科学家故事
普利斯特里——气体化学之父
普利斯特里1733年3月13日出生在英国利兹,从小家境困难,由亲戚抚养成人。1751年进入神学院。毕业后大部分时间是做牧师,化学是他的业余爱好。他在化学、电学、自然哲学、神学等方面都有很多著作。他写了许多自以为得意的神学著作,然而使他名垂千古的却是他的科学著作。1764年他31岁时写成《电学史》。当时这是一部很有名的书,由于这部书的出版,1766年他就当选为英国皇家学会会员。
1722年他39岁时,又写成了一部《光学史》。也是18世纪后期的一本名著。当时,他在利兹一方面担任牧师,一方面开始从事化学的研究工作。他对气体的研究是颇有成效的。他利用制得的氢气研究该气体对各种金属氧化物的作用。同年,普利斯特里还将木炭置于密闭的容器中燃烧,发现能使五分之一的空气变成碳酸气,用石灰水吸收后,剩下的气体不助燃也不助呼吸。由于他虔信燃素说,因此把这种剩下来的气体叫“被燃素饱和了的空气”。显然他用木炭燃烧和碱液吸收的方法除去空气中的氧和碳酸气,制得了氮气。此外,他发现了氧化氮(NO),并用于空气的分析上。还发现或研究了氯化氢、氨气、亚硫酸气体(二氧化碳)、氧化二氮、氧气等多种气体。1766年,他的《几种气体的实验和观察》三卷本书出版。该书详细叙述各种气体的制备或性质。由于他对气体研究的卓著成就,所以他被称为“气体化学之父”。
在气体的研究中最为重要的是氧的发现。1774年,普利斯特里把汞烟灰(氧化汞)放在玻璃皿中用聚光镜加热,发现它很快就分解出气体来。他原以为放出的是空气,于是利用集气法收集产生的气体,并进行研究,发现该气体使蜡烛燃烧更旺,呼吸它感到十分轻松舒畅。他制得了氧气,还用实验证明了氧气有助燃和助呼吸的性质。但由于他是个顽固的燃素说信徒,仍认为空气是单一的气体,所以他还把这种气体叫“脱燃素空气”,其性质与前面发现的“被燃素饱和的空气”(氮气)差别只在于燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年他到欧洲参观旅行,在巴黎与拉瓦锡交换好多化学方面的看法,并把用聚光镜使汞银灰分解的试验告诉拉瓦锡,使拉瓦锡得益匪浅。拉瓦锡正是重复了普利斯特里有关氧的试验,并与大量精确的实验材料联系起来,进行科学的分析判断,揭示了燃烧和空气的真实联系。可是直到1783年,拉瓦锡的燃烧与氧化学说已普遍被人们认为是正确的时候,普利斯特里仍不接受拉瓦锡的解释,还坚持错误的燃素说,并且写了许多文章反对拉瓦锡的见解。这是化学史上很有趣的事实。一位发现氧气的人,反而成为反对氧化学说的人。然而普利斯特里所发现的氧气,是后来化学蓬勃发展的一个重要因素。因此各国化学家至今都还很尊敬普利斯特里。
1791年,他由于同情法国大革命,作了好几次为大革命的宣传讲演,而受到一些人的迫害,家被抄,图书及实验设备都被付之一炬。他只身逃出,躲避在伦敦,但伦敦也难于久居。1794年他六十一岁时不得不移居美国。在美国继续从事科学研究。1804年病故。英、美两国人民都十分尊敬他,在英国有他的全身塑像。在美国,他住过的房子已建成纪念馆,以他的名字命名的普利斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。
为学问而献身的科学家 ——舍勒
舍勒(Karl Wilhelm Scheele,1742~1786),瑞典化学家。出生于波美拉尼亚的斯特拉尔松市的商人家庭,有兄弟10人,无力上学。1756年14岁时,到哥德堡一家药房当学徒,受到著名药剂师包煦的感染,酷爱化学,特别爱做化学实验。在不到3年的时间里,读完哥德堡图书馆所有的化学书籍。1762年以全优成绩考得药剂师证书。此后曾在斯德哥尔摩、乌普萨拉、哥尔逊等地任药剂师。1775年在雪平市自己开药房,1775年2月4日当选为瑞典皇家科学院院士。
舍乐一生成就甚巨。在无机化学方面,他发现了氧、氮、氯和锰等4种元素,同时还制备了磷酸、钼酸、氰化氢等数十种无机化合物,其中最大的贡献是发现了氧气并测定了空气成分。在有机化学方面,他发现和提纯了乙醚、甘油等百余种有机化合物。他所发明的绿色颜料至今仍被称为舍勒绿而得到应用。
舍勒的代表作为《论空气与火》。1942年瑞典化学会为纪念舍勒诞生200周年,整理了舍勒一生的实验记录,共有8卷之多。舍勒的所做的许多工作引人注目,如用实验证明火不是元素、用软锰矿和盐酸作用得到氯气并证明氯气有漂白作用、在动物骨灰中提取磷等。
可惜的是舍勒只活了短短的44年,而他在化学上的卓越贡献,是永远值得人们怀念的。为纪念这位卓越的化学家,后人在瑞典首都斯德哥尔摩的广场上为他塑了一尊雕像——舍勒正在深思中……
勤奋的小学徒
1742年12月19日,舍勒生于斯特拉尔松市一个商人家中。虽然舍勒自小喜爱读书,但沉重的家庭负担,迫使父亲不得不将年仅14岁的他送到哥德堡一家药店做学徒,拜著名的药剂师包煦为师。
舍勒十分勤奋,白天洗刷肮脏器皿,帮助师傅制药,晚上则挑灯夜读,不到深更半夜决不罢休,休息日也总泡在图书馆里。因此,在不到3年的时间里,舍勒以惊人的速度读完了哥德堡图书馆里全部的化学书籍。对化学界前辈诺伊曼、勒梅尔、施塔尔的著作作了大量笔记。他特别喜爱孔克尔著的《实验指南》一书,不仅精读,还时时做实验去验证它。由于经常通宵达旦地在寒冷的房间里苦读和做实验,他年轻时就得了气喘病。
舍勒不怕脏,不怕累,努力工作,认真读书,学以致用。因此,人人都称赞他是一位勤奋好学的小学徒。他的师傅包煦也尽心地指导他,培养他。6年后,舍勒以全优成绩考得药剂师证书,他的老师包煦深感舍勒青出于蓝,快胜于蓝了。
健康换来累累硕果
1765年舍勒经老师推荐,来到首都一家药房任药剂师。店主沙伦贝先生十分喜欢这位年轻的药剂师。在沙伦贝的帮助下,舍勒得到了可以到皇家科学院图书馆查资料和在科学院化学实验室做实验的权利。这不仅开阔了舍勒的视野,而且一流的化学实验设备,对舍勒来说无疑于如虎添翼。舍勒珍惜这一机遇并发奋工作。
说来也巧,在皇家图书馆看书时,舍勒结识了著名分析化学家贝格曼。贝格曼邀请舍勒到乌普萨拉去工作,因为那里有更好的实验室供舍勒做实验。
舍勒抓住一切有利条件,废寝忘食地工作,在实验室里他度过了许多个不眠之夜,用自己的健康换来了累累硕果。
从1770年到1775年,短短5年内舍勒发现了氧、氮、氯、锰等4种元素,特别是氧气的发现和对空气成分的测定,是化学史上的一个重大发现,为今后化学的发展作出了重大贡献。1773年,他分别用两种方法制得氧气:一种是将硝酸钾、硝酸媄、硝酸汞等硝酸盐加热;另一种是用黑锰矿和浓硫酸共热。他还把氧气取名为“火空气”,并用实验证明它占空气体积的1/5,只可惜囿于他的墨守成规的燃素说,岁自己的伟大发现作了错误的解释。舍勒还用燃烧硫黄粉除去空气中的氧气而得到了氮气,并称之为“浊气”,占空气体积的4/5。另外,舍勒还制备了磷酸、钼酸、锡酸、氟化氢、磷化氢、亚砷酸铜、氰化氢等数十种无机化合物。他还发现和提纯了酒化酸、乙醛、乙醚、甘油、乳酸、苹果酸、没食子酸、焦性没食子酸等100多种有机化合物。
限于当时的条件,舍勒无法知晓一些化合物的毒性,他制备和研究毒物氯气、氟化氢、氰化氢等,加上经常熬夜,不仅使他的哮喘病常常发作,而其他疾病如心脏病、痛风病等也一起来折磨他,使这位天天和药打交道的药剂师,对自己的竟束手无策。
学识超过在座的教授和院士
1774年秋,普鲁士亲王菲律普访问瑞典,指名要到乌普萨拉大学化学实验室来参观有关化学实验的表演。乌普萨拉大学化学系负责人贝格曼教授特地请舍勒来完成这个任务。
当亲王殿下光临实验室时,全系的师生都去热烈欢迎。贝格曼特别将舍勒介绍给亲王说:“只有舍勒先生能完成亲王殿下交给我们的任务,因为舍勒的学识超过今天在座的教授和院士。”
果然名不虚传,舍勒精湛的化学实验技能表现得十分出色,亲王和所有在座的教授都报以热烈掌声。
虽然舍勒的实验为瑞典争了光,但他又累倒了,不得不卧床休息人们都说,又是舍勒的健康换来了瑞典的声誉。
所幸的是1775年2月4日,瑞典科学院以绝对多数票通过了舍勒当选为瑞典科学院院士,这对这位出身学徒、无学历、靠自学成才的化学家真是莫大的安慰。
最后的遗言
多年的哮喘病和化学实验中的中毒,使刚过40岁的舍勒遍体鳞伤,到了岌岌可危的地步。 1780年后,舍勒陷入健康困境,哮喘病折磨得他成天气喘,痛风病则像针刺那样令他昼夜不安。这一切使得他常常卧床几天,再工作几天,健康状况每况愈下。
由于潜心从事化学研究,40多岁了,舍勒也没结婚。一名叫玛格丽塔的妇人,情有独钟地爱慕这位杰出的化学家。她主动来照料舍勒,关心舍勒的健康。
一天清晨,舍勒自感还了一些,便对坐在床沿的玛格丽塔说:“亲爱的玛格丽塔,实在对不起。过去,我为了了解和解释新现象,忘却了一切。因为我认为达到目的才是最大的愉快,这种愉快不时在我心中涌现,使我忘了爱情和健康。现在,我们订婚吧!”玛格丽塔噙着泪点头同意了。
1786年3月舍勒和玛格丽塔举行了隆重的订婚仪式。舍勒勉强地接待来道贺的亲友。不久他的病情又恶化了。但舍勒对玛格丽塔说:“看来我活不成了,我们赶快结婚吧!”1786年5月19日舍勒抱病和玛格丽塔举行了婚礼,两天后口述了遗嘱,遗言中有:“追求尊重的
学问是我一生的最终目的。”几小时后,这个当年药房的小学徒、如今瑞典人民伟大的儿子,闭上了眼睛。舍勒的名字像耀眼的明星,在科学的天堂中永远闪闪发光。