Arne W. K. Tiselius (1902, Estocolmo – 1971, Upsala) recibió el premio Nobel de Química en 1948 “por su investigación en electroforesis y en análisis de adsorción, especialmente por sus descubrimientos relacionados con la naturaleza compleja de las proteínas”.

Tiselius estudió química en la Universidad de Upsala y trabajó como ayudante en el laboratorio ‘The Svedberg’. En 1930 presentó su tesis doctoral titulada “El método del frente móvil para estudiar la electroforesis de proteínas”, en la que exponía cómo en un papel húmedo sobre el que había colocado unas gotas de una disolución de moléculas cargadas, al hacer pasar una corriente eléctrica las moléculas se desplazaban en el sentido del campo separándose unas de otras según la carga que posean. En ese año fue nombrado profesor de Química en la Universidad de Upsala, donde permaneció el resto de su vida. Entre 1931 y 1935 publicó artículos sobre los fenómenos de adsorción y difusión en zeolitas y en 1937 construyó el primer aparato de electroforesis sofisticado. Tiselius estuvo adscrito al Instituto de Química Física del profesor Svedberg, pero más tarde se instaló en el Instituto de Bioquímica, donde empleó diversas técnicas de separación de macromoléculas para su posterior análisis. A lo largo de su vida detentó varios cargos públicos: entre 1951 y 1955 fue presidente de la ‘Unión Internacional de Química Pura y Aplicada’ (IUPAC); cuando le concedieron el premio, era vicepresidente de la Fundación Nobel, institución que presidió en 1960.

En la lección que impartió con motivo de la concesión del premio Nobel aludió a las técnicas precedentes para la separación de sustancias químicas: la ultracentrifugación de Svedberg, la transferencia de Hittorf y el frente móvil de Oliver Lodge. Tiselius explicó que él había utilizado dos métodos de separación de biocoloides (para su posterior análisis) basados en las propiedades químico físicas de las sustancias: la electroforesis y la adsorción en una superficie. De hecho, el título de su lectura fue “Electroforesis y análisis por adsorción como ayuda a las investigaciones de sustancias de gran peso molecular y sus fragmentos”. Concretamente, Tiselius trabajó con proteínas, enzimas, virus, polisacáridos, ácidos nucleicos y los fragmentos obtenidos de todos ellos. A fin de obtener buenas separaciones, se dedicó a mejorar el aparato de electroforesis, con los electrodos colocados en los extremos de los  tubos en U y con la geometría adecuada para que no se distorsione el frente móvil entre las fases. Para la detección de cada una de las sustancias separadas en razón a su movilidad electroforética, empleó un equipo óptico con el que determinaba los gradientes del índice de refracción. Así, consiguió separar la albúmina, las globulinas y el fibrinógeno del plasma humano. Pero nos advierte: “Los problemas de la separación y caracterización de las sustancias de gran peso molecular no puede resolverse por un solo método, hay que estar preparado para aplicar varios métodos antes de establecer conclusiones definitivas”. En consecuencia, dice que en 1940 empezó a realizar análisis cromatográficos para separar los fragmentos (péptidos) de las proteínas. Empleó los tipos de análisis por adsorción: frontal, elución y desplazamiento según la clase de mezcla con que se enfrentaba, fueran péptidos, ácidos grasos, hidratos de carbono u otros. Para la detección de los distintos componentes de la mezcla, realizaba una medida continua de la concentración de la disolución después de haber pasado a través de la columna de adsorbente, para lo cual utilizaba un micro interferómetro. Dice Tiselius: “El adsorbente usado en la columna es un material finamente dividido que en agua o en disoluciones salinas débiles no adsorbe proteínas o lo hace muy poco, pero salando con sulfato amónico la adsorción se incrementa”. Los adsorbentes elegidos, almidón, gel de sílice y otros, podían colocarse también entre dos placas constituyendo una matriz (como cuando se usa  papel de filtro) y, tras la migración electroforética, transferir las proteínas a una membrana de celulosa para su posterior análisis.

Tiselius no empleó la cromatografía de partición (o de reparto) de Martin y Synge porque “para grandes moléculas es difícil encontrar un par de disolventes adecuados con los que realizar los experimentos de partición”.

 

Archer J. P. Martin (1910, London – 2002, Llangarron) y Richard L. M. Synge ( !914, Liverpool – 1994,Norwich) obtuvieron el premio Nobel de Química en 1952 “por su invención de la cromatografía de partición”.

Martin, debido a la influencia del famoso profesor J. B. S. Haldane, se especializó en Bioquímica en Cambridge en 1932. En el Nutritional Institute trabajó en el aislamiento y en los efectos de la vitamina E empleando extracción con disolventes y métodos cromatográficos. En 1941 coincidió con Synge en la Wool Industries Research Association y allí desarrollaron la cromatografía de partición (o reparto), técnica que abrió el camino a diferentes tipos de cromatografía. Martin, en colaboración con A. T. James, también inventó en 1952 la cromatografía gas – líquido.

Synge estudió física, química y fisiología en el Trinity College de Cambridge.  Alcanzó el grado de doctor en 1941, año en el que contactó con Martin y en el que hicieron una demostración pública de la cromatografía de partición y publicaron sus resultados. Desde 1942 hasta 1948 trabajó con Tiselius en los problemas analíticos de los péptidos, así como en su función en el metabolismo de las proteínas. En 1950 estudió la ultrafiltración electrocinética de varios polisacáridos.

Martin y Synge dieron dos lecturas independientes con motivo de la concesión del premio Nobel. El primero la tituló “El desarrollo de la cromatografía de partición”, en la que hizo una historia de cómo fue creado el invento, y el segundo la llamó “Aplicaciones de la cromatografía de partición”. Martin dijo que la técnica premiada había resultado del maridaje de dos métodos: la cromatografía y la extracción con disolventes. En efecto: Martin confesó que desde niño estaba construyendo columnas con relleno y haciendo destilaciones fraccionadas;  mientras que Synge aprendió de D. J. Bell la técnica de extracción líquido – líquido y la aplicó a las glicoproteínas. En 1938, Synge consultó con Martin la distribución de acetilaminoácidos entre el cloroformo y el agua. Después, empleando una columna rellena de granos de almidón (o mejor aún, de resinas de cambio iónico) separaron los péptidos de  proteínas hidrolizadas. Fueron capaces de determinar la secuencia de aminoácidos de la gramicidina S, que ‘probablemente’, dijeron, se trataba de un decapéptido.   

Lo que vino a continuación de la publicación del invento fue la aparición de un buen número de nuevas técnicas y su empleo en muchos proyectos de investigación. Por ejemplo, en el análisis de los ácidos nucleicos y de sus productos de rotura, utilizando o transporte eléctrico o cromatografía de cambio iónico, debido a la naturaleza iónica de muchos de estos compuestos. Asimismo, el uso de isótopos radiactivos como trazadores (por ejemplo, iodo 131 y carbono 14 en dióxido de carbono) en combinación con técnicas cromatográficas, ha servido para descubrir los itinerarios metabólicos en organismos vivos. Cuando James y Martin dieron a luz la cromatografía gas – líquido (CGL), que es como la cima de la destilación fraccionada, la emplearon para analizar los ácidos grasos menores, que son nutrientes absorbidos por los rumiantes en el tracto intestinal. Después, las técnicas CGL y la cromatografía gas – sólido (CGS) se han utilizado en la investigación y control industrial, especialmente donde haya que manejar mezclas de compuestos volátiles, en muchos casos completándose con la espectrometría de masas. También ha tenido auge la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, en sus siglas inglesas tan conocidas), que es una cromatografía de reparto (o partición) con columnas de dos tipos: con fase estacionaria polar y fase móvil apolar y a la inversa, con fase estacionaria apolar y fase móvil polar, que es más utilizada; además, hay otras versiones de esta cromatografía: de adsorción, de cambio iónico y de exclusión por tamaños, todas ellas de gran importancia en la industria e investigación clínica y farmacéutica. 

 

Richard A. Zsigmondy (1865, Viena – 1929, Gotinga) recibió el premio Nobel de Química en 1925 “por su demostración de la naturaleza heterogénea de las disoluciones coloidales y por los métodos usados, que han llegado a ser fundamentales en la moderna química coloidal”.

Tras una vida infantil y adolescente dedicada a los deportes al aire libre, a los trabajos en su pequeño laboratorio casero y a las lecturas de química, Zsigmondy estudió análisis cuantitativo en Viena y química orgánica y electroquímica  en Munich con el profesor Wilhelm von Miller, su director de tesis en 1887. Después, fue asistente posdoctoral  de August Kundt en la Universidad de Berlín, famoso por determinar la velocidad del sonido con el tubo que lleva su nombre y por sus estudios, importantes para los trabajos futuros de Zsigmondy, sobre dispersiones en metales, líquidos y gases. Interesado en la química de los coloides de oro, cuya denominación había acuñado  el escocés Thomas Graham hacia 1860, trabajó para una vidriera de Jena empleando los colores rojo o púrpura del oro coloidal para tintar objetos de vidrio. También descubrió cómo preparar reproduciblemente hidrosoles de oro. Los coloides no se ven directamente, ya que su tamaño es inferior a la longitud de onda de la luz visible, y tampoco se veían con el microscopio ordinario. En 1902, Zsigmondy y Henry Siedentopf desarrollaron el ultramicroscopio, que captaba la luz dispersa que producían los coloides por efecto Tyndall, detectándolos como puntos de luz. Zsigmondy fue profesor del Instituto de Química Inorgánica de la Universidad de Gotinga desde 1907 hasta su jubilación en 1929.

En la lección dedicada a la aceptación del premio Nobel, Zsigmondy hizo varias citas digamos históricas: el oro potable de los alquimistas; el coloide inestable de dióxido de manganeso en disolución de ácido clorhídrico; los estudios de Berzelius con el oro púrpura para teñir vidrio fundido y con una disolución de sulfuro de arsénico de la que dijo que probablemente era una suspensión; las denominaciones de Graham de coloide (hidrosol o disolución coloidal) y cristaloide (hidrogel derivado del coloide). También habló de cómo obtuvo disoluciones de oro coloidal por reducción del cloruro de oro con formaldehido en una disolución débilmente alcalina, aunque después usó, al igual que Faraday, fósforo como reductor. El oro rojo preparado por ambos procedimientos, aseguró, eran perfectamente claros a la luz natural: parecían vino tinto; pero demostró que no eran disoluciones porque al hacer diálisis las partículas no traspasaban la membrana. Zsigmondy se preguntaba: ¿Eran suspensiones? ¿Qué tamaño tenían las partículas coloidales? ¿Tenían presión osmótica? Inventó el ultramicroscopio y vio las partículas. (Con este aparato es posible observar las partículas simplemente iluminando la preparación a estudiar en un ángulo perpendicular al ángulo de visión). Y fue capaz de determinar su tamaño contando las partículas presentes en un cierto volumen de disolución de oro coloidal conociendo su contenido en oro. Asimismo, demostró que las partículas tenían  carga eléctrica negativa, causa principal de la estabilidad del coloide; si se elimina la carga, por ejemplo añadiendo sal, tiene lugar una agregación inmediata y el sistema coagula. Con estos mimbres, M. von Smoluchowski tejió una teoría matemática completa de la coagulación. Además, Zsigmondy utilizó el fructífero concepto de micela, considerando la partícula coloidal con iones adheridos a su superficie y con los co-iones compensando exteriormente la carga de la partícula. Por supuesto, las partículas son más grandes que las moléculas, dice, son un agregado de estas. Zsigmondy también estudió la estructura de los geles, que son homogéneos pero con un gran número de huecos de millonésimas de milímetro que pueden llenarse con toda clase de líquidos; por ejemplo el gel de ácido silícico se emplea para la condensación de vapores de modo análogo al carbón absorbente. Definió la peptización como la transición de hidrogel a hidrosol bajo la influencia de los electrolitos.

Para una exposición detallada de todos estos temas, el profesor Zsigmondy remite a su libro ‘Coleidoquímica’. (El profesor E. Moles, de la Universidad de Madrid, tradujo al español la tercera edición alemana y lo editó Calpe en 1923. El que esto escribe tiene un ejemplar perfectamente conservado).

Theodor ‘The’ Svedberg, sueco, (1884, Flerang – 1971, Örebro) consiguió el premio Nobel de Química en 1926, un año después de Zsigmondy, “por su trabajo en sistemas dispersos”.

The Svedberg inició sus estudios en la Universidad de Upsala en 1904. Cuatro años más tarde presentó su tesis doctoral, en la que sus experimentos confirmaban las teorías de Einstein y Smoluchowski sobre el movimiento browniano: el movimiento al azar de las partículas pequeñas en un líquido se debe a las colisiones entre las partículas y las moléculas del medio. En 1912 alcanzó el puesto de profesor de Química Física en la misma Universidad de Upsala, donde estuvo durante toda su vida profesional, incluso donde fue nombrado profesor emérito en 1949. Distinguido como doctor ‘Honoris Causa’ por varias universidades y miembro de sociedades científicas internacionales, aún en la actualidad funciona en su Universidad el ‘The Svedberg Laboratory’, que dispone de un ciclotrón dedicado a la investigación de las radiaciones de protones y neutrones para usos medicinales.

En la lección que dictó tras la concesión del premio Nobel, Svedberg comenzó definiendo los sistemas coloidales como una transición entre las suspensiones gruesas y las disoluciones ordinarias, indicando que las leyes de los gases eran aplicables a estos sistemas dispersos. A continuación dijo que el ultramicroscopio de Zsigmondy tenía un doble limitación: por una parte, ni las proteínas, el caucho y otras grandes moléculas por su tamaño, ni los coloides liofílicos por dificultades ópticas eran susceptibles de estudio; por otra parte, no proporcionaba información sobre la distribución de los tamaños de las partículas. De acuerdo con la ley de Stokes, se sabía que por el análisis de sedimentación en el campo gravitatorio podía medirse la distribución de tamaños en los sistemas dispersos de grano grueso, pero no de los coloides. A fin de avanzar en el conocimiento de estos sistemas, Svedberg construyó en 1925 una ultracentrífuga. Encontró que para separar coloides de oro altamente dispersos necesitaba aplicar un campo de 28 800 g y que para determinar el tamaño de una proteína grande (160 nanometros) o de la hemoglobina (6,8 nm) necesitaba un campo un millón de veces mayor que la gravedad. (Los datos entre paréntesis no los suministraba el autor, los ha añadido el que esto escribe). Por ultracentrifugación en disoluciones muy diluidas, Svedberg consiguió medir el peso molecular de algunas proteínas.

Svedberg también trabajó en química nuclear, especialmente en la irradiación de materiales biológicos. Además, se dedicó al estudio del proceso de la fotografía en color y , durante la Segunda Guerra Mundial, a la fabricación de caucho sintético. Y con su alumno Arne Tiselius emprendió la puesta en marcha de la electroforesis.

 

JACOBUS H. VAN’T HOFF (1852, Rotterdam – 1911, Berlín) recibió en 1901 el primer premio Nobel de Química “en reconocimiento de los extraordinarios servicios que ha prestado en el descubrimiento de las leyes de la cinética química y de la presión osmótica en disoluciones”.

Después de sus estudios universitarios trabajó con Kekulé en Bonn y con Wurtz en París. En 1874, Le Bel y él anunciaron, independientemente, que los cuatro enlaces del carbono formaban un tetraedro, con lo que abrieron paso a la interpretación de las propiedades ópticas de los compuestos orgánicos. En 1884, profesor en Amsterdam, publicó un libro que contenía sus enseñanzas de cátedra titulado ‘Estudios en Dinámica Química’, en el que enunciaba los principios de la Cinética Química, describía un método nuevo para determinar el orden de reacción y  aplicaba las leyes de la Termodinámica a los equilibrios químicos; además, introdujo el concepto actualizado de afinidad química. En 1886 demostró la similitud entre el comportamiento de las disoluciones diluidas y los gases. Después, hasta 1896, estuvo trabajando en la teoría de Arrhenius de la disociación de los electrolitos. En 1896, siendo ya profesor en la Academia Prusiana de Ciencias en Berlín, contribuyó al desarrollo de la industria química del país y fundó, con Ostwald, el influyente ‘Journal of Physical Chemistry’’.

En la lección impartida con motivo de la recepción del premio Nobel se preguntaba: “¿Qué es la presión osmótica? Cuando una disolución, por ejemplo de azúcar en agua, está separada del disolvente puro, en este caso agua, por una membrana que permite pasar agua pero no azúcar a través de ella, el agua fuerza su paso a través de la membrana hacia la disolución. Este proceso implica una mayor presión en el lado de la membrana hacia el que penetra el agua, es decir, en el lado de la disolución. Ésta es la presión osmótica”. Asimismo, afirmaba: “La presión osmótica juega un papel importante en la vida de las plantas y de los animales, (ya que) las membranas de las células son permeables al agua pero no a las sustancias disueltas en el fluido celular”. Y también: “La presión osmótica puede relacionarse con la afinidad química…(por ejemplo) la fuerza con que el yeso natural retiene el agua de cristalización puede medirse mediante la presión osmótica, aumentando la cantidad de agua en la que está inmerso un cristal de yeso hasta que éste no retenga su agua”. Además, “Por medio de la medida de la presión osmótica es fácil determinar el peso molecular de las sustancias solubles disueltas, sean gases, líquidos o sólidos”. Y “las leyes que gobiernan el equilibrio químico, en el caso de sustancias disueltas, pueden deducirse  empleando la relación básica de la presión osmótica para electrolitos y no electrolitos”. Con esta larga apología de la ósmosis, el profesor van’t Hoff se despidió de una audiencia mayoritariamente adormilada.

SVANTE A. ARRHENIUS (1859, Vik – 1927, Estocolmo) recibió en 1903 el premio Nobel de Química “en reconocimiento de los extraordinarios servicios que ha prestado para el avance de la Química por su teoría de la disociación electrolítica”.

En su tesis doctoral, dirigida por Edlund en Estocolmo, ya aparecía en embrión la teoría de la disociación; fue aprobada con reticencias, debido principalmente a que estaba apoyada en consideraciones teóricas y casi carecía de experimentos. No obstante, envió copias de su tesis a varios afamados especialistas esperando comprensión y consiguió que Ostwald le ofreciese un puesto, mientras Edlund obtuvo para él una beca itinerante para visitar no sólo a Ostwald, sino también a Kohlrausch, Boltzmann y van’t Hoff. Durante estas visitas, mantenidas entre 1886 y 1890, fue refinando su teoría, que iba ganando seguidores.  En 1891 le ofrecieron la cátedra que había sido de Liebig en Giessen, pero prefirió quedarse en Estocolmo, donde llegó a rector del Real Instituto de Tecnología en 1896. En esta etapa, su consideración llegó a ser universal,   como lo fue su famosa ecuación (formulada originalmente por J.J. Hood) que relaciona la constante de la velocidad de una reacción química con  la temperatura:      k = A exp (-E/RT) . Esta ecuación ha sido adaptada, sin cambiar su fórmula, a las modernas teorías de las colisiones (donde A está relacionada con la frecuencia de los encuentros entre reactivos) y del estado de transición (donde E es la energía de activación). Arrhenius también apuntó que la ecuación era análoga a la de la constante de equilibrio.

En la lección magistral que impartió con motivo de la concesión del premio Nobel, expuso de nuevo su teoría de la disociación, y dijo cosas como las siguientes: “Los ácidos y las bases con mayores conductividades son los más fuertes”. “Las moléculas eléctricamente activas son también químicamente activas y, al contrario, las moléculas eléctricamente inactivas son también químicamente inactivas”. “Los electrolitos en un estado extremadamente diluido son completamente activos; los ácidos débiles pueden aumentar su fuerza cuando se diluyen, aproximándose a la de los ácidos fuertes”. “A dilución extrema, los ácidos y bases fuertes y las sales están completamente disociados en sus iones”. “La neutralización puede expresarse por  H⁺ + OH^– = HOH “ . (Así, sin iones hidronio). “La explicación del calor de neutralización es mucho más sencilla de entender mediante la teoría de la disociación electrolítica. En todos los casos, el calor de neutralización es de 13 600 calorías (a 18ºC) para cantidades equivalentes de ácidos y bases fuertes”. Después de su largo discurso, se despidió de la audiencia de esta manera: “He descrito cómo las teorías de la disociación eléctrica han desarrollado nuestras viejas ideas sobre los átomos y las moléculas…(incluyendo) la explicación de que la materia es simplemente una manifestación de las fuerzas electrodinámicas”.

En 1905 crearon para él, en Estocolmo, el ‘Instituto Nobel de Química Física’. Además, fue uno de los fundadores y primer secretario de la ‘Sociedad de Física de Estocolmo’, un grupo interesado en geología, meteorología y astronomía, donde presentó un artículo titulado ‘Sobre la influencia del ácido carbónico en la temperatura de la superficie de la tierra’. Se preguntaba: ¿La temperatura media de la superficie está influenciada por la presencia en la atmósfera de gases absorbentes del calor? Arrhenius está considerado el primer científico en investigar el efecto que tendría la duplicación del contenido en dióxido de carbono atmosférico en el clima global. También publicó un libro sobre la ‘teoría de la Casa Caliente’ en el que, siguiendo las enseñanzas de Tyndall y otros, afirma que la Tierra, debido a la presencia de gases protectores en la atmósfera, es 30ºC más cálida que si esos gases no existieran. Y pronostica que, debido a los avances de la industria, aumentará el porcentaje de dióxido de carbono y la temperatura de la tierra, haciendo la vida más confortable ¡Pero no tanto, Svante, pero no tanto!

WILHELM OSTWALD (1853, Riga – 1932, Leipzig) obtuvo en 1909 el premio Nobel de Química “en reconocimiento por su trabajo en catálisis y por sus investigaciones en los principios fundamentales que gobiernan los equilibrios químicos y las velocidades de reacción”.

Ostwald se doctoró en la Universidad de Riga, donde profesó antes de ir a Leipzig en 1887. Siguiendo los trabajos y enseñanzas de Arrhenius y van’t Hoff (con quien publicó la revista de Química Física), escribió y editó libros sobre cinética de reacciones en disolución y electroquímica que ayudaron al avance de estas ciencias.

En su extensísima lección de aceptación del premio Nobel, que versó fundamentalmente sobre catálisis, su tema personal y principal, dejó perlas como las siguientes: “Cuando Röntgen descubrió los rayos X, su nombre, ligado a su descubrimiento, dio la vuelta al mundo en unas pocas semanas. Cuando Willard Gibbs descubrió la regla de las fases, que es mucho más universal y de mayor importancia, pasaron veinte años hasta que fue entendida y reconocida”. “A Berzelius, maestro en el arte de formular conceptos químicos, le debemos el término ‘catálisis’ y el de isomería e isómeros”. “En la formación de dextrina y azúcar en la ebullición de una disolución de almidón en medio ácido, y en la transformación de alcohol a éter en presencia de ácido sulfúrico no hay cambio en (la concentración del catalizador) el ácido”.  (Berzelius dominó la química, fue el jefe en la primera mitad del siglo XIX, pero…). “La naturaleza de la catálisis era absolutamente dependiente del concepto de velocidad de la reacción química; la catálisis es una aceleración química y Berzelius no tenía los conceptos de reacciones lentas y rápidas”.

Aunque Ostwald tuvo actuaciones experimentales (por ejemplo, patentó un procedimiento de conversión catalizada del amoniaco a ácido nítrico), sus estudios científicos eran fuertemente filosóficos; es de notar que pasaba por encima de los átomos y no escatimaba tiempo de estudio para con la energía. Su capacidad organizativa la demostró haciendo de la Química Física una rama independiente de la Química, y su afición por la psicología le llevó a escribir una autobiografía en tres volúmenes. Transmitía, si el oyente estaba dotado de una buena dosis de paciencia.

WALTHER H. NERNST (Briesen, 1864 – Muskau, 1941) recibió el premio Nobel de Química en 1920 “en reconocimiento por su trabajo en termoquímica”.

Nernst estudió en las universidades de Zurich y Wurzburg. En 1887, en Graz, hizo la tesis doctoral bajo la dirección de su maestro en lo que más tarde se llamó el ‘efecto Ettingshausen – Nernst’ : “Cuando un conductor o un semiconductor es sometido a un gradiente de temperatura y a un campo magnético perpendicular al gradiente de temperatura, se crea un campo eléctrico perpendicular a ambos, el gradiente de temperatura y el campo magnético”. En ese mismo año pasó a ser asistente de Ostwald en Leipzig.

En 1888 y 1889 dio a luz la teoría de las pilas galvánicas, postulando una ‘presión electrolítica de disolución’ que fuerza a los iones a ir a la disolución desde los electrodos y a la que se opone la presión osmótica de los iones disueltos. Esta teoría se expresa en la conocida ‘ecuación de Nernst’, con la que él medía la diferencia de potencial metal – electrolito. En su lección de aceptación del premio Nobel, escribió la ecuación en la  forma   E = (RT/n) ln (C/c) , donde R es la constante de los gases, n la valencia del ion, C la constante específica del electrodo y  c la concentración del ion.     Actualmente, la ecuación se escribe   E = E₀ – (RT/zF) ln (c₂/c₁)  y expresa  la fuerza electromotriz de una pila electroquímica (es preferible usar actividades en vez de concentraciones). Pero la ecuación también es de interés en la conducción eléctrica de los nervios, en la que la diferencia de potencial a través de la membrana es el resultado de la diferencia de concentraciones de los iones potasio.

En 1889 dedujo las ecuaciones que definen las condiciones por las que los sólidos precipitan en una disolución saturada, esto es, definió el producto de solubilidad. También explicó, independientemente de Thomson, por qué los compuestos se ionizan fácilmente en el agua (de constante dieléctrica alta): para los iones,cargados, es difícil atraer a otros iones a través de las moléculas aislantes del agua.

En 1905, cuando era profesor en Berlín, encontró el tema por el que le concedieron quince años después el premio Nobel: La tercera ley de la Termodinámica. En su discurso de aceptación del premio dijo: “Demostré que los calores específicos de los gases poliatómicos, cuyo movimiento rotacional debe haberse perdido a temperaturas muy bajas, adquieren el valor aplicable a los gases monoatómicos a suficientemente baja temperatura. Un efecto fácilmente explicable, al menos cualitativamente, por la teoría cuántica”. Nernst no hizo uso del término entropía; Max Planck, sí: “Cuando la temperatura disminuye indefinidamente, la entropía de un cuerpo químicamente homogéneo de densidad finita alcanza un valor indefinidamente cercano a cero (S = 0, T = 0)”. Como consecuencia del tercer principio de la Termodinámica, la temperatura de cero grados kelvin, OK, no se puede alcanzar por ningún método.

En 1897 patentó la ‘lámpara de Nernst’, más versátil, más eficiente y de mejor luz que las de Edison. En 1918 explicó el mecanismo de la reacción en cadena entre el cloro y el hidrógeno, justificando el gran rendimiento cuántico de esta reacción fotoinducida. En 1930 inventó un gran piano electroacústico que sonaba más como una guitarra eléctrica que como un piano.

¿Hay quien dé más en setenta y siete años de vida?

 

 

 

El físico Donald F. Kirwan, maestro de profesores de Física, publicó en ‘The physics teacher’. Vol 24, nº 1, 1986, las cuartetas que llevan por título “Song of the un-song teacher”. Esta es una traducción al español más o menos afortunada rescatada de unos papeles amarillentos sumergidos en el escritorio de Juan Martín Mira.

 

En la literatura de la Física,

Por sus descubrimientos e investigaciones,

Hay científicos de fama perdurable

Que tienen nombre y denominaciones.

 

 

Avogadro tiene un número                                                          Karman tiene una calle

Magnus un efecto                                                                          Patterson un plano

Young tiene un módulo                                                                Fermi tiene un nivel

esfuerzo – deformación, por supuesto.                                     y Barkausen anda a saltos.

 

Newton tiene leyes                                                                       Rydberg tiene una constante

Coulomb una fuerza                                                                      Schrödinger una ecuación

Fourier tiene un teorema                                                            Huygens tiene ondas

y Griffith, grietas.                                                                          y Goldberger-Treiman una relación.

 

Mendel tiene una tabla                                                               Brewster tiene un ángulo

Kirchhoff algunas reglas                                                              Ulbricht una esfera

Balmer tiene una serie                                                                 y Foucault tiene un péndulo

a la que Ritz puso etiquetas.                                                       que de la rotación acabó la pelea.

 

Poiseuille tiene un flujo                                                               Bravais tiene una red

Rayleigh un criterio                                                                      Stormer un cono

Edison tiene una bombilla                                                           Brillouin tiene una zona

y Nernst sólo un destello.                                                              y Zener un diodo.

 

 

Riemann tiene una métrica                                                        Boltzmann tiene una distribución

Gibbs energía libre                                                                       Farenheit una escala

y Carnot tiene un ciclo                                                                 Michelson tiene un interferómetro

tan eficaz como es posible.                                                         y experiencias que fallan.

 

Gauss tiene una superficie                                                          Poynting tiene un vector

Fitz Gerald una contracción                                                        Dalitz una representación

Cassagrain tiene un foco                                                             Fermat tiene un principio

y Hamilton mínima acción.                                                         y Heisenberg indeterminación.

 

Rowland tiene un anillo                                                               Paschen tiene una curva

Bohr muchas órbitas                                                                    Cornu una espiral

Galileo tiene un telescopio                                                         y Atwood tiene una máquina

con el que puedes ver la ópera.                                                 con pesas para colgar.

 

Urca tiene un proceso                                                                  Fraunhoffer tiene un patrón

Gamow-Teller una transición                                                      Josephson una unión

Zeeman tiene una pauta                                                              Planck tiene una hipótesis

y Stark una división.                                                                      y Green la última función.

 

Kunsden tiene un gas                                                                    Segre tiene una carta

Auger electrones                                                                            un espacio tiene Banach

Regge tiene espines                                                                       y hay ondas de Hertz

y Levy interacciones.                                                                      pululando sobre el lugar.

 

Frenkel tiene un defecto                                                               Rutherford tiene un átomo

Seide una aberración                                                                     Legendre una transformación

Weizsacher tiene una fórmula                                                     y Morse tiene un código

y Born una aproximación.                                                             para transmitir información.

 

 

Maxwell tiene un demonio                                                         Fresnel tiene una lente

una célula tiene Kerr                                                                    Lloyd un espejo

y De Broglie una longitud de onda                                            Langmuir tiene una película

que Compton usó muy bien.                                                      y Chandrasekhar un límite lejos.

 

Van Allen tiene un cinturón                                                       Kelvin tiene un cuerpo

Thomas una precesión                                                                Taylor una dislocación

Pascal tiene un triángulo                                                            Winkleman tiene un factor

y Eucken una corrección.                                                            y Zachariasen una notación.

 

Clepsch-Gordon tienen coeficientes                                        Franck-Condon tiene una región

Van der Graaf un generador                                                      de Faraday el campo es

Bose tiene una estadística                                                          Dirac tiene algunas matrices

y Helmholtz un resonador.                                                          y marca con bras y kets.

 

Cavendish tiene una balanza                                                      Tyndall tiene una dispersión

Brown un movimiento                                                                 Petzval una contribución

Fizeau franjas de igual anchura                                                  Gell-Mann tiene un esquema

y Doppler un desplazamiento.                                                    y Hartree una solución.

 

Copernico tiene un sistema                                                        Curie tiene una unidad

Tesla una espira                                                                            Reynolds un esfuerzo

Debye una temperatura                                                              Einstein una teoría general

del fonón característica.                                                              os invito a que sepáis el resto.

 

Ising tiene un modelo

Ewald una construcción                                                  Pauli ha sido excluido por principio

Geiger tiene un contador

para medir radiación.

 

Los estudiantes de años venideros

Pueden ignorar vuestros nombres.

El aula donde os esforzasteis

Puede que no os traiga renombre.

Pero por más que los físicos

No sean para la posteridad registrados

Aunque de ciencia y tecnología

Muchos estudiantes hayáis alimentado

En el libro de la vida

Veréis con seguridad miles

De signos de admiración por cada uno

De vuestros pensamientos libres.