勒?夏特列

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1850年10月8日勒·夏特列出生于巴黎的一個化學世家。他的祖父和父親都從事跟化學有關(guān)的事業(yè)和企業(yè),當時法國許多知名化學家是他家的座上客。因此,他從小就受化學家們的熏陶,中學時代他特別愛好化學實驗,一有空便到祖父開設(shè)的水泥廠實驗室做化學實驗。

勒·夏特利埃的大學學業(yè)因普法戰(zhàn)爭而中途輟學。戰(zhàn)后回來,決定去專修礦冶工程學(他父親曾任法國礦山總監(jiān),所以這個決定可以認為是很自然的)。

1875年,他以優(yōu)異的成績畢業(yè)于巴黎工業(yè)大學,1887年獲博士學位,隨即在高等礦業(yè)學校取得普通化學教授的職位。1907年還兼任法國礦業(yè)部長,在第一次世界大戰(zhàn)期間出任法國武裝部長,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科學家,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)容也可看出他對科學和工業(yè)之間的關(guān)系特別感興趣,以及怎樣從化學反應(yīng)中得到最高的產(chǎn)率。勒夏特列還發(fā)明了熱電偶和光學高溫計,高溫計可順利地測定3000℃以上的高溫。此外,他對乙炔氣的研究,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。

光學高溫計

勒·夏特列對水泥、陶瓷和玻璃的化學原理很感興趣,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量。1877年他提出用熱電偶測量高溫。這是由兩根金屬絲組成的,一根是鉑,另一根是鉑銠合金,兩端用導線相接。一端受熱時,即有一微弱電流通過導線,電流強度與溫度成正比。他還利用熱體會發(fā)射光線的原理發(fā)明了一種測量高溫的光學高溫計。

勒·夏特列原理

簡介

對熱學的研究很自然將他引導到熱力學的領(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)化率達到或接近理論值,同時也可以避免一些并無實效的方案(如高爐加高的方案),其應(yīng)用非常廣泛。

這個原理可以表達為:“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。” 換句話說,如果把一個處于平衡狀態(tài)的體系置于一個壓力來會增加的環(huán)境中,這個體系就會盡量縮小體積,重新達到平衡。由于這個緣故,這時壓力就不會增加得像本來應(yīng)該增加的那樣多。又例如,如果把這個體系置于一個會正常增加溫度的環(huán)境里,這個體系就會發(fā)生某種變化,額外吸收一部分熱量。因此,溫度的升高也不會像預計的那樣大。這是一個包括對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熱力學原理(其實,這個說法是如此的概括,甚至可以不無風趣地用于說明人類的行為)。

勒·夏特列原理因可預測特定變化條件下化學反應(yīng)的方向,所以有助于化學工業(yè)的合理化安排和指導化學家們最大限度地減少浪費,生產(chǎn)所希望的產(chǎn)品。例如哈伯借助于這個原理設(shè)計出他的從大氣氮中生產(chǎn)氨的反應(yīng),這是個關(guān)系到戰(zhàn)爭與和平的重大發(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,致力于通過實驗來研究相律的含義。他死的時候已經(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條件(如濃度,壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。

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)物濃度的方向進行,即反應(yīng)向正方向進行。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行,即反應(yīng)向正方向進行。反之亦然。

2)壓強:增加某一氣態(tài)反應(yīng)物的壓強,則反應(yīng)向著減少此反應(yīng)物壓強的方向進行,即反應(yīng)向正方向進行。減少某一氣態(tài)生成物的壓強,則反應(yīng)向著增加此生成物壓強的方向進行,即反應(yīng)向正方向進行。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行,即放熱反應(yīng)逆向進行,吸熱反應(yīng)正向進行;降低溫度,則反應(yīng)向著生成熱量的方向的進行,即放熱反應(yīng)正向進行,吸熱反應(yīng)逆向進行。

4)催化劑:僅改變反應(yīng)進行的速度,不影響平衡的改變,即對正逆反應(yīng)的影響程度是一樣的

評價

勒·夏特列不僅是一位杰出的化學家,還是一位杰出的愛國者。當?shù)谝淮问澜绱髴?zhàn)發(fā)生時,法蘭西處于危急中,他勇敢地擔任起武裝部長的職務(wù),為保衛(wèi)祖國而戰(zhàn)斗。


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