奧斯特瓦爾德 - 個人簡介

奧斯特瓦爾德是物理化學(xué)的創(chuàng)始人之一。主要從事化學(xué)動力學(xué)和催化方面的研究。在化學(xué)動力學(xué)方面，他1878年用容量方法和折射率研究一堿在兩酸之間的分配。1887年測定了在稀溶液中用堿中和酸時發(fā)生的體積變化。1888年提出奧斯特瓦爾德稀釋定律，最先將質(zhì)量作用定律應(yīng)用于電離上，在歷史上起了重要作用。在催化方面，他1894年給催化和催化劑下了現(xiàn)代的定義，1902年指出：催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率而不能影響化學(xué)平衡，它的催化作用是由于降低了活化能的緣故。1902年發(fā)明了由氨經(jīng)過催化氧化制造硝酸的方法，后稱奧斯特瓦爾德法。此外，他1894年提出奧斯特瓦爾德指示劑理論，最先對酸堿指示劑的變色機理給予解釋。同年，建議將分析化學(xué)的反應(yīng)看成是離子間的相互作用。奧斯特瓦爾德提出過錯誤的唯能論，后在事實面前修正了自己的觀點。

奧斯特瓦爾德因研究催化作用、化學(xué)平衡條件和反應(yīng)速率等方面的貢獻(xiàn)而獲1909年諾貝爾化學(xué)獎。1887年和J.H.范托夫共同創(chuàng)辦《物理化學(xué)雜志》。著有《普通化學(xué)教程》 、《電化學(xué)》、《分析化學(xué)的基礎(chǔ)》等書。

奧斯特瓦爾德 - 少年時代

1853年 9月2日，奧斯特瓦爾德出生于人物國統(tǒng)治下的拉脫維亞首府里加。他的雙親都是德國移民的后裔，父親戈特弗里德.奧斯特瓦爾德是以制木桶為生的手藝人，曾在俄羅斯各地流浪，經(jīng)受了種艱難困苦。在多年的漂泊生活中，他逐漸變得脾氣暴躁，但意志堅強。他在實際生活中悟出，要想生活得好一些，一定要有知識，他自己文化水平不高，卻一定要把孩子培養(yǎng)起來。

在離家不遠(yuǎn)的地方有一條小河，那是奧斯特瓦爾德和他的小朋友們游戲的場所。他的許多“科學(xué)研究”工作就是從這里開始的。奧斯特瓦爾德與自己的兄弟和幾個好朋，一有空就到河邊玩耍，河里的魚兒、水草都是他們的“研究”對象，每天都會有新的發(fā)現(xiàn)。他們幾乎考察河中的一切，每一個新的發(fā)現(xiàn)都會引起大家極大的興趣和廣泛的討論，這個活動給他們帶來了歡樂奧斯特瓦爾德對大自然的熱愛就是從這里開始的。這一群小孩經(jīng)常到河邊玩耍，常常給家里惹下許多麻煩，因此老奧斯特瓦爾德有點不滿，但是他并沒有阻攔孩子們的活動。

少年時代的奧斯特瓦爾德精力充沛，有了探索科學(xué)的興趣，便開始向各個能施展能力的地方發(fā)展。11歲時，他偶爾得到一本制作煙花的舊書，奧斯特瓦爾德立刻興趣盎然地研究起來。原本想向老師請教一下書中的疑難問題，但是老師并沒有解答他提出的問題。這樣一來，他只好在無人指導(dǎo)下自己動手，試做出各種顏色的煙花。

他和自己的朋友開始收集各種有用的材料，他的父母也很支持這一行動。母親把省下來的錢交給他，讓他購買硝石、硫黃和能夠產(chǎn)生種前面色的金屬粉末，還把一些可以作實驗用的器皿讓他使用。制作煙花相當(dāng)危險，特別是容易引起火災(zāi)。父親再三考慮之后還是把地下室的一間屋子專門作實驗室，供兒子制作煙花使用。父母的支持使奧斯特瓦爾德更有信心了。經(jīng)過試驗煙花終于飛上了天空。當(dāng)奧斯特瓦爾德看著那五顏六色的煙火在夜空中飛舞時，他心里得到了極大的滿足。他第一次感到了自己有能力、有力量去完成自己想做的事情。后來，奧斯特瓦爾德總結(jié)他克服困難，取得成績的經(jīng)驗時說：“在一切困難面前，有一個原則是有用的：你想去做某一件事，但又沒有十分所握，最好的辦法就是堅定信心。”但是這樣的經(jīng)驗是片面的，那些不符合客觀規(guī)律的事情，你的信心再堅定也是要失敗的。

煙花制作成功，大大地提高了奧斯特瓦爾德的興趣，他開始考慮制作一枚火箭，但火箭的制作難度和危險程度就更大了。在猶豫一段時間以后，他還是按捺不住激動的心情，決定動手制作。在小伙伴的共同努力下，一枚象樣的火箭制作成功了，但是還需要試驗，到底在哪里發(fā)射呢?小伙伴們經(jīng)過討論，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在囪管道里發(fā)射，這樣可能不會造成傷害。實際上，他們認(rèn)為這些防范措施不過是多余的謹(jǐn)慎，因為他們當(dāng)中的任何一個人對這次實驗的成功都沒有多少信心。然而，火箭發(fā)射成功了，它在煙囪里直沖而上。

這一成功鼓舞了奧斯特瓦爾德，引發(fā)了他對化學(xué)實驗的興趣，在試驗的過程中不僅訓(xùn)練了他實驗化學(xué)的技能，更重要的是在實驗的過程中悟出了一些書上沒有講的解決問題的途徑和簡便方法，這些活動使奧斯特瓦爾德一生受益匪淺。若干年后，他成為很知名的化學(xué)家了，由于他會吹玻璃，會木工和金工技術(shù)，尤其是善于為預(yù)定的目標(biāo)設(shè)計和制造儀器設(shè)備，并靈活地裝配和使用它們，所以總能達(dá)到所需要的實驗結(jié)果。他的同事和學(xué)生無不為他超群和嫻熟的實驗技巧所折服。

從興趣出發(fā)由此而深入鉆研是奧斯特瓦爾德走向成功的捷徑；從興趣出發(fā)自由放任是奧斯特瓦爾德屢遭失敗的根源在興趣的驅(qū)使下，不久奧斯特瓦爾德又迷上了照像，當(dāng)時攝影技術(shù)還在發(fā)展時期，雖然1868年已經(jīng)發(fā)明了賽璐珞，但是工業(yè)生產(chǎn)賽璐珞膠卷還是1884年以后的事情。那時照像底板都得由攝影者自己制作，奧斯特瓦爾德就是根據(jù)當(dāng)時已經(jīng)發(fā)明的照像原理，自己動手制作了照像機底板和像紙。很多人都認(rèn)為這不過是一時頭腦發(fā)熱，不會有什么結(jié)果，可奧斯特瓦爾德卻出人地洗出了照片。令老師和家長倍感驚奇，大家都認(rèn)為他是一個極聰明而又有才干的孩子。

這些有趣的活動鍛煉了奧斯特瓦爾德解決問題的能力，也養(yǎng)成了他鉆研問題的習(xí)慣，但是并沒有促進(jìn)他學(xué)業(yè)上的進(jìn)步。本來是五年制的中學(xué)，奧斯特瓦爾德卻花費了7年時間。一年級時，他還算可以，是個優(yōu)等生，從二年級開始便成重讀專業(yè)戶了。廣泛的興趣和愛好命名學(xué)習(xí)反倒成了“業(yè)余”的事情。二年級時重讀了半年，三年級把主要精力又投入到各種有趣的化學(xué)實驗中去，結(jié)果其他功課受到很大影響，只好重讀一年。四年級又重了半年。五年級雖然沒有重讀，但是畢業(yè)考試又遇到了更大的麻煩，俄語考試沒有及格。雖然考試前與他要好的同學(xué)私下向他傳授了蒙混過關(guān)的秘訣，但他卻自以為是，并未采納。在沙皇統(tǒng)治下的拉脫維亞，俄語考試是很重要的。雖然他得到了畢業(yè)證書，但是不能升入大學(xué)，必須再補習(xí)半年俄語，重新考試�？赡苁抢蠋熆磰W斯特瓦爾德實在是過不了關(guān)，發(fā)了慈悲之心，才高抬貴手�？荚嚽�，他在老師指導(dǎo)下做翻譯練習(xí)，十分“湊巧”的是，這些練習(xí)的最后部分正好就是考試中的題目，這樣奧斯特瓦爾德總算有資格上大學(xué)了。

奧斯特瓦爾德 - 大學(xué)學(xué)習(xí)

1872年 1月，奧斯特瓦爾德進(jìn)入多帕特大學(xué)學(xué)習(xí)。雖然有了中學(xué)的教訓(xùn)，上了大學(xué)之后，奧斯特瓦爾德仍然對自己很放縱。大學(xué)的學(xué)制為3年，共6個學(xué)期。第一個學(xué)期很快就過去了，他經(jīng)常是在四重奏樂隊里度過的，還參加了其他娛樂活動和各種討論會。第二、第三個學(xué)期基本上也是這樣過去的，他不經(jīng)常去聽課，即使去上課，也基本上是在課堂上睡覺。這樣的學(xué)生是不會有什么好結(jié)果的。他的父親也為此深感憂慮。

幸好奧斯特瓦爾德不是一個荒唐到底的年輕人，只是他太多的興趣愛好使他不能把時間和精辦集中起來。在困境面前他振作起來，通過自學(xué)和向老師請教，他的學(xué)業(yè)有了很大的進(jìn)步。他申請參加第一部分候補學(xué)位的考試，這種考試通常有3部分。第四學(xué)期他通過了第一部分的考試。第六學(xué)期末，他通過了第二部分的考試，成功使他受到了巨大的鼓舞，他宣布要參加最后一部分考試。

在很多人聽來，這似乎有點吹牛，因為離考試時間只有2個星期了，人們嘲笑這個不知天高地厚的年輕人有點狂�？偠�言之是根本不可能成功的。奧斯特瓦爾德的一切辯解人們都聽不進(jìn)去，因為誰都知道，在入學(xué)二年半的時間里，他從來沒有認(rèn)真學(xué)習(xí)過。被逼急了的奧斯特瓦爾德只得拿人格來擔(dān)保，并且在考試結(jié)果上打了一箱子香檳酒的賭。

可是等第二天早上起來，奧斯特瓦爾德冷靜下來了，他細(xì)細(xì)一想，也確實不容樂觀。他想打退堂鼓了，但一想起眾人對他的嘲笑，想起在眾人面前信誓旦旦的賭咒，已經(jīng)沒有退路可走了。平心而論，面前困難是不少，但還沒有努力就退下來，實不應(yīng)該。奧斯特瓦爾德憑借著他的勇氣和毅力以及極強的記憶力和自學(xué)能力，終于通過了第三部分的考試。1875年1月，奧斯特瓦爾德大學(xué)畢業(yè)了。

從興趣出發(fā)由此而深入鉆研是奧斯特瓦爾德走向成功的捷徑；從興趣出發(fā)自由放任是奧斯特瓦爾德屢遭失敗的根源。在上中學(xué)和大學(xué)時就充分表現(xiàn)出來了，只是由于他的才能和堅強意志才得以過關(guān)。

奧斯特瓦爾德 - 黃金時代

1887年 奧斯特瓦爾德?lián)�任萊比錫大學(xué)化學(xué)系主任和教授，從此開始了他科學(xué)研究生涯的黃金時代，他在萊比錫大學(xué)的研究所也成了世界物理化學(xué)的研究中心。

奧斯特瓦爾德對化學(xué)史也很感興趣，被化學(xué)界譽為“德意志的拉瓦錫”，這是由于拉瓦錫創(chuàng)立了定量化學(xué)的基礎(chǔ)；而奧斯特瓦爾德則介紹了化學(xué)反應(yīng)的物理-化學(xué)本性，指出每一種化學(xué)現(xiàn)象都可以用熱力學(xué)來解釋：“毫無疑問，能夠用熱力學(xué)和F·M·吉布斯方程來解決問題。”

奧斯特瓦爾德所著的《分析化學(xué)基礎(chǔ)》一書，對分析化學(xué)下了精辟的定義：“分析化學(xué)是試驗物質(zhì)和它們組成的工藝、在化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用上扮演了重要的角色，因為它解決了許多技術(shù)問題�！睍�中描述了不同物質(zhì)的分離和鑒定方法，以及如何使沉淀的顆粒長大，以便于洗滌和過濾。

奧斯特瓦爾德將質(zhì)量作用定律應(yīng)用于電解質(zhì)的電離，并引入了離解常數(shù)概念。

奧斯特瓦爾德討論了電解質(zhì)之間的相互作用，提出在每一個反應(yīng)中，總是形成最難離解的物質(zhì)，于是他認(rèn)為中和反應(yīng)的結(jié)果生成水。他說：“如果把強酸加到弱酸鹽中，生成的鹽幾乎是完全電離的。如果往弱酸鹽溶液中加入強酸，陰離子將與氫離子結(jié)合形成弱酸。如果過量的醋酸鈉加到鹽酸中，不僅生成弱酸——醋酸，而且過量的醋酸鈉會抑制醋酸的離解，如果往這種溶液中加入強酸，氫離子濃度的改變是很小的�！鄙鲜鲇^點就是緩沖溶液和緩沖作用的理論。

奧斯特瓦爾德還提出了溶度積概念，他指出在電解質(zhì)的飽和水溶液中存在著一種平衡，固體物質(zhì)與溶液中未離解的物質(zhì)達(dá)到平衡，然后再與離解的部分達(dá)成平衡。由于固體物質(zhì)的濃度是恒定的，因此溶液中未離解物質(zhì)的濃度也是恒定的。如果離解出來的離子濃度是a和b，未離解物質(zhì)的濃度是c，那么：
ab＝kc

在一定溫度下，k是一個常數(shù)，所以kc和ab都是一個常數(shù)，因此，與溶液中固體物質(zhì)達(dá)成平衡的離子濃度的乘積就是一個固定的值，被稱為溶度積。

奧斯特瓦爾德對指示劑也有研究，他認(rèn)為指示劑是一種弱酸，其他弱酸給出它們的氫離子，使指示劑改變顏色。酚酞的未電離的形式是無色的，它的離子是有色的；甲基橙的未電離的形式是紅色的，它的離子是黃色的。在溶液中，甲基橙有一定程度的電離，所以顯示出混合的顏色，當(dāng)加入氫離子時，甲基橙的電離減弱，溶液變成紅色。這些觀點可以說是對指示劑變色作用的最早解釋。

1901年 奧斯特瓦爾德發(fā)表了他的現(xiàn)代催化劑概念。這一概念建立在下列四方面實驗的基礎(chǔ)上：①過飽和溶液中結(jié)晶現(xiàn)象的催化作用；②均相體系的催化作用；③非均相體系的催化作用；④酶的催化作用。他提出：“催化現(xiàn)象的本質(zhì)在于某些物質(zhì)具有特別強烈的加速那些沒有它們參加時進(jìn)行得很慢的反應(yīng)的性質(zhì)。”；“任何物質(zhì)，凡是不參加到化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物中去，只是改變這個反應(yīng)的反應(yīng)速率者，即稱為催化劑�！彼�還指出催化劑只能加速反應(yīng)平衡的到達(dá)，而不能改變平衡常數(shù)。

由于對催化作用的深入研究，奧斯特瓦爾德成功地使氨在鉑上氧化轉(zhuǎn)變成一氧化氮，為現(xiàn)代硝酸工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

由于奧斯特瓦爾德在研究催化作用上的貢獻(xiàn)，于1909年獲諾貝爾化學(xué)獎。奧斯特瓦爾德與范霍夫共同創(chuàng)辦了《物理化學(xué)雜志》，從此以后，物理化學(xué)這一分支學(xué)科開始形成和發(fā)展，因此后人常稱奧斯特瓦爾德是“物理化學(xué)之父”。

奧斯特瓦爾德 - 電離理論

1882年 奧斯特瓦爾德?lián)�任里加大學(xué)化學(xué)教授，開始研究化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)，研究用酸作催化劑的乙酰胺的皂化反應(yīng)和醚、甲基醋酸的水解反應(yīng)，測定這些反應(yīng)的反應(yīng)速率。這些研究為1901年提出現(xiàn)代催化劑概念打下了基礎(chǔ)。

1884年 后，阿累尼烏斯開始提出電離理論，他告訴奧斯特瓦爾德，溶液的導(dǎo)電性和奧斯特瓦爾德所研究的酸的親和力具有一致性。于是，奧斯特瓦爾德利用阿累尼烏斯的電導(dǎo)法重新測定了酸的親和力，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)法比密度法要好得多。實驗的結(jié)果指出：對于一元強酸的溶液，隨著溶液濃度的稀釋，電導(dǎo)逐漸增大，當(dāng)溶液無限稀釋時，電導(dǎo)達(dá)到最大值。最后，奧斯特瓦爾德于1888年提出了稀釋定律。

當(dāng)年輕的阿累尼烏斯開始提出電解質(zhì)的電離理論時，曾經(jīng)遭到不少化學(xué)家的懷疑和反對。只有奧斯特瓦爾德和范霍夫積極支持這位年輕的學(xué)者。奧斯特瓦爾德到斯德哥爾摩與阿累尼烏斯會面，使這位年輕學(xué)者受到很大的鼓舞。奧斯特瓦爾德研究了醋酸甲酯的水解和蔗糖的轉(zhuǎn)化，以無機酸和有機酸作催化劑，他把從電導(dǎo)測出的每種酸對鹽酸的相對強度和每種酸對鹽酸的相對催化速率，分別與醋酸甲酯的水解和蔗糖的轉(zhuǎn)化對照，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)的比值、醋酸甲酯水解速率的比值和蔗糖轉(zhuǎn)化速率的比值都近似地等于氫離子濃度的比值。從這一實驗結(jié)果可以看出，電離理論把酸的催化作用解釋得一清二楚。反過來，奧斯特瓦爾德的實驗恰好是電離理論的有力的實驗證明。

奧斯特瓦爾德在他所寫的教科書里和在講課時，都積極地傳播電離理論，并指出如何應(yīng)用這一理論來解釋各類化學(xué)反應(yīng)，例如分析化學(xué)中所用的一些反應(yīng)。奧斯特瓦爾德有許多美國學(xué)生，因此電離理論也在美國傳播開了。

奧斯特瓦爾德 - 個人功過

奧斯特瓦爾德的貢獻(xiàn)是多方面的。1887—1906年，他擔(dān)任萊比錫大學(xué)教授。他對瑞典化學(xué)家阿列紐斯弱電解質(zhì)的理論進(jìn)行了深入的研究，并且有所發(fā)展。他還從很多方面研究了催化過程，順利地完成了命名氨氧化提取氧化氨的研究工作，為氨的合成創(chuàng)造了條件。這一成就使他得到世界科學(xué)界的高度評價，成為舉世聞名的物理化學(xué)家。奧斯特百爾德是離子論的最早支持者，與阿累尼烏斯，范德霍夫合稱“離子”三劍客。他在離子平稀原理基礎(chǔ)上提出了酸堿指示劑理論現(xiàn)在一般分析化學(xué)的教課書中還采用這一理論。他還對催化過程作了研究，用催化劑使氮氣和氫氣在高溫下合成了氨，又通過催化作用將氨氧化成硝酸，這在當(dāng)時都是很了不起的成就。由于他在物理化學(xué)方面作出重要貢獻(xiàn)，于1909年獲得諾貝爾化學(xué)獎金。

奧斯特瓦爾德在其一生的科學(xué)研究中，也曾有過兩次嚴(yán)重的錯誤。一是他創(chuàng)立了“唯能論”，反對唯物論。他認(rèn)為“能量”是萬物的本源。他說：“為什么鐘能走動呢？這因為他們每星期要給鐘上一次發(fā)條�？墒堑冗@發(fā)條松了，鐘也就不走了，而發(fā)條照舊還在鐘里呀。可見不是發(fā)條，而是藏在發(fā)條里的另一種東西使鐘走個不停，這就是能量�！彼�的這種“唯能量”的觀點，受到許多化學(xué)家的激烈批評，使他無法繼續(xù)在大學(xué)里任教，1906年他辭去萊比錫大學(xué)教授的職務(wù)，到近郊別墅過起了隱居生活。列寧在《唯物主義和經(jīng)驗批判主義》一書中列舉了很多例子來說明奧斯特瓦爾德唯能論在理論上是混亂的。列寧說他是“一個很有名的化學(xué)家，但也是很糊涂的哲學(xué)家�！倍�是第一次世界大戰(zhàn)期間，德國由于軍火生產(chǎn)逐漸不齊，德軍一再挫敗。德國皇家一再問計于奧斯特瓦爾德，他始終無動于衷，拒絕特殊的俸祿。后來德國的輿論界激勵他：“生為日爾曼人，怎能眼看日耳曼民族被毀滅而不顧?”他迫不得已，提出用極易獲得的氨來大量制造硝酸，藉以維持龐大的軍火生產(chǎn)，使德軍在戰(zhàn)爭末期又茍延殘喘了一年多，鑄成了他一生中的大錯。

奧斯特瓦爾德 - 退休之后

奧斯特瓦爾德退休比較早，

于1906年從萊比錫大學(xué)退休，年僅五十二歲。退休以后，雖然曾經(jīng)擔(dān)任過哈佛大學(xué)客座教授，也從事過顏色理論的研究。但是，大部分時間是在風(fēng)景優(yōu)美的萊比錫附近的格羅斯伯登小村中過著隱居生活，并撰寫自傳。第一次世界大戰(zhàn)后，奧斯特瓦德更加不問世事，在山村中潛心養(yǎng)性。1932年4月4日，奧斯特瓦爾德因病逝世，享年78歲。

奧斯特瓦爾德的第二個兒子C．W．W．奧斯特瓦爾德是膠體化學(xué)的創(chuàng)始人之一。1907年，他在萊比錫大學(xué)任教，二年之后到美國工作，1915年任加州大學(xué)伯克利分校膠體化學(xué)教授，1923年擔(dān)任萊比錫物理-化學(xué)研究所化學(xué)部主任。C．W．W．奧斯特瓦爾德將膠體定義為多相分散體系，顆粒大小為1—100毫微米。他還發(fā)現(xiàn)膠體的光散射現(xiàn)象，發(fā)明了泡沫分析法法。

奧斯特瓦爾德 - 主要著作

1：《普通化學(xué)教程》

2：《電化學(xué)》

3：《分析化學(xué)的基礎(chǔ)》