安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 簡介

安托萬·洛朗·德·拉瓦錫（Antoine-Laurent de Lavoisier，1743年8月26日－1794年5月8日），或譯作拉瓦錫、拉瓦謝，法國化學(xué)家、生物學(xué)家。他創(chuàng)立氧化說以解釋燃燒等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，指出動(dòng)物的呼吸實(shí)質(zhì)上是緩慢氧化。他倡導(dǎo)并改進(jìn)定量分析方法并用其驗(yàn)證了質(zhì)量守恒定律。他提出規(guī)范的化學(xué)命名法，撰寫了第一部真正意義的化學(xué)教科書。這些劃時(shí)代貢獻(xiàn)使得他成為歷史上最偉大的化學(xué)家之一。但是由于他的稅務(wù)官職務(wù)，在法國大革命中被斬首。后世尊稱為化學(xué)之父。

安托萬－洛朗·拉瓦錫（A.L.Lavoisier，1743.8.26-1794.5.8）法國著名化學(xué)家，近代化學(xué)的奠基人之一，“燃燒的氧學(xué)說”的提出者。1743年8月26日生于巴黎，因其包稅官的身份在法國大革命時(shí)的1794年5月8日于巴黎被處死。拉瓦錫與他人合作制定出化學(xué)物種命名原則，創(chuàng)立了化學(xué)物種分類新體系。拉瓦錫根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，用清晰的語言闡明了質(zhì)量守恒定律和它在化學(xué)中的運(yùn)用。這些工作，特別是他所提出的新觀念、新理論、新思想，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)，因而后人稱拉瓦錫為近代化學(xué)之父。拉瓦錫之于化學(xué)，猶如牛頓之于物理學(xué)。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 生平

1743年8月26日生于巴黎。 　　

1763年獲法學(xué)學(xué)士學(xué)位，并取得律師開業(yè)證書，后轉(zhuǎn)向研究自然科學(xué)。他最早的化學(xué)論文是對石膏的研究，發(fā)表在1768年《巴黎科學(xué)院院報(bào)》上。他指出，石膏是硫酸和石灰形成的化合物，加熱時(shí)會(huì)放出水蒸氣。1765年他當(dāng)選為巴黎科學(xué)院候補(bǔ)院士。 　　

1768年他研究成功浮沉計(jì)，可用來分析礦泉水。 　　

1775年任皇家火藥局局長，火藥局里有一座相當(dāng)好的實(shí)驗(yàn)室，拉瓦錫的大量研究工作都是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里完成的。 　　

1778年任皇家科學(xué)院教授。 　　

1794年5月8日于巴黎被處死 　　

1775年，拉瓦錫對氧氣進(jìn)行研究。他發(fā)現(xiàn)燃燒時(shí)增加的質(zhì)量恰好是氧氣減少的質(zhì)量。以前認(rèn)為可燃物燃燒時(shí)吸收了一部分空氣，實(shí)際上是吸收了氧氣，與氧氣化合，這就是徹底推翻了燃素說的燃燒學(xué)說。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 早年生活與研究

拉瓦錫出生在一個(gè)律師家庭。1754年到1761年在馬薩林學(xué)院學(xué)習(xí)。家人欲要他當(dāng)律師，但他本人卻對自然科學(xué)更感興趣。1761年他進(jìn)入巴黎大學(xué)法學(xué)院學(xué)習(xí)，獲得律師資格。課余時(shí)間他繼續(xù)學(xué)習(xí)自然科學(xué)，從魯埃爾那里接受了系統(tǒng)的化學(xué)教育和對燃素說的懷疑。1764年至1767年他作為地理學(xué)家蓋塔（Jean-Etienne Guettard）的助手，進(jìn)行采集法國礦產(chǎn)、繪制法國地圖的工作。在考察礦產(chǎn)過程中，他研究了生石膏與熟石膏之間的轉(zhuǎn)變，同年參加法國科學(xué)院關(guān)于城市照明問題的征文活動(dòng)獲獎(jiǎng)。1767年他和蓋塔共同組織了對阿爾薩斯-洛林地區(qū)的礦產(chǎn)考察。1768年年僅25歲的拉瓦錫成為法蘭西科學(xué)院院士。

1770年一派學(xué)者堅(jiān)持已經(jīng)被波義耳否定的四元素說，認(rèn)為水長時(shí)間加熱會(huì)生成土類物質(zhì)。為了搞清這個(gè)問題，拉瓦錫將蒸餾水密封加熱了101天，發(fā)現(xiàn)的確有微量固體出現(xiàn)。他使用天平進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)容器質(zhì)量的減少正等于產(chǎn)生固體物的質(zhì)量，而水質(zhì)量沒有變化，從而駁斥了這一觀點(diǎn)。1771年拉瓦錫與同事的女兒，13歲瑪麗·安娜·皮埃爾萊特結(jié)婚，皮埃爾萊特通曉多種語言，多才多藝，她將英文文獻(xiàn)翻譯給拉瓦錫，為他的書作插圖并保存拉瓦錫實(shí)驗(yàn)記錄，協(xié)助丈夫進(jìn)行科學(xué)研究。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 氧化學(xué)說

為了解釋“燃燒”這一常見的化學(xué)現(xiàn)象，德國醫(yī)生斯塔爾提出燃素說，認(rèn)為物質(zhì)在空氣中燃燒是物質(zhì)失去燃素，空氣得到燃素的過程。燃素說可以解釋一些現(xiàn)象，因此很多化學(xué)家包括普利斯特里和舍勒等人都擁護(hù)這一說法。普利斯特里更是將自己發(fā)現(xiàn)的氧氣稱為“脫燃素空氣”，用來解釋物質(zhì)在氧氣中燃燒比空氣中劇烈。但是燃素說始終難以解釋金屬燃燒之后變重這個(gè)問題。一派人索性認(rèn)為這是因?yàn)闇y量的誤差導(dǎo)致，另一派比較極端的燃素說維護(hù)者甚至認(rèn)為在金屬燃燒反應(yīng)中燃素帶有負(fù)質(zhì)量。

面對如此的局面，1772年秋天開始拉瓦錫對硫、錫和鉛在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行研究。為了確定空氣是否參加反應(yīng)，他設(shè)計(jì)了著名的鐘罩實(shí)驗(yàn)。通過這一實(shí)驗(yàn)，可以測量反應(yīng)前后氣體體積的變化，得到參與反應(yīng)的氣體體積。他還將鉛在真空密封容器中加熱，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不變，加熱后打開容器，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量迅速增加。盡管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與燃素說支持者相同，但是拉瓦錫提出了另一種解釋，即認(rèn)為物質(zhì)的燃燒是可燃物與空氣中某種物質(zhì)結(jié)合的結(jié)果，這樣可以同時(shí)解釋燃燒需要空氣和金屬燃燒后質(zhì)量變重的問題。但是此時(shí)他仍然無法確定是那一種組分與可燃物結(jié)合。1774年10月普利斯特里訪問巴黎，和拉瓦錫進(jìn)行討論。這次討論和拉瓦錫后來的成果的關(guān)系至今仍有爭論，普利斯特里在后來文章中說并將自己加熱汞灰（氧化汞）生成氣體（氧氣）這一結(jié)果告訴拉瓦錫。而有些人則認(rèn)為并非如此。

1775年路易十六宣布將火藥工業(yè)國有化，拉瓦錫被派往巴黎軍火庫進(jìn)行國有化工作，同時(shí)設(shè)計(jì)新的硝石制備方法來提高黑火藥的質(zhì)量。在他的努力下，法國的槍械的火力迅速提高。工作之余他建立了自己的實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)進(jìn)行燃燒研究。他直接加熱氧化汞，發(fā)現(xiàn)一種性質(zhì)類似于平常的空氣的氣體產(chǎn)生。這種氣體可以支持燃燒與呼吸，并且與一氧化氮混合后體積減小。最開始他將這種氣體和空氣混為一談。普利斯特里讀到拉瓦錫文章之后指出，拉瓦錫所提到的這種氣體就是他所發(fā)現(xiàn)的“脫燃素空氣”，并且指明這種氣體的反應(yīng)效果比空氣強(qiáng)很多。拉瓦錫接受了普利斯特里的批評，同時(shí)確認(rèn)了這就是他一直尋找的那種在空氣中的支持燃燒的氣體。在1777年的《燃燒概論》（Sur la combustion en général）和1778年的《酸性概論》（Considérations générales sur la nature des acides）中，他正式闡釋了自己的氧化說。認(rèn)為燃燒是物質(zhì)和空氣中約占五分之一的氧氣反應(yīng)的結(jié)果。同時(shí)基于很多燃燒產(chǎn)物的水溶液具有酸性，他得出任何酸中都含有氧的錯(cuò)誤結(jié)論，所以1779年他將空氣中支持燃燒的一部分命名為oxygen（希臘語：形成酸的）即氧氣，另一部分命名為azote（希臘語：無生命的）即氮?dú)狻?/p>

隨后，拉瓦錫開始關(guān)注普利斯特里關(guān)于血液在氧氣保持紅色而在二氧化碳中變黑的描述，認(rèn)為動(dòng)物的呼吸作用可能也是一種氧化過程。他和拉普拉斯共同進(jìn)行研究，他們使用幾內(nèi)亞鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過測量冰盒中冰塊的融化得出呼吸放出的熱量，同時(shí)測量幾內(nèi)亞鼠呼出的二氧化碳。另一方面他們?nèi)紵�可以生成同樣二氧化碳的木炭，測量其放出的熱量。發(fā)現(xiàn)兩者有一定類似關(guān)系，從而初步得出了動(dòng)物的呼吸作用實(shí)質(zhì)上是緩慢的氧化過程的結(jié)論。

1783年亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）發(fā)現(xiàn)了“可燃?xì)怏w”即氫氣，發(fā)現(xiàn)它可以與氧氣生成水。但是由于卡文迪許仍然將這一反應(yīng)解釋為燃素的轉(zhuǎn)移。此時(shí)卡文迪許的助手訪問巴黎，將這一成果告訴拉瓦錫。拉瓦錫馬上意識(shí)到這一反應(yīng)正是氧化說的有力佐證，并且自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)將水蒸汽通過熱槍筒，發(fā)現(xiàn)水被分解了。他發(fā)表文章認(rèn)為水實(shí)質(zhì)上是化合物，并用自己的學(xué)說對其生成和分解進(jìn)行了簡潔而圓滿的解釋，但是拉瓦錫很少在論文中寫明借助了他人的工作，這是他的一個(gè)缺陷。拉瓦錫從氫氣燃燒生成水這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)感覺到以前的實(shí)驗(yàn)忽略了對呼出氣體中的水的測定。于是他請了一個(gè)助手來進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)，希望可以搞清人類呼吸的實(shí)質(zhì)。但是這一實(shí)驗(yàn)被法國大革命所中斷，后來他的助手完成了實(shí)驗(yàn)，初步證明了人的呼吸中有碳和氫的氧化過程。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 新理論的傳播與統(tǒng)一度量衡

1787年之后拉瓦錫社會(huì)職務(wù)漸重，用于科學(xué)研究時(shí)間較少。主要進(jìn)行化學(xué)命名法改革，自己研究成果的總結(jié)和新理論的傳播工作。他先與貝托萊(Claude Louis Berthollet)等人合作，設(shè)計(jì)了一套簡潔的化學(xué)命名法。1787年他在《化學(xué)命名法》（Méthode de nomenclature chimique）中正式提出這一命名系統(tǒng)，目的是使不同語言背景的化學(xué)家可以彼此交流，其中的很多原則加上后來柏濟(jì)力阿斯的符號(hào)系統(tǒng)，形成了至今沿用的化學(xué)命名體系。接下來，他總結(jié)了自己的大量的定量試驗(yàn)，證實(shí)了質(zhì)量守恒定律。這個(gè)定律的想法并非他獨(dú)創(chuàng)，在拉瓦錫之前很多自然哲學(xué)家與化學(xué)家都有過類似觀點(diǎn)，但是由于對實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量測試的不準(zhǔn)確，有些人開始懷疑這一觀點(diǎn)。1740年俄羅斯化學(xué)家羅蒙諾索夫曾精確的進(jìn)行了測定，并且提出了這一定律的描述，但是由于莫斯科大學(xué)處于歐洲科學(xué)研究的中心之外，所以他的觀點(diǎn)沒有被人注意到。

基于氧化說和質(zhì)量守恒定律，1789年拉瓦錫發(fā)表了《化學(xué)基礎(chǔ)》（Traité élémentaire de Chimie）這部集他的觀點(diǎn)之大成的教科書，在這部書里拉瓦錫定義了元素的概念，并對當(dāng)時(shí)常見的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了分類，總結(jié)出三十三種元素（盡管一些實(shí)際上是化合物）和常見化合物，使得當(dāng)時(shí)零碎的化學(xué)知識(shí)逐漸清晰化。在該書中的實(shí)驗(yàn)部分中拉瓦錫強(qiáng)調(diào)了定量分析的重要性。最重要的是拉瓦錫在這部書中成功的將很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過他自己的氧化說和質(zhì)量守恒定律的理論系統(tǒng)進(jìn)行了圓滿的解釋。這種簡潔、自然而又可以解釋很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理論系統(tǒng)完全有別于燃素說的繁復(fù)解釋和各種充滿煉金術(shù)術(shù)語的化學(xué)著作，很快產(chǎn)生了轟動(dòng)效應(yīng)。堅(jiān)持燃素說的化學(xué)家如普利斯特里對其堅(jiān)決抵制，但是年輕的化學(xué)家非常歡迎，這部書也因此與波義耳的《懷疑派的化學(xué)家》一樣，被列入化學(xué)史上劃時(shí)代的作品。到1795年左右，歐洲大陸已經(jīng)基本全部接受拉瓦錫的理論。

法蘭西科學(xué)院常會(huì)由政府資助，給予科學(xué)家薪水同時(shí)要求完成某些任務(wù)。由于拉瓦錫的很強(qiáng)的工作能力，他參與了很多這種任務(wù)并負(fù)責(zé)起草報(bào)告。其中影響很大是統(tǒng)一法國的度量衡。1790年法蘭西科學(xué)院組織委員會(huì)負(fù)責(zé)制定新度量衡系統(tǒng)，人員有拉瓦錫、孔多塞、拉格朗日和蒙日等。1791年拉瓦錫起草了報(bào)告，主張采取地球極點(diǎn)到赤道的距離的一千萬分之一為標(biāo)準(zhǔn)（約等于1米）建立米制系統(tǒng)。接著科學(xué)院指定拉瓦錫負(fù)責(zé)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定。經(jīng)過測定，拉瓦錫提出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)采用千克，定密度最大時(shí)的一立方分米水的質(zhì)量為一千克。這種系統(tǒng)盡管當(dāng)時(shí)受到了很大阻力，但是今天已經(jīng)被世界通用。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫 - 社會(huì)活動(dòng)與處死

1768年拉瓦錫加入法國由國王直接管轄的稅務(wù)機(jī)關(guān)（Fermi）。當(dāng)時(shí)的法律規(guī)定，如果稅務(wù)官收的稅除去交給國王的還有剩余，那么就由他自己支配，于是很多稅務(wù)官不用工作也有大筆的收入。這使得很多納稅人特別是農(nóng)民對稅務(wù)官印象極差。拉瓦錫本人也有一些額外收入，盡管他將其中大部分都用作購買和制造儀器，并進(jìn)行了鹽稅的改革，修筑了城墻以打擊走私。甚至在自己的農(nóng)場進(jìn)行農(nóng)業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，希望可以通過提高產(chǎn)量來抵消高稅收的影響。但是他最終受累于稅務(wù)官這一身份。

1780年馬拉（法國大革命中雅各賓派領(lǐng)導(dǎo)人之一）發(fā)表了一篇證明火是元素的論文。希望借此可以入選法蘭西科學(xué)院，拉瓦錫對此論文給予很低的評價(jià)。1791年馬拉寫了一本小冊子抨擊稅務(wù)官，其中指責(zé)拉瓦錫為了防止走私所修筑的城墻污染巴黎空氣，向煙草上灑水增加重量，盤剝百姓。而實(shí)際上拉瓦錫是為了防止煙草干燥才要求灑水，并且在灑水之前要稱重，所有交易以干重為標(biāo)準(zhǔn)。這部小冊子的攻擊使得民眾對稅務(wù)官的仇恨達(dá)到了頂峰。

1794年拉瓦錫被捕。他以前的研究伙伴雖然有的已經(jīng)在政府里謀職，卻人人自危，不敢發(fā)一言以救之。5月8日拉瓦錫被定罪，當(dāng)天與其他27個(gè)稅務(wù)官一起上了斷頭臺(tái)，后來被平反。流傳甚廣的說法是當(dāng)時(shí)他的朋友希望法官看在拉瓦錫的科學(xué)貢獻(xiàn)上饒他一命，法官回答“共和國不需要科學(xué)家，司法程序不容延誤”，這一說法已經(jīng)被確定為子虛烏有。還有另外一種傳說，拉瓦錫和劊子手約定頭被砍下后盡可能多眨眼，以此來確定頭砍下后是否還有感覺，拉瓦錫一共眨了十五次，這是他最后的研究。這一傳說同樣不見于正史。

拉瓦錫死后，拉格朗日惋惜道：“僅僅一瞬間，我們就砍下了他的頭，但是再過一個(gè)世紀(jì)也未必再有如此的頭腦出現(xiàn)�！保↖l ne leur a fallu qu’un moment pour faire tomber cette tête, et cent années, peut-être, ne suffiront pas pour en reproduire une semblable.）所幸拿破侖當(dāng)政后非常注重科學(xué)的研究，尊重科學(xué)家，建立了巴黎綜合理工學(xué)院，拉普拉斯、拉格朗日、貝托萊等人都得到了很好的研究條件，法國的科學(xué)研究才并未停滯。