Наследие Фарадея

Начав работать, Фарадей непременно доводил работу до конца. Его девиз был: «работать, заканчивать, публиковать». Своими успехами в науке он обязан не только таланту, но и волевой целеустремленности. Когда его спросили, в чем секрет его успехов, он ответил: «Очень просто: я всю жизнь учился и работал, работал и учился».

С 1831 по 1855 г. он опубликовал тридцать серий своих «Экспериментальных исследований по электричеству», изложенных в форме кратких параграфов. Общее число параграфов достигло 3430. С именем Фарадея связаны целые три единицы измерения: фарада, служащая основной единицей измерения электрической мощности в Международной системе единиц; фарадей - внесистемная единица количества электричества, равная приблизительно 9,65 • 104 кулонам, то есть стольким кулонам, сколько кулонов/молей содержится в числе Фарадея, или постоянной Фарадея, численно равной количеству электричества, прохождение которого через электролит приводит к выделению на каждом из электродов одного моля вещества.

В научной литературе то и дело встречаются явление Фарадея, эффект Фарадея, закон Фарадея - Максвелла - Ленца, фарадизация, фарадметр.

Работам Фарадея суждено было стать важнейшим звеном в цепи событий, сделавших нашим достоянием технические достижения в области электричества и электрохимии. Если работы других ученых того времени представляли собой отдельные пики, то Фарадей воздвиг целые горные цепи из взаимосвязанных и очень важных работ.

На языке современных представлений об атомах и молекулах законы электролиза Фарадея можно сформулировать так:

1. Пропускание одного и того же электрического заряда через электролитическую ячейку всегда приводит к количественно одинаковому химическому превращению в данной реакции. Масса вещества, выделяемого на электроде, пропорциональна количеству электричества, пропущенному через ячейку.

2. Для выделения на электроде одного моля вещества, которое в процессе электрохимической реакции приобретает или теряет один электрон, необходимо пропустить через ячейку 96 485 кулонов электричества.

Эти законы имели большое значение для развития теории строения материи: они указывали на существование «атомов» электричества, связанных с атомами вещества. Так как в них отражалась количественная связь между массой вещества, выделяемого при электролизе, и необходимым для этого количеством электричества, стало возможным количественно предсказать ход определенных электрохимических процессов и экспериментально определить эквивалентные массы химических элементов и их соединения. Исходя из эквивалентных масс веществ, можно рассчитать их молекулярные массы. Связав свои исследования электрических явлений с атомистическими представлениями в химии, Фарадей стал предвестником современного учения о строении атома.

Открытия Фарадея, результаты его титанической работы поражают воображение. Одной из самых поразительных работ Фарадея является исследование, проведенное им после одиннадцати с лишним тысяч экспериментов, которые он провел в течение всей своей научной жизни. Последняя запись в его лабораторном журнале сделана 12 марта 1862 г., когда Фарадею было семьдесят лет. Из нее следует, что ученый пытался установить, может ли пучок света преломляться в магнитном поле. Попытка не увенчалась успехом из-за ограниченных возможностей аппаратуры. Фарадей, однако, был уверен, что влияние магнетизма и электричества на свет должно существовать. Он оказался прав. Эффект этот обнаружил голландский физик Питер Зееман (1865-1945), за что и был в 1902 г. удостоен Нобелевской премии.

Главным направлением деятельности Фарадея было изучение тайн природы, а не их использование, тем не менее трудно переоценить то значение, которое имели законы электролиза для практики. Возможность окисления и восстановления веществ электрическим током открыла широкие перспективы как для научных исследований, так и для химической и металлургической технологии. Еще при жизни Фарадея был изобретен гальванический элемент и началось использование гальванопластики, создан первый топливный элемент и изобретен свинцовый аккумулятор.