普利斯特里_普利斯特列-从牧师到化学家

普利斯特里_普利斯特列-从牧师到化学家

  约瑟夫·普利斯特列是英国著名化学家,他1733年3月13日生于英格兰的一个名叫菲尔德海德的农庄里,他的一生,主要靠自学,从一个牧师成为一位化学大师。

                                                      罪 过

    约瑟夫·普利斯特列九岁时因家庭贫困,被送给姑母做养子。他的姑母一心要把他培养成一个神甫,所以他每天的任务就是学习,学习,再学习。
  但约瑟夫靠着聪颖的头脑,总能提前做完作业,这样他就有了玩耍的时间。他背着姑姑去捉甲虫、蜘蛛和各种小昆虫,并且把它们装到瓶子里,把瓶口紧紧塞住,有时还用蜡封住。他的这个秘密只有他的弟弟蒂莫西知道,每当弟弟来做客时,他俩就关在约瑟夫的房子里玩个没完。
  “瞧,这个带十字勋章的胖家伙!它关在瓶子里已经活了十五天了。”约瑟夫给他的猎物们都做了各种记号。
  “这是罪过,约瑟夫。”蒂莫西小声说,“你为什么折磨这些小生物呢?”
  “我想看看,它们在密封容器中能活多久。很有趣,蒂莫西,它们为什么会死去,你知道吗?”
  蒂莫西当然不知道,但他已经明白哥哥在进行一桩很有趣的实验了。

另一种空气

  有一年复活节前夕,约瑟夫因阅读时间过长感到疲倦了。他想休息一下,就来到了布莱克叔叔的纺织厂。
  第二天,布莱克叔叔的两个孩子——史蒂文和台特带他去参观啤酒厂。在参观工厂时,普利斯特列不断提出问题。他对那里的一切都感兴趣,想把一切都弄明白。但最使这位未来的科学家着迷的还是发酵车间。
  约瑟夫顺着梯子爬下去,俯下身子观看大桶里盛满的发酵液体——啤酒计。
  “立即下来,不要对着啤酒汁呼吸,否则你会失去知觉!”同来的台特冲他喊道。
  普列斯特列惊异地直起身子,离开大桶,问史蒂文和台特怎么回事。
  “我自己也懂得不多。”台特回答,“你瞧。我确实不知道是怎么回事。”
  台特在灯上点燃起一根细木条.把它举到啤酒汁上面,使约瑟夫惊奇的是,燃烧的木条立刻熄灭了。
  “呵!这就是说木桶中有另一种空气,让我也试一试。”
  约瑟夫进行了同样的实验,火焰又熄灭了。在木条熄灭时出现的淡蓝色烟云飘浮在木桶上面。约瑟夫用手轻轻地推了一下,这些烟云慢慢地降下去了。
  “瞧!木桶中储藏着多么有趣的空气呵!”约瑟夫思索着说,“它比沌净的空气重,在这种空气中一切都将熄灭。”
  这件事长久地留在约瑟夫·普利斯特列的记忆中。正是由于它的启发,使这位化学家发现了二氧化碳。

一名牧师

  按照姑母的意愿,普利斯特列进入神学院学习,并于1755年秋毕业,受聘到萨尔费克教堂任神甫。
  普列斯特列任职的教堂,当时收入不多,他任职后不久,开办了一所学校,但是没有人愿意来上学,这使得他的生活俭朴,经济情况很窘迫。
  但这样也使他有了充分的研究时间,他研究了文学、语言学、哲学、神学,并开始写诗。
  过了一段时间,普利斯特列转到南特威治。那里的收入也不多,但是那里的教徒们却高兴把孩子送到学校里来。
  普利斯特列的教务繁忙起来,他深知要作一名优秀教师,必须知识渊博并善于讲授。早在神学院时,他就掌握了演说才能,但在知识方面,虽然,他在哲学、神学和语言学方面造诣不浅,但对于其他科学,例如自然科学,他却仅有一个模糊的概念。
普利斯特列决心从头学习。他一边向一位朋友布里列顿请教,一边大量地阅读有关书籍。为此,他专门去了一次伦敦,归来时带回一大捆书。
  这些书给渴求知识的普利斯特列展示了一个新的世界。在他带回的物理教科书和科学论文中,他被有关电学的章节吸引住了。这是个多么奇妙的世界呀。他决定再去一次伦敦,把有关电学的教学仪器买回来。
  返回南特威治后,他立刻去把布里列顿找来,他要让他看一看电的一些惊人的性能。
  “这是什么?”布里列顿问。
  “电机。”
  普利斯特列扳动手柄,电机的圆盘发出轻微的响声后开始转动了,几分钟后,他把两根电线的顶端靠近时,虽然它们还没有碰上,却迸发出明亮的火花。
  “这才是科学呀!”布里列顿兴奋地喊了起来,“人工闪电!”
  他们彼此谈论着,用电机进行了各种各样的试验。起初,只是为了开心,为了好奇,渐渐地,普利斯特列习惯于把自己的全部空余时间花在捣弄这些东西上了。

“受污染的”空气

  有一次,普利斯特列到一个地方去传教,在那里认识了一位托尔纳博士,托尔纳在神学院教化学课。普利斯特列去听了他一堂,立即就被他所讲的燃烧问题迷住了。
他想:我们对他学的了解多么少啊,在这个领域中还有多少没有搞清楚的问题呵!如果我们连燃烧这样一个日常中的问题也不能解释的话,那么,我们就是一些不合格的哲学家!
  普利斯特列开始加强对化学问题的研究,他决心要揭开燃烧的秘密。
当时的科学界,只对燃烧有一个模糊的解释,即认为空气中有一种叫“燃素”的东西,它支持着燃烧。
  普利斯特列决心在空气中制取出“燃素”来,他想起童年时在布莱克叔叔的啤酒厂发生过的事,于是推测:空气存在着好几种气体,一种是一切生物呼吸的纯洁的空气,另一种是比纯洁的空气还重的空气。在这种重空气中,生物就会死去。
普利斯特列点燃一根蜡烛,把它放到预先放有小老鼠的玻璃容器中,然后拿盖子紧紧地盖住玻璃容器。蜡烛燃烧了一些时候,熄灭了,小老鼠也很快就死了。
普利斯特列由此想到,空气中大概存在着一种什么东西,当它燃烧时空气就会被污染,因而导致老鼠的死亡。
  那么,是不是把空气重新净化以后,它又可以成为可以呼吸的呢?
  于是,普利斯特列又对“受污染”的空气作了净化试验。
  在一个大水槽里,倒入一些水银,将一个大玻璃罩口朝下地放入槽中。在罩内放一支燃烧着的蜡烛,于是他制得了“受污染的”空气。
  他光用水来净化空气,但是他发现,水只能净化空气的一部分,因为把老鼠放入水净化后的空气,老鼠多活了一些时候还是死去了。
  普利斯特列又进行了其他尝试,都没有成功。
  他想,动物会死去,那植物又怎样呢?
  普利斯特列把一盆花放在罩内。花盆旁放了一支燃烧着的蜡烛来“污染”空气。
  蜡烛很快就熄灭了,几个小时过去了,植物毫无变化。也许需要更长的时间吧,普利斯特列把水槽连同花盆一起放到靠近窗户的桌子上。
  次日早晨,他惊奇地发现,花不仅没有枯萎,而且又长了一个花蕾。难道植物能净化空气吗?
  普利斯特列兴奋的点燃一支蜡烛,迅速地放入罩内。
  一分钟,两分钟,蜡烛没有熄灭,被“污染”的空气真被净化了!
几分钟过去了,蜡烛又熄灭了,这意味着罩里的空气又被“污染”了。
普利斯特列多次重复了自己的试验,结果是相同的。他所认为的“受污染的”空气,其实就是二氧化碳。

制取“活命空气”

  普利斯持列把这种气体叫“固定空气”,他证明了植物能吸收“固定空气”而放出“活命空气”这种“活命空气”能维持着动物的呼吸,也能使物质更猛烈地燃烧。实际上它就是后来所说的氧气。
  对于普利斯特列来说,下一步的问题是制取“活命空气”。但是,怎样才能制取出来呢?
  硝石也能帮助燃烧。普利斯特列想,也许硝酸里会含有这种空气。如果把沾有稀硝酸的铜丝加热,也许能够放出“活命空气”。
  他开始进行勤奋的实验。
  他取了一根粗玻璃管,把一端封闭,装入水银,用手指堵住管口,把开口的一端置于盛有水银的槽中,然后把装有硝酸和铜屑的另一根管子与装水银的管子连接在一起,使开始加热混合试剂。经过短时间加热,无色的气体就把水银排出管外,于是管内充满了新的物质。
  普利斯特列小心地将管子取出,把它打开,俯身嗅了嗅,突然惊奇地愣住了:一种无色气体开始挥发,眼看着就变成了棕红色的蒸气,它的强烈臭味很像硝酸。
  “难道这是一种新的气体?”
  普利斯特列的确制得了一种新的无色气体——一氧化氮,当时他命名为“硝石空气”。
  这种气体一旦和空气中的氧气接触,瞬息间就变成了棕红色的二氧化氮。
  尽管普利斯特列发现了两种新的气体,但他并没制得“活命空气”。这位科学家没有失去信心,仍然继续试验。结果,他一再地发现某种新气体,这些气体当时谁也不知道,普利斯特列分别给它们定名为:“碱空气”(氨)、“盐酸空气”(氯化氢)、“二氧化硫”等等。
  普利斯特列虽然没有制得“活命空气”,但他通过试验相继发现了共计10种新气体,许多年后,他把自己的试验研究写成了一部著作:《论各种不同的空气》。

不承认亲生女儿的父亲

  1774年8月1日,是一个阳光灿烂,适于试验的日子。
  因为在燃烧时,伴有火焰,普利斯特列考虑,燃素是不是一种光?
  现在他要验证他的想法了。
  他在一只大玻璃瓶底放了厚厚一层黄色的粉末——水银灰,然后把一个大透镜聚焦的阳光投射到水银灰上。光照在粉末上形成了耀眼的光点。
  普利斯特列细心地观察看,突然发现了一个奇怪的现象:粉末微微地颤动、腾跃,似乎有人在向它们吹气。几分钟后,在这个地方首先出现了小水银珠。
  “看来,光是燃素!也许燃素留在玻璃容器中了!”
  普利斯特列点燃干木条,将它放人玻璃瓶内,想去点燃留在瓶底的“燃素”。
  燃着了!而且燃烧得更旺,光焰更亮。
  他迅速地取出小木条,扑灭了火焰,但是冒烟的木条很快又重新燃烧起来了。
  普利斯特列不知道,这就是他一直想要制取的“活命空气”——氧。而他误以为这就是燃素,因而更加肯定了自己的燃素说。
  随后,普利斯特列访问了欧洲各国。在法国,他与拉瓦锡就燃烧问题进行了讨论。拉瓦锡试图对燃烧现象做出正确解释,但普利斯特列却是燃素说的拥护者。
  在谈话之后,普利斯特列向拉瓦锡表演了他制得“燃素”的实验。拉瓦锡敏锐地感到这不是“燃素”,而是一种新气体,他在这个发现的基础上,进行了化学革命,并开创了化学发展的新纪元。
  许多年来,科学家们对于氧气的发现的优先权究竟属于谁而争论不休。
  普利斯特列第一个发现了氧气,并把这一点告诉了拉瓦锡。瑞典科学家舍勒也独立地发现和研究过氧气,但他发表自己的研究成果时,因出版社的失误而晚了三年。  拉瓦锡也研究了氧气,并把氧气和燃烧问题联系起来,创立了新的氧气燃烧理论,给燃素说以致命打击,并开创了现代化学发展的道路。
  对燃素说的盲目信仰使普利斯特列上了当。法国著名科学家乔治·居维叶曾这样谈到这一点:“普利斯特列是现代化学之父,但是,他始终不承认自己的亲生女儿。”
  普利斯特列晚年继续研究气体,曾经证明某些藻类放出的气泡就是氧气,放出氧气的数量白天多,夜间少。
  但他始终没有接受拉瓦锡的思想。他不能在瞬间放弃他终生创建起来的东西。
  1804年2月6日,约瑟夫·普利斯特列病逝了。他的最后一本著作仍然是《论燃素》。

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