阿倫尼烏斯
阿倫尼烏斯(1859.2.19—1927.10.2),瑞典杰出的物理化學(xué)家,電離學(xué)說的創(chuàng)立者,也是物理化學(xué)創(chuàng)始人之一。
他出生于瑞典烏普薩拉的大學(xué)教師家庭,6歲時(shí)就能進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算,少年時(shí)期顯出數(shù)、理、化方面的特長。
1876年,17歲的阿倫尼烏斯中學(xué)畢業(yè),考取了烏普薩拉大學(xué)。他最喜歡選讀數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等理科課程,只用兩年就通過了學(xué)士學(xué)位考試。1878年開始專門攻讀物理學(xué)的博士學(xué)位。他的導(dǎo)師塔倫教授(T.R.Thalen)是一位光譜分析專家。在導(dǎo)師指導(dǎo)下,阿倫尼烏斯學(xué)習(xí)了光譜分析。但他認(rèn)為,作為一個(gè)物理學(xué)家還應(yīng)該掌握與物理有關(guān)的其他各科知識。因此,他常常去聽一些教授們講授的數(shù)學(xué)與化學(xué)課程。漸漸地,他對電學(xué)產(chǎn)生的濃厚興趣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對光譜分析的研究,他確信“電的能量是無窮無盡的”,他熱衷于研究電流現(xiàn)象和導(dǎo)電性。這引起了導(dǎo)師塔倫教授的不滿,他要求阿倫尼烏斯要?jiǎng)?wù)正業(yè),多研究一些與光譜分析有關(guān)的課題。俗話說,“人各有志,不可強(qiáng)留”。目標(biāo)不同,使阿倫尼烏斯只好告別這位導(dǎo)師。
1881年,他來到了首都斯德哥爾摩以求深造。當(dāng)時(shí)埃德隆教授正在研究和測量溶液的電導(dǎo)。埃德隆教授非常歡迎阿倫尼烏斯的到來,在教授指導(dǎo)下,阿倫尼烏斯研究濃度很稀的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)。這個(gè)選題非常重要,如果沒有這個(gè)選題,阿倫尼烏斯就不可能創(chuàng)立電離學(xué)說了。在實(shí)驗(yàn)室里,他夜以繼日地重復(fù)著枯燥無味的實(shí)驗(yàn),整天與溶液、電極、電流計(jì)、電壓計(jì)打交道,這樣的工作他一干就是兩年。在瑞典科學(xué)院物理學(xué)家埃德倫德(E.Edlund)教授指導(dǎo)下,阿倫尼烏斯成了埃德倫德教授的得力助手。每當(dāng)教授講課時(shí),他就協(xié)助導(dǎo)師進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)驗(yàn);在從事科學(xué)研究時(shí),他就配合教授進(jìn)行某些測量工作。因此,他的才干很得教授的賞識。幾乎所有的空閑時(shí)間,他都在埋頭從事自己的獨(dú)立研究,在電學(xué)領(lǐng)域中,他對把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵睾苡醒芯颗d趣。
年輕的阿倫尼烏斯刻苦鉆研,具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΓL期的實(shí)驗(yàn)室工作,養(yǎng)成了他對任何問題都一絲不茍、追根究底的鉆研習(xí)慣。因而他對所研究的課題,往往都能提出一些具有重大意義的假說,創(chuàng)立新穎獨(dú)特的理論。他發(fā)現(xiàn)在電池中,除了由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能外,還存在一些引起電極極化的因素,而這會(huì)降低電流回路的電壓。于是,他著手研究能夠減少甚至防止發(fā)生極化作用的添加物。他堅(jiān)持反復(fù)實(shí)驗(yàn),終于明白極化效應(yīng)取決于添加物——去極劑的數(shù)量。電離理論的創(chuàng)建,是阿倫尼烏斯在化學(xué)領(lǐng)域最重要的貢獻(xiàn)。
電離學(xué)說的基本內(nèi)容是:電解質(zhì)是溶于水中能形成導(dǎo)電溶液的物質(zhì);這些物質(zhì)在水溶液中時(shí),一部分分子離解成離子;溶液越稀,離解度就越大。這一學(xué)說是物理化學(xué)發(fā)展初期的重大發(fā)現(xiàn),對溶液性質(zhì)的解釋起過重要的作用。它是物理和化學(xué)之間的一座橋梁(見阿倫尼烏斯電離理論)。他用法文寫成的博士論文《電解質(zhì)的電導(dǎo)率研究》和《電解質(zhì)的化學(xué)理論》,雖然在本校未獲重視,但他將論文分寄給當(dāng)時(shí)有名的化學(xué)家,得到了奧斯特瓦爾德的推崇,邀請他到俄國里加工學(xué)院當(dāng)副教授,后來又得到了科爾勞烏施和范特霍夫的指點(diǎn),于1887年用德文發(fā)表了《論水溶液中物質(zhì)的電離》一文。1889年,他到德國奧斯特瓦爾德實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),提出了反應(yīng)速率的指數(shù)定律和活化分子、活化能的概念。
由于他研究的內(nèi)容部分屬于物理學(xué)范疇,所以1901年、1902年兩次諾貝爾獎(jiǎng)提名都被否決,直到1903年才獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
阿倫尼烏斯的研究領(lǐng)域廣泛。他還研究過太陽系的成因、彗星的本性、北極光、天體的溫度、冰川的成因等,并最先對血清療法的機(jī)理作出化學(xué)上的解釋,著有《宇宙物理學(xué)教程》、《免疫化學(xué)》、《溶液理論》和《生物化學(xué)中的定量定律》等。
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