卡爾·威廉·舍勒 - 生平簡(jiǎn)介

瑞典化學(xué)家舍勒是18世紀(jì)中期到18世紀(jì)后期歐洲一位相當(dāng)出名的科學(xué)家。于1742年12月19日生在瑞典南部。他生活在化學(xué)還由錯(cuò)誤的理論燃素說(shuō)盛行的時(shí)代，盡管他也是擁護(hù)燃素說(shuō)的，可是在實(shí)驗(yàn)方面他卻發(fā)現(xiàn)了很多新的化學(xué)事實(shí)。

舍勒長(zhǎng)期在瑞典的小城鎮(zhèn)徹平的藥房工作。早年曾在哥德堡、馬爾默、烏普薩拉、斯德哥爾摩等地的藥房短期工作過(guò)，他的大量研究是在徹平進(jìn)行的。他的實(shí)驗(yàn)成果相當(dāng)多，例如：至今還在使用的舍勒綠(Scheele抇sgreen)就是他發(fā)明的亞砷酸氫銅CuHASO3，仍然是著名的綠色顏料。舍勒經(jīng)常處于窮困之中，他用簡(jiǎn)陋的儀器在寒冷的實(shí)驗(yàn)室中做了大量的實(shí)驗(yàn)工作，加上他經(jīng)常在夜里工作，所以得了哮喘病，這使他在1786年5月21日，就病故了，終年僅44歲。他所發(fā)明的新化合物之多，幾乎是18世紀(jì)時(shí)史無(wú)前例的。

卡爾·威廉·舍勒的第一篇論文是關(guān)于酒石酸的，發(fā)表于1770年。接下來(lái)又得到焦酒石酸。在1774年，他研究了二氧化錳，并且利用它制得了氯氣。他制成了錳的許多化合物，例如：錳酸鹽和高錳酸鹽等。他還解釋了玻璃的著色和脫色問(wèn)題。在1775年，他研究了砷酸的反應(yīng)，在1776年發(fā)表了關(guān)于水晶、礬石和石灰石的成分的論文，還從尿里第一次得到了尿酸。在1777年他制得了硫化氫，并且觀察到，銀鹽被光照射以后，可以變色。在1778年他制得了升汞，從鉬礦里制成了鉬酸。他分析了空氣里所含氧的比例，并且多天都重復(fù)作了這樣的分析。實(shí)際上，他在1778年就知道空氣里至少有兩種元素。當(dāng)時(shí)沒有發(fā)表，所以現(xiàn)在化學(xué)史書上，把這項(xiàng)工作列在卡文迪許名下。1780年他證明了牛奶的發(fā)酸，是因?yàn)楫a(chǎn)生了一種乳酸，乳酸被硝酸氧化之后，得到粘液酸。

在1781年他發(fā)現(xiàn)了白鎢礦，因?yàn)檫@是他首先發(fā)現(xiàn)的，所以化學(xué)上利用他的姓，名之為Scheelite。在1782年他首先制成了乙醚，在1783年他研究了甘油的特性。在差不多同時(shí)，他又研究了普魯士藍(lán)的特性和用法。記載了普魯士酸（即氫氰酸）的性質(zhì)、成分和化合物，當(dāng)時(shí)他還不知道氫氰酸是一種很毒的物質(zhì)。

在他生命的最后幾年里，他研究了多種植物性酸類。例如：檸檬酸、蘋果酸、草酸和五倍子酸等等的成分。

舍勒在1775年年2月4日當(dāng)選為瑞典科學(xué)院的院士，他當(dāng)時(shí)僅在徹平擔(dān)任一個(gè)藥物商人。由于他的主人去世了，他代表這個(gè)藥店的主人成為這個(gè)城市最有名的藥劑師。

舍勒的很多實(shí)驗(yàn)中的一部分，在他生前沒有發(fā)表，一直到1892年紀(jì)念他誕生一百五十周年的時(shí)候，才有化學(xué)史家把他的日記和書信做了詳細(xì)的整理，但也沒有正式發(fā)表。

到1942年紀(jì)念舍勒誕生二百周年的時(shí)候，他的全部實(shí)驗(yàn)記錄，經(jīng)過(guò)重新整理之后，方才正式印刷發(fā)表出來(lái)。一共有八卷之多，其中大部分是瑞典文的，也有少數(shù)德文的。

在他這些日記和文件之中，最引人注意的是舍勒和甘恩這位大學(xué)教師的通信。這些信件里很明確的說(shuō)明了舍勒在18世紀(jì)，對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)所具有的能力和貢獻(xiàn)。

由于舍勒發(fā)現(xiàn)了骨灰里有磷等物質(zhì)。這使后來(lái)甘恩證明了骨頭里面確有磷。在這以前，人們只知道尿里有磷，而發(fā)現(xiàn)骨頭里有磷，是從舍勒開始的。他從螢石和硫酸的作用發(fā)現(xiàn)了氫氟酸。他又利用軟錳礦和鹽酸的作用，得到了氯氣，但卻誤認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了燃素。他在1773年寫給朋友的信里說(shuō)：如果把軟錳礦溶解在鹽酸里，就得到了一種黃顏色的氣體。他還發(fā)現(xiàn)了這種氣體有漂白的作用。

舍勒在化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作方面，涉及非常之廣。實(shí)際上，他當(dāng)時(shí)在國(guó)外，特別在法國(guó)很出名。例如：拉瓦錫在1774年寫的書里，就用了相當(dāng)大的篇幅，推崇舍勤的工作。他們還互相通信。盡管如此，舍勒始終堅(jiān)信燃素說(shuō)而不相信拉瓦錫的氧化學(xué)說(shuō)。

從現(xiàn)在來(lái)看，舍勒的許多實(shí)驗(yàn)，在今天并不難做，可是在二百多年前，能夠發(fā)現(xiàn)那么多化學(xué)成果是很不容易的。因此，舍勒雖然只活了四十四歲，而他對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)卻是永遠(yuǎn)令人懷念的。

瑞典科學(xué)院為了紀(jì)念舍勒，鑄造了一座銅像，矗立在斯德哥爾摩的廣場(chǎng)上。

卡爾·威廉·舍勒 - 研究領(lǐng)域

舍勒的杰出貢獻(xiàn)，給化學(xué)的進(jìn)步帶來(lái)了巨大的影響。舍勒的研究涉及到化學(xué)的各個(gè)分支，在無(wú)機(jī)化學(xué)、礦物化學(xué)、分析化學(xué)、甚至有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等諸多方面，他都做出了出色貢獻(xiàn)。

他是氧氣最早的發(fā)現(xiàn)者，并對(duì)氧的性質(zhì)作了深入的研究。他研究氧氣開始于１７６７年對(duì)亞硝酸的研究。起初，他加熱硝石得到一種稱之為“硝石的揮發(fā)物”的性質(zhì)，但對(duì)這種物質(zhì)的性質(zhì)和成分還不清楚。舍勒反復(fù)做加熱硝石的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)把硝石放在坩堝中加熱到通紅時(shí)，會(huì)放出干熱的氣體，遇到煙灰的粉末就會(huì)燃燒，放出耀眼的光芒。這種現(xiàn)象引起了舍勒極大的興趣。他在１７７３年就用多種方法制得比較純凈的氧氣。主要有：
（1）加熱氧化汞（Hg0）；
（2）加熱硝石（KNO3）；
（3）加熱高錳酸鉀（KMnO4)；
（4）加熱碳酸銀（AgCO3）、碳酸汞（HgCO3）的混合物。

舍勒把這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理成一本書，書名叫《火與空氣》，此書書稿1775年底送給出版家斯威德魯斯，但一直到1777年才出版，書稿在出版社壓了兩年。而英國(guó)化學(xué)家普利斯特里于１７７４年發(fā)現(xiàn)氧氣后，很快就發(fā)表了論文，時(shí)間比舍勒還早�，F(xiàn)在化學(xué)史上都認(rèn)為舍勒和普利斯特里各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了氧氣。

舍勒在化學(xué)上的另一個(gè)重要的貢獻(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)了氯氣。１８世紀(jì)的后期由于冶金工業(yè)的發(fā)展，開展了對(duì)各種礦石的研究。其中有一種叫做軟錳礦的，舍勒經(jīng)過(guò)３年功夫，確定它是一種新金屬的氧化物，按當(dāng)時(shí)的說(shuō)法它是“脫燃素的新金屬”，舍勒把這種金屬定名為錳。舍勒在這種軟錳礦的研究中發(fā)現(xiàn)了氯氣。軟錳礦不溶于稀硫酸和稀硝酸中，但能溶于鹽酸，并立即冒出一種令人窒息的黃綠色氣體，它和加熱王水時(shí)所產(chǎn)生的氣體相象，使人的肺極為難受。他用這種氣體作了種種實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它微溶于水，使水略有酸味；具有漂白作用，能合藍(lán)色的紙條幾乎變白，又能漂白有色花朵和綠葉；還能腐蝕金屬；在這種氣體中的昆蟲會(huì)立即死去，火也立即熄滅。由于他虔信燃素學(xué)說(shuō)，誤認(rèn)為這是由于“脫燃素的錳”（二氧化錳）從鹽酸中奪去了燃素而產(chǎn)生了這種氣體，因此稱它為“脫燃素鹽酸”，而沒有認(rèn)為它是一種元素。除了氧氣、氯氣外，在無(wú)機(jī)方面舍勒發(fā)現(xiàn)的還有氮?dú)�、砷酸、鉬酸、鎢酸、亞硝酸。在有機(jī)方面證明植物中含有酒石酸，從檸檬中制以出檸檬酸晶體，從腎結(jié)石中制取出尿酸，從蘋果中發(fā)現(xiàn)蘋果酸，從酸牛奶中發(fā)現(xiàn)乳酸，曾提純過(guò)沒食子酸。當(dāng)時(shí)有機(jī)化學(xué)還很幼稚，在缺乏理論知識(shí)的情況下，舍勒能發(fā)現(xiàn)十幾種有機(jī)酸，例如:①無(wú)機(jī)酸類:磷酸(1774)、砷酸(1775)、鉬酸(1778)、鎢酸(1781)；②其他無(wú)機(jī)化合物：氟化氫(1771)、砷化氫(1775)、亞砷酸銅(1778)、氰化氫和氰化物(1782)；③有機(jī)酸類：酒石酸(1770)、草酸(1776)、乳酸和尿酸(1780)、檸檬酸（1784）、蘋果酸（1785）、沒食子酸和焦性沒食子酸(1786)；④其他有機(jī)化合物：酪朊和骨螺紫(1780)、乙醛和酯類(1782)、甘油(1783)等，是很不容易的。
此外，舍勒還對(duì)空氣的成分進(jìn)行過(guò)出色研究。

卡爾·威廉·舍勒 - 發(fā)現(xiàn)氧氣

舍勒是氧氣的最早發(fā)現(xiàn)者，他在1773年就用兩種方法制得了比較純凈的氧氣。第一種方法是將硝酸鉀、硝酸鎂、碳酸銀、碳酸汞、氧化汞加熱，就會(huì)放出氧氣。第二種方法是將黑錳礦（二氧化錳）與濃硫酸共熱，產(chǎn)生氧氣。接著，他對(duì)氧氣的性質(zhì)作了研究，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一種物體在這種氣體中燃燒后，這種氣體便消失了，所以他把這種氣體叫做“火氣”。舍勒的研究成果發(fā)表在《論空氣和火的化學(xué)》中，但這本書被出版商延誤，直到1777年才出版。而英國(guó)化學(xué)家普利斯特里于1774年發(fā)現(xiàn)氧氣后，很快就發(fā)表了論文，時(shí)間比舍勒還要早�，F(xiàn)在，化學(xué)史上都認(rèn)為舍勒和普利斯特里各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了氧氣。由于舍勒是燃素學(xué)說(shuō)的信奉者，所以他認(rèn)為燃燒是空氣中的”火氣”與燃燒物體中的燃素相結(jié)合的過(guò)程，火是“火氣”與燃素形成的化合物，因此，舍勒與普利斯特里一樣，雖然發(fā)現(xiàn)了氧氣，但是都未能對(duì)燃燒現(xiàn)象作出正確的解釋。

卡爾·威廉·舍勒 - 氧氣實(shí)驗(yàn)

如果給點(diǎn)燃的蠟燭罩上一個(gè)玻璃罩，蠟燭燃燒一會(huì)兒就熄滅了，如果把玻璃罩內(nèi)的空氣全部抽掉，蠟燭立即熄滅；鐵匠煉鐵時(shí)，用風(fēng)箱鼓進(jìn)空氣，火會(huì)燒得更旺。燃燒的物質(zhì)為什么需要空氣呢？舍勒對(duì)燃燒產(chǎn)生了濃厚的興趣。

為了搞清這個(gè)問(wèn)題，舍勒用各種不同的化學(xué)物質(zhì)，放在密閉的容器里，一次又一次地進(jìn)行試驗(yàn)。

有一天，舍勒在空燒瓶中放進(jìn)一塊白磷，塞上瓶塞，然后從瓶外稍稍加熱，白磷立即燃燒起來(lái)，發(fā)出火光，冒出白煙。不久，火光滅了，濃霧也散了，而且瓶壁上沉積了一層白色物質(zhì)。

待燒瓶剛涼，舍勒立刻把燒瓶倒扣進(jìn)水中，然后拔出瓶塞，這時(shí)怪事發(fā)生了，水充滿燒瓶體積的1/5以后，水面不再上升。他又重做了幾遍實(shí)驗(yàn)，結(jié)果還是一樣。

這是怎么回事？1/5的空氣去哪兒了？帶著這樣的問(wèn)題，舍勒又做了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

他在一個(gè)小瓶里放進(jìn)一些鐵屑，在上面澆了些稀硫酸溶液，然后用插上玻璃管的軟木塞塞住瓶口，放進(jìn)盛水的玻璃缸里。將玻璃管生成的氣體引出水面，用火舌點(diǎn)燃，又把一只空燒瓶底朝天罩在火舌上面。燒瓶的瓶口浸在水面下，這就使外部的空氣沒法進(jìn)入瓶中。隨著氫氣在密閉的空間里燃燒，玻璃缸里的水，不斷涌進(jìn)燒瓶。當(dāng)火焰完全熄滅了，進(jìn)入燒瓶的水，依然只占燒瓶體積的1/5。

舍勒對(duì)這事迷惑不解。既然燃燒中用掉了1/5的空氣，那么剩下的4/5空氣為什么不消失？難道瓶里剩下的空氣跟那些在燃燒中消失的空氣不一樣？

于是他又做了一連串實(shí)驗(yàn)，在燒剩下的空氣中，放進(jìn)蠟燭、炭、白磷，結(jié)果是，蠟燭立即熄滅，燒紅的炭很快變黑，連易于燃燒的磷也不肯著火。把幾只老鼠關(guān)進(jìn)里面，馬上窒息而死�！　�

舍勒終于明白了，這種燒剩下的空氣，的確跟“燒掉”的那部分空氣性質(zhì)不同�？磥�(lái)空氣是由兩種完全不同的成分組成的。他認(rèn)為一種是“活空氣”，它能幫助燃燒，于是把它叫做“火焰空氣”；另一種是“死空氣”，對(duì)火不起作用，老鼠會(huì)窒息而死，所以叫它“無(wú)用空氣”。

舍勒更感興趣的是“火焰空氣”。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，舍勒很快找到了制造純“火焰空氣”的方法。

舍勒在玻璃曲頸甑中裝進(jìn)一些硝石，放到爐子上加熱，同時(shí)，在甑頸上縛上一個(gè)擠癟了的牛尿泡。硝石熔化了，放出的氣體使牛尿泡逐漸脹大起來(lái)。接著很快將牛尿泡取下來(lái)，把泡里的氣體貯存在一個(gè)燒瓶里。把燒紅的木炭、剛吹滅的木柴、磷分別放進(jìn)這些燒瓶中，這時(shí)木炭四周火星迸裂，猛烈燃燒，發(fā)出白熾的光芒；帶余燼的木柴重新燃燒起來(lái)了；磷爆發(fā)出火焰，竟亮得刺目。舍勒高興得從實(shí)驗(yàn)室沖出來(lái)，搖著手里的一只瓶子喊著“火焰空氣！火焰空氣！”而“火焰空氣”也就是氧氣

卡爾·威廉·舍勒 - 遲來(lái)的輝煌

舍勒的生命是短暫的，但他所取得的成果卻相當(dāng)多，他一生發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)有30多種，這在當(dāng)時(shí)是絕無(wú)僅有的。在舍勒一生的發(fā)現(xiàn)中，最為突出的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)氧氣和氯氣。

舍勒的很多實(shí)驗(yàn)研究成果，生前沒有發(fā)表。1892年，紀(jì)念他誕生150周年之際，化學(xué)史學(xué)者詳細(xì)整理了他生前的日記和書信，但并沒有正式發(fā)表。直到1942年，紀(jì)念舍勒誕生200周年的時(shí)候，他的全部實(shí)驗(yàn)記錄經(jīng)重新整理之后，才正式發(fā)表，共有8卷之多。

卡爾·威廉·舍勒 - 遲到的婚禮

有名的藥劑師波耳在柯平鎮(zhèn)突然去世，醫(yī)務(wù)界同業(yè)公會(huì)會(huì)議一致推選舍勒為最合適的經(jīng)理人選。1775年，舍勒來(lái)到了柯平鎮(zhèn)。波耳的遺孀妮古婭是一位年輕貌美的婦女，他特地讓出一部分房間供新任經(jīng)理使用。

舍勒有充足的時(shí)間進(jìn)行研究，他十分喜歡把科學(xué)研究、生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)有機(jī)地結(jié)合在一起。在工作之余，他也會(huì)和妮古婭談?wù)勗挘�這個(gè)年輕的孀婦漸漸占據(jù)了科學(xué)家的心靈，而在妮古婭心目中，舍勒也成了不可缺少的一部分。他們二人互相愛慕，但舍勒是事業(yè)型的人物，為了事業(yè)，他將妮古婭送到別墅中居住。

舍勒一生中完成了近千個(gè)實(shí)驗(yàn)，因吸過(guò)有毒的氯氣和其他氣體，身體受到嚴(yán)重的傷害。他還親口嘗過(guò)有劇毒的氫氰酸，他記錄了當(dāng)時(shí)的感覺：“這種物質(zhì)氣味奇特，但并不討厭，味道微甜，使嘴發(fā)熱，刺激舌頭。”他雖然視事業(yè)為生命，想一刻不停地工作下去，但身體狀況的惡化使他常常臥床不起。

1785年整個(gè)冬天他都苦于風(fēng)濕病的劇烈發(fā)作。命運(yùn)好像在捉弄他，他一輩子為別人制藥，而現(xiàn)在卻不能找到醫(yī)治自己疾病的藥物。春天來(lái)了！舍勒覺得好一些�！澳莨艐I，只要我能站起來(lái)，咱們馬上就結(jié)婚�！薄笆堑�。親愛的。”妮古婭溫存地答。1786年3月，他們舉行了訂婚儀式，但是病情在稍好些后，又惡化了。“妮古婭，看來(lái)，我活不長(zhǎng)了，你把牧師請(qǐng)來(lái)，在家里舉行結(jié)婚儀式吧�！彼麑�(duì)心愛的人說(shuō)�！昂玫模�親愛的”，妮古婭含淚答應(yīng)了。

1786年5月19日，在經(jīng)歷10年的相戀之后，他們舉行了婚禮。對(duì)于這對(duì)有情人來(lái)說(shuō)，婚禮有些遲了，因?yàn)閮商旌�，舍勒就離開了人間。