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電離學說的創立者阿累尼烏斯

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 初中化學 來源: 記憶方法網
電離學說的創立者阿累尼烏斯

斯范特·奧古斯特·阿累尼烏斯是近代化學史上的一位著名的化學家,又是一位物理學家和天文學家。阿累尼烏斯1859年2月19日出生在瑞典烏普薩拉陰近的維克。他的父親名叫斯范特·古斯培夫,母親名叫卡羅利娜·克利斯蒂娜·通貝格。父親早年畢業于烏普薩拉大學,曾在維克經營過地產。1860年,舉家遷往烏普薩拉城,古嘶塔夫出任烏普薩拉大學的總務長。

阿累尼烏斯從小聰明出眾,3歲的時候就能認字。哥哥約翰寫作業時,他經常在旁邊仔細地看著。他憑著個人特有的天賦,從算術書上看懂了一些簡單的算法。6歲那年他竟然能夠坐在父親的身邊,協助父親算起帳來。小學里的課程,遠遠滿足不了他的求知欲望,他要求父親早日把他送進中學。在烏普薩拉城一所教會辦的中學里,阿累尼烏斯對數學、物理、生物和化學產生了特殊的興趣,成績優異。

1876年,17歲的阿累尼烏斯中學畢業,考取了烏普薩拉大學。他最喜歡選讀數學、物理、化學等理科課程,只用兩年他就通過了學士學位的考試。1878年開始專門攻讀物理學的博士學位。他的導師塔倫教授(T.R.Thalen)是一位光譜分析專家。在導師的指導下,阿累尼烏斯學習了光譜分析。但他認為,作為一個物理學家還應該掌握與物理有關的其它各科知識。因此,他常常去聽一些教授們講授的數學與化學課程。漸漸地,他對電學產生的濃厚興趣,遠遠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象和導電性。這引起了導師塔倫教授的不滿,他要求阿累尼烏斯要務正業,多研究一些與光譜分析有關的課題。俗話說,“人各有志,不可強留”。目標不同,使阿累尼烏斯只好告別這位導師。

1881年,他來到了首都斯德哥爾摩以求深造。在瑞典科學院物理學家埃德倫德(E.Edlund)教授的指導下,進行電學方面的研究。不久,阿累尼烏斯就成了埃德倫德教授的得力助手。每當教授講課時,他就協助導師進行復雜的實驗,在從事科學研究時,他就配合教授進行某些測量工作。因此,他的才干很得教授的賞識。幾乎所有的空閑時間,他部在埋頭從事自己的獨立研究,在電學領域中,他對把化學能轉變為電能的電池很有研究興趣。

年輕的阿累尼烏斯刻昔鉆研,具有很強的實驗能力,長期的實驗室工作,養成了他對任何問題都一絲不茍、追根究底的鉆研習慣。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,創立新穎獨特的理論。他發現在電池中,除了由化學反應產生的化學能轉化為電能外,還存在一些引起電極極化的因素,而這會降低電流回路的電壓。于是,他著手研究能夠減少甚至防1發生極化作用的添加物。他堅持反復實驗,終于明白極化效應取決于添加物——去極劑的數量。電離理論的創建,是阿累尼烏斯在化學領域最重要的貢獻。

在19世紀上半葉,已經有人提出了電解質在溶液中產生離子的觀點,但在校長時期內,科學界普遏贊同法拉第的觀點,認為溶液中“離于是在電流的作用下產生的”。阿累尼烏斯在研究電解質溶液的導電性時發現,濃度影響著許多稀溶液的導電性。阿累尼烏斯對這一發現非常感興趣,特地向導師請教,埃德倫德教授很欣賞他的敏銳的觀察能力,為他指出了進一步做好實驗、深入探索是關鍵所在。阿累尼烏斯在實驗中對教授設計的儀器做了大膽的改進,幾個月的時間過去了,他得到了一大堆實驗測量的結果。處理、計算這些結果又用去了好長時間。此間他又發現了一些更有趣的事實。例如,氣態的氨是根本不導電的,但氨的水溶液卻能導電,而且溶液越稀導電性越好。大量的實驗事實表明,氫鹵酸溶液也有類似的情況。多少個不眠之夜過去了,阿累尼烏斯緊緊地抓住稀溶液的導電問題不放。他的獨到之處就是,把電導率這一電學屬性,始終同溶液的化學性質聯系起來,力圖以化學觀點來說明溶液的電學性質。

1883年5月,他終于形成了電離理論的基本觀點。他認為,當溶液稀釋時,由于水的作用,它的導電性增加,為什么呢?他指出:“要解釋電解質水溶液在稀釋時導電性的增強,必須假定電解質在洛液中具有兩種不同的形態,非活性的一分子形態,活性的——離子形態。實際上,稀釋時電解質的部分分子就分解為離于,這是活性的形態;而另一部分則不變,這是非活性的形態……”他又說:“當溶液稀釋時,活性形態的數量增加,所以溶液導電性增強”。偉大的發現!阿累尼烏斯的這些想法,終于突破了法拉第的傳統觀念,提出了電解質自動電離的新觀點。為了從理論上概括和闡明自己的研究成果和新的創見,他寫成了二篇論文。第一篇是敘述和總結實驗測量和計算的結果。題為“電解質的電導率研究”,第二篇是在實驗結果的基礎上,對于水溶液中物質形態的理論總結,題名為:“電解質的化學理論”,專門闡述電離理論的基本思想。阿累尼烏斯把這兩篇論文,送到瑞典科學院請求專家們審議。1883年6月6日經過斯德哥爾摩的瑞典科學院討論后,被推薦予以發表,刊登在1884年初出版的《皇家科學院論著》雜志的第十一期上。
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