理论教育 极简趣味化学史:波义耳及其怀疑派化学研究

极简趣味化学史:波义耳及其怀疑派化学研究

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在1661年,英国出现一篇题为《怀疑派的化学家》的论文。论文发表后,轰动了欧洲化学界。有人细细打听,这才弄清楚,论文的作者原来是英国化学家波义耳。在1661年,他做了许多有关气体的体积和压强之间的关系的实验,发现了物理学上著名的“波义耳定律”。在这本书里,他提出许多新的观点,对过去化学上的许多错误观念,大胆地表示怀疑。恩格斯曾高度评价波义耳的贡献:“波义耳把化学确立为科学。”波义耳是位严谨的科学家。

极简趣味化学史:波义耳及其怀疑派化学研究

化学,不是为了炼金,也不是为了治病。化学应当从炼金术和医学中分离出来。它是一门独立的科学!”

在1661年,英国出现一篇题为《怀疑派的化学家》的论文。文章中又提出了新的观点。

这篇论文起初是用笔名发表的。论文发表后,轰动了欧洲化学界。有人细细打听,这才弄清楚,论文的作者原来是英国化学家波义耳

波义耳(1627—1691)

这时波义耳已是一个40开外的人了,个儿长得又高又瘦,头发一直下垂到肩膀。他是一个十分勤奋的人,在11岁时,便学会了拉丁语和法语,接着跟他的哥哥到欧洲大陆留学,在法国、意大利住了好几年。波义耳非常喜欢自然科学,一有空,总爱待在自己的实验室里,做着各式各样的实验。在1661年,他做了许多有关气体的体积和压强之间的关系的实验,发现了物理学上著名的“波义耳定律”。在这一年,他写了著名论文《怀疑派的化学家》。在这本书里,他提出许多新的观点,对过去化学上的许多错误观念,大胆地表示怀疑。恩格斯曾高度评价波义耳的贡献:“波义耳把化学确立为科学。”[1]

1673年的一天,英国的科学家罗伯特·波义耳一手拿着玻璃瓶,一手支着脑袋,皱着眉头在牛津实验室里沉思着。

这天,波义耳又在思索着什么呢?

他在探索着燃烧的秘密。

波义耳做了这样的实验:他把铜片放在玻璃瓶里,称了一下重量,然后,把它放在炉子上猛烈地加热、煅烧。这时,原来闪耀着紫红色光辉的铜片,渐渐地蒙上一层暗灰色的东西,最后,变成了黑色的渣滓。烧完后,他再去一称,咦,铜片竟然变重了!

这是为什么呢?波义耳想不通。

接着,波义耳又拿了铅、锡、铁和银来进行同样的煅烧,结果还是一样,金属变重了:

波义耳在实验中犯了错误

480克铜煅烧后,加重了30~40克;(www.daowen.com)

480克铅煅烧后,加重了7克(失落了的没计算在内);

480克锡煅烧后,加重了60克;

240克铁煅烧后,加重了66克;

212克银煅烧后,加重了2克。

波义耳仔细地看了看煅烧以后的金属:紫红色的铜变成了黑色的渣滓,银白色的铅、锡和银的表面蒙上了一层白色的灰烬、而铁却变成了疏松的红色粉末,一捏就碎。

“也许是因为瓶子没有盖紧,让炉子里的脏东西落了进去,才变重的吧!”波义耳这么猜想。于是,他找了一个有着长长的、弯头颈的玻璃瓶——曲颈甑,把金属放进去再把瓶口封闭起来。当煅烧完毕后,他小心地从炉膛里拿出滚烫的瓶子,打开瓶口(这时,他听见一阵尖锐的嗞嗞声),再称金属的重量,结果仍然一样,金属变重了。

这就是说,金属变重,并不是由于落进什么脏东西引起的。

波义耳是位严谨的科学家。他在科学研究工作中,常常很注意所得的结果是否真实。起初,他一直认为,金属在煅烧后重量会增加是不可能的事;然而,一次又一次的实验结果,却迫使他不得不承认,这是事实。

为了解释这个奇怪的现象,1674年,波义耳在《关于火和火焰的新实验》这篇论文里,提出了自己的见解:金属在加热以后,它的重量之所以增加,那是由于它在加热时,受到热的作用,有一种特殊的、极其微小的、肉眼看不见的“火素”,穿过了玻璃瓶的瓶壁,跑到金属里去,跟金属化合成了灰烬。“火素”是有重量的,这样,怪不得加热后金属的重量就增加了。

如果用算术式子来表示,这就是:金属+火素=灰烬

波义耳的见解究竟对不对呢?

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