普利斯特列-從牧師到化學(xué)家

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
約瑟夫?普利斯特列是英國著名化學(xué)家,他1733年3月13日生于英格蘭的一個名叫菲爾德海德的農(nóng)莊里,他的一生,主要靠自學(xué),從一個牧師成為一位化學(xué)大師。 “罪過” 約瑟夫?普利斯特列九歲時因家庭貧困,被送給姑母做養(yǎng)子。他的姑母一心要把他培養(yǎng)成一個神甫,所以他每天的任務(wù)就是學(xué)習(xí),學(xué)習(xí),再學(xué)習(xí)。
但約瑟夫靠著聰穎的頭腦,總能提前做完作業(yè),這樣他就有了玩耍的時間。他背著姑姑去捉甲蟲、蜘蛛和各種小昆蟲,并且把它們裝到瓶子里,把瓶口緊緊塞住,有時還用蠟封住。他的這個秘密只有他的弟弟蒂莫西知道,每當(dāng)?shù)艿軄碜隹蜁r,他倆就關(guān)在約瑟夫的房子里玩?zhèn)沒完。
“瞧,這個帶十字勛章的胖家伙!它關(guān)在瓶子里已經(jīng)活了十五天了。”約瑟夫給他的獵物們都做了各種記號。
“這是罪過,約瑟夫!钡倌餍÷曊f,“你為什么折磨這些小生物呢?”
“我想看看,它們在密封容器中能活多久。很有趣,蒂莫西,它們?yōu)槭裁磿廊,你知道嗎??br />蒂莫西當(dāng)然不知道,但他已經(jīng)明白哥哥在進(jìn)行一樁很有趣的實(shí)驗(yàn)了。 另一種空氣 有一年復(fù)活節(jié)前夕,約瑟夫因閱讀時間過長感到疲倦了。他想休息一下,就來到了布萊克叔叔的紡織廠。
第二天,布萊克叔叔的兩個孩子??史蒂文和臺特帶他去參觀啤酒廠。在參觀工廠時,普利斯特列不斷提出問題。他對那里的一切都感興趣,想把一切都弄明白。但最使這位未來的科學(xué)家著迷的還是發(fā)酵車間。
約瑟夫順著梯子爬下去,俯下身子觀看大桶里盛滿的發(fā)酵液體??啤酒計。
“立即下來,不要對著啤酒汁呼吸,否則你會失去知覺!”同來的臺特沖他喊道。
普列斯特列驚異地直起身子,離開大桶,問史蒂文和臺特怎么回事。
“我自己也懂得不多!迸_特回答,“你瞧。我確實(shí)不知道是怎么回事!
臺特在燈上點(diǎn)燃起一根細(xì)木條.把它舉到啤酒汁上面,使約瑟夫驚奇的是,燃燒的木條立刻熄滅了。
“呵!這就是說木桶中有另一種空氣,讓我也試一試。”
約瑟夫進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn),火焰又熄滅了。在木條熄滅時出現(xiàn)的淡藍(lán)色煙云飄浮在木桶上面。約瑟夫用手輕輕地推了一下,這些煙云慢慢地降下去了。
“瞧!木桶中儲藏著多么有趣的空氣呵!”約瑟夫思索著說,“它比沌凈的空氣重,在這種空氣中一切都將熄滅!
這件事長久地留在約瑟夫?普利斯特列的記憶中。正是由于它的啟發(fā),使這位化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了二氧化碳。 一名牧師 按照姑母的意愿,普利斯特列進(jìn)入神學(xué)院學(xué)習(xí),并于1755年秋畢業(yè),受聘到薩爾費(fèi)克教堂任神甫。
普列斯特列任職的教堂,當(dāng)時收入不多,他任職后不久,開辦了一所學(xué)校,但是沒有人愿意來上學(xué),這使得他的生活儉樸,經(jīng)濟(jì)情況很窘迫。
但這樣也使他有了充分的研究時間,他研究了文學(xué)、語言學(xué)、哲學(xué)、神學(xué),并開始寫詩。
過了一段時間,普利斯特列轉(zhuǎn)到南特威治。那里的收入也不多,但是那里的教徒們卻高興把孩子送到學(xué)校里來。
普利斯特列的教務(wù)繁忙起來,他深知要作一名優(yōu)秀教師,必須知識淵博并善于講授。早在神學(xué)院時,他就掌握了演說才能,但在知識方面,雖然,他在哲學(xué)、神學(xué)和語言學(xué)方面造詣不淺,但對于其他科學(xué),例如自然科學(xué),他卻僅有一個模糊的概念。
普利斯特列決心從頭學(xué)習(xí)。他一邊向一位朋友布里列頓請教,一邊大量地閱讀有關(guān)書籍。為此,他專門去了一次倫敦,歸來時帶回一大捆書。
這些書給渴求知識的普利斯特列展示了一個新的世界。在他帶回的物理教科書和科學(xué)論文中,他被有關(guān)電學(xué)的章節(jié)吸引住了。這是個多么奇妙的世界呀。他決定再去一次倫敦,把有關(guān)電學(xué)的教學(xué)儀器買回來。
返回南特威治后,他立刻去把布里列頓找來,他要讓他看一看電的一些驚人的性能。
“這是什么?”布里列頓問。
“電機(jī)!
普利斯特列扳動手柄,電機(jī)的圓盤發(fā)出輕微的響聲后開始轉(zhuǎn)動了,幾分鐘后,他把兩根電線的頂端靠近時,雖然它們還沒有碰上,卻迸發(fā)出明亮的火花。
“這才是科學(xué)呀!”布里列頓興奮地喊了起來,“人工閃電!”
他們彼此談?wù)撝,用電機(jī)進(jìn)行了各種各樣的試驗(yàn)。起初,只是為了開心,為了好奇,漸漸地,普利斯特列習(xí)慣于把自己的全部空余時間花在搗弄這些東西上了。 “受污染的”空氣 有一次,普利斯特列到一個地方去傳教,在那里認(rèn)識了一位托爾納博士,托爾納在神學(xué)院教化學(xué)課。普利斯特列去聽了他一堂,立即就被他所講的燃燒問題迷住了。
他想:我們對他學(xué)的了解多么少啊,在這個領(lǐng)域中還有多少沒有搞清楚的問題呵!如果我們連燃燒這樣一個日常中的問題也不能解釋的話,那么,我們就是一些不合格的哲學(xué)家!
普利斯特列開始加強(qiáng)對化學(xué)問題的研究,他決心要揭開燃燒的秘密。
當(dāng)時的科學(xué)界,只對燃燒有一個模糊的解釋,即認(rèn)為空氣中有一種叫“燃素”的東西,它支持著燃燒。
普利斯特列決心在空氣中制取出“燃素”來,他想起童年時在布萊克叔叔的啤酒廠發(fā)生過的事,于是推測:空氣存在著好幾種氣體,一種是一切生物呼吸的純潔的空氣,另一種是比純潔的空氣還重的空氣。在這種重空氣中,生物就會死去。
普利斯特列點(diǎn)燃一根蠟燭,把它放到預(yù)先放有小老鼠的玻璃容器中,然后拿蓋子緊緊地蓋住玻璃容器。蠟燭燃燒了一些時候,熄滅了,小老鼠也很快就死了。
普利斯特列由此想到,空氣中大概存在著一種什么東西,當(dāng)它燃燒時空氣就會被污染,因而導(dǎo)致老鼠的死亡。
那么,是不是把空氣重新凈化以后,它又可以成為可以呼吸的呢?
于是,普利斯特列又對“受污染”的空氣作了凈化試驗(yàn)。
在一個大水槽里,倒入一些水銀,將一個大玻璃罩口朝下地放入槽中。在罩內(nèi)放一支燃燒著的蠟燭,于是他制得了“受污染的”空氣。
他光用水來凈化空氣,但是他發(fā)現(xiàn),水只能凈化空氣的一部分,因?yàn)榘牙鲜蠓湃胨畠艋蟮目諝,老鼠多活了一些時候還是死去了。
普利斯特列又進(jìn)行了其他嘗試,都沒有成功。
他想,動物會死去,那植物又怎樣呢?
普利斯特列把一盆花放在罩內(nèi);ㄅ枧苑帕艘恢紵南灎T來“污染”空氣。
蠟燭很快就熄滅了,幾個小時過去了,植物毫無變化。也許需要更長的時間吧,普利斯特列把水槽連同花盆一起放到靠近窗戶的桌子上。
次日早晨,他驚奇地發(fā)現(xiàn),花不僅沒有枯萎,而且又長了一個花蕾。難道植物能凈化空氣嗎?
普利斯特列興奮的點(diǎn)燃一支蠟燭,迅速地放入罩內(nèi)。
一分鐘,兩分鐘,蠟燭沒有熄滅,被“污染”的空氣真被凈化了!
幾分鐘過去了,蠟燭又熄滅了,這意味著罩里的空氣又被“污染”了。
普利斯特列多次重復(fù)了自己的試驗(yàn),結(jié)果是相同的。他所認(rèn)為的“受污染的”空氣,其實(shí)就是二氧化碳。 制取“活命空氣” 普利斯持列把這種氣體叫“固定空氣”,他證明了植物能吸收“固定空氣”而放出“活命空氣”這種“活命空氣”能維持著動物的呼吸,也能使物質(zhì)更猛烈地燃燒。實(shí)際上它就是后來所說的氧氣。
對于普利斯特列來說,下一步的問題是制取“活命空氣”。但是,怎樣才能制取出來呢?
硝石也能幫助燃燒。普利斯特列想,也許硝酸里會含有這種空氣。如果把沾有稀硝酸的銅絲加熱,也許能夠放出“活命空氣”。
他開始進(jìn)行勤奮的實(shí)驗(yàn)。
他取了一根粗玻璃管,把一端封閉,裝入水銀,用手指堵住管口,把開口的一端置于盛有水銀的槽中,然后把裝有硝酸和銅屑的另一根管子與裝水銀的管子連接在一起,使開始加熱混合試劑。經(jīng)過短時間加熱,無色的氣體就把水銀排出管外,于是管內(nèi)充滿了新的物質(zhì)。
普利斯特列小心地將管子取出,把它打開,俯身嗅了嗅,突然驚奇地愣住了:一種無色氣體開始揮發(fā),眼看著就變成了棕紅色的蒸氣,它的強(qiáng)烈臭味很像硝酸。
“難道這是一種新的氣體?”
普利斯特列的確制得了一種新的無色氣體??一氧化氮,當(dāng)時他命名為“硝石空氣”。
這種氣體一旦和空氣中的氧氣接觸,瞬息間就變成了棕紅色的二氧化氮。
盡管普利斯特列發(fā)現(xiàn)了兩種新的氣體,但他并沒制得“活命空氣”。這位科學(xué)家沒有失去信心,仍然繼續(xù)試驗(yàn)。結(jié)果,他一再地發(fā)現(xiàn)某種新氣體,這些氣體當(dāng)時誰也不知道,普利斯特列分別給它們定名為:“堿空氣”(氨)、“鹽酸空氣”(氯化氫)、“二氧化硫”等等。
普利斯特列雖然沒有制得“活命空氣”,但他通過試驗(yàn)相繼發(fā)現(xiàn)了共計10種新氣體,許多年后,他把自己的試驗(yàn)研究寫成了一部著作:《論各種不同的空氣》。 不承認(rèn)親生女兒的父親 1774年8月1日,是一個陽光燦爛,適于試驗(yàn)的日子。
因?yàn)樵谌紵龝r,伴有火焰,普利斯特列考慮,燃素是不是一種光?
現(xiàn)在他要驗(yàn)證他的想法了。
他在一只大玻璃瓶底放了厚厚一層黃色的粉末??水銀灰,然后把一個大透鏡聚焦的陽光投射到水銀灰上。光照在粉末上形成了耀眼的光點(diǎn)。
普利斯特列細(xì)心地觀察看,突然發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象:粉末微微地顫動、騰躍,似乎有人在向它們吹氣。幾分鐘后,在這個地方首先出現(xiàn)了小水銀珠。
“看來,光是燃素!也許燃素留在玻璃容器中了!”
普利斯特列點(diǎn)燃干木條,將它放人玻璃瓶內(nèi),想去點(diǎn)燃留在瓶底的“燃素”。
燃著了!而且燃燒得更旺,光焰更亮。
他迅速地取出小木條,撲滅了火焰,但是冒煙的木條很快又重新燃燒起來了。
普利斯特列不知道,這就是他一直想要制取的“活命空氣”??氧。而他誤以為這就是燃素,因而更加肯定了自己的燃素說。
隨后,普利斯特列訪問了歐洲各國。在法國,他與拉瓦錫就燃燒問題進(jìn)行了討論。拉瓦錫試圖對燃燒現(xiàn)象做出正確解釋,但普利斯特列卻是燃素說的擁護(hù)者。
在談話之后,普利斯特列向拉瓦錫表演了他制得“燃素”的實(shí)驗(yàn)。拉瓦錫敏銳地感到這不是“燃素”,而是一種新氣體,他在這個發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了化學(xué)革命,并開創(chuàng)了化學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。
許多年來,科學(xué)家們對于氧氣的發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)究竟屬于誰而爭論不休。
普利斯特列第一個發(fā)現(xiàn)了氧氣,并把這一點(diǎn)告訴了拉瓦錫。瑞典科學(xué)家舍勒也獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)和研究過氧氣,但他發(fā)表自己的研究成果時,因出版社的失誤而晚了三年。 拉瓦錫也研究了氧氣,并把氧氣和燃燒問題聯(lián)系起來,創(chuàng)立了新的氧氣燃燒理論,給燃素說以致命打擊,并開創(chuàng)了現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的道路。
對燃素說的盲目信仰使普利斯特列上了當(dāng)。法國著名科學(xué)家喬治?居維葉曾這樣談到這一點(diǎn):“普利斯特列是現(xiàn)代化學(xué)之父,但是,他始終不承認(rèn)自己的親生女兒!
普利斯特列晚年繼續(xù)研究氣體,曾經(jīng)證明某些藻類放出的氣泡就是氧氣,放出氧氣的數(shù)量白天多,夜間少。
但他始終沒有接受拉瓦錫的思想。他不能在瞬間放棄他終生創(chuàng)建起來的東西。
1804年2月6日,約瑟夫?普利斯特列病逝了。他的最后一本著作仍然是《論燃素》。
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