雅各比·贝泽里乌斯是哪里人?
Jacoby Bezerius(1779—1848)是量子化学大师,首创了化学元素的符号。1779出生于8月20日,瑞典南部一个叫Wifisunda的小村庄。他对化学的发展做出了重要贡献,接受并发展了道尔顿的原子论。以氧为标准,测定了40多种元素的原子量。第一次采用了现代元素符号,并公布了当时已知元素的原子表。首次发现并制备了硅、钍、硒等几种元素。第一,使用“有机化学”的概念;是“电化学二元论”的首倡者;发现“异构”现象,首次提出“催化”概念。他的杰出成就使他成为19世纪著名的化学权威。
中文名:雅各比·贝泽里乌斯
国籍:瑞典
出生地:Wifisunda
出生日期:1779
死亡日期:1848
职业:科学家
研究生院:乌普萨拉大学
代表作品:化学教材
生活简介
童年
小Bezerius的父母都是农民。他4岁时,父亲因病去世,母亲带着他和2岁的妹妹,改嫁给了一位好心的牧师。两年后,Bezerius的母亲也去世了。幸运的是,我的继父已经有了五个孩子,他像对待自己的孩子一样培养和教育我的兄弟姐妹。牧师并不富有,但很快他设法筹集了一笔可观的钱,并为七个孩子雇了一位知识渊博的家庭教师。在家教教育孩子的同时,牧师也很注重满足孩子的求知欲,经常带着孩子去郊游,以达到教育的目的。河边有各种各样的植物。清澈见底的水里,鱼儿在游动,吐着泡沫,虾蟹在鹅卵石里爬来爬去。沿河的景色一年四季都不一样。对于孩子来说,沿河旅行无疑是一个非常吸引人的游戏。Bezerius更喜欢这种旅行,尤其是继父经常在观察事物方面给他建议和帮助。渐渐地,他开始全心全意地爱上大自然。有时他躺在河边柔软的草地上,仰望天空中的白云,仿佛觉得自己已经是大自然的一部分。
中学
1793年,14岁的贝瑟利乌斯进入平中学。对于那些复杂的社科课程,他并不是很努力的学习;然而,他对自然科学课程表现出极大的兴趣。他经常收集各种植物和动物的标本,喜欢打猎。在一位刚从西印度群岛学术旅行回来的新博物学老师的指导下,贝瑟利乌斯开始对林彻的动植物进行系统的研究。在整个中学阶段,他给老师们留下的印象是:一个才华横溢、志向远大但脾气急躁的年轻人。
大学
高中毕业后,贝泽留斯希望继续学业,继父同意了他的请求。1796年9月,17岁的贝瑟利乌斯来到了瑞典古老的大学城乌普萨拉。然后他通过了入学考试,成为了乌普萨拉大学的学生。他的继父无法为他提供更多的资金,所以他的生活相当艰难。为了改善生活条件,贝泽留斯去给别人当家教。虽然他的收入相当微薄,但这种自给自足的生活培养了他坚强的意志和对劳动的热爱。为了教不同国家移民的孩子,贝泽里乌斯开始自学法语、德语和英语。正是因为这种自学经历,他对这些语言的了解,在他后来学习多种语言的各种学术著作中发挥了很大的作用。
1798年秋天,一个大学生贝泽留斯获得了奖学金,让他有更多的时间去研究自己喜欢的东西,而不是四处奔波谋生。很快,他通过了专业考试——医学哲学。在那之前,Bezerius对化学没有什么兴趣,而化学是他一生追求的事业。
是一场考试最终促使贝泽里乌斯把精力投入到化学上。在大学三年级的一次所有科目的考试中,他的化学成绩排在全班倒数第一。如果他在其他科目上没有取得好成绩,他很可能会被开除。从此,不甘孤独的贝泽留斯开始积极研究化学。这时,年轻人开始学习德国化学家吉·坦尼尔的《消炎子化学基本原理》教材。这是一本通俗易懂的教科书。贝泽留斯后来回忆说,正是在学习了这本书之后,他对化学的兴趣越来越浓厚,脑子里充满了各种化学实验和化学知识。
当时拉瓦锡的氧理论正在深入化学理论,开始取代过时的燃素说。燃素说和拉瓦锡说的拥护者之间有一场激烈的争论。在瑞典科学界,燃素仍然占主导地位。Bezerius的老师都相信旧的观念,他们的这个学生接受了拉瓦锡的理论。贝泽里乌斯在实验室里准备了大量氧气,经常在同学面前进行各种物质在氧气中燃烧的实验。对于这些学生来说,这是最早让他们知道拉瓦锡氧气理论的实验。
通过不断的实验,Bezerius对化学越来越感兴趣。在当时的乌普萨拉大学,化学并不被重视,很少有大学生想投身于这门学科。但此时的Bezerius已经深深地爱上了化学,并开始努力解决自己在研究一些化学现象时遇到的问题。1799暑假期间,他在一家玻璃店度过,在那里他向一位意大利人学习了焊接玻璃和制作玻璃器皿的技能。这种对实验室工作极其重要的技能,将来总会让他的学生惊叹不已。这年冬天,他在中世纪矿泉水的产地给一位医生做助手。1800年冬天,Bezerius对中世纪的矿泉水进行了化学分析,这是他的学位论文的题目。
教学生涯
这时,在电力方面,意大利人发明了能产生持续电流的伏特电池。不久,善于接受新事物的贝泽里乌斯也制成了伏打电池,并用它来研究电流的生理和医学效应。利用这个装置,他成功地恢复了一个残疾人患手的灵活性。这些实验的经验成为他博士论文的基础。1802年5月,贝瑟利乌斯在乌普萨拉大学对自己的博士论文进行了公开答辩,从而完成了获得医学博士学位所必须的一切。同年,瑞典皇家医学协会任命刚满23岁的贝瑟利乌斯为斯德哥尔摩医学院医学和药学讲师。从此,他开始了自己的教学生涯。
1807年,28岁的Bethelius被任命为化学和药学教授。这个时候他任教的医学院医学部只有三个教授,所以每个教授都要开几门课。贝泽里乌斯教授医学、植物学和药剂学课程,不久他还教授化学。当初他的药学课很受学生欢迎,化学课却很少有人来。这是因为,当时的化学教授只注重口头陈述,通常不进行任何演示和实验。这种化学教学方法是许多大学的传统。不做直观的化学反应实验,不仅教学难,学生也难以口头评价各种物质的性质和组成。这么抽象的化学课也很枯燥,很难理解。所以化学课冷门可想而知。
Bezerius试图改变这种情况。他在讲课中大大增加了实验的数量,并将直观的化学实验引入课堂教学。很快,他上化学课的教室逐渐挤满了前来听课的学生。他的化学教学方法很快被许多其他大学采用。在进行紧张的教学活动的同时,贝泽留斯还积极参加科研活动。1802年进行电化学研究,1803年2月将研究成果总结成论文,收录了后来贝泽留斯提出的电化学理论的全部基本原理。同年,在研究化合物分解的过程中,Bethelius和国内化学家Herzinger发现了一种新的化学元素铈,同时精确地确定了这种新物质的性质。就这样,之前默默无闻的24岁的雅各布?贝采里乌斯在化学领域声名鹊起。
出版作品
从1806-1818,由Betzerius和Herzinger编辑出版了《物理、化学和矿物学系列》期刊。该期刊在物理学和化学领域的影响日益加深,贝采里乌斯经常在该期刊上发表自己的研究成果。
1806年,贝泽留斯自己编写了《生理化学》教材。正是在这一年,他首次将“有机化学”的概念引入教学。1808年,他着手撰写《化学教科书》这本书,这本书被后来许多国家的几代化学家研究,为科学的发展做出了巨大贡献。从1807开始,在随后的6年时间里,他还开展了各种盐、酸、氧化物等物质组成测定的基础研究。
由于对科学和教育界的巨大贡献,贝泽留斯于1808年当选为瑞典学院科学院院士,并于1810年当选为瑞典学院主席。工作量很大的贝泽里乌斯并不太在意这些荣誉,他依然踏踏实实地进行着自己的科研和教学工作。
作为一名科学家,Bezerius非常关注世界上最新的科学研究进展,他与外国科学家保持着不断的联系,这进一步拓展了他的科学观点的广度和深度。在科学活动的早期,他与许多著名学者建立了通信联系,如法国的贝托尔和英国的大卫。1812年夏天,贝瑟利乌斯应皇家学会主席大卫的邀请访问了皇家学会。通过大卫的介绍,他也认识了许多社会的杰出代表。在接下来的5个月里,贝瑟利乌斯和大卫进行了同样的化学研究,获得了很多知识,也纠正了对方的一些错误观点,进一步加深了他和大卫的学术联系。1818年春,贝泽留斯因劳累病倒。医生和朋友建议他可以暂时停止化学研究,出国休养。他听从了这个建议,进行了一次长途出国旅行,去了英国、法国、瑞士和德国。在旅途中,他和许多欧洲学者交了朋友。他在法国巴黎逗留了10个月,与法国学者交流研究课题,贝泽留斯从中得到许多非常有用的启示。1820年6月,他回到斯德哥尔摩,开始了新的科学研究。
此时,贝泽留斯已经成为世界知名的学者。他研究的范围很广,几乎没有一个化学大题是他没有参与的。
为了更好地总结当时科学的发展,从1821开始,他开始发表《物理化学进展年报》。直到他去世,《年报I * * *》共出版了27期,是19世纪上半叶最权威的化学、物理和矿物学的抽象出版物。
当他着手发表年度报告时,Bezerius也为自己设定了一个广泛宣传科学成就的崇高目标。他相信他的努力一定会促进生产的发展,有助于提高人民的福利。在第一期年报中,他以科学院的名义写道:“随着这些关于科学的论文或报告的继续发表,国家的知识阶层有可能实现它的最终目的——即进一步了解人类知识的进步,更加重视实用科学的研究,从而把他们的研究成果更广泛地应用于有益于劳动者的普通技能和工艺,这必将促进生产的繁荣和劳动者生活水平的提高。"
贝泽留斯给自己提出的第二个任务,就是通过这本抽象的刊物,凝聚世界各国科学家的力量,推动科学事业的发展。他指出,发表年度报告不仅有利于总结已做的工作,也有利于开展新课题的研究。
年度报告已经出版了27期,每一期都很厚,最多的一期达到800页。在编辑年度报告时,Bezerius不仅摘抄了众多的科学著作,还试图挑选出对科学发展最重要的。他曾说:“从科学园里摘下的果实,就像农民的收获一样,往往是劳动、运气和有利机会的同一产物。“与前者相关的只是收集日常生活中的事实,所以科学的进步总是缓慢的。科学有时会比平常迈出更大的一步。绝大多数情况下,这一步是善用机遇的结果,有时也是罕见天才的卓越研究的结果。像埃尔斯特发现的电磁效应;Kibik研究的热电现象:法拉第发现电磁旋转;米格利特发现了物体的同构;德伯·莱涅尔发现铂具有在室温下引起气化直至点燃的性质,这是科学迈出的极其罕见的巨大一步。"
发现元素
1807年,斯德哥尔摩大学的医学系需要一个能教化学的讲师。他申请立即入学。贝特利乌斯知道他偶然发现的新元素是一个非常重要的学术成就。1808年,他为学生编写了一本化学教科书,反复修改,十五年后出版。这本书后来被翻译成法语、德语和英语,在欧美的大学里广泛使用。
1808年,贝瑟利乌斯对血液进行分析,发现血红素中含有铁,并对各种食物进行分析,发现菠菜中含有大量的铁,于是他提出多吃菠菜可以增强体力,促进血液生成。这个研究成果当时被很多人嘲讽:菠菜是绿色的,血是红色的。吃绿的怎么补红的?贝瑟利乌斯没有争论任何事情。他继续研究生理代谢的化学反应。他不知道自己已经开始了一门重要的学科,生理化学。1805年,他写道:人脑的功能是自然界最大的奥秘,其中涉及许多化学作用。只要一个化学动作出错,人就会发疯;每解决一个脑中的小化学反应,都是我认识上帝的一大步。
很快,贝瑟利乌斯提出,是乳酸,而不是醋酸,导致了肌肉酸痛。他还发现乳酸具有左旋和右旋的光学差异。这个分子分子式相同但排列结构不同,他就叫异构。1817年,他分析了炼铅炉地下残渣中的一种新元素。他把它命名为硒,原意是月亮,因为硒是从渣中分离出来的,就像月亮从地球中分离出来一样。后来,他从挪威一个名为_的矿里发现了一种新元素,并将其命名为_(钍)。
1818年,贝特利乌斯提出了他最著名的研究成果——原子量测定。他在研究各种元素的氧化物时,发现每种元素都有一定的重量和比例来形成各种物质。根据每摩尔氧原子16克的重量,他计算出了45种已知元素的原子量。1826年,他用拉丁文设定了各种原子的符号,排出了原子表,这是最早的原子量测定及其周期表。化学元素为什么要用拉丁文?贝瑟利乌斯认为,日语的常用词会随着时间的推移而改变含义,而非口语的拉丁语则可以离开原来的含义。现在所有的化学元素都用拉丁文命名。
即使Bethelius的化学成就已经举世闻名,他在经济上仍然非常贫困。他长期住在地下室,房间足够小。不时有同学过来和他讨论功课,晚上太晚了就睡客厅。贝瑟利乌斯睡觉时打鼾声音很大,但这些学生都习惯了。Bethelius的妻子ElisabethPoppius是他教堂牧师的女儿。新娘度蜜月回来,马上发现老公家几乎是乞丐的房子。二十多个学生睡在各个角落,没洗干净的碗碟和衣服堆得高高的。一对夫妇不得不一起打扫。
夫妻俩后来没有孩子,就把学生当孩子养。这些学生中的许多人在未来成为了杰出的化学家,如韦勒,他是第一个合成尿素的人;Arfwedson,他在铁矿石中发现了锂;塞夫斯特罗姆,他发现了钒;莫桑德尔,他发现了镧;还有发现新元素的莫山德。
贝瑟利乌斯写道:在我眼里,学生比任何成就都重要。对于我来说,我只需要醒来时头上有天花板,脚下有地板。晚年在皇家瑞典学院科学学院的最后一次演讲中,贝瑟利乌斯说:我对上帝充满了感激,我觉得我是最幸福的人。他于1848年8月7日去世。他的生命中没有空白,因为他填补了原子周期表中的许多空白。
个人实现
符号代表化学元素。
贝泽里乌斯在化学领域最大的成就是他首次倡导用元素的符号来表示各种化学元素。他提议用化学元素的拉丁名来表示元素。如果首字母相同,就用前两个字母来区分。比如:Na和Ne,Ca和Cd,Au和A1等。这就是沿用至今的化学元素符号体系。他的《元素符号系统》发表在1813年汤姆逊主编的《哲学年鉴》上。一年后,在同一刊物上,他写了一篇关于化学式书写规则的文章。他在元素符号的右上角标明了原子的数量。例如CO2、SO2、H2O等。Bethelius对元素符号和化学式的表示,比道尔顿以前用小圆圈表示要简单明了得多,所以很快被科学界接受。
发展原子论
Bethelius认为,为了建立原子理论,应该以最大的精度测量尽可能多的元素的原子量。1814年,他发表了包含41个元素的原子尺度,1818年增加到45个元素,1826年增加到50个元素。后一个表实际上与现在的值相同(除了碱金属和银的值是现代值的两倍)。他发现了几种新元素:铈(1803)、硒(1817)和钍(1828)。他还提出了一种新的元素符号系统,这种系统一直沿用至今。
在电化学中
1814年,Bethelius提出了电化学二元论:化合物是由两种具有不同电性(正负电荷)的成分组成,开启了分子中原子之间关系的探索。它成功地研究了金属和非金属的性质,并解释了无机化合物的性质和制备过程。
对化学亲和力的研究使贝泽里乌斯建立了电化学二元论。在干旱的岁月里,Bezerius对电解过程进行了细致的考察,特别是当电解槽两极的电荷相反时,电荷之间的吸引和排斥给他留下了深刻的印象,这促使他下定决心应用电学的上述观点来分析化合物组装和化学反应的机理。经过更多的实验,在1811中,他从电学的角度,提出了更合理的化学亲合性理论,即他的电化学二元论。他根据电的二重性和盐被电流分解成碱和酸的事实,把酸碱的概念和电的极性联系起来,认为碱是金属氧化物形成的,带正电荷;非金属氧化物带负电荷,可形成酸;在这两种氧化物之间,也有重力在起作用,盐是相互作用的结果。比如氧化钙带正电,二氧化碳带负电。当它们相互作用时,就形成了碳酸钙。然后,他将这种极性扩展到元素。他设想每个原子都有正负电荷,氧是电负性最大的元素,钾是电负性最大的元素,其他元素根据电负性(或正电性)介于两者之间。元素可以相互作用,因为它们用相反的电荷相互吸引。例如,电负性最大的元素氧被其他元素吸引,从而与它们结合。然而,这样形成的氧化物不是中性的,它们也是带电的。因为不同量的电荷无法完全中和。所以,如上所述,金属氧化物带正电,非金属氧化物带负电。根据Betzerius的假设,物质粒子总是带电的,即使结合后也是如此,物质相互作用的亲和力就是电的吸引力。把电看成物质粒子的本质,比大卫只停留在表面的理解要深刻得多。贝泽里乌斯把物质的化学性质和电学性质统一在同一物质性质中,通过物质的电学变化来理解物质的化学变化,并将两种变化有机地联系起来,这是认识化学物质和化学过程的重要思想发展。
电化学二元论基本符合电解的实际过程,对盐结合亲和力和酸碱中和的概念给出了满意的解释。这个理论简单明了,可以解释很多化学现象,化学家很容易理解。所以这个理论很快成为一个流行的理论,赢得了大多数化学家的认可。后来随着有机化学的发展,特别是在取代反应的研究中,电化学二元论逐渐暴露出自身的缺陷,受到人们的批判,被新的理论所取代。
在有机化学中
“有机化学”这个名称最早是由Bethelius在1806年提出的。他发现了外消旋酒石酸,由于它与酒石酸的化学组成相同,但物理性质不同,他认识到了异构现象,并命名为。1835年,他发现了催化作用,并给它命名。
Bezerius是一位杰出的化学家,他开创了有机化学的研究领域。1814年,Bethelius通过精确的实验证实了有机物也遵守固定组成定律。由此开始了对有机物的深入研究。他首先引入了“有机化学”的概念。但由于当时科学条件的限制,有机化学的研究对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物,即有机物只能由有机物制成。这给人一种错觉,认为有机物属于“生物”或“生命体”,只能在一种非物质的“生命力”作用下形成,不能在实验室用化学方法合成。显然,这种“活力论”和Bezerius的电化学二元论束缚了有机化学的发展。然而,当魏勒在1828年人工合成尿素时,贝泽里乌斯受到了极大的启发。他认为他还发现了雷酸银和氰酸银,这是两种成分相同但性质不同的物质。当时的误解是实验误差造成的。在魏勒之后,他发现酒石酸和葡萄酸也有类似的情况,因此他认为有必要提出一个新概念。他说:“我建议将成分相同但性质不同的物质称为‘同分异构’物质。”异构现象的发现和理论阐明是物质组成和织构理论发展的重要一步,它开启了分子结构的研究,促进了有机化学的发展。
在分析化学中
他开始了重量分析。他首先分离出硅(1810)、钽(1824)和锆(1824)。碲(1834)和稀有金属(钒、钼、钨等)的化合物。)进行了详细的研究。他大大改进了分析方法(使用橡胶管、水浴、干燥器、洗瓶、滤纸和吹管分析)和燃烧分析法(1814)。
Bezerius是当时最著名的分析化学家之一。他在测量原子量时,把许多新的分析方法、新的试剂、新的仪器设备引入到分析化学中,使定量分析的准确度达到了前所未有的水平。他仔细研究并改进了各种分析操作。例如,他曾指出,漏斗锥角为60度时过滤速度最快,滤纸不能高于漏斗,否则溶剂会在滤纸边缘迅速蒸发,沉淀物难以清洗。Bezerius对矿物学做过长期系统的研究。当他对矿物进行定量分析时,他发现大多数矿物是“硅质的”(二氧化硅)。二氧化硅和其他金属的氧化物合成化合物,是矿物的主要成分。Bezerius将含有这种化合物的矿物命名为“硅酸盐”。各种硅酸根据其组成进行分类,这种分类一直沿用至今。1814年发表了一篇关于矿物新的纯化学分类的论文,引起了学术界的极大关注,并立即被翻译成英文和德文。同时,他还在矿物研究中发现了一些新元素。比如1803发现铈;硒是1817发现的;钍是在1828发现的。此外,还发现了硅、钫、钽、锗等。
化学教育
贝瑟利乌斯也是一位伟大的化学教育家。他非常重视化学人才的培养。他编过三册化学教材,第一版1816后不久就翻译成了法文和德文。在Bezerius去世之前,这本书在瑞典出版了五个版本。是最全、最系统、最普及的化学教材。成千上万的年轻化学家读这本书已经超过30年了。Bezerius以其广博的知识和洞察力吸引科学家正确评估实验数据。他总是推倒旧方法,创造新方法,把自己的成就都写在课本上,毫不隐瞒,为青年学者的前进铺平道路。许多化学家,如威勒,都曾师从当时国际公认的化学权威之一的贝特利乌斯。
贝泽留斯一生致力于科学,56岁才结婚。他的妻子约翰娜当时只有24岁,是瑞典国务大臣波皮乌斯的女儿。婚前,贝泽留斯被授予男爵爵位,结婚时举行了豪华婚礼。政府官员、科学家、名人和他的学生都来祝贺他们。婚后,贝泽留斯继续沉浸在科学研究中。他在大学里一边讲课一边待在实验室里,抽时间写年度综述1836。他还在《物理化学年鉴》杂志上发表论文,首次提出了化学反应中使用的“催化”和“催化剂”的概念。正是他在1841中首次提出了“同素异形体”这一术语。由于长期紧张的工作和频繁接触有毒化学物质,贝瑟利乌斯的健康受到了极大的损害,他于1848年8月7日在斯德哥尔摩因过度劳累而病逝,享年69岁。他的逝世不仅是瑞典人民的巨大损失,也是国际学术界的巨大不幸。瑞典学院和瑞典政府为他举行了隆重的葬礼。
工作
Bethelius著有《化学教程》(2册,1808 ~ 1812)《电的化学作用与化学比例理论》(1814)。
贝泽留斯的名字将永远留在世界化学史上,他伟大的科学一生将成为后世化学家的楷模。