Грэм родился 20 декабря 1805 в Глазго в семье торговца.
По настоянию отца учился на богословском факультете, но в университете увлекся химией, посещал лекции по этому предмету и много читал.
Получив степень магистра, работал в Эдинбургском университете на кафедре химии, затем стал профессором химии в Андерсоновском университете в Глазго, и после этого в Юниверсити-колледжа в Лондоне.
Был избран членом Лондонского королевского общества, и президентом английского Химического общества.С 1855 до конца жизни работал в лаборатории Монетного двора.
Умер Грэм в Лондоне 11 сентября 1869года.
Научные интересы
Грэм закономерно считается основоположником коллоидной химии, однако он известен и другими научными достижениями.
Грэму принадлежит идея разделения всех веществ на кристаллоиды и коллоиды. Эти работы заложили основы коллоидной химии. В многочисленных опытах с самыми разными растворами внимание Грэма привлекли вещества особого типа, которые он назвал коллоидами.Большая часть изучаемых Грэмом растворов – обычные, с привычными свойствами, такие как раствор NaCl – прозрачные (цветные и бесцветные), исключительно стойкие растворы. В них легко определяется осмотическое давление, в них высокая скорость диффузии. Если такой раствор подвергнуть испарению и потом охладить, растворенное вещество выделится в виде кристаллов.
Другие растворы – клееподобные, нестойкие, легко коагулируют, и растворенное вещество осаждается в виде студня (геля). Несмотря на все усилия, не удалось получить кристаллы веществ второй группы.
Приняв, что свойство кристаллизоваться заключено в самой сущности веществ, Грэм разделил их на две группы: первые (легко образующие кристаллы) он назвал кристаллоидами, вторые (не образующие кристаллов) — коллоидами.
Оказалось, что растворенные в воде коллоиды не проходят через тонкопористую мембрану из пергамента в отличие от растворов, например, соли или сахара. Эта особенность была положена в основу диализа — способа очистки коллоидного раствора от примесей.
Поздним осенним вечером в лаборатории Британского монетного двора работали два человека. Один из них заведующий лабораторией Томас Грэм, а другой – директор монетного двора Вильям Робертс.
Меня интересует один серьезный вопрос – заговорил Грэм, это непонятные свойства кремниевой кислоты – иногда она не выпадает в осадок и остается в растворе. Я хочу заняться их изучением.
Грэм подошел к большому шкафу, достал несколько склянок и поднес их к свече. Растворы были прозрачными. Он наклонил одну из склянок, чтобы удостовериться, что на дне нет осадка. Однако раствор был неподвижен, он превратился в прозрачную желеобразную массу.
— И это раствор кремниевой кислоты? – произнес удивленный Робертс.
— Да! Посмотрите, какое желе получилось! Как будто я сварил крахмал и оставил его остывать. Постойте-постойте! Крахмал… по-гречески крахмал называется «колла», т.е. клей. Не следует ли назвать этот раствор коллоидным? Это будет указывать на то, что они похожи на раствор крахмала.
Именно в тот вечер Грэм пришел к убеждению, что существуют два вида растворов – истинные и коллоидные Грэм исследовал свойства коллоидных растворов, показал, что они неустойчивы и растворенное вещество может легко выделяться в виде осадка. Этот процесс был назван коагуляцией.
Исследования Грэма показали, что коагуляция вызывается не только добавлением в раствор солей, кислот или оснований, но и повышением температуры, продолжительным перемешиванием или иногда просто длительным отстаиванием.
Работы Грэма посвящены диффузии в газах и жидкостях, коллоидной химии, химии многоосновных кислот. Первые исследования были выполнены им в Эдинбургском университете и касались абсорбции газов жидкостями.
Исследуя диффузию газов через пористые перегородки, Грэм в 1831 сформулировал закон: скорость диффузии в газах обратно пропорциональна квадратному корню из его плотности.
Параллельно Грэм занимался исследованием окисления фосфора и обнаружил, что процесс замедляется в присутствии ничтожно малых количеств некоторых газов. Это открытие имело большое научное значение, поскольку стало первым примером «отрицательного катализа», у которого даже не было названия: понятие «катализ» ввел спустя пять лет Берцелиус. Исследуя условия получения фосфатов, Грэм выделил фосфорную кислоту нового типа, названную им мета-фосфорной. Работа Грэма, посвященная орто-, мета- и пирофосфорной кислотам, опубликованная в 1833 году, заставила пересмотреть водородную теорию кислот, предложенную Г.Дэви, и заложила фундамент теории многоосновных кислот.
Распространив методы исследования газов на жидкости, в том числе на растворы, Грэм открыл осмотический эффект (правда, законы осмоса были сформулированы через 20 лет Пфеффером).
Продолжая исследования газов, Грэм в конце 1860-х годов открыл явление окклюзии — поглощения газов микроскопическими полостями в металлах. Это была последняя работа Грэма.
Награды
- Член Королевского общества(1836);
- Первый президент химического общества в Лондоне (1841);
- Королевская медаль Лондонского королевского общества (1837 и 1863);
- Медаль Копли Лондонского королевского общества (1862);
- Prix Jecker Парижской академии наук (1862);
- Статуя в Глазго ( 1872);
- Факультет химии University of Strathclyde, располагается в здании его имени;
- Штаб-квартира Королевского общества химии в Кембридже, Великобритания носит название «Дом Томаса Грэма».
Источники:
- К. Мачалов, Д. Лазаров, И. Лилов. У химии свои законы. Из-во «Химия».1977. с. 86.