pour avoir découvert deux éléments chimiques, le palladium et le rhodium , et pour développer un moyen de traiter le minerai de platine. Wollaston était un scientifique un peu reclus qui ne s’est jamais marié. Son travail minutieux a conduit à des avancées dans de nombreux domaines, y compris la cristallographie, l’optique et les phénomènes électromagnétiques. Son observation des raies dans le spectre solaire a jeté les bases de l’analyse spectrale, de la découverte de nombreux éléments et de l’établissement de la théorie quantique au XXe siècle. Outre ses découvertes, il a de nombreuses inventions à son actif.

Vie

Il est né à East Dereham, Norfolk, fils du prêtre-astronome Francis Wollaston (1737-1815) et de son épouse Mary Farquier. Le père de Wollaston a composé et publié un catalogue d’étoiles basé sur ses propres observations. Wollaston était le deuxième fils et l’un des 17 enfants des Wollastons.

Éducation

Il entra au Caius College de Cambridge, où il obtint une maîtrise en médecine en 1787 et un doctorat en médecine en 1793, après quoi il devint membre du collège. Pendant ses études, il développe un intérêt pour l’astronomie et entretient des relations amicales avec certains des astronomes anglais importants de l’époque. Il s’intéresse également à la chimie, à la cristallographie, à la métallurgie et à la physique.

En 1789, il s’installe à Bury St. Edmunds, où il établit un cabinet médical. Il n’était pas satisfait du niveau de succès qu’il y avait obtenu, et dans l’espoir d’améliorer ses chances de carrière médicale, il a déménagé à Londres et a postulé pour un poste à l’Hôpital St. George. Cependant, un autre médecin reçut le poste, ce qui atténua son enthousiasme pour la médecine, qu’il abandonna ensuite au profit d’autres activités.

Wollaston est élu membre de la Royal Society de Londres en 1793.

Années de découverte

En 1801, Wollaston publie des expériences à partir desquelles il conclut que l’électricité produite à partir d’une batterie galvanique est de nature identique à celle produite par friction, les deux types ne différant que par l’intensité (tension) et la quantité (force du courant).

L’année suivante, il découvre dans des expériences sur les prismes l’existence de raies sombres dans le spectre du soleil. Il a observé que ces lignes indiquent l’absence de couleurs particulières à la lumière du soleil. Les lignes sont aujourd’hui appelées lignes de Fraunhofer, d’après Joseph von Fraunhofer, le scientifique qui en a effectué la première analyse détaillée 15 ans plus tard. L’importance de cette découverte devra attendre les investigations de Gustave Kirchhoff et Robert Bunsen 60 ans plus tard.

En 1803, Wollaston découvrit l’élément métallique palladium, et un an plus tard, l’élément étroitement apparenté Rhodium.

Wollaston devient secrétaire de la Royal Society en 1806.

Dans la conférence bakérienne de 1812, Wallaston a tenté de construire des modèles moléculaires basés sur la structure cristalline. En 1813, il a inventé une règle à calcul pour aider les chimistes à calculer les quantités de différents produits chimiques qui se combineront les uns avec les autres.

Les années suivantes

Wollaston a été nommé président temporaire de la Royal Society en 1820 après le décès du président précédent, Sir Joseph Banks, et a été remplacé la même année par Sir Humphrey Davy. Wollaston a écrit un total de 30 mémoires qui ont été publiés par la société, et plusieurs autres qui ont été publiés dans d’autres revues.

En 1822, Wollaston a découvert que les cristaux cubiques trouvés dans les composés soufrés du fer et considérés comme des pyrites de fer contenaient en fait du titane.

Wollaston a commencé à souffrir de crises de cécité temporaire, ce qui a provoqué l’effacement de la moitié gauche des images. Cela a peut-être été le début de la maladie qui lui a coûté la vie quatre ans plus tard.

Au cours de sa dernière année, Wollaston s’est rendu compte qu’il ne survivrait pas longtemps. Il a dicté quelques mémoires qui ont été publiés à titre posthume. Il a laissé 1 000 livres à la Royal Society, dont l’intérêt devait être appliqué pour encourager les expériences scientifiques, et est décerné périodiquement sous le nom de médaille Wollaston.

Il a également réussi à publier plusieurs articles dans ses derniers jours, dont un où il tente d’estimer la taille de l’étoile Sirius en se basant sur des estimations de sa distance de la terre calculées à partir de la parallaxe annuelle, et sur une comparaison de la luminosité de Sirius et du Soleil. Il a conclu que Sirius était 3,7 fois plus grand que le Soleil.

Il était trop malade pour livrer son dernier Bakérien en 1828 et le dicta à son ami Henry Warburton, qui le lut le 20 novembre.

Wollaston a été investi comme membre de la Royal Astronomical Society juste avant sa mort, et en remerciement, leur a donné un télescope qui avait appartenu à son père.

Sur son lit de mort, l’une des personnes présentes remarqua qu’il était peu probable que Wollaston puisse être au courant de ce qui se passait autour de lui, mais Wollaston signala alors de lui apporter une feuille de papier et un crayon, sur laquelle il inscrivit plusieurs chiffres et leur somme.

Il mourut le 22 décembre 1828, et une autopsie révéla la cause comme une tumeur au cerveau. Il ne s’est jamais marié et n’a laissé aucun enfant.

Travaux

Découverte du Palladium et du Rhodium

À la fin des années 1790, Wollaston s’associa avec Smithson Tennant, une connaissance de nombreuses années, pour purifier le métal du platine sous une forme pouvant être façonnée et utilisée dans l’industrie. Comme le platine est un métal dur qui réagit avec très peu d’autres substances, les chimistes ont cherché à l’utiliser pour former des creusets dans lesquels ils pourraient effectuer leurs analyses chimiques.

Tennant avait examiné une substance pulvérulente noire laissée après la dissolution d’une forme impure de platine dans l’eau régale. Il a découvert que la poudre noire était composée de deux métaux, qu’il a nommés Iridium et Osmium.

Après avoir précipité le platine de sa solution dans l’eau régale par addition de chlorure d’ammonium, une partie de la matière est restée en solution. Il a été laissé à Wollaston d’examiner ce matériel. Par une analyse chimique minutieuse, Wollaston a démontré qu’il était composé de plusieurs métaux, dont deux étaient de nouveaux éléments. L’un d’eux, le palladium, a été nommé d’après l’astéroïde Pallas. L’autre, le rhodium, a été nommé d’après la couleur rouge de l’un de ses sels.

Attirer l’attention à travers un mémoire formel sur les méthodes par lesquelles il a découvert le palladium aurait forcé Wollaston à révéler certains des processus par lesquels il purifiait le platine, dont dépendaient son entreprise et celle de son partenaire. Wollaston choisit donc d’annoncer sa découverte en publiant au printemps de 1803 une circulaire annonçant la vente du métal, qu’il appelle  » Argent neuf « , dans la boutique d’un M. Foster, à Soho, à Londres. Le chimiste Richard Chenevix, apprenant cela, se procura peu après un échantillon et, après une analyse minutieuse, détermina que la densité du métal était la moitié de celle du platine. Comme il ne voulait pas admettre qu’un nouvel élément avait été découvert, il a faussement conclu que le métal était un amalgame de mercure et de platine.

Wollaston ne publia officiellement un compte rendu de sa découverte qu’en 1805. Dans ce récit, il démontre clairement que le palladium est un élément aux propriétés chimiques distinctes.

Identité de l’électricité galvanique et statique

En 1820, Wollaston a effectué des expériences basées sur la découverte d’Orsted qu’une aiguille de boussole est déplacée par un fil transportant un courant électrique. Alors que Wollaston a tenté de fabriquer un moteur électrique basé sur ce phénomène, il a échoué et l’exploit a été laissé à Michael Faraday, qui a réussi. Lorsque Faraday a publié sa découverte, Wollaston et Humphrey Davy se sont opposés à ce que Faraday ne mentionne pas les enquêtes précédentes de Wollaston, mais Faraday a montré plus tard que son travail n’était pas basé sur celui de Wollaston. La controverse a généré de mauvais sentiments parmi ces scientifiques pendant un certain temps, mais sa résolution a laissé Faraday dans une position plus forte en tant qu’inventeur du premier moteur électrique.

Autres inventions

Wollaston a également inventé la camera lucida en (1807), qui produisait une image d’une plus grande clarté que sa devancière, la camera obscura, et pouvait être utilisée par les artistes pour tracer des images. Il a également inventé le goniomètre réfléchissant (1809), qui utilisait la réflexion de la lumière des faces des cristaux pour mesurer les angles qu’ils font entre eux. Ces mesures sont importantes car la structure cristalline d’un minéral est liée à sa structure moléculaire. Par cette méthode, il pouvait prendre des mesures sur des cristaux aussi petits qu’un cinquantième de pouce de diamètre. Wollaston a également inventé un instrument sensible qu’il a appelé le baromètre différentiel, dont un compte rendu a été publié après sa mort. Wollaston ne publia un compte rendu de ses méthodes d’isolement du platine pur qu’en 1828.

Héritage

Bien qu’il ait été reconnu de son vivant comme un scientifique important, Wollaston n’a pas atteint le statut de mot familier, comme certains scientifiques d’accomplissement comparable. Son nom est attaché au minéral, la wollastonite, connu des minéralogistes et de ceux qui produisent le minéral à des fins commerciales, mais pas du grand public.

Wollaston était cependant un maître de l’analyse chimique, ce qui lui a permis de découvrir deux éléments, qu’il a eu l’honneur de nommer, et d’établir l’existence du titane sous une forme dans laquelle il était à l’origine confondu avec une substance beaucoup moins précieuse.

Wollaston était un inventeur et un chercheur minutieux, dont les analyses ont mis en lumière de nombreux domaines, notamment la cristallographie, l’optique et les phénomènes électromagnétiques. Sa méthodologie, une fois révélée, était transparente et pouvait être facilement dupliquée. Son observation des raies dans les spectres du Soleil a jeté les bases de l’analyse spectrale, la base de la découverte de nombreux éléments et de l’établissement de la théorie quantique au XXe siècle.

Wollaston était une personne un peu recluse, se retirant souvent dans son laboratoire, qui était gardé comme un espace entièrement privé en dehors de la portée du public. Un avant-goût du genre d’intimité dont Wollaston a joui est révélé par l’anecdote suivante. Un invité s’est accidentellement égaré dans le laboratoire de Wollaston, et lorsque l’intrusion a été découverte, Wollaston a montré à son invité le four qu’il utilisait dans ses recherches, disant que ce serait à la fois la première et la dernière fois que son invité le verrait.

Honneurs

• Membre de la Royal Society, 1793.
  • Secrétaire, 1804-1816.
  • Président, brièvement en 1820.
  • Médaille royale, 1828.

Commémoration

• La médaille Wollaston porte son nom.
• Le minéral de silicate de chaîne Wollastonite porte son nom.
• Le lac Wollaston en Saskatchewan, au Canada, porte son nom.

Voir aussi

• Cristallographie
• Michael Faraday
• Optique
• Palladium
• Platine
• Rhodium
• Wollastonite

Notes

• Thomson, Thomas. 1830. L’histoire de la chimie. Londres : Henry Colburn et Richard Bentley. 1:247-250.
• Wilson, George. 1862. Religio Chemici: Essais. Londres : Macmillan et Cie. 253-304.
• Drake, Daniel et Lundsford P. Yandell (dir.). 1847. Le Journal Occidental de Médecine et de chirurgie. 7:170-172
• Société royale de Londres. 1833. Résumés des articles imprimés dans les Transactions Philosophiques de la Royal Society of London Londres de 1800 à 1830 Inclus. 2v. Londres : Société Royale.

Tous les liens récupérés le 4 octobre 2020.

• Événements liés au Rhodium et au Palladium Entourant Leurs découvertes