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[[Datei:Frederick Cottrell.jpg|mini|Frederick Gardner Cottrell]]
'''Frederick Gardner Cottrell''' (* [[10. Januar]] [[1877]] in [[Oakland]], [[Kalifornien]]; † [[16. November]] [[1948]] in [[Berkeley]], Kalifornien) war ein [[Vereinigte Staaten|US-amerikanischer]] [[Chemiker]] und [[Erfinder]]. Er galt als ein führender Forscher seiner Zeit<ref name="White1977" /> und war ein bedeutender Förderer der Wissenschaft. Er ist in der [[Elektrochemie]] durch [[Amperometrie#Chronoamperometrie|die nach ihm benannte Cottrell-Gleichung]] bekannt, als Erfinder vor allem durch seine Entwicklung der [[Elektrofilter|Elektroabscheidung]], die als das leistungsfähigste Verfahren zur Abscheidung von Stauben und Nebeln aus Schornsteinabgasen und Prozessgasen gilt.<ref name="Enke1970" />

== Akademische Ausbildung ==
Im Alter von 16 Jahren beendete Cottrell die High School und schrieb sich in Chemie an der [[University of California, Berkeley]] ein. 1896 schloss er den Studiengang als Bachelor (B.S.) ab. Nach einem Jahr universitärer Arbeit in Berkeley unterrichtete er an der High School in Oakland für weitere drei Jahre, anschließend führte er sein Studium in Deutschland weiter. Sein Weg führte ihn zuerst an die [[Humboldt-Universität zu Berlin|Universität Berlin]], wo er bei [[Jacobus Henricus van't Hoff]] studierte. Später wechselte er an die [[Universität Leipzig]] zu [[Wilhelm Ostwald]]. Hier erwarb er 1903 seine Doktorwürde mit hervorragender Bewertung („[[summa cum laude]]“),<ref>{{Academictree |chemistry |101755|Name=Frederick Gardner Cottrell |Datum=28. Januar 2018}}</ref> weil seine Arbeit<ref name="Cottrell1903" /> ein damals als Herausforderung geltendes Problem löste.<ref name="Cleveland1952" />

Nach seiner Rückkehr in die USA arbeitete er als Dozent für in Chemie an der University of California, Berkeley, ab 1906 bis 1911 als [[Assistant professor]].<ref name="Bush1952" />

== Cottrells Wirken ==
Frederick Gardner Cottrell ist in der [[Elektrochemie]] bekannt für die von ihm hergeleitete<ref name="Cottrell1903" /> und daher nach ihm benannte [[Cottrell-Gleichung]], die die Zeitabhängigkeit eines Stromes bei einem Potentialsprung beschreibt, siehe Chrono[[amperometrie]]. Sie kann in der [[Elektroanalytik]] zur Konzentrationsbestimmung genutzt werden, wird aber meistens zur Bestimmung des [[Diffusionskoeffizient]]en verwendet.

{{Belege fehlen}}
Wichtiger jedoch war seine Rolle als der Erfinder des [[Elektrofilter]]s für die Abscheidung von [[Teilchen#Verwandte Begriffe|Partikeln]] aus Gasen. Diese Apparate werden allgemein zur Reduzierung von [[Emission (Umwelt)|Emissionen]] durch [[Rauchgas]]e aus Kraftwerken, Stäuben aus Zementöfen und anderen industriellen Quellen verwendet.

Während Industriekamine ein allgemeiner Anblick zur Jahrhundertwende wurden, stellte Frederick Cottrell fest, dass es wünschenswert wäre, der zunehmenden Luftverschmutzung Einhalt zu gebieten, aber auch, dass wertvolle Rohstoffe mit den unerwünschten Rauchgasen in die Atmosphäre entschwanden.

1906 stellte die Firma [[E. I. du Pont de Nemours and Company|DuPont]] Cottrell als Berater an, um in ihren Pulverfabriken von [[Pinole (Kalifornien)]] Probleme bei der Herstellung von [[Schwefelsäure]] zu beseitigen. Beim [[Kontaktverfahren]], das hier zur Herstellung der Schwefelsäure benutzt wurde, entstand auch [[Arsen]], das die [[Katalysator]]en verstopfte. Cottrell schloss, dass eine [[Zentrifuge]] das Arsen aus dem Schwefelsäure-Nebel entfernen würde. Anschließend musste der so gereinigte Schwefelsäure-Nebel abgeschieden werden. Er führte seine ersten Versuche der [[Elektrostatik|elektrostatischen]] [[Abscheidung]] an der University of California, Berkeley durch, um Nebeltröpfchen elektrisch aufzuladen, die dann zur gegenüber Elektrode abwanderten, an der sie gesammelt werden konnten. Dies verschaffte ihm den Einstieg in die Problematik der Emissionsminderung.

1907 beantragte er das [[Patent]] „Art of Separating Suspended Particles from Gaseous Bodies“<ref name="Cottrell1907" /> für eine Apparatur, die [[Gleichrichter|gleichgerichtete]] [[Hochspannung]] zu einer Sprühelektrode führte, welche die [[elektrische Ladung]] an Staubpartikel in vorbeiströmende Dämpfe übertrug. Diese aufgeladenen Staubpartikel wurden dann von einer Elektrode mit entgegengesetzter Ladung angezogen, an der sie gesammelt und als wertvolle Rohstoffe zurückgewonnen werden konnten.

1907 ergab sich für Cottrell die Chance seine entwickelte elektrostatische Apparatur in einem anderen Verfahren anzuwenden: Ein Gericht in [[Solano County]], Kalifornien, hatte die Selby-Hütte dazu verurteilt, den stark [[schwefel]]haltigen Rauch aus ihren Schmelzöfen zu reinigen. Die [[Blei]]partikel wurden bereits durch ein [[Schlauchfilter]], bestehend aus 2.000 wollenen Schläuchen von jeweils zehn Metern Länge, ausgefiltert. Durch Cottrells elektrostatischen Abscheider konnte auch der Schwefelsäure-Nebel abgeschieden und zurückgewonnen werden.<ref name="Holmes1915" />

Cottrell installierte später ähnliche Apparate in einer [[Kupfer]]hütte und einem [[Zement#Herstellungsprozess|Zementwerk]].<ref name="Cottrell1916" /> Außerdem passte er sein Verfahren zur Stofftrennung mittels elektrischer Hochspannung auch für die Trennung von Emulsionen an.<ref name="Cottrell1910" /> Damit konnte man Wasser aus kalifornischem Öl entfernen und so seinen Marktwert steigern, was sich – wie die Staubentfernung aus Abgasen – als lukratives Geschäft erwies.<ref name="Costa1985" />

Cottrells Elektrofilter, der damals einfach als „Cottrell“ bekannt wurde, verwendete Hochspannung, um 90 bis 98 % der [[Asche]], des [[Staub]]es und der [[Säure]] abzuscheiden, die Industriekamine damals in die Luft spuckten.

Elektrostatische Abscheidung ist eine zuverlässige Technologie seit den frühen Anfängen in den ersten Jahren des 20. Jahrhunderts. Heute werden Elektrofilter hauptsächlich in großen Kraftwerken, Zementwerken, Verbrennungsanlagen und in der Industrie zur Gasreinigung eingesetzt.

1911 wechselte er von Universität zu dem [[U.S. Bureau of Mines]], wo er 1919 schließlich Direktor wurde. Dort arbeitete er in der Verfahrensentwicklung der Kriegsprogramme z. B. der Bindung von [[Stickstoff]] für [[Explosivstoffe]] (da die USA zu der Zeit keine Anlagen hatten, die das [[Haber-Bosch-Verfahren]] verwendeten) und um [[Helium]] aus der Luft zu gewinnen.

Von 1922 bis 1930 arbeitete er als Direktor des „Fixed Nitrogen Research Laboratory“ im Landwirtschaftsministerium, welches erfolgreich einen Katalysator für ein [[Haber-Bosch-Verfahren|Haber]]-ähnliches Verfahren entwickelte.

Cottrell gründete 1912 die [[Research Corporation]] mit Hilfe von [[Charles Walcott]], dem damaligen Sekretär der [[Smithsonian Institution]]. Die Research Corporation sollte Cottrells und andere Patente öffentlichkeitswirksam verwerten und mit der Wissenschaftsgemeinde geldbringend teilen.
Vor dem Zweiten Weltkrieg, als die staatliche Unterstützung für wissenschaftliche Forschung gering war, stellte die Research Corporation dringend benötigtes Kapital z. B. für [[Ernest Lawrence]]’ Entwicklung des [[Zyklotron]]s und [[Robert Goddard]]s Raketenexperimente zur Verfügung.

Schon 1902, bei einem Treffen in Ostwalds Haus, wurde bei einer Diskussion über internationale Sprachen Cottrells Interesse an diesem Thema geweckt.<ref name="Cleveland1952" /> Cottrell wurde zu einem Verfechter einer internationalen Hilfssprache und führte einen Ausschuss dazu.<ref name="Esterhill2000" /> 1923 gewann er [[Alice Vanderbilt Morris]] für dieses Projekt.<ref name="Esterhill2000" /> 1924 wurden sie Mitbegründer der [[International Auxiliary Language Association]] IALA, die die Plansprache [[Interlingua]] entwickelte.<ref name="Interlingua2006" /> Cottrell war vom Gründungsjahr 1924 bis zu seinem Tode 1948 Direktor der IALA.<ref name="Interlingua2006" />

== Privatleben ==
1904 heiratete Cottrell Jessie M. Fulton aus San Francisco. Die beiden Kinder dieser Ehe starben früh.<ref name="Bush1952" />

== Preise und andere Ehrungen ==
Cottrell erhielt 1919 die [[Perkin Medal]] der [[Society of Chemical Industry]], 1920 die [[Willard Gibbs Medal]] der [[American Chemical Society]] ACS, 1924 die Goldmedaille des American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers<ref name="MiningSoc2008" /> und 1937 die Holley Medal der [[American Society of Mechanical Engineers]]<ref name="ASME" />. 1938 wurde Cottrell in die [[American Philosophical Society]]<ref>{{Internetquelle |url=https://search.amphilsoc.org/memhist/search?creator=Fredrick+G.+Cottrell&title=&subject=&subdiv=&mem=&year=&year-max=&dead=&keyword=&smode=advanced |titel=Member History: Frederick G. Cottrell |hrsg=American Philosophical Society |abruf=2018-06-28}}</ref> und 1939 in die [[National Academy of Sciences]] aufgenommen. 1940 wurde er von der National Association of Manufacturers in eine Liste der 19 bedeutendsten amerikanischen Erfinder gewählt.<ref name="Costa1985" /> 1977, im hundertsten Jahr nach Cottrells Geburtstag, wurde der [[Asteroid]] [[(2026) Cottrell]] nach ihm benannt.<ref name="Schmadel" /><ref name="MinorPlanet" /> Außerdem wurde Cottrell 1982 in die Alpha Chi Sigma Hall of Fame aufgenommen<ref name="Sigma" /> und 1992 in die [[National Inventors Hall of Fame]]<ref name="Inventors" />. Die Research Corporation vergibt seit 1994 den Cottrell Scholar Award.<ref name="CottrellAward" />

== Weblinks ==
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== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Cottrell1903">
{{Literatur |Autor=Frederick Gardner Cottrell |Hrsg=Wilhelm Ostwald, Jacobus Henricus van ’t Hoff |Titel=Der Reststrom bei galvanischer Polarisation, betrachtet als ein Diffusionsproblem |Sammelwerk=Zeitschrift für Physikalische Chemie |Band=42U |Nummer=4 |Verlag=Wilhelm Engelmann/De Gruyter |Ort=Leipzig |Datum=1903-10-01 |ISSN=2196-7156 |Seiten=385–415 |Online=[https://archive.org/stream/zeitschriftfurp01hoffgoog#page/n402/mode/2up online im Internet Archive] |DOI=10.1515/zpch-1903-4229}}
</ref>
<ref name="Cottrell1907">
{{Patent | Land =US | V-Nr=895729 | Titel=Art of separating suspended particles from gaseous bodies | A-Datum=1907-07-09 | V-Datum=1908-08-11 | Erfinder =Frederick Gardner Cottrell | Anmelder=International Precipitation Company}}
</ref>
<ref name="Cottrell1910">
{{Patent | Land =US | V-Nr =987116 | Titel =Apparatus for separating and collecting particles of one liquid suspended in another liquid | A-Datum =1910-10-12 | V-Datum =1911-03-21 | Erfinder =Frederick Gardner Cottrell, James Buckner Speed | Anmelder =Petroleum Rectifying Co}}
</ref>
<ref name="Holmes1915">
{{Literatur |Autor=Joseph A. Holmes, Edward Curtis Franklin, Ralph Amos Gould |Hrsg=Department of the Interior Bureau of Mines |Titel=Report of the Selby Smelter Commission |Reihe=Bulletin |BandReihe=98 |HrsgReihe=Bureau of Mines |Verlag=Government Printing Office |Ort=Washington |Datum=1915 |Seiten=16–19 |Sprache=en |Online=http://digicoll.manoa.hawaii.edu/techreports/PDF/USBM-098.pdf |Format=PDF |KBytes=32800 |Abruf=2017-10-26 |OCLC=669340412 |Zitat=The process is known as the “Cottrell electrical precipitation process.” It was found experimentally that the Cottrell process effectually precipitated these fumes, and the installation of a plant sufficient in size to handle all of them completely eliminated this element from the visible smoke issuing from the plant. […] The efficiency of the Cottrell-process apparatus, which amounts 99.5 per cent, eliminates any source of nuisance or injury from the parting-retort stack […] All of the sulphuric-acid fume coming from the parting retorts is passed through the Cottrell-process apparatus and is condensed to liquid sulphuric acid.}}
</ref>
<ref name="Cottrell1916">
{{Literatur |Autor=Frederick Gardner Cottrell |Titel=Recent progress in electrical smoke precipitation |TitelErg=A paper presented at the Second Pan-American Scientific Congress and reprinted in permission |Sammelwerk=The Engineering and Mining Journal |Band=101 |Nummer=9 |Verlag=Hill Publishing Co. |Ort=New York |Datum=1916-02-26 |Seiten=385–392 |Sprache=en |Kommentar=frühe Übersichtsarbeit zur Elektroabscheidung |Online=[https://archive.org/stream/emjengineeringmi101newy#page/384/mode/2up online im Internet Archive] |Zitat=installation on the copper converters at the Garfield smeltery, near Salt Lake City, Utha, […] at the plant of the Riverside Portland Cement Co. […] in the summer of 1911 [...] was begun at these works [...] finished in January, 1913 [...] maintaining over 95 % recovery of the dust}}
</ref>
<ref name="Bush1952">
{{Literatur |Autor=Vennevar Bush |Hrsg=National Academy of Sciences |Titel=Frederick Gardner Cottrell 1877—1948 |TitelErg=A Biographical Memoir |Reihe=National Academy Biographical Memoirs |BandReihe=27 |Ort=Washington |Datum=1952 |Seiten=1–11 |Sprache=en |Online=http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/cottrell-frederick.pdf |Format=PDF |KBytes=876 |Abruf=2017-10-26 |OCLC=11829961}}
</ref>
<ref name="Cleveland1952">
{{Literatur |Autor=Forrest F. Cleveland |Titel=Cottrell—Samaritan of Science. Frank Cameron. New York: Doubleday, 1952. 403 pp.; index. $4.50 |Sammelwerk=Science |Band=115 |Nummer=2995 |Datum=1952-05-23 |ISSN=0036-8075 |Seiten=579 |DOI=10.1126/science.115.2995.579}}
</ref>
<ref name="Enke1970">
{{Literatur |Autor=Chr. Gg. Enke |Titel=Entstaubung industrieller Gase mit Elektrofiltern. H. J. White (übersetzt aus dem Englischen) – 336 S., 195 Abb. u. 43 Tab. (16,5 × 23 cm/1969) – VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig – Kunstleder: 48,– DM |Sammelwerk=Materials and Corrosion |Band=21 |Nummer=6 |Datum=1970-06 |ISSN=1521-4176 |Seiten=532–532 |Online=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/maco.19700210624/abstract |DOI=10.1002/maco.19700210624}}
</ref>
<ref name="White1977">
{{Literatur |Autor=Harry James White |Titel=Frederick Gardner Cottrell 1877–1948 |Sammelwerk=Journal of the Air Pollution Control Association |Band=27 |Nummer=7 |Datum=1977-07 |ISSN=0002-2470 |Seiten=680–681 |DOI=10.1080/00022470.1977.10470476}}
</ref>
<ref name="Costa1985">
{{Literatur |Autor=Albert B. Costa |Titel=A matter of life and breath: Frederick Gardner Cottrell and the Research Corporation |Sammelwerk=Journal of Chemical Education |Band=62 |Nummer=2 |Datum=1985-02 |ISSN=0021-9584 |Seiten=135–136 |DOI=10.1021/ed062p135}}
</ref>
<ref name="Esterhill2000">
{{Literatur |Autor=Frank J. Esterhill |Hrsg=Interlingua Institute |Titel=Interlingua Institute |TitelErg=a History |Verlag=The Institute |Ort=New York 332 Bleecker St |Datum=2000 |ISBN=0-917848-02-0 |Seiten=2–3 |Online={{Google Buch |BuchID=V-pUYFcH2PwC |Seite=2}}}}
</ref>
<ref name="Interlingua2006">
{{Internetquelle |autor=Mary Bray |url=https://www.interlingua.com/historia/biographias/cottrell.htm |titel=Frederick Gardner Cottrell |werk=biographias |hrsg=Union Mundial pro Interlingua |datum=2006-12-29 |abruf=2017-10-28}}
</ref>
<ref name="MiningSoc2008">{{Internetquelle |url=http://www.mmsa.net/pdfs/MMSAHistFINAL.pdf |titel=The Mining and Metallurgical Society of America |hrsg=The Mining and Metallurgical Society of America MMSA |datum=2008-01 |abruf=2017-10-20 |format=PDF |archiv-datum=2018-06-13 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20180613145330/http://www.mmsa.net/pdfs/MMSAHistFINAL.pdf |offline=ja }}</ref>
<ref name="ASME">
{{Internetquelle |url=https://www.asme.org/about-asme/participate/honors-awards/achievement-awards/holley-medal |titel=Holley Medal – Holley Medalists |werk=Achievement Awards |hrsg=The American Society of Mechanical Engineers ASME |datum=2016 |abruf=2017-10-20}}
</ref>
<ref name="Schmadel">
{{Literatur |Autor=[[Lutz D. Schmadel]] |Hrsg=International Astronomical Union, Commission 20 |Titel=Dictionary of Minor Planet Names |Band=1 |Auflage=5. überarbeitete Auflage |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2003 |ISBN=3-540-00238-3 |Kapitel=(2026) Cottrell |Seiten=164 |Sprache=en |Online={{Google Buch |BuchID=VoJ5nUyIzCsC |Seite=164}} |Abruf=2017-10-26 |DOI=10.1007/978-3-642-29718-2 |Zitat=in the centennial of his birth [...] his valuable electrostatic precipitation rights}}
</ref>
<ref name="MinorPlanet">
{{Internetquelle |url=http://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?utf8=%E2%9C%93&object_id=2026 |titel=(2026) Cottrell = 1951 EL1 = 1955 FF = 1972 TE1 |hrsg=The Minor Planet Center, Smithsonian Astrophysical Observatory |datum=2017 |abruf=2017-10-20}}
</ref>
<ref name="Sigma">{{Internetquelle |url=https://www.alphachisigma.org/file/_documents-new/HallofFame.pdf |titel=Alpha Chi Sigma Hall of Fame |hrsg=Alpha Chi Sigma |abruf=2017-10-20 |format=PDF |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161009211644/http://www.alphachisigma.org/file/_documents-new/HallofFame.pdf |archiv-datum=2016-10-09 |offline=ja }}</ref>
<ref name="Inventors">
{{Internetquelle |url=https://www.invent.org/inductees/search?combine=Cottrell |titel=Frederick G. Cottrell |werk=Inductee Search |hrsg=National Inventors Hall of Fame |abruf=2023-08-13}}
</ref>
<ref name="CottrellAward">
{{Internetquelle |url=https://rescorp.org/cottrell-scholars/cottrell-scholar-award |titel=Cottrell Scholar Award |hrsg=Research Corporation For Science Advancement |abruf=2017-10-29}}
</ref>
</references>

{{Normdaten|TYP=p|GND=128519169|LCCN=n/96/67498|VIAF=72446336}}

{{SORTIERUNG:Cottrell, Frederick Gardner}}
[[Kategorie:Chemiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Erfinder]]
[[Kategorie:Mitglied der National Inventors Hall of Fame]]
[[Kategorie:Mitglied der National Academy of Sciences]]
[[Kategorie:Mitglied der American Philosophical Society]]
[[Kategorie:Person als Namensgeber für einen Asteroiden]]
[[Kategorie:Abgasreinigungstechnik]]
[[Kategorie:US-Amerikaner]]
[[Kategorie:Geboren 1877]]
[[Kategorie:Gestorben 1948]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Cottrell, Frederick Gardner
|ALTERNATIVNAMEN=
|KURZBESCHREIBUNG=US-amerikanischer Chemiker und Erfinder
|GEBURTSDATUM=10. Januar 1877
|GEBURTSORT=[[Oakland]], [[Kalifornien]]
|STERBEDATUM=16. November 1948
|STERBEORT=[[Berkeley]], [[Kalifornien]]
}}

Frederick Gardner Cottrell - Versionsgeschichte

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