永斯·雅各布·貝采利烏斯(瑞典化學(xué)家)
永斯·雅各布·貝采利烏斯(瑞典語(yǔ):J?ns Jakob Berzelius,1779年8月20日-1848年8月7日),又譯柏濟力阿斯、貝齊里烏斯或白則里,瑞典化學(xué)家、伯爵,現代化學(xué)命名體系的建立者。
簡(jiǎn)介
永斯·雅各布·貝采利烏斯(1779—1848),化學(xué)元素符號的首倡者量子化學(xué)大師。在發(fā)展化學(xué)中作出重要貢獻,接受并發(fā)展了道爾頓的原子論;以氧作標準測定了四十多種元素的原子量;第一次采用現代元素符號并公布了當時(shí)已知元素的原子量表;發(fā)現和首次制取了硅、釷、硒等好幾種元素;首先使用“有機化學(xué)”的概念;是“電化二元論”的提出者;發(fā)現了“同分異構”現象并首先提出了“催化”概念。他的卓著(zhù)成果,因此他成為十九世紀一位有名的化學(xué)權威。
生平
1779年8月20日,在瑞典首都斯德哥爾摩西南大約有161千米左右,一個(gè)坐落在波羅的海和維特恩湖之間被稱(chēng)為林雪平的鄉鎮里,一位小學(xué)校長(cháng)的家庭中誕生一個(gè)小男孩。他叫瓊斯·雅科布·貝采里烏斯。在他4歲的時(shí)候,校長(cháng)父親因病去世了,母親帶著(zhù)他和2歲的妹妹改嫁給了一位牧師。兩年以后,貝采里烏斯的母親也去世了。幸運的是,自己已經(jīng)有5個(gè)兒女的繼父對兄妹倆就像對待親生兒女一樣,對他們進(jìn)行培養,教育。牧師并不富有,但不久他仍然盡力籌措了相當大的一筆錢(qián),為7個(gè)孩子請了一位博學(xué)的家庭教師。 在家庭教師對孩子們進(jìn)行教育的同時(shí),牧師還非常注意滿(mǎn)足孩子們的求知欲,經(jīng)常專(zhuān)門(mén)為了教育的目的而帶領(lǐng)他們去郊游。小河邊有各種各樣的植物,清澈見(jiàn)底的水中,魚(yú)兒在游水吐泡,小蝦、小蟹在鵝卵石中鉆來(lái)碰去。小河邊一年四季的景物各不相同,對孩子們來(lái)說(shuō),沿著(zhù)小河旅行無(wú)疑是一場(chǎng)非常有吸引力的游戲。貝采里烏斯更喜歡這種旅行,尤其是繼父經(jīng)常對他觀(guān)察事物加以指點(diǎn)與幫助。漸漸地,他開(kāi)始全身心地愛(ài)上了大自然,有時(shí)他就躺在河邊軟軟的草地上,仰望著(zhù)天空中的朵朵白云,他仿佛覺(jué)得自己已經(jīng)是大自然的一部分了。
1793年,14歲的貝采里烏斯進(jìn)入了林雪平中學(xué)。對于那些繁雜的社會(huì )科學(xué)課程,他學(xué)習并不十分努力;但對自然科學(xué)課程,他表現出了極大的興趣,經(jīng)常搜集各種植物、動(dòng)物的標本,還喜歡去打獵。在一位剛從西印度群島作學(xué)術(shù)旅行回來(lái)的新博物學(xué)教師的指導下,貝采里烏斯開(kāi)始對林徹平地區的動(dòng)植物進(jìn)行較為系統的研究。在整個(gè)中學(xué)階段,他給老師們留下的印象是:一個(gè)天賦好、志向廣泛但脾氣很急的年輕人。
中學(xué)畢業(yè)后,貝采里烏斯希望能夠繼續深造,繼父同意了他的要求。1796年9月,17歲的貝采里烏斯來(lái)到烏普薩拉――瑞典古老的大學(xué)城。隨即他通過(guò)了入學(xué)考試,成為了烏普薩拉大學(xué)的學(xué)生。由于繼父無(wú)力為他提供更多的資金,所以他的生活相當艱苦。為了能使自己的生活狀況有所改觀(guān),貝采里烏斯就去給別人當家庭教師,雖然收入相當微薄,但這種自食其力的生活卻培養了他堅強的意志和熱愛(ài)勞動(dòng)的品格。為了給來(lái)自不同國家的移民的孩子上課,貝采里烏斯又開(kāi)始自學(xué)法語(yǔ)、德語(yǔ)和英語(yǔ),正是由于有了這樣的自學(xué)經(jīng)歷,所以這些語(yǔ)言方面的知識在他后來(lái)利用多國語(yǔ)言研究各種學(xué)術(shù)著(zhù)作中起了很大幫助作用。
1798年秋天,大學(xué)生貝采里烏斯獲得了一筆獎學(xué)金,這樣他就有了較充足的時(shí)間去研究自己喜歡的東西而不必為了生計東奔西跑了。很快,他通過(guò)了自己的本專(zhuān)業(yè)――醫學(xué)哲學(xué)的考試。直到這時(shí),貝采里烏斯對于自己以后畢生所從事的事業(yè)――化學(xué),還沒(méi)有多大興趣。
最終促使貝采里烏斯將他的精力用到化學(xué)方面的卻是一次考試。在大學(xué)三年級的一次各科考試中,他的化學(xué)成績(jì)排在了全班的最后,要不是其他學(xué)科成績(jì)優(yōu)良,他就很可能被開(kāi)除了。從此以后,不甘居人后的貝采里烏斯開(kāi)始主動(dòng)地學(xué)習化學(xué)。此時(shí),這位年輕人開(kāi)始研讀德國化學(xué)家吉坦尼爾的教科書(shū)《反燃素化學(xué)基礎原理》。這是一部通俗易懂的教科書(shū)。貝采里烏斯后來(lái)回憶道,正是研讀了這本書(shū)后,他對于化學(xué)的興趣越來(lái)越濃厚,他的頭腦里充滿(mǎn)了各種化學(xué)實(shí)驗和化學(xué)知識。
那時(shí),拉瓦錫的氧的學(xué)說(shuō)正深入到化學(xué)理論當中并開(kāi)始代替過(guò)時(shí)的燃素論。在燃素論與拉瓦錫學(xué)說(shuō)的擁護者之間進(jìn)行著(zhù)激烈的辯論。在瑞典科學(xué)界占統治地位的還是燃素論,貝采里烏斯的老師們都是信奉舊觀(guān)點(diǎn)的,而他們的這位學(xué)生則接受了拉瓦錫的學(xué)說(shuō)。貝采里烏斯在實(shí)驗室里制備了大量的氧,經(jīng)常當著(zhù)同學(xué)們的面進(jìn)行在氧氣中燃燒各種物質(zhì)的實(shí)驗。對于這些同學(xué)來(lái)說(shuō),這是使他們認識拉瓦錫氧的學(xué)說(shuō)的最早實(shí)驗。在不斷的實(shí)驗中,貝采里烏斯更加深了對化學(xué)的興趣。在當時(shí)的烏普薩拉大學(xué),化學(xué)并沒(méi)有受到太大的重視,也很少有哪個(gè)大學(xué)生想要專(zhuān)門(mén)獻身于這門(mén)學(xué)科之中。但貝采里烏斯此時(shí)已深深地愛(ài)上了化學(xué),并開(kāi)始努力解決自己在研究某些化學(xué)現象時(shí)出現的難題。1799年的暑假,他是在一家玻璃店里度過(guò)的,在那里他向一個(gè)意大利人學(xué)習了焊接玻璃和制造玻璃器皿的技藝。這項對于實(shí)驗室工作極為重要的技能,在以后總是令他的學(xué)生們感到驚嘆不已。這一年的冬天,他給麥地維礦泉水產(chǎn)地的一位醫生當助手,1800年冬,貝采里烏斯對麥地維礦泉水進(jìn)行了化學(xué)分析,并以此作為他學(xué)位論文的題目。
這時(shí)候,在電學(xué)方面,意大利人伏特發(fā)明了能產(chǎn)生持續電流的伏打電池。很快,善于接受新事物的貝采里烏斯也制造了一個(gè)伏打電池,并用來(lái)研究電流的生理學(xué)的和醫療的效用。利用這一裝置,他成功地使一位殘疾人的一只病手恢復了靈活性。對這些實(shí)驗的體會(huì )成了他博士論文的基礎。1802年5月,貝采里烏斯在烏普薩拉大學(xué)進(jìn)行了公開(kāi)的博士學(xué)位論文答辯,因而完成了獲得醫學(xué)博士學(xué)位所需的一切。同一年,瑞典皇家醫學(xué)會(huì )任命了剛滿(mǎn)23歲的貝采里烏斯為斯德哥爾摩醫學(xué)院醫學(xué)和藥學(xué)講師。從此,他開(kāi)始了自己的教學(xué)生涯。
1807年,28歲的貝采里烏斯被任命為化學(xué)和藥學(xué)教授。此時(shí)他所任教的醫學(xué)院醫療系只有三個(gè)教授,因此,每個(gè)教授要開(kāi)好幾門(mén)課。貝采里烏斯開(kāi)的是醫學(xué)、植物學(xué)和藥學(xué)的課程,不久以后他又開(kāi)了化學(xué)課。在一開(kāi)始,他的藥學(xué)課很受學(xué)生們的歡迎,但來(lái)聽(tīng)他的化學(xué)課的人卻是寥寥無(wú)幾。這是因為,在當時(shí)的化學(xué)教授們講課時(shí)只注重口頭講述而通常不進(jìn)行任何演示和實(shí)驗。這種化學(xué)教學(xué)法在許多大學(xué)中是有傳統性的。只用口頭評說(shuō)各種物質(zhì)的性質(zhì)和組成,卻不作化學(xué)反應的直觀(guān)實(shí)驗,不僅對于講授來(lái)說(shuō)是很困難的,就是對于學(xué)生們來(lái)說(shuō),這樣抽象的化學(xué)課也是十分枯燥難懂的。因此化學(xué)課不受歡迎也就可想而知了。
貝采里烏斯力圖改變這種局面。他在講課中大大增加了實(shí)驗次數,把直觀(guān)的化學(xué)實(shí)驗引入了課堂教學(xué)之中。不久,他上化學(xué)課的教室就逐漸擠滿(mǎn)了前來(lái)聽(tīng)課的學(xué)生。他的這種化學(xué)教學(xué)法也很快被其它許多大學(xué)所采用。在進(jìn)行緊張的教學(xué)活動(dòng)的同時(shí),貝采里烏斯也積極地投入到科研活動(dòng)中。1802年,他進(jìn)行了電化學(xué)的研究,1803年2月,他將研究成果總結成一篇論文,這篇論文包括了貝采里烏斯以后提出的電化學(xué)理論的全部基本原理。同一年,貝采里烏斯與本國化學(xué)家赫新格爾在進(jìn)行化合物分解的研究過(guò)程中,共同發(fā)現了化學(xué)新元素鈰,同時(shí)也精確地測定了這種新物質(zhì)的性質(zhì)。就這樣,在此以前默默無(wú)聞的24歲的雅各布·貝采里烏斯在化學(xué)界出了名。
期刊書(shū)籍
1806―1818年,貝采里烏斯與赫新格爾編輯出版了期刊《物理、化學(xué)和礦物學(xué)叢刊》,這本刊物在物理學(xué)、化學(xué)界的影響日益加深,貝采里烏斯也經(jīng)常在這一刊物上發(fā)表自己的各種研究成果。 在1806年,貝采里烏斯自己動(dòng)手編寫(xiě)了生理化學(xué)教科書(shū)。就在這一年,他第一次把“有機化學(xué)”的概念引入了教學(xué)之中。1808年,他著(zhù)手編寫(xiě)了《化學(xué)教科書(shū)》一書(shū),這是日后許多國家的幾代化學(xué)家都學(xué)過(guò)的一部教科書(shū),對科學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。從1807年開(kāi)始,在以后的6年中,他還進(jìn)行了測定各種鹽、酸、氧化物與其他物質(zhì)組成的基礎的研究。
由于貝采里烏斯對科學(xué)界與教育界的貢獻巨大,在1808年,他被選舉為瑞典科學(xué)院院士,1810年又被選舉為瑞典科學(xué)院院長(cháng)。工作繁重的貝采里烏斯對于這種種的榮譽(yù)并沒(méi)有看得太重,他依然腳踏實(shí)地地進(jìn)行自己的科研與教學(xué)工作。
作為一位科學(xué)工作者,貝采里烏斯非常注意了解世界各國最新的科學(xué)研究進(jìn)展,他積極與外國科學(xué)家們進(jìn)行不斷的聯(lián)系,這進(jìn)一步擴展了他科學(xué)觀(guān)點(diǎn)的廣度與深度。還是在科學(xué)活動(dòng)的初期,他就已經(jīng)同許多著(zhù)名的學(xué)者,比如法國的貝爾托勒、英國的戴維等人建立了通信聯(lián)系。1812年夏,貝采里烏斯應英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)戴維的邀請,訪(fǎng)問(wèn)了英國皇家學(xué)會(huì ),通過(guò)戴維的介紹,他還結識了學(xué)會(huì )的許多杰出的代表人物。在以后的5個(gè)月中,貝采里烏斯與戴維進(jìn)行了共同的化學(xué)研究,取得了許多共識,并且互相糾正了對方的一些錯誤觀(guān)點(diǎn),進(jìn)一步加深了他與戴維的學(xué)術(shù)聯(lián)系。1818年春天,貝采里烏斯由于過(guò)度疲勞而生病了,醫生和朋友們都建議他能夠暫時(shí)停止化學(xué)研究,到外國進(jìn)行旅行療養。他聽(tīng)從了勸告,作了長(cháng)時(shí)間的出國旅行,訪(fǎng)問(wèn)了英國、法國、瑞士和德國。旅行期間,他又結識了歐洲的許多大學(xué)者。他在法國巴黎呆了10個(gè)月,與法國學(xué)者們相互交流了研究課題,貝采里烏斯從中得到了許多非常有益的啟示。1820年10月,他回到了斯德哥爾摩,又開(kāi)始了新的科學(xué)研究。
此時(shí)的貝采里烏斯,已經(jīng)成為世界著(zhù)名的學(xué)者。他研究的范圍極廣,化學(xué)上的大問(wèn)題幾乎沒(méi)有一個(gè)沒(méi)有參加研究過(guò)。
為了更好地總結當時(shí)科學(xué)的發(fā)展情況,從1821年開(kāi)始,他著(zhù)手出版《物理、化學(xué)進(jìn)展年報》。直到他逝世,年報一共出版了27期,這些年報是19世紀上半期有關(guān)化學(xué)、物理學(xué)和礦物學(xué)方面最具權威性的文摘性刊物。
貝采里烏斯在著(zhù)手出版年報時(shí),還給自己提出了廣泛宣傳科學(xué)成就的崇高目標,他認為,他的努力將一定能夠促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展并有助于增進(jìn)人民的福利。他在年報第一期中以科學(xué)院的名義寫(xiě)道:“靠這些關(guān)于科學(xué)的論文或報告的繼續出版,國家的知識階層就有可能達到它的最終目的――這就是更進(jìn)一步地認識人類(lèi)知識的進(jìn)步,更加重視實(shí)用科學(xué)的研究,從而更廣泛地把他們的研究成果應用到普通的、有利于勞動(dòng)者的技藝和工藝中去,這樣就一定能夠促進(jìn)生產(chǎn)的繁榮和勞動(dòng)者生活水平的提高?!?/p>
貝采里烏斯給自己提出的第二個(gè)任務(wù)是,通過(guò)這個(gè)文摘性刊物把各國科學(xué)家的力量聯(lián)合起來(lái),促進(jìn)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。他指出,年報的出版不僅有利于對已作過(guò)的工作進(jìn)行總結,而且還可以針對某個(gè)新的課題進(jìn)行研究。
《年報》一共出版了27期,每期都是厚厚的一本,最多的一期達到800頁(yè)正文。在編輯《年報》時(shí),貝采里烏斯不僅僅只是摘錄浩繁的科學(xué)論著(zhù),他力求把其中對科學(xué)發(fā)展最重要的論著(zhù)挑選出來(lái)。他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)這樣的一段話(huà):“從科學(xué)園地中采摘的果實(shí),正如同農人的收獲一樣,常常是工作、幸運與有利的機遇的共同產(chǎn)物。與前者有聯(lián)系的只是在日常中收集事實(shí),所以科學(xué)向前推進(jìn)總是緩慢的??茖W(xué)有時(shí)也會(huì )邁出比平常大的步伐,在大多數情況下,這種步伐都是很好地利用了機遇的結果,有時(shí)也是罕見(jiàn)的天才的出色研究的結果。像愛(ài)爾斯捷特發(fā)現的電磁效應;紀比克研究的熱電現象;法拉第發(fā)現的電磁旋光;密克爾力特發(fā)現物體的同晶現象;德伯萊涅爾發(fā)現鉑具有在常溫下引起氣化合直至發(fā)火的性質(zhì)……這一切都是科學(xué)邁出的極為罕見(jiàn)的巨大步伐?!?/p>
發(fā)現元素
一八〇七年,斯德哥爾摩大學(xué)的醫學(xué)系需要一位能教化學(xué)的講師,他去申請立刻被錄取。貝采利烏斯才知道他無(wú)意中發(fā)現的新元素,是一件很重要的學(xué)術(shù)成就。一八〇八年,他為學(xué)生寫(xiě)了一本化學(xué)課本,一改再改,十五年以后才拿出去出版,這本書(shū)后來(lái)被譯成法文、德文、英文,在歐美各大學(xué)廣被使用。
一八〇八年,貝采利烏斯分析血液,發(fā)現血紅素含鐵,又分析各種食物,發(fā)現菠菜中含有大量的鐵,因此他建議多吃菠菜可以增進(jìn)體力,并促進(jìn)血液的產(chǎn)生。這個(gè)研究成果當時(shí)被很多人譏笑:菠菜是綠色的,血液是紅色的,吃綠色的怎能補紅色的?貝采利烏斯沒(méi)有爭辯什么,他繼續研究生理代謝的化學(xué)反應。他不知道他已開(kāi)啟了一個(gè)重要的學(xué)科生理化學(xué)。一八〇五年,他寫(xiě)道:人類(lèi)大腦的功能是大自然界最大的奧秘,許多化學(xué)作用參與其間,只要有一個(gè)化學(xué)作用出問(wèn)題,人就會(huì )瘋掉;每當解開(kāi)大腦中一個(gè)小小的化學(xué)反應,就是我邁向認識上帝的一大步。
不久,貝采利烏斯提出:導致肌肉的酸痛是乳酸,不是醋酸。他又發(fā)現乳酸有光學(xué)上左旋與右旋的差別,這種分子有一樣的分子式,但有不同的排列結構,他就稱(chēng)為同分異構物(isomerism)。一八一七年,他在冶鉛礦爐的地下殘渣中,分析出一種新的元素,他命名為硒(Selenium),這個(gè)字的原意是月亮,因為硒是從礦渣中區分出來(lái)的,如同月亮是從地球分出一般。后來(lái)他又從挪威南部勒峰島上所產(chǎn)的黑色花崗石中發(fā)現一種新元素,就為其取名為釷(Thorium)。
一八一八年,貝采利烏斯提出他最有名的研究成果原子量訂定。當他研究各種元素的氧化物時(shí),發(fā)現各元素有一定的重量、比例去組成各種不同的物質(zhì),他以每摩爾的氧原子有十六克重為基礎,定出四十五種已知元素的原子量。一八二六年,他以拉丁文訂下各種原子的符號,并且排出原子量表,這是最早的原子量確定與其周期表。為什么化學(xué)元素要用拉丁文?貝采利烏斯認為:日常用字會(huì )隨時(shí)間而改變其用詞的涵義,非口語(yǔ)的拉丁文反而能留下原來(lái)的涵義。
晚年生活
貝采利烏斯畢生專(zhuān)心致力于科學(xué)事業(yè),他56歲才初婚。他的妻子伊麗莎白(Elisabeth Poppius) 當時(shí)年僅24歲,是瑞典國務(wù)大臣波皮烏斯( Poppius)的一位千金,婚前貝采里烏斯被授于男爵爵位,結婚時(shí),他們舉行了豪華的婚禮。政府官員、科學(xué)家、社會(huì )名流以及他的學(xué)生們都來(lái)向他們表示祝賀?;楹?,貝采利烏斯繼續埋頭于科研工作。他一邊在大學(xué)里講課,一邊呆在實(shí)驗室工作,并抽空編寫(xiě)《年度述評》1836年,他還在《物理學(xué)與化學(xué)年鑒》雜志上發(fā)表了一篇論文,首次提出化學(xué)反應中使用的“催化”與“催化劑”概念;又是他,1841年第一個(gè)提出了“同素異形”的術(shù)語(yǔ)。即使貝采利烏斯的化學(xué)成就已經(jīng)名聞國際,但是他在經(jīng)濟上還是非常的拮據。他長(cháng)期居住在一間地下室里,房間已經(jīng)夠小了,還不時(shí)有些學(xué)生來(lái)與他討論功課,晚上太晚了就借睡在客廳里。貝采利烏斯睡覺(jué)時(shí)鼾聲很大,不過(guò)這些學(xué)生習以為常。貝采利烏斯的妻子波比爾(ElisabethPoppius),是他教會(huì )牧師的女兒。當新娘子蜜月歸來(lái),隨即發(fā)現丈夫的家幾乎是座乞丐屋,二十多個(gè)學(xué)生睡臥在每個(gè)角落,未清的碗盤(pán)、衣服高高地堆疊著(zhù),一對新人得一同動(dòng)手清理。
這對夫妻后來(lái)沒(méi)有孩子,他們就把學(xué)生當孩子養。這些學(xué)生中有好多日后成了杰出的化學(xué)家,例如第一個(gè)合成尿素的維勒(Wohler)、在鐵礦中發(fā)現新元素鋰(lithium)的亞維森(Arfwedson)、發(fā)現新元素釩(vanadium)的沙弗斯頓(Sefstrom)、發(fā)現新元素鑭(lanthanum)的孟珊樂(lè )(Mosander)、發(fā)現新元素鈥(holmium)與銩(thulium)的尼爾遜(Nilsson)等。
貝采利烏斯寫(xiě)道:在我的眼中,學(xué)生比任何成就更重要。至于我,我只要睡醒時(shí)看到頭上有天花板,腳下有地板就滿(mǎn)足了。
貝采利烏斯晚年時(shí),在瑞典皇家科學(xué)院發(fā)表的最后一次演講說(shuō)道:我對上帝充滿(mǎn)了感恩,我覺(jué)得自己是最幸福的一個(gè)男人。他死于一八四八年八月七日。由于長(cháng)期緊張地工作和經(jīng)常接觸有毒化學(xué)藥品,貝采利烏斯的健康遭受很大損傷,積勞成疾,于1848年8月7日,在斯德哥爾摩病逝,享年69歲。瑞典科學(xué)院和瑞典政府為他舉行了隆重的葬禮。
研究領(lǐng)域
①在發(fā)展原子論方面,永斯·雅各布·貝采利烏斯認為,為了確立原子學(xué)說(shuō)首先應以最大的精確度測出盡可能多的元素的原子量。1814年他發(fā)表了包含41種元素的原子量表,1818年增加到45種元素,1826年增加到50種元素。后一張表實(shí)際上同現在的數值一樣(除了堿金屬和銀的數值是現代數值的2倍)。他發(fā)現了幾種新元素:鈰(1803)、硒(1817)、釷(1828)。他還提出了新的元素符號體系,沿用至今。
②在電化學(xué)方面,永斯·雅各布·貝采利烏斯1814年提出了電化二元論:化合物都是由兩種電性質(zhì)不同(即帶正電荷和負電荷)的組分構成的,開(kāi)創(chuàng )了對分子中各原子間相互關(guān)系的探索。在研究金屬和非金屬的特性,以及解釋無(wú)機化合物性質(zhì)和制備過(guò)程方面獲得成功。
③在有機化學(xué)方面,永斯·雅各布·貝采利烏斯在1806年最早提出“有機化學(xué)”這個(gè)名稱(chēng)。他發(fā)現了外消旋酒石酸,并由于它與酒石酸有相同的化學(xué)組成,但有不同的物理性質(zhì)而認識到同分異構現象,并命名。1835年他發(fā)現了催化作用,并命名。
④在分析化學(xué)方面,永斯·雅各布·貝采利烏斯創(chuàng )始了重量分析。永斯·雅各布·貝采利烏斯最早分離出硅(1810)、鉭(1824)和鋯(1824);詳盡地研究了碲的化合物(1834)和稀有金屬(釩、鉬、鎢等)的化合物。他大大改進(jìn)了分析方法(使用橡皮管、水浴、干燥器、洗瓶、濾紙、吹管分析)和燃燒分析方法(1814)。
元素符號
貝采利烏斯在化學(xué)領(lǐng)域中影響最大的,是他首先倡導以元素符號來(lái)代表各種化學(xué)元素。他提出,用化學(xué)元素的拉丁文名表示元素。如果第一個(gè)字母相同,就用前兩個(gè)字母加以區別。例如:Na與Ne、Ca與Cd、Au與Al……等。這就是一直沿用至今的化學(xué)元素符號系統。他的元素符號系統,公開(kāi)發(fā)表在1813年由湯姆遜主編的《哲學(xué)年鑒》上。一年以后,在同一刊物上,他又撰文論述了化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)規則。他把各種原子的數目以數字標在元素符號的右上角。例如CO2、SO2、H2O……等等。貝采利烏斯關(guān)于元素符號及化學(xué)式的表示方法,遠比道爾頓等人以往用小圓圈表示的方法簡(jiǎn)便、明確,因此,很快地就被科學(xué)界接受了。
同分異構
貝采利烏斯還是開(kāi)創(chuàng )有機化學(xué)研究領(lǐng)域的杰出化學(xué)家。1814年貝采利烏斯通過(guò)精確的實(shí)驗證實(shí),有機物也遵守定組成定律。這就開(kāi)始了對有機物的深入研究。他最早引用了“有機化學(xué)”概念。但由于當時(shí)科學(xué)條件限制,有機化學(xué)研究的對象只能是從天然動(dòng)植物有機體中提取的有機物,即只能從有機物制造有機物。這給了人們一種錯覺(jué),似乎有機物均屬“有生機之物”或“有生命之物”,并只有在一種非物質(zhì)的“生命力”的作用下才能形成,而不能在實(shí)驗室里用化學(xué)方法合成。顯然,這種“生命力論”及貝采利烏斯的電化二元論,都束縛了有機化學(xué)的發(fā)展。但是,當1828年維勒人工合成尿素之后,貝采利烏斯受到極大啟發(fā),他想到自己也曾發(fā)現過(guò)雷酸銀和氰酸銀,這是兩種組成相同而性質(zhì)不同的物質(zhì),當時(shí)誤認是由于實(shí)驗誤差造成的。在維勒之后,他發(fā)現酒石酸和葡萄酸也有類(lèi)似情況,于是他認為必須提出一個(gè)新概念。他說(shuō):“我建議把相同組成而不同性質(zhì)的物質(zhì)稱(chēng)為‘同分異構’的物質(zhì)”。同分異構現象的發(fā)現以及從理論上的闡明,是在物質(zhì)組成和緒構理論發(fā)展中邁出的重要一步,它開(kāi)始了分子結構問(wèn)題的研究,促進(jìn)了有機化學(xué)的發(fā)展。
電化二元論
關(guān)于化學(xué)親合力的研究,使貝采利烏斯建立起電化二元論的學(xué)說(shuō),貝采利烏斯早年對電解過(guò)程做過(guò)仔細考察,特別是電解槽兩極的電荷相反,電荷之間的吸引和排斥給他留下了深刻印象,促使他決心應用電學(xué)的上述觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析化合物組成和化學(xué)反應的機理。經(jīng)過(guò)更多的實(shí)驗考察后,他于1811年,從電學(xué)的角度出發(fā),提出一個(gè)被認為更合理的化學(xué)親合力理論,即他的電化二元論。他根據電學(xué)中的二元性和實(shí)驗證明的鹽能被電流分解為堿和酸的事實(shí),把酸堿的概念與電的極性聯(lián)系起來(lái),認為堿是由金屬的氧化物形成,它帶陽(yáng)電:非金屬的氧化物帶陰電,能形成酸,在這兩種氧化物之間,也有引力在起作用,相互作用的結果形成鹽。例如氧化鈣帶陽(yáng)電,二氧化碳帶陰電,二者相互作用時(shí)形成碳酸鈣。然后他又將這種極性推廣到元素上面,他設想,每個(gè)原子都帶有正負兩種電荷,氧是負電性最強的元素,鉀是正電性最強的元素,其它元素按其負電性(或正電性)的強弱介于二者之間。元素間之所以能相互作用,是由于它們帶相反電荷相互吸引。例如負電性最強的元素氧被其它元素所吸引,從而同它們化合。但是,這樣形成的氧化物卻不是中性的,它們也帶電。因為不等量的電荷是無(wú)法完全中和的。因此,如前所述,金屬的氧化物帶陽(yáng)電,非金屬的氧化物帶陰電。按照貝采利烏斯的假定,物質(zhì)總是帶電荷的,即使化合以后仍帶電荷,物質(zhì)相互作用的親合力就是電的吸引力。把電看作是物質(zhì)粒子的本性,這種認識比戴維只停留在表象的認識深刻得多。貝采利烏斯把物質(zhì)的化學(xué)性和電性都統一在同一的物質(zhì)屬性?xún)?,通過(guò)物質(zhì)的電性變化來(lái)認識物質(zhì)的化學(xué)變化,把這兩種變化有機地聯(lián)系起來(lái),這是對化學(xué)物質(zhì)、對化學(xué)過(guò)程的認識的一個(gè)重要的思想發(fā)展。
電化二元論基本符合電解的實(shí)際過(guò)程,又對使鹽類(lèi)結合、酸堿中和作用的親合力概念作了較滿(mǎn)意的解釋。這個(gè)理論簡(jiǎn)單明了,能說(shuō)明許多化學(xué)現象,化學(xué)家們極易理解它。所以這一理論很快成為贏(yíng)得絕大多數化學(xué)家贊同的流行理論。后來(lái),隨著(zhù)有機化學(xué)的發(fā)展,特別是在研究取代反應中,電化二元論才逐步地顯露出它本身的缺陷,受到了人們的批評,代之出現了新的學(xué)說(shuō)。
測定原子量
貝采利烏斯是當時(shí)最著(zhù)名的分析化學(xué)家之一。他在測定原子量時(shí),把許多新的分析方法、新試劑和新儀器設備引進(jìn)分析化學(xué)中來(lái),使定量分析的精確度空前提高。他對各種分析操作進(jìn)行過(guò)細致的研究與改進(jìn)。例如他曾指出,漏斗的錐角60度時(shí)過(guò)濾速度最快,而且濾紙不能高出漏斗,否則溶劑在濾紙邊緣會(huì )很快蒸發(fā),使沉淀難以洗凈。貝采利烏斯對礦物學(xué)做過(guò)長(cháng)期系統的研究。他在對礦物進(jìn)行定量的全分析時(shí),發(fā)現其中大部分是“硅質(zhì)”(硅石)。硅質(zhì)與其他金屬的氧化物緒合成化合物,就是礦物的主要成分。貝采利烏斯把含有這種化合物的礦物,取名為“硅酸鹽”。并對各種硅酸按其組成做了分類(lèi),這種分類(lèi)沿用至今。1814年他發(fā)表了關(guān)于礦物新的純化學(xué)分類(lèi)法的論文,引起學(xué)術(shù)界極大重視,立即被譯為英文和德文。同時(shí)在礦物研究中,他還發(fā)現過(guò)一些新元素。例如1803年發(fā)現鈰;1817年發(fā)現了硒;1828年發(fā)現釷。另外還發(fā)現了硅、鈁、鉭、鍺等等。
個(gè)人成就
貝采利烏斯著(zhù)有《化學(xué)教程》(2卷,1808~1812)和《電的化學(xué)作用和化學(xué)比例理論》(1814)。 貝采利烏斯還是一位化學(xué)教育家。他十分重視化學(xué)人才的培養。他曾編著(zhù)化學(xué)教科書(shū)共三卷,于1816年初版后不久,即被譯成法文和德文。在貝采利烏斯生前,該書(shū)在瑞典曾印行過(guò)五版。它是一部最完整、最系統和最通俗的化學(xué)教科書(shū)。在長(cháng)達30多年間,成千上萬(wàn)的青年化學(xué)家們都讀過(guò)該書(shū)。貝采利烏斯以其廣博的知識和正確評價(jià)實(shí)驗數據的洞察力吸引著(zhù)科學(xué)家們。他總是不斷地改造舊方法,創(chuàng )造新方法,并且毫不隱瞞地把自己的所有成就都寫(xiě)迸教科書(shū)里,給青年學(xué)者們鋪成了前進(jìn)的坦途。維勒等一大批化學(xué)家都曾師承于貝采利烏斯,他是當時(shí)國際上公認的化學(xué)權威之一。
主要著(zhù)作
1、《化學(xué)教程》
2、《生理化學(xué)》
3、《年度述評》
4、《電的化學(xué)作用和化學(xué)比例理論》
免責聲明:本站詞條系由網(wǎng)友創(chuàng )建、編輯和維護,內容僅供參考。
以上內容均為商業(yè)內容展示,僅供參考,不具備專(zhuān)業(yè)問(wèn)題解決服務(wù),
如果您需要解決具體問(wèn)題(尤其在法律、醫學(xué)等領(lǐng)域),建議您咨詢(xún)相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士。
如您發(fā)現詞條內容涉嫌侵權,請通過(guò) 948026894@qq.com 與我們聯(lián)系進(jìn)行刪除處理!

