永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 生平簡(jiǎn)介
柏濟(jì)力阿斯出身貧寒,自幼在逆境中生活與成長(zhǎng)。其父是一位小學(xué)校長(zhǎng),在他出世不久,父親就故去了。孤兒寡母生活艱難,母親帶著他改嫁了。后來(lái),母親與繼父又生了一個(gè)小弟弟,取名斯文,時(shí)隔不久,一生坎坷的母親又與世長(zhǎng)辭。母親死后,繼父對(duì)這兩個(gè)年幼的兒子毫不關(guān)心。因此,這一對(duì)異父同母的小兄弟實(shí)際上成了流浪兒。俗話(huà)說(shuō):寒門(mén)生貴子。柏濟(jì)力阿斯從小就聰明過(guò)人,他沒(méi)有上學(xué)的優(yōu)越條件,卻能堅(jiān)持刻苦自學(xué)。成年以后,他和弟弟一起來(lái)到了烏普薩拉,他們一邊干活謀生,一邊堅(jiān)持自學(xué)。他曾到醫(yī)院里去給醫(yī)生當(dāng)助手,還給人補(bǔ)過(guò)課。節(jié)衣縮食、勤儉生活使他積蓄下了點(diǎn)錢(qián)。利用這點(diǎn)錢(qián)他進(jìn)入烏普薩拉大學(xué)讀書(shū)。在大學(xué)里他學(xué)的是醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè),但在學(xué)習(xí)中對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了特別的興趣。他有意地結(jié)識(shí)了該大學(xué)的著名化學(xué)家約翰·阿夫采利烏斯教授。柏濟(jì)力阿斯強(qiáng)烈的求知欲和刻苦奮進(jìn)的精神,深深地感動(dòng)了這位名教授。他破例允許這名寒門(mén)弟子在實(shí)驗(yàn)室里自由地做各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)。柏濟(jì)力阿斯充分地利用老師提供的這一優(yōu)越條件,不僅做了電流對(duì)動(dòng)物的作用的奇妙實(shí)驗(yàn),還重點(diǎn)地分析了礦泉水。他的工作受到教授的細(xì)心指導(dǎo)和熱情幫助。在此幾年前,他在醫(yī)院里擔(dān)任醫(yī)生助手時(shí),曾對(duì)礦泉水做過(guò)一些研究。如今,在教授的指點(diǎn)下,柏濟(jì)力阿斯首先想把過(guò)去的那些分析結(jié)果重新通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一次,并盡量地加以完善。再?gòu)睦碚撋霞右愿爬,提出自己的?jiàn)解,寫(xiě)成論文,用以攻取博士學(xué)位于1302年,他如愿以?xún),以他?duì)礦泉水的出色研究榮獲了醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。時(shí)隔不久,他到首都斯德哥爾摩當(dāng)了外科醫(yī)學(xué)學(xué)校的一名普通助教,但這是一個(gè)沒(méi)有工資報(bào)酬的職務(wù)。固為按照當(dāng)時(shí)瑞典流行的制度,助教需要工作上幾年以后,校方認(rèn)為能夠一心一意地工作時(shí),方能得到一個(gè)有報(bào)酬的空缺職務(wù)。為了維持生活和繼續(xù)從事科學(xué)研究,柏濟(jì)力阿斯被介紹到一個(gè)大礦場(chǎng)主希津格爾家。他住在這里,同具有旺盛求知欲的希津格爾先生一起從事研究工作。他們對(duì)礦物進(jìn)行化學(xué)分析,還研究一些感興趣的化學(xué)理論問(wèn)題。在希津格爾先生住宅的底層,設(shè)有專(zhuān)用的實(shí)驗(yàn)室,它的規(guī)模不大,但設(shè)備俱全,應(yīng)有盡有。這期間,柏濟(jì)力阿斯在研究中首次發(fā)現(xiàn)了金屬鈰。直到1806年5月,他被任命為化學(xué)講師,生活費(fèi)用才算有了保障,在27歲的時(shí)候給束了那段漂泊不定的生活。減輕了生活壓力和精神負(fù)擔(dān),貝采里烏斯精力更加充沛。每天除了在實(shí)驗(yàn)室緊張地工作外,他還抽空編寫(xiě)了《生理化學(xué)》教科書(shū)。
為了研究和著書(shū)立說(shuō),柏濟(jì)力阿斯查閱了大量的化學(xué)資料。在查看文獻(xiàn)時(shí),他閱讀了英國(guó)化學(xué)家道爾頓的一些論文,其內(nèi)容主要是關(guān)于原子論和為確定原子量而做的一些初步實(shí)驗(yàn)等。他擁護(hù)原子淪,認(rèn)為道爾頓的思想有著巨大的發(fā)展前途。他成了道爾頓的忠實(shí)信徒,但又覺(jué)得包括道爾頓在內(nèi)的許多人,在文章中所引用的材料是不充分的。他認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行更深入的測(cè)定工作,以求得各種元素原子量的真實(shí)值。
1807年,柏濟(jì)力阿斯被任命為斯德哥爾摩大學(xué)教授。一年后又當(dāng)選為瑞典科學(xué)院院士。1810年,他還擔(dān)任了卡羅林外科醫(yī)學(xué)院的化學(xué)與制藥學(xué)教研室主任。從此,他連續(xù)進(jìn)行了20年的原子量研究工作。在1810~1830年間柏濟(jì)力阿斯先把許多科學(xué)家的研究成果做了比較,確認(rèn)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的,測(cè)得氧的原子量是16。隨后他又以氧作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定其它元素的原子量,從而使原子量的測(cè)定工作大大地簡(jiǎn)化了。他對(duì)當(dāng)時(shí)已知40多種元素的2千多種單質(zhì)或化合物進(jìn)行了分析克服重重困難,終于取得了驚人的成果。1814年,他發(fā)表了第一個(gè)原子量表。1818年:柏濟(jì)力阿斯所分析的數(shù)據(jù)更加豐富,更加精確,第二個(gè)原子量表內(nèi)已列入47種元素。只是由于計(jì)算原則未變,使某些元素的原子量較實(shí)際值高了一倍到幾倍。1826年,他發(fā)表的第三個(gè)原子量表、已全部完成了元素原子量的測(cè)定工作。除個(gè)別元素(如銀、鉀和鈉)的原子量以外,幾乎與現(xiàn)代值一樣。到1830時(shí),柏濟(jì)力阿斯已重新列出一張?jiān)恿勘,表上的原子量與現(xiàn)在所用的就完全相同了。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 工作領(lǐng)域
①在發(fā)展原子論方面,柏濟(jì)力阿斯認(rèn)為,為了確立原子學(xué)說(shuō)首先應(yīng)以最大的精確度測(cè)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(xiàn)在的數(shù)值一樣(除了堿金屬和銀的數(shù)值是現(xiàn)代數(shù)值的2倍)。他發(fā)現(xiàn)了幾種新元素:鈰(1803)、硒(1817)、釷(1828)。他還提出了新的元素符號(hào)體系,沿用至今。
②在電化學(xué)方面,柏濟(jì)力阿斯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(fù)電荷)的組分構(gòu)成的,開(kāi)創(chuàng)了對(duì)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(jī)化合物性質(zhì)和制備過(guò)程方面獲得成功。
③在有機(jī)化學(xué)方面,柏濟(jì)力阿斯在1806年最早提出“有機(jī)化學(xué)”這個(gè)名稱(chēng)。他發(fā)現(xiàn)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(rèn)識(shí)到同分異構(gòu)現(xiàn)象,并命名。1835年他發(fā)現(xiàn)了催化作用,并命名。
④在分析化學(xué)方面,柏濟(jì)力阿斯創(chuàng)始了重量分析。他最早分離出硅(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)。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 元素符號(hào)
柏濟(jì)力阿斯在化學(xué)領(lǐng)域中影幀大的勛,是他首先倡導(dǎo)以元素符號(hào)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(qū)別。例如:Na與Ne、Ca與Cd、Au與A1……等。這就是一直沿用至今的化學(xué)元素符號(hào)系統(tǒng)。他的元素符號(hào)系統(tǒng),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(guī)則。他把各種原子的數(shù)目以數(shù)字標(biāo)在元素符號(hào)的右上角。例如CO2、SO2、H20……等等。柏濟(jì)力阿斯關(guān)于元素符號(hào)及化學(xué)式的表示方法,遠(yuǎn)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。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 同分異構(gòu)
柏濟(jì)力阿斯還是開(kāi)創(chuàng)有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域的杰出化學(xué)家。1814年柏濟(jì)力阿斯通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)證實(shí),有機(jī)物也遵守定組成定律。這就開(kāi)始了對(duì)有機(jī)物的深入研究。他最早引用了“有機(jī)化學(xué)”概念。但由于當(dāng)時(shí)科學(xué)條件限制,有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象只能是從天然動(dòng)植物有機(jī)體中提取的有機(jī)物,即只能從有機(jī)物制造有機(jī)物。這給了人們一種錯(cuò)覺(jué),似乎有機(jī)物均屬“有生機(jī)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(yàn)室里用化學(xué)方法合成。顯然,這種“生命力論”及柏濟(jì)力阿斯的電化二元論,都束縛了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。但是,當(dāng)1828年維勒人工合成尿素之后,柏濟(jì)力阿斯受到極大啟發(fā),他想到自己也曾發(fā)現(xiàn)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(dāng)時(shí)誤認(rèn)是由于實(shí)驗(yàn)誤差造成的。在維勒之后,他發(fā)現(xiàn)酒石酸和葡萄酸也有類(lèi)似情況,于是他認(rèn)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(gòu)’的物質(zhì)”。同分異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)以及從理論上的闡明,是在物質(zhì)組成和緒構(gòu)理論發(fā)展中邁出的重要一步,它開(kāi)始了分子結(jié)構(gòu)問(wèn)題的研究,促進(jìn)了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 電化二元論
關(guān)于化學(xué)親合力的研究,使柏濟(jì)力阿斯建立起電化二元論的學(xué)說(shuō),柏濟(jì)力阿斯早年對(duì)電解過(guò)程做過(guò)仔細(xì)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(yīng)用電學(xué)的上述觀(guān)點(diǎn)來(lái)分
析化合物組戌和化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。經(jīng)過(guò)更多的實(shí)驗(yàn)考察后,他于1811年,從電學(xué)的角度出發(fā),提出一個(gè)被認(rèn)為更合理的化學(xué)親合力理論,即他的電化二元論。他根據(jù)電學(xué)中的二元性和實(shí)驗(yàn)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(rèn)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(jié)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(shè)想,每個(gè)原子都帶有正負(fù)兩種電荷,氧是負(fù)電性最強(qiáng)的元素,鉀是正電性最強(qiáng)的元素,其它元素按其負(fù)電性(或正電性)的強(qiáng)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(fù)電性最強(qiáng)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?yàn)椴坏攘康碾姾墒菬o(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。按照柏濟(jì)力阿斯的假定,柏濟(jì)力阿斯總是帶電荷的,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(rèn)識(shí)比戴維只停留在表象的認(rèn)識(shí)深刻得多。柏濟(jì)力阿斯把物質(zhì)的化學(xué)性和電性都統(tǒng)一在同一的物質(zhì)屬性?xún)?nèi),通過(guò)物質(zhì)的電性變化來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的化學(xué)變化,把這兩種變化有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),這是對(duì)化學(xué)物質(zhì)、對(duì)化學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)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,叉對(duì)使鹽類(lèi)結(jié)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(xiàn)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(shù)化學(xué)家贊同的流行理論。后來(lái),隨著有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,特別是在研究取代反應(yīng)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(píng),代之出現(xiàn)了新的學(xué)說(shuō)。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 測(cè)定原子量
柏濟(jì)力阿斯是當(dāng)時(shí)最著名的分析化學(xué)家之一。他在測(cè)定原子量時(shí),把許多新的分析方法、新試劑和新儀器設(shè)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(duì)各種分析操作進(jìn)行過(guò)細(xì)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。柏濟(jì)力阿斯對(duì)礦物學(xué)做過(guò)長(zhǎng)期系統(tǒng)的研究。他在對(duì)礦物進(jìn)行定量的全分析時(shí),發(fā)現(xiàn)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。柏濟(jì)力阿斯把含有這種化合物的礦物,取名為“硅酸鹽”。并對(duì)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(xiàn)過(guò)一些新元素。例如1803年發(fā)現(xiàn)鈰;1817年發(fā)現(xiàn)了硒;1828年發(fā)現(xiàn)釷。另外還發(fā)現(xiàn)了硅、鈁、鉭、鍺等等。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 化學(xué)教育家
柏濟(jì)力阿斯還是一位偉大的化學(xué)教育家。他十分重視化學(xué)人才的培養(yǎng)。他曾編著化學(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。在柏濟(jì)力阿斯生前,該書(shū)在瑞典曾印行過(guò)五版。它是一部最完整、最系統(tǒng)和最通俗的化學(xué)教科書(shū)。在長(zhǎng)達(dá)30多年間,成千上萬(wàn)的青年化學(xué)家們都讀過(guò)該書(shū)。柏濟(jì)力阿斯以其廣博的知識(shí)和正確評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的洞察力吸引著科學(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)家都曾師承于柏濟(jì)力阿斯,他是當(dāng)時(shí)國(guó)際上公認(rèn)的化學(xué)權(quán)威之一。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 晚年的生活
柏濟(jì)力阿斯畢生專(zhuān)心致力于科學(xué)事業(yè),他56歲才初婚。他的妻子約翰娜當(dāng)時(shí)年僅24歲,是瑞典國(guó)務(wù)大臣波皮烏斯的一位千金,婚前貝采里烏斯被授于男爵爵位,結(jié)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;楹螅貪(jì)力阿斯繼續(xù)埋頭于科研工作。他一邊在大學(xué)里講課,一邊呆在實(shí)驗(yàn)室工作,并抽空編寫(xiě)《年度述評(píng)》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(yīng)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)。由于長(zhǎng)期緊張地工作和經(jīng)常接觸有毒化學(xué)藥品,柏濟(jì)力阿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。他的逝世,不僅是瑞典人民的巨大損失,也是國(guó)際化學(xué)界的一大不幸。瑞典科學(xué)院和瑞典政府為他舉行了隆重的葬禮。
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 主要著作
1:《化學(xué)教程》
2:《生理化學(xué)》
3:《年度述評(píng)》
4:《電的化學(xué)作用和化學(xué)比例理論》
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 相關(guān)詞條
威廉·拉姆齊 | 卡爾·齊格勒 | 羅伯特·波義耳 | 克勞德·貝托萊 |
漢斯·費(fèi)歇爾 | 弗里茨·哈伯 | 亨利·卡文迪許 | 伊文·蘭格繆爾 |
永斯·雅各布·柏濟(jì)力阿斯 - 相關(guān)連接
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