FARADAY, Michael
Brits chemicus (1791-1867)
|
* Newington Butts 22.9.1791 - † Hampton Court 25.8.1867
Engels chemicus en fysicus, werd in 1813 assistent van Davy, toen hoogleraar aan de Royal institution, met wie hij een grote studiereis door Europa maakte. In 1824 werd Faraday Fellow of the Royal Society en in 1825 directeur van de Royal Institution. In het laboratorium van dit instituut deed hij vele ontdekkingen en gaf hij ook zijn vermaarde lezingen. Zijn voornaamste chemische ontdekking is die van benzeen in 1825. Zijn onderzoekingen lagen echter voornamelijk op het terrein der elektriciteit en het magnetisme. In 1831 ontdekte hij de inductie, in 1833 de beide naar hem genoemde elektrolysewetten. Van veel belang zijn ook geweest zijn onderzoekingen over de capaciteit van een condensator. Zijn onderzoekingen op het gebied van het magnetisme vormden de grondslag van de mathematische behandeling van de veldsterkte door Maxwell. Het zgn. faraday-effect betreffende de invloed van magnetisme op de draaiing van het polarisatievlak van licht toonde hij in 1847 aan (faradaydraaiing). Van ontzaglijke historische betekenis is Faradays ontdekking van de inductie (1831) gebleken, waarbij hij elektrische energie opwekte uit mechanische door verandering van een geleider ten opzichte van een magnetisch veld. Met deze ontdekking heeft hij het elektrische tijdperk ingeleid: zij heeft het opwekken van elektrische energie voor massale toepassingen en de distributie ervan over grote gebieden mogelijk gemaakt Werken: Experimental researches in electricity (3 dln 1839:1855); Chemical manipulations (1842) The subject matter of a course of six lectures on the non-metallic elements (1853); Experimental researches in chemistry and physics (1859); The chemical history of a candle (1861)
LITT: Betr. Michael Faraday J.W.Crowther, British scientist in the 19th century (1935, 21962); J.Kendall, Michael Faraday, man of simplicity (21957); A.E.Jeffreys, M.Faraday A liust of lectures and published writings (1960); J.R.Partington A History of chemistry, IV (1963); L.Pearce Williams, M. Faraday.A biography (1963) R.A.R.Tricker The contribution of Faraday and Maxwell to electrical science (1966) M. Faraday, in 1842 geportretteerd door thomas Phillips. In 1826 startte deze briljan-te expirimentator de ‘Lectures for a Juvenile Audi-tory’ met het doel de schoon-heid van het natuurkundig onderzoek aan een publiek van 11 tot 16 jarige over te dragen.
Wetten van Faraday, samenvattende aanduiding van de resultaten van Faradays onderzoekingen op elektrolytisch gebied. De eerste wet luidt: De hoeveelheid stof die door een elektrische stroom uit een oplossing afgescheiden wordt, is evenredig met de door de oplossing gevoerde elektrische lading. In formule:m = a Q = a I t, waarin m de massa van de afgescheiden stof voorstelt, Q de door de oplossing getransporteerde lading, I de elektrische stroom en t de tijd van stroomdoorgang. De evenredigheidscoëfficiënt a heet het elektrochemisch equivalent van de vrijgekomen stof; deze grootheid stelt een massa per lading voor. Drukt men m in mol uit en de lading in coulomb, dan blijkt a dezelfde waarde te hebben voor alle elementen met dezelfde chemische valentie. Voor eenwaardige elementen is a = 1,04· 10-5 mol/C, voor tweewaardige elementen a = 5,2 10-6 mol/C. Hier geldt de tweede wet: Voor alle elementen heeft het produkt van het molaire elektrochemische equivalent met de valentie dezelfde waarde Als w de valentie van een element voorstelt, dan geldt voor elk element: a · w = 10,4 10-6 mol/C. Daar deze eigenschappen voor alle atoomsoorten geldt, wijst zij op een gemeenschappelijke grondslag voor alle materie. De wetten van Faraday hebben een weg geopend die in de 20ste eeuw tot de bepaling van fundamentele atomaire natuurconstanten gevoerd heeft.
Getal of constante van Faraday. Faraday heeft ter beschrijving van de elektrolyse het begrip ion , ingevoerd. Uit zijn beide wetten volgt dat, om 1 mol van een stof vrij te maken, de ionen bij één elektrode een lading Q = 1 mol/a moeten afgeven. Met andere woorden één mol ionen van elk eenwaardig element draagt steeds de lading 1 mol/(l,04 · 10-5 mol/C) = 9,65 · 104 coulomb. Deze waarde duidt men aan met constante van Faraday (symbool F). Uit de combinatie van deze constante met die van Avogadro (NA), welke het aantal ionen van één mol aangeeft, volgt dat elk eenwaardig ion een lading heeft van 96487/NA coulomb. Uit de tweede wet van Faraday volgt dat een tweewaardig ion een lading heeft van 2 x 96487/NAC, enz. Zo treedt bij de ionen een kleinste ladingshoeveelheid e = 96487/NA coulomb voor de dag. Elk ion bezit een geheel aantal malen de lading e. Tussen de constanten van Faraday en Avogadro en de elementaire lading bestaat het verband: F = NA.e.
Inductiewet van Faraday, een door Faraday opgestelde regel die, in moderne bewoording, zegt dat, indien een gesloten stroomkring een magnetische flux omvat waarvan de grootte met de tijd verandert, in de geleider een inductiestroom gaat lopen. De emk van inductie bedraagt Vind = - (dф: dt) waarin ф de omvatte magnetische flux aangeeft (ф Bn dA).
Faradaydraaiing. Plant lineair gepolariseerde straling zich voort in een medium waarin zich elektronen en een magneetveld met een component in de voortplanting-srichting van de straling bevinden, dan wordt het polarisatievlak gedraaid. Door intestellaire faradaydraaiingen is het meten van de polarisatie-eigenschappen van de radiostraling uit het heelal zeer moeilijk. Alleen door gebruik te maken van het feit dat de draaiingshoek omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de frequentie van de straling (dus door op verscheidene frequenties te meten), kan men in bepaalde gevallen van deze eigenschappen iets te weten komen.
Kooi van Faraday, geaarde kooi van goed geleidend materiaal voor het bewerkstelligen van elektrostatische en (elektro)magnetische afscherming, voornamelijk gebruikt om de invloed van stoorvelden op elektrische meetinstrumenten tegen te gaan. Voor elektrostatische afscherming worden geen bijzondere eisen gesteld aan de dikte of de geleidbaarheid van het kooimateriaal, doch door de af ie schermen elektromagnetische velden worden wervelstromen opgewekt, die weer velden opwekken die de oorspronkelijke velden tegenwerken. Om de secundaire velden zo groot mogelijk te maken, moet de weerstand van de kooi zo laag mogelijk worden gehouden
De kooi van Faraday is een door een geleider geheel omsloten ruimte, waarbinnen een voorwerp geen elektrische krachten van buitenaf ondervindt. De lading die aan de kooi is gegeven (via de ketting rechts onder), doet zich wel gelden buiten de kooi (uitslaan van de papierstrookjes), maar niet daarbinnen: van de in de kooi geplaatste elektroscoop slaan de blaadjes niet uit, wat bij lading door influentie wel het geval zou zijn. # |


