Paul Hugh Emmett

Paul Hugh Emmett (22 de septiembre de 1900 - 22 de abril de 1985) fue un químico estadounidense mejor conocido por su trabajo pionero en el campo de la catálisis y por su trabajo en el Proyecto Manhattan durante la Guerra Mundial. II. Encabezó la investigación para separar isótopos de uranio y desarrollar un gas de uranio corrosivo. Emmett también hizo contribuciones significativas a la teoría BET, que explica la relación entre el área de superficie y la adsorción de gases. Formó parte de la facultad de la Universidad Johns Hopkins durante 23 años a lo largo de su carrera científica.

Vida temprana

Paul Hugh Emmett nació el 22 de septiembre de 1900 en Portland, Oregon, hijo de John Hugh Emmett (1864-1943) y Lavina Hutchins (1870-1941). El padre de Emmett era ingeniero ferroviario. Durante un año en su primera infancia, la familia de Emmett vivió en un vagón mientras su madre trabajaba como cocinera para la compañía ferroviaria. Emmett asistió a la escuela secundaria Washington, donde se destacó en las clases de lengua y matemáticas. Entre sus conocidos del instituto se encontraba Linus Pauling, futuro dos veces ganador del Premio Nobel. Emmett tenía miedo de hablar en público, por lo que se inscribió en el equipo de debate tanto en la escuela secundaria como en la universidad para adquirir competencia. Sus primeras clases de ciencias, física y química, las tomó durante su último año de secundaria. Se dice que el profesor de química del último año de Emmett, William Green, lo inspiró a seguir una carrera en química. Más adelante en su vida, Emmett expresó que quizás las escuelas secundarias "simplemente no son lo suficientemente flexibles para las personas en la clase de genios".

En 1918, Emmett comenzó sus estudios de ingeniería química en la Universidad Estatal de Oregón. Después de completar su licenciatura en 1922, Emmett realizó su doctorado en química física en el Instituto de Tecnología de California con Arthur F. Benton. En ese momento, el Instituto de Tecnología de California pagaba a los estudiantes de doctorado casi el doble de lo que ofrecían otros programas, lo que convertía a la universidad en una opción atractiva para Emmett.

Carrera

En 1925, Emmett aceptó un puesto docente en la Universidad Estatal de Oregón, pero solo permaneció allí durante un año. En 1926, se mudó a Washington, D.C. para trabajar en el Laboratorio de Investigación de Nitrógeno Fijo del Departamento de Agricultura de EE. UU. Durante más de una década, Emmett dirigió experimentos que intentaban incorporar la catálisis a la síntesis de amoníaco. También trabajó en la implementación de catálisis en proyectos que van desde la descomposición de amoníaco hasta la conversión de agua-gas. Emmett también se desempeñó como profesor en la Universidad George Washington mientras estuvo en Washington, D.C.

Emmett se unió a la Universidad Johns Hopkins en 1937 para establecer el Departamento de Ingeniería Química y de Gas junto con Ralph Witt, Charles Bonilla y Lloyd Logan. Fue presidente del departamento de 1937 a 1943. Durante este período, Emmett publicó su famoso trabajo sobre la teoría Brunauer-Emmett-Teller (BET), que más tarde le valió una nominación al Premio Nobel de Química en 1967.

En 1943, Emmett dejó la Universidad Johns Hopkins para convertirse en jefe de división del Proyecto Manhattan en la Universidad de Columbia bajo la dirección de Harold Urey. Durante 16 meses, el laboratorio de Emmett se centró en separar isótopos de uranio y convertirlo en un gas corrosivo. Emmett permaneció en el Proyecto Manhattan como consultor del Laboratorio Nacional Oak Ridge durante 22 años. En 1944, se trasladó al Instituto Mellon de Investigación Industrial en Pittsburgh, PA, para realizar investigaciones petroleras.

En 1955, Emmett regresó a la Universidad Johns Hopkins, aunque en un departamento diferente, como profesor de química William R. Grace. Estuvo activo tanto a nivel nacional como internacional en varios comités y conferencias de química. Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1955. Emmett terminó su carrera en la Universidad Johns Hopkins y se jubiló en 1971 con la distinción de profesor emérito.

Durante el resto de su vida, Emmett fue profesor investigador visitante en la Universidad Estatal de Portland, donde emprendió nuevas áreas de investigación, impartió charlas en seminarios e impartió cursos avanzados sobre catálisis.

Vida personal

Emmett era un amigo cercano y compañero de clase de Linus Pauling con quien asistió a la escuela secundaria, la universidad y la escuela de posgrado.

Emmett estuvo casado con Leila Jones el 14 de julio de 1930, hasta su muerte en 1968. Tuvo un segundo matrimonio breve que terminó en divorcio. Pauling se convirtió en cuñado de Emmett después de que este se casara con la hermana mayor de Pauling, Pauline, en 1976. Ella le sobrevivió y finalmente falleció en 2003 a la edad de 101 años.

Muerte y legado

Emmett tuvo la enfermedad de Parkinson y un tumor cerebral durante las últimas etapas de su vida. Murió el 22 de abril de 1985, a la edad de 84 años.

En total, Emmett fue autor de 164 publicaciones, algunas de las cuales todavía se citan hasta el día de hoy. El premio Paul Hugh Emmett fue establecido en 1972 por la Catalysis Society of North America.

Investigación

Trabajo doctoral y tesis

El asesor doctoral de Emmett, Arthur F. Benton, había estudiado con Hugh Stott Taylor en la Universidad de Princeton. Emmett trabajó con Benton para estudiar el papel de los catalizadores de níquel en la formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno gaseoso. La tesis de Emmett trataba sobre la autocatálisis de la reacción de reducción de óxidos metálicos de níquel y hierro con gas hidrógeno. En 1925, mientras estaban en Caltech, Emmett y Linus Pauling publicaron juntos un artículo sobre la estructura cristalina del sulfato de bario.

Fijación de nitrógeno

En el Laboratorio de Investigación de Nitrógeno Fijo, los objetivos de investigación de Emmett eran estudiar la fijación de nitrógeno y sus aplicaciones en la producción de fertilizantes, alimentos y explosivos. Emmett también estudió la síntesis y descomposición de amoníaco sobre catalizadores de hierro y la adsorción gaseosa durante sus 11 años en este laboratorio. Usó isótopos de nitrógeno estables para estudiar los mecanismos de las reacciones catalíticas.

Teoría BET

Junto con Stephen Brunauer y Edward Teller, Emmett desarrolló la teoría de Brunauer-Emmett-Teller que forma la base para calcular el área de superficie de un material dada la adsorción física gaseosa que tiene lugar a través de la superficie del material. Su teoría fue publicada en 1938 en el Journal of the American Chemical Society y ha sido citada más de 16.000 veces. Las ramificaciones de esta teoría son inmensas en el campo de la catálisis y esta teoría sigue siendo el "método más utilizado para determinar el área superficial de carbonos porosos".

Proyecto Manhattan

El laboratorio de Emmett se centró en separar uranio-235 y uranio-238, como el primero de cinco laboratorios que trabajaron en la bomba atómica. Utilizaron una barrera polimérica de fluorocarbono para separar los dos isótopos mediante difusión. El laboratorio también intentó sintetizar el corrosivo gas hexafluoruro de uranio. Sin embargo, este gas corroyó el material utilizado para fabricarlo, por lo que un investigador del laboratorio de Emmett ideó un material que sirvió como predecesor del teflón. Más adelante en su vida, Emmett expresó gran orgullo por su trabajo en el proyecto Manhattan.

Investigación petrolera

Durante sus 11 años en el Instituto Mellon de Investigación Industrial, gran parte del trabajo de Emmett fue financiado por Gulf Oil. Emmett mejoró el proceso Fischer-Tropsch, un proceso clave utilizado para sintetizar sustitutos de hidrocarburos del petróleo. Usó radioisótopos como el carbono 14 para estudiar el mecanismo de reacciones catalíticas. En la década de 1950, la investigación de Emmett pasó al campo del craqueo catalítico en respuesta a una preocupación por el suministro de petróleo.

Honores y premios

• 1939 - Doctorado honorario de Oregon State College
• 1953 - Premio Pittsburgh de Pittsburgh, PA; otorgado por la American Chemical Society
• 1955 - Elegido a la Academia Nacional de Ciencias
• 1958 - Premio Kendall de la American Chemical Society
• 1964 - Doctorado honorario de la Universidad de Lyon
• 1969 - Doctorado honorario de Clarkson College
• 1970 - Catalyst Club of Philadelphia Premio
• 1970 - Premio de la Sección de Maryland de la Sociedad Americana de Química
• 1972 - Sociedad de Catalisis de América del Norte establece el Premio Paul Emmett en su honor
• 1974 - Doctorado honorario de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee
• 1974 - Premio de Servicio Distinguido de la Universidad Estatal de Oregon
• 1976 - Doctorado honorario de derecho de la Universidad Hokkaido en Sapporo, Japón
• 1977 - Premio distinguido de Alumnos del Instituto Tecnológico de California
• 1980 - Howard Vollum Award for Science and Technology from Reed College
• 1980 - Premio de Pioneer Química del American Institute of Chemists

Publicaciones destacadas

• Catalisis vol 1-5 (1954 - 1957)
• Absorción de gases en capas multimoleculares (1938)
• Cálculo de Funciones termodinámicas de Moleculas Adsorbed de Adsorpción Medidas de Isotherm: Nitrógeno en Graphon (1951)
• La síntesis catalítica del vapor de agua en contacto con el níquel metálico (1925)
• Reducción de óxidos níquel y férrico por hidrógeno (1925)
• La estructura de cristal de Barite (1925)