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[转载]吴牛喘月:化学传奇(6)——开创化学新时代的采尼乌斯

已有 864 次阅读 2023-6-19 09:54 |个人分类:读书笔记|系统分类:科普集锦|文章来源:转载

资料来源:科学背后的故事,2021-03-23 11:32关注

就在道尔顿提出原子论的那一年,贝采尼乌斯也崭露头角了,他发现了铈元素,这绝对是诺贝尔奖的水平了,在化学史上,只要发现一种新元素那就是一个诺贝尔奖呀,不过贝采尼乌斯并没有获奖,因为直到他去世的那一年,诺贝尔还在上学呢,根本就没有什么诺贝尔奖。


虽然没有获奖,但也足以青史留名了,更何况铈元素是稀土的一种,大家都知道稀土那是几种元素掺和在一起的,要分离出来老难了,可是这不是贝采尼乌斯的追求,他天生就是一个不安分的人。

贝采尼乌斯生父是一名小学校长,算起来他还有一个还算幸福的童年,可是他的父亲早逝,母亲带着他和妹妹嫁给了一个神父,继父本来就有三个孩子,这又添了两张嘴,也算得上是小康,只是他的母亲再婚之后两年就去世了,继父并没有让他受苦,并且对他们的教育很重视,筹措了一大笔资金请了家庭教师使得贝采尼乌斯受到了良好的教育,可是贝采尼乌斯却让继父失望了。

在他的中学毕业评语上,他的老师这么评价他:天赋很好但志向存疑。这话说得有点模棱两可,往好的方面理解就是这孩子聪明,往坏里想就是调皮捣蛋,不过他慈爱的继父还是很支持他去考大学,这小子也很让老师大跌眼镜地考上了乌普萨拉大学,这个大学可不简单,这是瑞典最好的大学,基本上就相当于咱们的清北吧,不过比清北牛多了,创立诺贝尔奖的诺贝尔就是这的毕业生,而且还有产生了十来个诺奖得主。

就算在大学里,贝采尼乌斯还是和中学一样不务正业,不过此时再也不能向中学时那样吊儿郎当了,因为上大学的费用有点高,家里不止他还有一个弟弟也要上大学,他不但要去当家庭教师补贴学费还老老实实地学起了医学,医生可是不管在哪个时代都是光鲜的职业,物理学上的全才托马斯.杨大学读的就是医学,还有进化论的创始人达尔文的父亲也打算让他继承父业来着。

要是不出意外的话,贝采尼乌斯可能就是一名医生了,可是根据残酷的墨菲法则,意外还是发生了,贝采尼乌斯获得了一份奖学金,依据他兴趣广泛的特性,他又有机会学习自己感兴趣的东西了,不过不是化学,他的化学成绩当时可是倒数第一,要不是其他科目拉起来平均分,这都要被开除了,说什么也不能被开除了,只好好好学化学吧,这一学就不得了了,就开辟了一个化学新时代。

听说过因为热爱而研究的,比如卡文迪许,也听说过因为爱好而成名的,比如法拉第,要是说因为补考成为一代宗师的,估计这也是独一份吧。

从这里就可以看出来,贝采尼乌斯的兴趣是非常广泛的。

贝采尼乌斯最初接触的是拉瓦锡的氧化说,和别人不同的是,他不但要了解氧化说的内容,他还要重复拉瓦锡的实验,这就意味着他要精通玻璃仪器的制作,他可不是富二代拉瓦锡,拉瓦锡可以买,他只能亲手去做,这一点非常重要,从化学的开创者波义耳开始,就定下了化学的规矩就是做实验,这为后来贝采尼乌斯成为一代宗师打下了坚实的基础。

1803年,道尔顿提出了原子论,贝采尼乌斯迅速接受了道尔顿的学说,开始测量各种元素的原子量,和道尔顿不同的是,贝采尼乌斯采用的氧元素作为基准来测量的,这一点可是非同小可。

道尔顿采用的氢元素作为基准,这个很好理解,因为氢元素是最轻的元素,依据原子论,任何元素的原子量都是氢元素的整数倍,可是现在我们知道在原子中不但有质子还有中子,而氢原子中没有中子,质子和中子的质量还是有一丁点差别的,这样一来,如果用氢原子作为基准的话,难免就会有误差,而以氧元素作为基准的话,这种误差就会被弱化,其实我们现在采用的基准是碳元素的1/12,这和贝采尼乌斯的做法有异曲同工之妙。

到了1826年,他测量了50种元素的原子量,要是他把这些元素按照原子量大小排列一下的话那么一定会发现一个秘密,不过他并没有这样做,这个秘密只能留给后人去发现了,但是他也没闲着,他做了一件不亚于发现这个秘密的大事。


这件大事就是命名化学元素。

这活道尔顿已经干过了,不过他用的是象形符号,贝采尼乌斯觉得这种方法有点不靠谱,也确实呀,要是没有点美术基础,化学方程式写出来就成了鬼画符了。

贝采尼乌斯采用的方式是用各种元素名字的拉丁文的首字母,比如氧元素就用O,碳元素就用C,为什么用拉丁文呀,他觉得日常用字会随时间而改变涵义,而古朴的非口语的拉丁文的涵义却是一成不变的,这就好像我们的日常用语一直在变化,而成语的含义则基本稳定。

不过还有一个问题,那就是拉丁文首字母相同的怎么办呢,那就采用首字母和第二个字母,比如钠元素就是Na,氖元素就是Ne。问题解决完了没有啊,还没有呢,因为自然界里不止有单质元素呀,还有化合物呢,这个贝采尼乌斯也想出了办法,就是把化合物中各种元素的原子数量标在元素的右下角,比如二氧化碳就是CO2,只有一个的就不用标了,还是用CO2说吧,由于在一个CO2分子中只有一个碳原子,就不用再标出来了,硫酸就成了H2SO4,这其中硫原子就只有一个了。

这就是我们一直使用的化学元素和化学式的命名法,这种命名法简单明了又易于记忆,很快就流行起来,不过话说回来,为什么贝采尼乌斯说了人们就认同了呢,仅仅是由于简单明了吗?还真不是,因为当时贝采尼乌斯已经是化学界的帝王了。

化学分为无机化学和有机化学,有机化学就是贝采尼乌斯提出来的,有机化学肯定和生命有关,别忘了,贝采尼乌斯还学过医呢。

作为医学化学双修的人才,贝采尼乌斯发现了菠菜之中含有铁,可以补血,这在当时还引起了轩然大波,因为菠菜是绿色的,血液是红色的,绿色怎么能补红色呢?这听起来是不是有点耳熟呀,这不就是我们的吃黑芝麻养头发的以色补色嘛,别笑啊,当时欧洲人们就是这么想的,他们比我们也强不了多少,应该说是还不如我们,毕竟我们还有吃核桃补脑之类的以形补形呢。

不过当时的欧洲已经在这些科学大师的带领逐步走出了蒙昧,而我们当时却是止步不前。

贝采尼乌斯还发现导致肌肉酸痛的并不是醋酸,而是乳酸,无意间他已经开创了一门新的科学,这就是生理化学,不过这些都还是作为医学专家分内的事情,作为双修的大师,当然要把两者结合起来。

贝采尼乌斯想到了用电来治病,说起用电来治病这可是源远流长了,古罗马时期的就想到过,古罗马医生建议当时病人去摸一摸电鳐,说不定就能把病治好,但是并没有留下治愈的病例,应该是电鳐的电流难以控制,可是贝采尼乌斯却有治好的病例,因为他使用的电流是可以控制的。

当时伏打已经造出了伏打电堆,这就是人类历史上第一个电池,从此以后人类就开始掌控电能,贝采尼乌斯自己也整了一个,他给风湿病人通了通电,居然还真的治好了。

既然已经开了个好头,谁都舍不得放弃,贝采尼乌斯又把电学知识运用到了化学上,他提出了电化二元论,大体意思就是说有的元素带正电荷,有的带负电荷,化合物就是带正电荷的元素和带负电荷的元素结合在了一起,这个想法有点太超前了,要知道这个时候人们还不知道有电子这回事呢。

贝采尼乌斯还发现了化学反应中的催化作用,催化作用在中学我们都学过,就是可以促进化学反应的进行而在反应前后质量和性质都不变的就是催化物,这在现在的化工生产里是一门专门的学问。

人的一生精力是有限的,贝采尼乌斯几乎涉及了当时所有的化学领域,还都做出了卓越的贡献,那么肯定会耽误一些事情,他耽误了什么呢?他耽误了自己的终身大事。

直到56岁上,年过半百的贝采尼乌斯才想起了要娶个媳妇,这确实有点老了呀,就算放在现在也是老光棍一根了,可是作为一代大师,还真不缺媳妇儿,这媳妇还是个妙龄女郎,年仅24岁,这还不算什么,小媳妇还出身豪门,是瑞典国务大臣的千金,不过毕竟岁数大了,还是耽误了点事情,那就是两口子没留下孩子。

不过贝采尼乌斯也不着急,虽然没孩子,但是有学生啊,他的学生包括发现元素锂的亚维森、发现元素钒的沙弗斯顿、发现元素镧的孟珊乐、发现元素钬与锰的尼尔逊等。这基本上就是一张元素表呀。

而且他对学生关爱有加,他曾经说过:在我的眼中,学生比任何成就更重要。”但是即便是这样,还是有一个学生对他起了“叛逆”之心,这又是谁呢?



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