羅伯特·威廉·本生 - 簡(jiǎn)介

羅伯特·威廉·本生是 德國(guó)化學(xué)家。1811年3月31日生于格丁根，1899年8月16日卒于海德堡。

曾在霍爾茨明登學(xué)院肄業(yè)，不久考入格丁根大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)，1830年獲哲學(xué)博士學(xué)位。隨后他到德、法、奧地利、瑞士等地作科學(xué)研究旅行3年。

后在格丁根、馬爾堡和布雷斯勞等地的大學(xué)任教。1852年任海德堡大學(xué)教授，直到1899年退休。

1842年當(dāng)選為倫敦化學(xué)會(huì)會(huì)員。1853年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院院士。1858年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

羅伯特·威廉·本生 - 簡(jiǎn)歷

1812年出生于德國(guó)的格丁根，是四個(gè)兄弟中最年輕的一個(gè)。中學(xué)畢業(yè)后在格丁根大學(xué)讀化學(xué)。19歲獲得博士學(xué)位。從1830年到1833年他周游西歐。在這段時(shí)間里他在吉森結(jié)識(shí)了弗里德里�！べM(fèi)迪南·龍格和尤斯托斯·馮·李比希，在波恩結(jié)識(shí)了亞歷山大·米切利希。回到德國(guó)后他在格丁根大學(xué)任教，他開始試驗(yàn)研究砷酸的金屬鹽的可溶性。他的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了至今仍在使用的用氫氧化鐵作為砷中毒的解毒藥的辦法。

1836年本生繼弗里德里希·維勒赴卡塞爾，他在那里任教兩年后赴馬爾堡大學(xué)聘請(qǐng)任教。他的工作為他很快帶來了新的名聲，但他自己幾乎死于砷中毒。在一次試驗(yàn)中一個(gè)試驗(yàn)瓶爆裂，一塊玻璃屑飛入他的一個(gè)眼珠，導(dǎo)致他一眼失明。1841年本生發(fā)明了碳電極。這樣的碳電極可以在威廉·羅泊特·格魯夫發(fā)明的電池中取代昂貴的鉑電極。

1852年本生赴海德堡繼任列奧波德·格麥林的教授位。他使用硝酸成功地利用電解的方法獲得了純的金屬如鉻、鎂、鋁、錳、鈉、鋇、鈣和鋰。他與亨利·羅斯科合作多年來研究使用氫和氯來制作鹽酸的問題。

1859年本生中斷了與羅斯科的合作開始與古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫研究加熱的金屬的放射光譜。通過光譜分析人們可以在火焰中觀測(cè)化學(xué)物質(zhì)的典型的譜線。為此本生完善了專門的法拉第發(fā)明的汽燈，后來這種汽燈被稱為本生燈。

1860年/61年本生和基爾霍夫在一個(gè)泉水中發(fā)現(xiàn)了銫和銣。通過他們的研究人們才能夠解釋太陽(yáng)光譜中的夫瑯和費(fèi)線，這是現(xiàn)代天文學(xué)的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

2004年本生的助手為他做試驗(yàn)和教課寫下的筆記被發(fā)現(xiàn)，那位助手的一個(gè)后代（現(xiàn)在加利福尼亞州任教授）將這些筆記送給了海德堡大學(xué)。

本生78歲退休后開始研究他一直作為愛好的地理學(xué)。1899年在德國(guó)海德堡逝世。  

羅伯特·威廉·本生 - 科學(xué)成就

氣體分析

本生由于研究了熔礦爐的氣體而對(duì)氣體產(chǎn)生了興趣的本生，從此就越發(fā)苦心地鉆研氣體分析的方法，幾乎終生未曾間斷。

在本生的研究中包括有氣體的捕集法、貯藏法、密度測(cè)定法、吸收率測(cè)定法、擴(kuò)散速度測(cè)定法、燃燒法和爆炸試驗(yàn)法等，還曾把已知的格雷阿姆原理中的氣體擴(kuò)散速度和密度的關(guān)系做了進(jìn)一步的展開。最后并把這些結(jié)果綜合到一起，于1857年出版了《氣體定量法》。這可能是本生的唯一的專著。

應(yīng)用這些氣體試驗(yàn)法進(jìn)行氣體分析的事例，有對(duì)火藥爆炸時(shí)生成氣體的研究，以及火山噴氣孔的氣體的研究。前者為說明自古以來熟知的爆炸現(xiàn)象提供了根據(jù)；后者是在1844年旅行考察意大利達(dá)斯卡尼火山地區(qū)和1846年到冰島探險(xiǎn)旅行后完成的。在此期間，還進(jìn)行過火山巖的分析和間歇泉的產(chǎn)生原因等等研究，這些都是在地質(zhì)化學(xué)上很著名的貢獻(xiàn)。在大學(xué)時(shí)代接受斯特羅邁爾的指導(dǎo)時(shí)，他受到過冰鋁石等礦石分析的鍛煉，這是使他成功的一個(gè)因素。關(guān)于壓力對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)的影響，是在他研究間歇泉的產(chǎn)生原因時(shí)聯(lián)想到的發(fā)現(xiàn)。

本生電池

本生電池是本生在30歲那年，也就是1841年發(fā)明的。從此便開始了一聯(lián)串的大發(fā)現(xiàn)和重要研究。本生電池只是把過去的格羅夫電池的白金陽(yáng)極改為碳（陰極是用鋅），優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期電力不減弱，并且經(jīng)濟(jì)上便宜。在其它的新電池發(fā)明以前，這是最《地球化學(xué)》。

本生使用這種電池進(jìn)行了水的電解，測(cè)定了鋅和水的化學(xué)當(dāng)量，證實(shí)了法拉第定理，又根據(jù)水的電解發(fā)明了電量計(jì)。

本生把許多電池接在一起形成高壓電流后，通入弧光燈時(shí)則生成耀眼的強(qiáng)光（1843年）。實(shí)際上，把電應(yīng)用在照明上確有實(shí)際效果的實(shí)驗(yàn)，就是從這開始的。

根據(jù)檢查弧光燈亮度的需要，本生又創(chuàng)制了光度計(jì)（1844年）。其實(shí)只是在紙面上滴些油的十分簡(jiǎn)單的儀器，但是當(dāng)皇太子弗里德里希親王看后卻驚嘆的說：“這真使人大吃一驚，油也成為了不起的東西了。”

本生燈

本生燈的發(fā)明是在1855年，是在本生來到海德堡不久，當(dāng)時(shí)海德堡大學(xué)正在新建化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在此以前，這座城市已經(jīng)開始供應(yīng)煤氣，本生感到很幸運(yùn)，于是就開始考慮在新建的實(shí)驗(yàn)室里能夠用上合適的煤氣燈的問題。這種燈應(yīng)該具有小型、簡(jiǎn)便、溫度高、火焰無色無光等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)煤氣量大時(shí)火焰不跳動(dòng)，量少時(shí)又不熄滅，火焰沒有縮回倒燃的危險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)努力滿足這些條件。在經(jīng)過多次失敗之后，終于制出了像現(xiàn)在使用那樣的煤氣燈�，F(xiàn)在我們都很習(xí)慣了，似乎忘記了它的來之不易。在實(shí)驗(yàn)室工作的人們應(yīng)當(dāng)時(shí)常把它拆解開，仔細(xì)檢點(diǎn)，對(duì)其發(fā)明者應(yīng)該表示敬意。

本生燈像是由本生新鍛造出來的一把名劍，佩帶著它的名將將會(huì)有更為驚人之藝，在戰(zhàn)斗中將能建立更多的功勛。

本生進(jìn)一步對(duì)這種燈的火焰結(jié)構(gòu)和各部位的性質(zhì)，進(jìn)行了分析和研究，測(cè)定了它的溫度（最高達(dá)2300度），并對(duì)各部位的用途做出了說明。自從貝采里烏斯以來，一直被認(rèn)為是化學(xué)分析上重要器具之一的吹管，可以認(rèn)為是已經(jīng)被淘汰了。因?yàn)槔�用這種本生燈能夠輕易地得到氧化焰或還原焰。另外，用這種煤氣燈可以測(cè)定各種金屬或鹽類的熔點(diǎn)和揮發(fā)速度。而且如果把不揮發(fā)性的耐熱物質(zhì)在火焰的高溫部位進(jìn)行強(qiáng)熱時(shí)則能得到強(qiáng)光。由此，人們能夠開始預(yù)測(cè)到照明工業(yè)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)巨大發(fā)展。

電解制法

本生研究金屬的電解制法。經(jīng)過多次反復(fù)，最后找到的方法是先把金屬的氯化物熔化后再進(jìn)行電解。開始時(shí)是由氯化鎂制鎂（1852年），接著連續(xù)地制出了鋁、鈉、鈣、鋇、鋰、鉻和錳等。這些金屬之中，有的是本生初次分離出來的（如鋰等），但多數(shù)是戴維或維勒用過去的方法制出過的。不過，以前的舊方法，就其數(shù)量來說不但不能滿足工業(yè)上的需要，就連實(shí)驗(yàn)室研究的用量也難以滿足。所以，本生提出的新方法確有劃時(shí)代的意義。同時(shí)，這些金屬的珍貴性質(zhì)也一個(gè)接著一個(gè)地被人們所掌握了。

最使本生發(fā)生興趣的是鎂。它在燃燒時(shí)能發(fā)出美麗的強(qiáng)光。能夠應(yīng)用在信號(hào)或照明等其它方面。另外，由于這種光富有化學(xué)作用，也能應(yīng)用于照像攝影或光線的化學(xué)作用的研究上。本生就在這個(gè)問題上同他的學(xué)生羅斯科合作，開始了光化學(xué)的研究。

他應(yīng)用電解金屬化合物的方法，以后又分離出來很多珍貴的金屬，如銫、銣、鈰、鑭、釹、鐠（Didymium）和銦等。測(cè)定這些元素原子量的最簡(jiǎn)便方法，是根據(jù)杜隆—培蒂原理從比熱值進(jìn)行計(jì)算。但是由于它們都是稀有金屬，分析的試樣都是極其微量的，如果用過去的方法來測(cè)它們的比熱將有困難，所以本生就用獨(dú)創(chuàng)的熱量計(jì)來解決，也就是所說的冰熱量計(jì) （1870年）。這種簡(jiǎn)便裝置可以先用它稱量出冰溶解時(shí)的重量，然后再根據(jù)冰的溶解熱就可算出熱量。以后，本生又制出了蒸氣熱量計(jì)（1887年），測(cè)定了鉑、玻璃和水的比熱。這是他這位將近80歲的老化學(xué)家所顯示出的壯年氣概的實(shí)驗(yàn)。

此外，當(dāng)把本生電池的電流通入量氣管中時(shí)可迸發(fā)出火花。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)常應(yīng)用在氣體分析上，以后又用在稀土類金屬元素的光譜分析研究上，并起了很大作用。

發(fā)現(xiàn)銫和銣

本生和克希荷夫認(rèn)為，光譜分析法能夠測(cè)定天體和地球上物質(zhì)的化學(xué)組成，還能夠用來發(fā)現(xiàn)地殼中含量非常少的新元素。他們首先分析了當(dāng)時(shí)已知元素的光譜，給各種元素做了光譜檔案。這就象人的指紋一樣，各不相同�？紤]到堿金屬的譜線格外明亮、靈敏，他們決定尋找新的堿金屬元素。1860年他們開始檢驗(yàn)各處的海水和礦泉水。當(dāng)他們?nèi)�來瑞典丟克海姆一地的礦泉水，將它濃縮，再除去其中的鈣、鍶、鎂、鋰的鹽，制成母液進(jìn)行光譜分析時(shí)，奇跡出現(xiàn)了——他們將一滴母液滴在本生燈的火焰上時(shí)，分光鏡中除了有鈉、鉀、鋰的譜線以外，還能看到兩條明顯的藍(lán)線！當(dāng)時(shí)已知的元素都不會(huì)在這個(gè)光譜區(qū)顯現(xiàn)出兩條藍(lán)線。因此他們得出結(jié)論，其中必然有一種新元素存在。大概屬于堿金屬。他們將它命名為Cesium（中譯名為銫，含義為天藍(lán)色）�！比欢�除了預(yù)言外，他們還沒有制得一點(diǎn)純凈的銫或者是銫的化合物。但科學(xué)家們還是很快就承認(rèn)了這個(gè)新元素的發(fā)現(xiàn)，這在元素發(fā)現(xiàn)史上是前所未有的。后來本生處理了幾噸礦泉水，終于在1860年11月制得了鉑氯酸銫。

他們知道在一種鱗狀云母礦中含有豐富的鋰。于是他們將這種礦石制成溶液，加入少量氯化鉑，產(chǎn)生了大量沉淀。然后用沸水洗滌這種沉淀，每洗滌一次，都要用分光鏡檢驗(yàn)一遍。他們發(fā)現(xiàn)，隨著洗滌次數(shù)的增加，從分光鏡中觀察到的鉀的光譜線逐漸變?nèi)�，最后終于消失；同時(shí)又出現(xiàn)了另外兩條深紫色的光譜線，它們的顏色逐漸加深。本生和克希荷夫確信這又是一種新發(fā)現(xiàn)的堿金屬元素，1861年2月23日他們向柏林科學(xué)院報(bào)告：“我們又找到了一種堿金屬，由于它的深紅譜線，我們建議給它取名Rubidium（中譯名銣，暗紅色的意思）�！�

羅伯特·威廉·本生 - 人物軼事

實(shí)驗(yàn)受傷

羅伯特·威廉·本生是9位在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中受傷或死亡的人之一。本生最初致力于有機(jī)化學(xué)研究，不過很快就改變了研究領(lǐng)域。他兩度因砷中毒幾近死亡。1843年，他因氰化砷爆炸失去了右眼。

其余八位分別為：加利略、卡爾·威爾海姆·希爾、讓·弗朗索瓦·彼拉特·德·洛西埃、亨弗利·戴維爵士、大衛(wèi)·布魯斯特、米歇爾·法拉第、伊麗莎白·弗列希曼·阿夏姆、瑪麗·斯克羅多斯基·居里。

生活小故事

羅伯特·威廉·本生只埋頭熱衷于研究工作，在結(jié)婚的日子里竟忘記了舉行婚禮的時(shí)間，并且就那樣不了了之。

有一天，一位友人來訪。這位友人似乎很面熟，但究竟是凱庫(kù)勒呢，還是斯特雷卡呢？怎么也想不起來。在這種場(chǎng)面之下又不好意思請(qǐng)教對(duì)方姓名，只好若無其事的開始了談話。一邊談話一邊回憶，認(rèn)定面前的客人是凱庫(kù)勒。于是就按著這個(gè)認(rèn)定談來談去。在交談過程中又發(fā)現(xiàn)有些出入，此人又好像是斯特雷卡。對(duì)，是斯特雷卡！把談話內(nèi)容經(jīng)過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和改變之后，感到進(jìn)行得很順利。但到即將結(jié)束談話時(shí)又有些奇怪，察覺到還是凱庫(kù)勒。自己也感到處理不當(dāng)，在送別客人時(shí)，對(duì)自己的錯(cuò)誤表示歉意地說：“剛才的談話讓您感到奇怪吧？實(shí)際上是一時(shí)疏忽而把您當(dāng)做斯特雷卡了，對(duì)不起……�！薄安粚�(duì)，先生，我現(xiàn)在仍然是斯特雷卡�！�

記憶別人的名字，對(duì)本生來說是最棘手的事情。本生有一天在實(shí)驗(yàn)室里指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，來了一位參觀者。這時(shí)正在本生身旁的是一位從瑞典來的熱心學(xué)習(xí)的學(xué)生，近日來曾受到本生的多方照顧，本應(yīng)向參觀者做一介紹，但本生還是記錯(cuò)了名字。剛說：“這位是……”，因?yàn)橥�了，只好面�?duì)青年人說：“還是請(qǐng)您做自我介紹吧，瑞典話里的“th”的發(fā)音我說不好�！鼻嗄陮W(xué)生便向著客人說：“我是瑞典來的，名字叫巴爾（Bahr），請(qǐng)多指教�！�

盛傳有一位英國(guó)化學(xué)界名家索普，專程從英國(guó)來訪問本生的一段傳說。他一進(jìn)本生的房間，面向桌子的本生就轉(zhuǎn)過身來指著沙發(fā)說：“請(qǐng)坐，請(qǐng)坐�！碑�(dāng)索普拿出介紹函件，并開始介紹本生的英國(guó)友人的情況時(shí)，可能因?yàn)楸旧�離他稍遠(yuǎn)些，也可能是因?yàn)樗仄盏牡抡Z(yǔ)不太高明，或者兩種可能都存在，總之談話很難懂，于是本生就站了起來，移動(dòng)著魁梧的身軀來到沙發(fā)旁邊，毫不客氣地沉甸甸地坐下了。突然覺著好像坐在了什么東西上。原來是把這位英國(guó)青年紳士的新帽子壓在底下了。

羅伯特·威廉·本生 - 人物評(píng)價(jià)

羅斯科悼念本生時(shí)說：“作為一個(gè)科學(xué)家，本生是偉大的；作為一個(gè)導(dǎo)師，他更偉大；作為一個(gè)人和一個(gè)朋友，他是最偉大的。”