對溶液的早期認識

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  人類應(yīng)用溶液的歷史是很悠久的,可以說自有人類以來就有溶液的作用。為什么這樣說呢?因為天然水就是溶液,植物和動物體內(nèi)的液體也都是溶液。在古代,有關(guān)醬、醋、酒之類的東西,都屬于溶液。尤其是在制鹽的過程中,無論是海鹽或井鹽都要先嘗試鹽水的濃度以確定其開采價值。據(jù)有關(guān)記載,在4、5世紀時,希臘煉金術(shù)士辛內(nèi)索(Synesios)制作了一種比重計,以測量酒、醋、牛奶、蜂蜜等水溶液的比重。到了6世紀,已經(jīng)有了和我們現(xiàn)在所用的基本相同的比重計。11世紀初阿拉伯人比魯尼(al-Biruni)對當(dāng)時一系列液體和金屬鹽溶液所測得的比重數(shù)據(jù),已經(jīng)相當(dāng)準確了。到了16世紀,化學(xué)發(fā)展進入了所謂醫(yī)藥化學(xué)時期,由于化學(xué)家擺脫了中世紀煉金術(shù)家的一些神秘觀念的束博,化學(xué)研究與人們的生活發(fā)生了緊密的關(guān)系,因而有了較大的發(fā)展。在這個時期有很多人從事礦泉水的研究。由于各地的礦泉水的藥理性能非常復(fù)雜,困而對它的研究也就促進了有關(guān)溶液的分析研究。于是對溶液中各種定性反應(yīng)的認識也就逐漸的多起來。在此以前一些研究者只是簡單地把一定量水蒸發(fā)干,稱出殘渣的重量,計算出礦泉水中溶解物質(zhì)的比例。到16世紀中葉,人們則進一步根據(jù)鹽類的特征晶形,從溶液中使鹽結(jié)晶出來加以識別。例如,德國醫(yī)生李巴維(Libarius,A.1540-1616)在1597年曾指出:確定水中深質(zhì)的品種,可將水樣蒸發(fā)濃縮,在其中懸一稻草或棉線,讓溶質(zhì)在它的上面結(jié)晶出來,從結(jié)晶的形狀可以判斷它是明礬還是硝石。可見在這個時期人們已經(jīng)掌握了溶解和結(jié)晶的方法。
  
  關(guān)于利用化學(xué)試劑對水深液進行定性檢驗,大概在公元初就開始了。古羅馬的普里尼曾介紹過用五倍子浸液檢驗?zāi)懙\溶液中的鐵。后來李巴維便利用這個反應(yīng)來檢驗礦泉水中的鐵。他還發(fā)現(xiàn)銅鹽溶液與氨作用時顯現(xiàn)翠藍色,因而可以用膽礬溶液檢驗水中的氨。17世紀荷蘭醫(yī)生埃享尼烏斯(Tachenius,O.1620-1690)系統(tǒng)地研究了五倍子浸液與各種金屬鹽溶液的反應(yīng)。他曾用它來檢驗?zāi)蛑械蔫F,以研究鐵的排泄途徑。他還用蘇打溶液檢驗驅(qū)蛔藥水中污染的物質(zhì)銅。醫(yī)生高克爾(Gockel,約17世紀)曾采用硫酸檢驗葡萄從貯器上污染的有毒物質(zhì)。
  
  英國化學(xué)家波義耳依靠前人的實踐經(jīng)驗和自己的鉆研,把當(dāng)時的溶液檢驗提高到一個新的水平。他編寫了一本關(guān)于礦泉水的專著《礦泉的博物學(xué)觀察》,相當(dāng)全面地總結(jié)了當(dāng)時已知的關(guān)于水溶液的各種檢驗方法和化學(xué)反應(yīng)。他研究制取五倍子浸液時發(fā)現(xiàn),這種浸液滴入鐵鹽溶液,會使溶液變黑。他認為這種變化可以檢驗鐵的存在。又由于這種溶液可以當(dāng)作墨水用,于是他研究了制備的方法,確定了配方。后來人們沿用這個配方生產(chǎn)高質(zhì)量的墨水幾乎達一個世紀之久。他還研究了在硝酸銀溶液里滴入鹽酸,而生產(chǎn)白色的“月牙”(氯化銀)沉淀的化學(xué)反應(yīng)。并觀察到這種沉淀在開口的容器里會逐漸變成黑色。他認為這種方法可以確證在所檢驗的物質(zhì)里是否有銀存在。后來由于氯元素的發(fā)現(xiàn),這個反應(yīng)便成為檢驗氯的特效反應(yīng)了。他還研究了沉淀作用的過程,解釋了沉淀產(chǎn)生的原因。因為在當(dāng)時化學(xué)界流行的一種觀點,認為當(dāng)兩種物質(zhì)在溶液里相遇,彼此之間若有“厭惡感”便會發(fā)生沉淀反應(yīng),并以某種酸性物質(zhì)在堿性物質(zhì)作用下發(fā)生沉淀反應(yīng)為例證。波義耳不同意這種觀點,認為這種理論實際上是賦予物質(zhì)以神秘的性質(zhì)。他指出不僅鍋灰(碳酸鉀)能從酸中沉淀出某種溶解的物質(zhì),而且“中性的硝酸銀可自王水中沉淀出鹽酸”:“硫酸可從醋中沉淀出珊瑚粉(鈣質(zhì))!彼貏e注意沉淀作用中量的變化,指出:更加普遍的情況是“在沉淀過程中,溶解的金屬與一部分沉淀劑發(fā)生了結(jié)合,因此沉淀的重量常常超過原來溶解的金屬的重量”。這種見解在當(dāng)時顯然是很先進的。波義耳對溶液中化學(xué)反應(yīng)的研究,為分析化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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