Svante August Arrhenius

Die Zeit, in der er lebte

SVANTE AUGUST ARRHENIUS wurde am 19. Februar 1859 auf dem Gut Vik bei Uppsala geboren. Sein Vater war Landvermesser.

Europa hatte den Weg in den Kapitalismus beschritten und befand sich in der Phase der industriellen Revolution.

Neue Industriezweige entstanden, zahlreiche Erfindungen wurden gemacht, Maschinen und Geräte patentiert und produziert. Große Veränderungen im Transport- und Nachrichtenwesen geschahen. In Jena entstand durch CARL ZEISS das Zentrum der optischen Industrie, dass nicht nur in Deutschland sondern lange Zeit auch weltweit seinesgleichen suchte.

Der Preußisch-Österreichische Krieg (1860) und Kriege zwischen Preußen und Frankreich unter Napoleon III. fielen in die Lebenszeit von ARRHENIUS. Gleichzeitig vollzog sich die Herausbildung der Sozialdemokratie unter AUGUST BEBEL und WILHELM LIEBKNECHT, die Sozialdemokratische Arbeiterpartei (SDAP) wurde gegründet. 1871 wurde das Deutsche Reich gegründet. Auch der Erste Weltkrieg fällt in die Lebenszeit von ARRHENIUS.

Ausbildung und erste Forschungsergebnisse

Sein Studium der Naturwissenschaften begann er 1876 in Uppsala, wo er sich ab 1882 mit Messungen der elektrischen Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen beschäftigte. Zwei Jahre später hatten ihn seine experimentellen Untersuchungen zu einer Theorie geführt, die er 1884 veröffentlichte. In dieser Theorie sprach ARRHENIUS zum ersten Mal den Gedanken der elektrolytischen Dissoziation aus.

ARRHENIUS erkannte, dass die Proportionalität zwischen der Leitfähigkeit und der Konzentration der gelösten Stoffe gleichzeitig den Grenzwert für stark verdünnte Lösungen darstellt. Ausgehend davon definierte er den Begriff des Dissoziationsgrads, der von Temperatur und Konzentration abhängig ist. Die Theorie zur Dissoziation war Gegenstand seiner Doktorarbeit, für die er aufgrund der Neuigkeit jedoch nur eine schlechte Beurteilung erhielt. Andererseits erkannten auswärtige Chemiker wie CLAUSIUS, VAN'T HOFF und besonders auch WILHELM OSTWALD den wahren Wert der Arbeit ARRHENIUS'. OSTWALD war es schließlich auch, der ARRHENIUS die Möglichkeit zu weiteren experimentellen Arbeiten in Riga bot.

1884 erhielt ARRHENIUS eine private Dozentenstelle für physikalische Chemie in Stockholm.

Studienreisen

Ab 1885 führten ihn zahlreiche Studienreisen ins Ausland. Dabei hatte er Gelegenheit, 1886 in Riga seine Arbeiten über die elektrolytische Leitfähigkeit von Gemischen und die Hydrolysegeschwindigkeit fortzuführen. Später hatte er die Möglichkeit, bei dem bekannten Physiker KOHLRAUSCH in Würzburg zu arbeiten, wo er die Leitfähigkeit von Gasen sowie die Wirkung des Lichts auf die elektrische Leitfähigkeit von Silberhalogeniden bestimmte.

Nachdem ARRHENIUS 1887 von der Theorie VAN'T HOFFs Kenntnis erhalten hatte, konnte er die erste umfassende Formulierung der Dissoziationstheorie ableiten. Daneben gelang es ihm, durch die Übereinstimmung der aus Leitfähigkeits- und Gefrierpunktmessungen erhaltenen Werte für die Dissoziation, den Beweis für die Theorie zu erbringen. 1888 ging Arrhenius zu VAN'T HOFF nach Amsterdam. Hier beschäftigte er sich mit den Abweichungen, die bei der Anwendung des Massenwirkungsgesetzes auf die Dissoziation starker Elektrolyte auftraten.

Nach Abschluss seiner Arbeiten bei VAN'T HOFF reiste ARRHENIUS nach Leipzig, wo er erneut mit OSTWALD arbeitete. In dieser Zeit konnte er Informationen über die Beziehungen zwischen dem osmotischen Druck und anderen physikalischen Eigenschaften sowie über die Temperaturabhängigkeit der elektrolytischen Dissoziation und der Dissoziationswärme sammeln. Das wichtigste Ergebnis dieser Arbeiten war die Bestimmung der Neutralisationswärme. Außerdem konnte ARRHENIUS die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Rohrzuckerinversion messen. Aus diesen Werten leitete er schließlich die ARRHENIUSsche Gleichung ab.

Zwischen 1888 und 1904 widmete sich ARRHENIUS dem Einfluss von UV-Strahlen auf die Ionisation der Erdatmosphäre und geophysikalischen Arbeiten. Damals dachte er als erster Chemiker darüber nach, wie eine starke Erhöhung des Kohlenstoffdioxidgehalts der Atmosphäre das Klima beeinflussen könnte. Da ARRHENIUS seinerzeit nicht über das Datenmaterial der heutigen Klimaforscher verfügte, war er gezwungen, viele Abschätzungen vornehmen zu müssen. Er nahm an, dass durch den natürlichen Treibhauseffekt eine mittlere Temperatur von +15 °C (richtig sind: +11 °C) herrscht. Außerdem sagte er voraus, dass durch die massenhafte Verbrennung von Kohle die mittlere Temperatur ansteigen würde. Genauere Vorausagen waren dem Hobby-Klimatologen damals noch nicht möglich.

1904 und 1911 war ARRHENIUS in den USA tätig.

Seine Forschungstätigkeit konzentrierte er wieder auf die Probleme der elektrolytischen Dissoziation. Ziel seiner Arbeiten war es, die Theorie des chemischen Gleichgewichts auch auf biochemische Vorgänge zu übertragen. Noch im gleichen Jahr wurde in Schweden begonnen, ein kleines Nobelinstitut für physikalische Chemie zu errichten, dessen späterer Direktor ARRHENIUS war. 1908/09 wurde das Institut vergrößert.

SVANTE AUGUST ARRHENIUS erhielt 1903 den Nobelpreis und starb am 2. Oktober 1927 in Stockholm.

Bedeutende Leistungen

• Ableitung der ersten umfassenden Formulierung der Dissoziationstheorie
• ARRHENIUSsche Gleichung
• exakte Bestimmung der Neutralisationswärme
• Auseinandersetzung mit der Theorie des chemischen Gleichgewichts und Versuch, diese auch auf biochemische Vorgänge zu übertragen