1850年10月8日勒·夏特列出生于巴黎的一個(gè)化學(xué)世家。他的祖父和父親都從事跟化學(xué)有關(guān)的事業(yè)和企業(yè),當(dāng)時(shí)法國(guó)許多知名化學(xué)家是他家的座上客。因此,他從小就受化學(xué)家們的熏陶,中學(xué)時(shí)代他特別愛好化學(xué)實(shí)驗(yàn),一有空便到祖父開設(shè)的水泥廠實(shí)驗(yàn)室做化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
勒·夏特利埃的大學(xué)學(xué)業(yè)因普法戰(zhàn)爭(zhēng)而中途輟學(xué)。戰(zhàn)后回來,決定去專修礦冶工程學(xué)(他父親曾任法國(guó)礦山總監(jiān),所以這個(gè)決定可以認(rèn)為是很自然的)。
1875年,他以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)于巴黎工業(yè)大學(xué),1887年獲博士學(xué)位,隨即在高等礦業(yè)學(xué)校取得普通化學(xué)教授的職位。1907年還兼任法國(guó)礦業(yè)部長(zhǎng),在第一次世界大戰(zhàn)期間出任法國(guó)武裝部長(zhǎng),1919年退休。
勒夏特列于1936年9月17日卒于伊澤爾。
概述
勒·夏特列是一位精力旺盛的法國(guó)科學(xué)家,他研究過水泥的煅燒和凝固、陶器和玻璃器皿的退火、磨蝕劑的制造以及燃料、玻璃和炸藥的發(fā)展等問題。從他研究的內(nèi)容也可看出他對(duì)科學(xué)和工業(yè)之間的關(guān)系特別感興趣,以及怎樣從化學(xué)反應(yīng)中得到最高的產(chǎn)率。勒夏特列還發(fā)明了熱電偶和光學(xué)高溫計(jì),高溫計(jì)可順利地測(cè)定3000℃以上的高溫。此外,他對(duì)乙炔氣的研究,致使他發(fā)明了氧炔焰發(fā)生器,迄今還用于金屬的切割和焊接。
光學(xué)高溫計(jì)
勒·夏特列對(duì)水泥、陶瓷和玻璃的化學(xué)原理很感興趣,也為防止礦井爆炸而研究過火焰的物化原理。這就使得他要去研究熱和熱的測(cè)量。1877年他提出用熱電偶測(cè)量高溫。這是由兩根金屬絲組成的,一根是鉑,另一根是鉑銠合金,兩端用導(dǎo)線相接。一端受熱時(shí),即有一微弱電流通過導(dǎo)線,電流強(qiáng)度與溫度成正比。他還利用熱體會(huì)發(fā)射光線的原理發(fā)明了一種測(cè)量高溫的光學(xué)高溫計(jì)。
勒·夏特列原理
簡(jiǎn)介
對(duì)熱學(xué)的研究很自然將他引導(dǎo)到熱力學(xué)的領(lǐng)域中去,使他得以在1888年宣布了一條他因而遐邇聞名的定律,那就是至今仍稱為的勒夏特列原理。
勒·夏特列原理的應(yīng)用可以使某些工業(yè)生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)化率達(dá)到或接近理論值,同時(shí)也可以避免一些并無實(shí)效的方案(如高爐加高的方案),其應(yīng)用非常廣泛。
這個(gè)原理可以表達(dá)為:“把平衡狀態(tài)的某一因素加以改變之后,將使平衡狀態(tài)向抵消原來因素改變的效果的方向移動(dòng)。” 換句話說,如果把一個(gè)處于平衡狀態(tài)的體系置于一個(gè)壓力來會(huì)增加的環(huán)境中,這個(gè)體系就會(huì)盡量縮小體積,重新達(dá)到平衡。由于這個(gè)緣故,這時(shí)壓力就不會(huì)增加得像本來應(yīng)該增加的那樣多。又例如,如果把這個(gè)體系置于一個(gè)會(huì)正常增加溫度的環(huán)境里,這個(gè)體系就會(huì)發(fā)生某種變化,額外吸收一部分熱量。因此,溫度的升高也不會(huì)像預(yù)計(jì)的那樣大。這是一個(gè)包括對(duì)古爾貝格和瓦格宣布的著名的質(zhì)量作用定律在內(nèi)的非常概括的說法,并且它也很符合吉布斯的化學(xué)熱力學(xué)原理(其實(shí),這個(gè)說法是如此的概括,甚至可以不無風(fēng)趣地用于說明人類的行為)。
勒·夏特列原理因可預(yù)測(cè)特定變化條件下化學(xué)反應(yīng)的方向,所以有助于化學(xué)工業(yè)的合理化安排和指導(dǎo)化學(xué)家們最大限度地減少浪費(fèi),生產(chǎn)所希望的產(chǎn)品。例如哈伯借助于這個(gè)原理設(shè)計(jì)出他的從大氣氮中生產(chǎn)氨的反應(yīng),這是個(gè)關(guān)系到戰(zhàn)爭(zhēng)與和平的重大發(fā)明,也是勒夏特利埃本人差不多比哈伯早二十年就曾預(yù)料過的發(fā)明。勒夏特利是發(fā)現(xiàn)吉布斯的歐洲人之一,又是第一個(gè)把吉布斯的著作譯成法文的人。他像魯茲布姆一樣,致力于通過實(shí)驗(yàn)來研究相律的含義。他死的時(shí)候已經(jīng)差不多八十六歲了,備受尊敬,子孫滿堂。
內(nèi)容
如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度,壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。
1)濃度:增加某一反應(yīng)物的濃度,則反應(yīng)向著減少此反應(yīng)物濃度的方向進(jìn)行,即反應(yīng)向正方向進(jìn)行。減少某一生成物的濃度,則反應(yīng)向著增加此生成物濃度的方向進(jìn)行,即反應(yīng)向正方向進(jìn)行。反之亦然。
2)壓強(qiáng):增加某一氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng),則反應(yīng)向著減少此反應(yīng)物壓強(qiáng)的方向進(jìn)行,即反應(yīng)向正方向進(jìn)行。減少某一氣態(tài)生成物的壓強(qiáng),則反應(yīng)向著增加此生成物壓強(qiáng)的方向進(jìn)行,即反應(yīng)向正方向進(jìn)行。反之亦然。
3)溫度:升高反應(yīng)溫度,則反應(yīng)向著減少熱量的方向進(jìn)行,即放熱反應(yīng)逆向進(jìn)行,吸熱反應(yīng)正向進(jìn)行;降低溫度,則反應(yīng)向著生成熱量的方向的進(jìn)行,即放熱反應(yīng)正向進(jìn)行,吸熱反應(yīng)逆向進(jìn)行。
4)催化劑:僅改變反應(yīng)進(jìn)行的速度,不影響平衡的改變,即對(duì)正逆反應(yīng)的影響程度是一樣的
評(píng)價(jià)
勒·夏特列不僅是一位杰出的化學(xué)家,還是一位杰出的愛國(guó)者。當(dāng)?shù)谝淮问澜绱髴?zhàn)發(fā)生時(shí),法蘭西處于危急中,他勇敢地?fù)?dān)任起武裝部長(zhǎng)的職務(wù),為保衛(wèi)祖國(guó)而戰(zhàn)斗。
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