06/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Vào năm 1884, nhà nghiên cứu 25 tuổi người Thụy Điển Svante Arrhenius đã nộp luận án tiến sĩ mang tên Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes (Nghiên cứu về tính dẫn điện galvanic của các chất điện phân) cho khoa khoa học tại Đại học Uppsala. Arrhenius, sinh ngày 19 tháng 2 năm 1859, bắt đầu học toán, hóa học và vật lý tại Uppsala từ năm 1876. Nhận thấy chương trình giảng dạy vật lý thực hành tại đây chưa đáp ứng được kỳ vọng, ông chuyển đến Stockholm vào năm 1881 để làm việc dưới sự hướng dẫn của Giáo sư E. Edlund tại Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, ban đầu hỗ trợ đo lực điện động trong hiện tượng phóng điện tia lửa. Tại Stockholm, Arrhenius đã phát triển một cơ chế lý thuyết hoàn toàn mới: khi các hợp chất hóa học được gọi là chất điện phân hòa tan trong nước, chúng sẽ phân tách ở những mức độ khác nhau thành các ion mang điện tích âm và dương.
Giả thuyết đơn độc tại Uppsala
Arrhenius khẳng định rằng các ion hòa tan này chính là những tác nhân đóng vai trò tải điện và dẫn dắt hoạt tính hóa học chủ chốt trong dung dịch. Theo các tính toán của ông, mức độ phân ly ion phụ thuộc trực tiếp vào bản chất hóa học của chất đó cũng như nồng độ của nó trong nước, và hiện tượng phân ly này càng thể hiện rõ khi độ pha loãng càng tăng. Ông đã đưa ra một hằng số hoạt độ để đo lường mối quan hệ giữa số lượng ion thực tế hiện diện với số lượng tối đa theo lý thuyết ở độ pha loãng vô hạn—thời điểm toàn bộ các phân tử đều tách thành những hạt mang điện.
Bị từ chối tại buổi bảo vệ
Khi Arrhenius bảo vệ luận án tiến sĩ vào năm 1884, hội đồng khoa học Đại học Uppsala đã đón nhận công trình của ông bằng sự hoài nghi sâu sắc. Quan niệm kết nối điện tích với lực ái tính hóa học vào thời điểm đó đã không còn nhận được sự đồng thuận từ giới học thuật chính thống. Các giám khảo gặp nhiều khó khăn trong việc chấp nhận rằng các phân tử trung hòa lại có thể tự bộc phát phân ly thành các ion mang điện trong nước mà không cần đến sự tác động của dòng điện bên ngoài. Do đó, theo lưu trữ lịch sử của Quỹ Nobel, hội đồng chỉ trao cho luận án mức điểm đạt tối thiểu, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến cơ hội nhận một vị trí giảng dạy đại học của Arrhenius tại Thụy Điển.
Sự công nhận từ bên ngoài Thụy Điển
Tuy nhiên, sự công nhận nhanh chóng đến từ bên ngoài trung tâm học thuật truyền thống của Thụy Điển. Giáo sư Otto Pettersson tại Stockholms Högskola đã đánh giá cao tính nguyên bản của luận án, trong khi nhà hóa học nổi tiếng người Đức Wilhelm Ostwald đã lặn lội tới tận Uppsala vào năm 1884 để gặp trực tiếp Arrhenius. Sự quan tâm đặc biệt từ quốc tế đã buộc hội đồng Uppsala phải xem xét lại, dẫn đến việc Arrhenius được bổ nhiệm làm học giả tự do (docent) đầu tiên về hóa học vật lý tại Thụy Điển ở Đại học Uppsala vào cuối năm 1884. Nhờ học bổng nghiên cứu chuyến đi từ Viện Hàn lâm Khoa học, Arrhenius đã có thể làm việc khắp châu Âu từ năm 1886 đến 1888, hợp tác với Ostwald tại Riga, Friedrich Kohlrausch tại Würzburg, Ludwig Boltzmann tại Graz và Jacobus Henricus van 't Hoff tại Amsterdam.
Nền móng của một ngành khoa học mới
Trong chuyến khảo sát và nghiên cứu tại châu Âu, Arrhenius đã chứng minh rằng sự phân ly điện phân giải thích được hàng loạt hiện tượng vật lý then chốt, khẳng định các ion hòa tan trực tiếp quyết định áp suất thẩm thấu, sự giảm điểm đông đặc và sự tăng điểm sôi của dung dịch. Uy tín quốc tế của ông gia tăng nhanh chóng; sau khi từ chối lời mời làm giáo sư tại Giessen (Đức) vào năm 1891, ông trở thành Giáo sư Vật lý tại Stockholms Högskola vào năm 1895. Đến năm 1905, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển thành lập Viện Nobel về Hóa học Vật lý và giao cho Arrhenius giữ vị trí giám đốc.
Lý thuyết phân ly điện phân—vốn từng bị hội đồng đại học từ chối—đã mang về cho Arrhenius Giải Nobel Hóa học vào năm 1903. Sự kiên trì của ông trong việc kết nối các phép đo điện với bản chất hóa học đã chính thức khai sinh ngành hóa học vật lý như một lĩnh vực khoa học độc lập, làm thay đổi vĩnh viễn cách giới khoa học phân tích các phản ứng hóa học và hành vi của dung dịch.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.
Nguồn: Nobel Prize
Svante Arrhenius