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約瑟夫?路易斯?蓋?呂薩克是法國著名的化學(xué)家與物理學(xué)家。他1778年12月6日出生在法國利摩日地區(qū)的圣?雷奧納爾鎮(zhèn)。蓋?呂薩克的父親是當(dāng)?shù)氐囊幻麢z察官，他們的家境在當(dāng)?shù)厥潜容^富裕的。

但是，在蓋?呂薩克11歲那年，法國爆發(fā)了1739年資產(chǎn)階級大革命。不久，革命的浪潮沖擊了這個家庭。1793年，其父困涉嫌而被捕。家庭的社會地位和經(jīng)濟(jì)生活發(fā)生了重大變化。蓋?呂薩克在本地只受過初等教育，以后就到了巴黎。1797年，他進(jìn)入巴黎工業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)。他之所以選擇這所學(xué)校，一是因?yàn)樵撔�學(xué)生一律享受助學(xué)金，可以減輕家庭的負(fù)擔(dān)，二是該校學(xué)術(shù)水平較高，有不少著名的專家學(xué)者都在這里任教。像貝托雷這樣的著名化學(xué)家，就在這里講授有機(jī)化學(xué)課程。蓋?呂薩克由于勤奮好學(xué)，熱愛化學(xué)專業(yè)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，深得貝托雷等一些教授的賞識。1300年他畢業(yè)了，貝托雷留他給自己作助手。通過日常工作的接觸，老教授發(fā)現(xiàn)這個學(xué)生思維敏捷，實(shí)驗(yàn)技巧很高，他深信自己發(fā)現(xiàn)了一個有培養(yǎng)前途的好苗子。于是，他放心地把自己的實(shí)驗(yàn)室交給了年輕的蓋?呂薩克，讓這個青年協(xié)助自己進(jìn)行科學(xué)研究工作。蓋?呂薩克非常重視科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)。

他總是認(rèn)真地把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)地一一記錄下來，每當(dāng)坐下來的時(shí)候，他就全神貫注地研究起那些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)過認(rèn)真的反復(fù)思考，謹(jǐn)慎地得出自己的給論。他尊重事實(shí)而不迷信權(quán)威。因此，他能夠洞察人們所不知的奧秘。發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理。當(dāng)時(shí)，貝托雷正在同化學(xué)家普魯斯特圍繞著定比定律進(jìn)行一場激烈的學(xué)術(shù)爭論。貝托雷讓蓋。呂薩克以實(shí)驗(yàn)事實(shí)來證明自己的觀點(diǎn)，給對方以駁斥。然而，蓋?呂薩克經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，所記錄到的事實(shí)都證明其導(dǎo)師的觀點(diǎn)是錯誤的。他毫不猶豫地將這個結(jié)果如實(shí)地匯報(bào)給老師。貝托雷看完他的實(shí)驗(yàn)記錄之后，不禁露出了微笑。他對蓋?呂薩克說：“我為您而感到自豪。象您這樣有才能的人，沒有理由讓您當(dāng)助手，哪怕是給最偉大的科學(xué)家當(dāng)助手。您的眼睛能發(fā)現(xiàn)真理，能洞察人們所不知的奧秘，而這一點(diǎn)卻不是每一個人都能作到的。您應(yīng)該獨(dú)立地進(jìn)行工作。從今天起，您可以進(jìn)行您認(rèn)為必要的任何實(shí)階……”

蓋?呂薩克在化學(xué)上的貢獻(xiàn)，首先在氣體化學(xué)方面，他發(fā)現(xiàn)了氣體化合體積定律。他的工作始于對空氣組成的研究。他為了考察不同高度的空氣組成是否一樣，冒險(xiǎn)乘坐氣球升入高空進(jìn)行觀察與實(shí)驗(yàn)。1804年8月2日，天氣晴朗，萬里無云，炎熱的天氣，不見一絲微風(fēng)。他和自己的好友、法國化學(xué)家比奧用浸有樹脂的密織綢布做成一個巨大的氣球，里面充進(jìn)氫氣。膨脹的氣球在陽光下閃閃發(fā)光，蓋。呂薩克與比奧坐進(jìn)了氣球下面懸掛的圓形吊籃里。氣球徐徐上升，他們揮手同歡呼的送行者們告別。貝托雷教授親臨現(xiàn)場，隨著大家呼喊著：“一路平安”。他們在緩慢上升的氣球吊籃里，忙著進(jìn)行空氣樣品的采集，不斷測量著地磁強(qiáng)度。緊張的工作使他們顧不上由于高空反應(yīng)帶來的頭昏、耳痛等身體的不適。凍得渾身發(fā)抖，仍頑強(qiáng)地堅(jiān)持這次考察活動，終于取得了大量第一手資料。

但是，蓋?呂薩克對首次探險(xiǎn)的收獲并不滿足。一個半月以后，他單身進(jìn)行了第二次升空探索。為了減輕負(fù)荷，提高升空高度，他盡量輕裝。當(dāng)氣球升至7016米時(shí)，他毅然把椅子等隨身物件扔了下來，使氣球繼續(xù)上升。正在田間勞作的人們看到天上紛紛落下許多東西，都不清楚究竟發(fā)生了什么事。而蓋?呂薩克卻創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)世界上乘氣球升空的最高記錄。兩次探測的結(jié)果表明，在所到的高空領(lǐng)域，地磁強(qiáng)度是恒定不變的；所采集的空氣樣品，經(jīng)分析證明，空氣的成分基本上相同，但在不同高度的空氣中，含氧的比例是不一樣的。

在氣體的實(shí)驗(yàn)中，蓋?呂薩克發(fā)現(xiàn)，氧與氫化合時(shí)，氧氣的體積差不多，總是氫氣體積的一半。于是，他想到這簡單的體積關(guān)系，可能同物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。據(jù)此，他進(jìn)而想到，其它氣體在化合反應(yīng)中可能都具有類似情況。但當(dāng)時(shí)由于他的導(dǎo)師布里松教授的逝世，他不得不暫時(shí)中斷了實(shí)驗(yàn)工作，返回巴黎。1806年，在法國科學(xué)院的慶祝大會上，蓋?呂薩克當(dāng)選為該院正式院士。其后，他繼續(xù)自己對氣體化學(xué)反應(yīng)的研究。他往容器里充滿等體積的氮和氧，然后讓混和物通過電火花。于是就產(chǎn)生了新的氣體一氧化氮。他發(fā)現(xiàn)：一體積的氧和一體積的氮，經(jīng)化合得到了兩體積的一氧化氮。進(jìn)一步研究許多不同氣體間的化學(xué)反應(yīng)，使他注意到，在所有參加反應(yīng)的氣體體積和反應(yīng)后生成的氣體體積之間，總是存在著簡單的比例關(guān)系。

由此發(fā)現(xiàn)了一個重要的基本化學(xué)定律??氣體化合體積定律，這個定律的發(fā)現(xiàn)，本來是從氣體化學(xué)反應(yīng)的角度，對道爾頓的原子論做了有力的證明，受到了化學(xué)界不少專家的重視。但唯獨(dú)道爾頓本人難以理解和接受這一成果。他認(rèn)為這會導(dǎo)致原子的破裂，從而違背他關(guān)于原子不可分割的基本思想。于是一場曠日持久的學(xué)術(shù)爭論開始了。雖然，1811年意大利化學(xué)家阿佛加德羅提出的分子概念，有助于統(tǒng)一這一矛盾，然而化學(xué)家們普遍受著形而上學(xué)思維方式的支配， 致使分子論的觀點(diǎn)被冷落了近半個世紀(jì)。直到1860年分子論被普遍接受后，隨著這場爭論的平息，蓋?呂薩克的氣體化合體積定律，才得到了理論上的正確解

發(fā)明制備堿金屬的新方法，是蓋?呂薩克在無機(jī)化學(xué)中的又一貢獻(xiàn)。當(dāng)蓋?呂薩克埋頭于氣體化學(xué)研究之際，英國化學(xué)家戴維以電解法制得了金屬鉀和鈉，而震動了整個科學(xué)界。堿金屬鉀和鈉像石蠟一樣柔軟，輕得能漂浮于水面之上，在常溫下能與水發(fā)生激烈反應(yīng)，產(chǎn)生火焰。消息傳到巴黎，拿破侖就命令蓋?呂薩克及其密友泰納，用電解法制取金屬鉀和鈉，提供給他們電力很強(qiáng)的電池。工作開始后，他倆發(fā)現(xiàn)，以電解法制得的新金屬量很少。有沒有別的簡便方法呢？他們就此轉(zhuǎn)入了新制備方法的摸索工作。他們拋開了電池，而把鐵屑分別同苛性鉀（KOH）和苛性鈉（NaOH）混合起來，放在一個密封的彎曲玻璃管內(nèi)加熱。結(jié)果，在高溫下熔化的苛性堿與紅熱的鐵屑起化學(xué)反應(yīng)，生成了金屬鉀和鈉。

這種方法既簡單又經(jīng)濟(jì)，而且可以制出大量的鉀和鈉。然而，這種方法卻有較大的危險(xiǎn)性。在實(shí)驗(yàn)中曾幾次發(fā)生爆炸事故，差點(diǎn)奪去了這兩位科學(xué)家的生命，蓋?呂薩克曾被炸傷，臥床40多天。

但他們還是堅(jiān)持用新方法制得的鉀和鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究它們的各種性質(zhì)與實(shí)際用途。他們測得鉀的比重為0．874 （現(xiàn)代值：0℃時(shí)為0．859），比戴維測的（0，6左右）更精確。他們的工作立即受到戴維本人的贊賞，新方法也很快被推廣。

硼元素的發(fā)現(xiàn)，是蓋?呂薩克研究金屬鉀的用途時(shí)派生出來的另一成果。19世紀(jì)初，硼酸的化學(xué)成分還是一個謎。1808年6月，蓋?呂薩克和泰納宣布，他們曾把鉀作為試劑去分解硼酸，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)把鉀作用于熔化的硼酸時(shí)，得到了一種橄欖灰色的新物質(zhì)。經(jīng)過了5個月的深入研究后，他們肯定了這是一種新的單質(zhì)，取名為硼（bore）。還提出了發(fā)現(xiàn)新元素的專利申請。同年l1月30日，他們在《理化年報(bào)》上撰文，豪邁地宣稱：“硼酸的組成如何，現(xiàn)在已不成問題了。實(shí)際上，我們已經(jīng)能夠把硼酸隨意地進(jìn)行分解或重新合成了。

1809年，蓋?呂薩克與泰納開始研究鹵族元素。氯是1774年由瑞典化學(xué)家舍勒最早發(fā)現(xiàn)的。但當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為這種黃綠色的氣體是化合物，1785年貝托雷則把它視為鹽酸與氧的化合物，稱之為“氧化鹽酸”。1809年2月，蓋?呂薩克根據(jù)他們反復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在阿爾庫伊學(xué)會的會議上，大膽地提出，‘氧化鹽酸”是單質(zhì)，不是化合物。這一見解引起了戴維的高度重視。1810年l1月，他在英國皇家學(xué)會宣讀論文時(shí)，正式提出“氧化鹽酸”是一種元素，命名為氯。

碘是1811年由法國人庫特瓦首先發(fā)現(xiàn)的。他曾從海草灰中提取鉀鹽，但在制取過程中發(fā)現(xiàn)了一種未知的新物質(zhì)，這種物質(zhì)能腐蝕銅鍋和實(shí)驗(yàn)器皿，給鉀鹽生產(chǎn)帶來很大困難。庫特瓦成功地分離出這種物質(zhì)，把它交給化學(xué)家克萊曼和德索爾姆進(jìn)行研究。但這兩位化學(xué)家沒有發(fā)表任何研究成果，就把這種新物質(zhì)交給了英國化學(xué)家戴維去研究。得知此事后，蓋?呂薩克非常著急，為了給自己的祖國爭得榮譽(yù)，他日以繼夜地工作著，要爭取時(shí)間先于戴維宣布這一新的科學(xué)成果。他成功了，幾天后他終于制得了這一新元素，并將它命名為碘，他還研究了碘的一些住質(zhì)，并證明在氫碘酸中無氧。不久，戴維關(guān)于碘的研究報(bào)告也發(fā)表了，但蓋。呂薩克為國爭光的宏愿已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

氟化物的研究，也曾是蓋?呂薩克同泰納合作的題目之一。吸入氟化氫蒸氣曾給他們的身體帶來過巨大痛苦，但這并沒有動搖蓋?呂薩克獻(xiàn)身化學(xué)的決心。1809年，他們把氟化鈣與硼酸混和加熱；企圖制備純“氟酸”，以研究其性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻意外地制成了一種所謂的氟酸氣”。后來證明，這種氣體是硼的氟化物，即氟化硼（BF3）。同年，他制成了無水氫氟酸（HF）。

除了上述研究，蓋?呂薩克還探討了氰化物并首次制得了氰J1811年，他將氰化汞與濃鹽酸一起蒸餾，制成無水氫氰酸，開創(chuàng)了氫氰酸的組成、性質(zhì)的系統(tǒng)研究。同年，他加熱分解氰化汞，發(fā)現(xiàn)生成一種可燃?xì)怏w，經(jīng)研究確定其組分為碳、氮二元素，他命名該氣體為“氰”。

在從事科研和教學(xué)的同時(shí)，蓋?呂薩克還積極參加由貝托雷等化學(xué)家舉辦的學(xué)術(shù)會議，由此結(jié)識了很多著名的專家學(xué)者，拉普拉斯、洪堡德、泰納等人都是他的摯友與合作者。在學(xué)術(shù)交流中，他虛心求教于人，又不迷信古今的權(quán)威，善于獨(dú)立思考。1809年，蓋?呂薩克被任命為工業(yè)學(xué)校的化學(xué)教授和索爾蓬納的物理學(xué)教授。他與泰納合作，以充分的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明鉀和鈉都是元素，糾正了認(rèn)為這兩種金屬都是氫的化合物的傳統(tǒng)觀念。又如，自拉瓦錫之后，形成一個傳統(tǒng)的錯誤觀點(diǎn)，認(rèn)為一切酸中都必含有氧。硫化氫具有酸性，因此硫磺也含有氧。蓋?呂薩克通過實(shí)驗(yàn)證明，硫、磷等物質(zhì)中都不含氧，它們是元素，不是化合物。同樣，氯化氫的水溶液是酸但不含氧。所以酸類可分為含氧酸和無氧酸兩類，并非所有的酸都含氧。

蓋?呂薩克是近代的一位偉大化學(xué)家，同時(shí)還是一位多才多藝的人。他的科學(xué)生涯始于物理學(xué)。1805年與洪堡德合作，曾周游歐洲各地，詳細(xì)地考察過地磁的分布及其規(guī)律。1322年，他研究氣體的熱膨脹問題，發(fā)現(xiàn)了一條重要的定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度每升高（或降低）1℃，增加（或減少）的體積，等于它在0℃時(shí)體積的100/26666（現(xiàn)今為1/273）。這就是著名的蓋?呂薩克定律。1826年，他被選為彼得堡科學(xué)院的名譽(yù)院土。

他特別重視把科學(xué)理論成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。他對硫酸制造工藝的改進(jìn)，就是他對硫化物研究成果的重要應(yīng)用。19世紀(jì)初流行鉛室法制硫酸工藝，但氧化氮不能回收，造成嚴(yán)重污染。1827年，他建議在鉛室后面，安裝一個淋灑冷硫酸的“吸硝塔”，解決了工藝吸收氧化氮消除污染、降低硫酸成本的難題。為此，人們稱吸收塔為“蓋?呂薩克塔”。

蓋?呂薩克不僅是杰出的科學(xué)家，也是一位社會活動家。1830年，他被任命為巴黎植物園的化學(xué)教授，同時(shí)當(dāng)選為國民議會的議員。長期的繁忙和危險(xiǎn)的工作，潮濕的實(shí)驗(yàn)室，使他身患嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎，健康狀況日益惡化，但他頑強(qiáng)地同病魔博斗，堅(jiān)持研究工作。1850年5月9日，這位著名化學(xué)家在巴黎逝世。這對當(dāng)時(shí)世界科學(xué)中心的法國，無疑是個巨大的損失。
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