• 正在加载中...
  • 汉弗莱·戴维

    汉弗莱·戴维,英国化学家、发明家,电化学的开拓者之一,1778年出生于英国彭赞斯贫民家庭。17岁开始自修化学,1799年他发现笑气的麻醉作用后开始引起关注。在化学上他的最大的贡献是开辟了用电解法制取金属元素的新途径:即用伏打电池来研究电的化学效应。电解了之前不能分解的苛性碱,从而发现了钾和钠,后来又制得了钡、镁、钙、锶等碱土金属。他被认为是发现元素最多的科学家。1815年发明了在矿业中检测易燃气体的戴维灯。1820年当选英国皇家化学会主席。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 汉弗莱·戴维 英文名: Humphry·Davy
    出生地: 英国康沃尔郡彭赞斯 国籍: 英国
    去世日期: 1829年5月29日 职业: 化学家
    代表作品: 《化学哲学原理》
    主要成就: 发现钠、钾、钡、镁等元素等 地位: 英国皇家化学会主席

    目录

    个人简历/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维汉弗莱•戴维

    汉弗莱•戴维(H.Davy,1778~1829)是美国化学家,1801年,在(英)皇家学院讲授化学,1803年,被选为英国皇家学会会员;1807年,出任学会秘书;1812年,他受封为爵士,出版了《化学哲学原理》。1813年他任命法拉第为他的助手,此后法拉第逐渐成为著名的科学家,这是戴维对科学事业的又一重要贡献。

    幼年时的戴维富有情感,爱好讲故事和背诵诗歌,他的老师认为他成绩最好的功课乃是将古典文学译成当代英语。戴维的学生时代是在愉快中渡过的,他有足够的时间进行思考,虽然他所在的学校并不是十八世纪未年康沃尔一地最好的中学,但是戴维却学到了多方面的知识,例如神学、几何学、七种外语和其他学科知识。他还阅读了大量的哲学著作,例如康德的先验主义书籍,他还开始练习写诗。

    1813年秋天,戴维去法国,请拿破仑建立科学奖励制度,由于戴维对于电学研究有过重大贡献,所以他获得了三千法郎的奖金。当时英国和法国之间正在作战,但是戴维认为科学是没有国界的,所以他和助手法拉弟一直在法国访问。在此期间戴维还当选为法国科学院院士。

    1820年戴维获悉班克斯爵士(SirJosephBanks)得病,后者在戴维出生以前就担任英国皇家学会主席,戴维立即赶回伦敦。班克斯逝世以后,竞选皇家学会主席的显然只有二个人,一个是戴维;另一个就是武拉斯顿(WilliamHydeWellaston)。戴维坚信在竞选中一定能够获胜,而武拉斯顿则在临选举前夕宣布退出竞选,于是戴维就在1820年当选为英国皇家学会主席,而且在1820—1827年期间一直担任此职。从此以后,皇家学会变得更加生气勃勃,吸引了大量科学家,戴维希望这些同事都要尽力,并希望从英国政府从得到最大的支持。还建议大不列颠博物馆效法巴黎的自然历史博物馆,不仅供大家参观,也要成为研究中心。

    皇家学会要求了解引起船舶的铜底壳腐蚀的原因,戴维又开始研究这一课题,发现如果用电正性更强的金属片(称之为保护层)固定在铜片上,铜就不会再被海水腐蚀了。但是在试验过程中,海生物、植物紧紧地粘附在保护层上,使船舶行驶受到严重的阻力,所以这项研究始终没有成功。

    1826年由于家庭的原因,戴维结束了最后一次克林讲座,此后就因健康情况日益下降而退出了科学研究领域,开始到欧洲治病。1826年戴维得到了最高的荣誉,被封为汉弗莱·戴维爵士。

    谈起戴维的病,人们常常联系到他在化学实验中那些大胆的行为,他的弟弟约翰·戴维(JohnDavy)在描写他哥哥的冒险时就说过:“汉弗莱在实验中的大胆行为是颇为有名的,他在做实验时几乎忘记了危险,而且每天都会发生这种冒险行动。”戴维曾经在制备三氯化氮的实验中伤害了自己的眼睛。这样年复一年的毒害使戴维的身体异常衰弱,虽然他到欧洲去遍访名医,但也无济于事,过早地于1829年5月29日在瑞士的日内瓦逝世,只活了51岁。

    戴维谢世后,他的弟弟替他编了一部全集,书名是《汉弗莱·戴维爵士全集》,共九卷之多,成为化学史上的重要文献。

    家庭出身/汉弗莱·戴维 编辑

    1778年12月17日出生在美国一个贫穷的家庭里。父亲早逝。母亲靠父亲生前的一个小小的农庄,无法养活5个孩子,于是卖掉农庄,全家搬到彭赞斯,在母亲的养父汤金的帮助下生活。

    戴维从小就很聪明,总想着探讨,侦察点什么新鲜的东西。小时候的老师经常夸奖他天赋高,学习勤奋。在老师的建议下他离开从小生活惯了的科尔努尔山的小村子,住到了约翰•汤金家里。外祖父汤金的家很舒适。窗外是碧蓝的大海,早晨和傍晚推开窗子就可以欣赏日出日落。这样美的环境,使戴维又是欢喜又是兴奋。美好的大自然总是激荡着戴维的胸怀,他真想好好学点什么。

    父亲的突然逝世,破坏了美好的设想。少年戴维沉默了。他把自己平时喜欢的化学实验仪器收到一个大柜子里,因为母亲已无法给他支出买化学药品的钱了。为了养活5个孩子,她卖掉了小农庄,带着弟妹也迁居到彭赞斯来了。母亲开了个小小的帽店,但经济上还是不宽裕,因此戴维的前途要慎重考虑,虽未成年但他需要靠自己的劳动来帮助母亲。

    主要经历/汉弗莱·戴维 编辑

    15岁以后,由于家境贫困,戴维开始辍学,走上了自学成才的道路。1795年他到彭赞斯镇的外科医生兼生理学家波拉斯(BinghamBorlase)处当学徒,在那里,戴维利用现成的药品和仪器开始进行化学实验的训练。1797年戴维阅读了尼科尔森(WilliamNicholson)写的《化学锌典》和拉瓦锡(AntoineLaurentLavoisier)的名著《化学基础》,大大地丰富了他的化学知识。在这一时期他结识了蒸气机的发明者詹姆斯·瓦特(JamesWatt)的儿子格利高利·瓦特(GregoryWatt)以及后来继戴维任过英国皇家学会主席的吉迪(DaviesGiddy),他允许戴维利用他的图书,还介绍戴维到克利夫顿的博莱斯家族所拥有的十分完备的图书室中阅览,使戴维有机会进行广泛的涉猎,为以后的发明创造打下了坚实的基础。

    母亲知道戴维很喜欢生物,也喜欢化学实验什么的。于是就决定送他到一位叫约翰•博莱斯的先生的药房去工作。博莱斯先生是个好医生,戴维可以边工作,边学习。

    这个决定使戴维非常高兴,一方面他感到可以用自己的劳动帮助母亲了;另一方面他可以在博莱斯先生的实验室里学到很多化学和医学知识。科学知识吸引着他,他全力以赴地学习和工作着。在图书馆中,他找到了很多书。他仔细地阅读了化学家拉瓦锡的著作、读了尼柯尔森的《化学辞典》。通过读这些书,他感到化学才是自己应该学的,于是他用自己一切空闲时间拼命读化学书作实验。不久他就在彭赞斯小有名气了。这些情况被克里夫顿一个叫托马斯•贝多斯的人知道了。托马斯•贝多斯是当时一个医学家,他写过一些医学和卫生学的著作。1798年,在克里夫顿创办了一个气疗研究所,从事气体对机体的影响问题的研究。开办前夕贝多斯找到戴维,告诉他:“我要成立一个气体研究所,研究各种气体对人体的作用。我正急需一个精通化学的人,我想请你去。”戴维高兴极了。

    戴维到克里夫顿以后,关于要做的工作他们很快就谈妥了。戴维主要负责制出各种气体,做各种各样的实验。戴维的第一项工作就是制出了一氧化二氮并研究它的特性。这种气体的研究使戴维得到一个结论:这种气体对人体毫无危害。这就彻底否定了美国科学家塞缪尔、米切尔的观点。米切尔一直认为一氧化二氮吸入身体会患严重疾病。戴维却发现它可以使人产生快感,又有止痛麻醉作用,可以用于外科手术。

    在研究过程中,还发生了由一氧化二氮引起的一场喜剧。一天戴维制取了一大瓶一氧化二氮放在地板上。这时贝多斯来了,他一走进实验室就夸奖戴维说:“看来我请您来是太对了,您的工作我很满意。”说着他一转身碰到一个大铁三角架,三角架掉了下来,正好砸在装着大量一氧化二氮的瓶子上,瓶子碎了。实验室里充满了这种气体。忽然一向孤僻、冷漠不苟言笑的贝多斯哈哈大笑起来,随着戴维也大笑起来。两人的笑声震撼了整幢房子,隔壁实验室的助手们全都跑来了,看到他们竟然狂笑成这样子,大惑不解,以为他们犯了神经病。突然助手们明白了,他们俩一定是气体中毒。的确,当贝多斯稍稍平静下来时,他说:“戴维,您的气体让我笑得要死,咱们快出去透透风吧。”就是通过这次小喜剧事件,戴维研究出了一氧化二氮气对人体的刺激作用。

    有一天,一位助手送来一篇文章,并且说是贝多斯博士请戴维看的。他看到是尼柯尔森和卡莱尔1800年发表的论文《利用电池电流分解水的方法》。文中讲的是他们借助于电弧进行了分解水的研究,他们确认在这种情况下,水会分解出氢气和氧气。这就是说,可以用电流分解其它物质。助手汤姆和戴维商量也试试这类实验。他们把贝多斯博士准备的电池组拿来,他们准备试试电流对各种不同物质的作用。他们取得了一定成绩。戴维本来要把这类实验做下去,但朗福德伯爵的出现使戴维作出了新的决定。

    伯爵对戴维说道:“我们要成立一个学会,设在伦敦。学会的名称是发展科学和普及有益知识学会。这个学会除了搞研究还教学生。”

    戴维虽然感到离开贝多尔博士很难启齿,但这个新的学会是令他神往的。他决定到伦敦去参加这项工作。

    朗德福伯爵也坚持请戴维去,因为短短的接触已使伯爵感到这个青年虽然还显得不像上流社会人物那么有风度但他是具有非同一般的才能和善于雄辩的人物。

    1801年初,戴维到了伦敦,当了学会的助教。第二年升为教授。他仅仅用几次讲课,就赢得了杰出演说家的声誉。不久他就成了伦敦风靡一时的人物,大学生、科学爱好者以至科学家们、各界女士们,都来听他的讲演。在各种类型的聚会上,人们都希望能一睹他的风采。但这一切浮华的东西并没有冲昏戴维的头脑,他继续脚踏实地地研究着矿物学、冶金学、制革和农业化学,教着他担任的两门课程应用化学农业化学课。戴维很清楚,由于自己少年时代基础课并没能学完,青年时代也不像别人能有更好的学习条件。他意识到他必须更扎实地干。经过一段研究,他放弃了运用自己所欠缺的分析化学较多的矿物学和对皮革制造的研究,把主要精力集中在农业化学的研究上。后来他在这方面取得了一定成就。

    除了农业化学,戴维还继续研究电的化学作用问题。关于这个问题,戴维在克利夫顿有一定成果,他通过继续研究写出了《关于电的某些化学作用》一书。当他以这份材料在皇家学会作了报告以后,闻所未闻的消息传出来了——电在化学中会发生作用!戴维是位伟大的发明家。于是戴维以自己的成就赢得了更高的声望。

    随之戴维又在实验中发现了两种新的金属。他发现新的金属钾和钠非常活泼,反应能力极强。在多次反复的各种方式的实验中,戴维不幸受伤,脸上的伤口结疤后,一只受伤的眼睛却失明了。损失是惨重的,但已经证实,从苏打和碳酸钾中可以提取两种不同的金属钾和钠。这两种金属都是柔软的,比水轻,能同水发生激烈的反映,产生火焰。

    正在这时,伯纳德爵士带来了一个消息:拿破仑皇帝颁布了一项命令。授予英国科学家汉弗莱•戴维奖章,以表彰他在电学方面建立的功勋。这是一项很高的奖励,授奖仪式将在巴黎举行。

    当时英法正在打仗,因此伯纳德说:“我们没有权利从敌人手中接受奖赏。但是我们感到自豪的是连敌人也承认您的成就。”“不应当接受奖赏,皇家学会的全体成员都支持这种意见。”然而戴维认为:“我是为科学,为全人类工作的。科学家如果要展开斗争,那只是为了争取理想的胜利,为了坚持真理而斗争。因此我决心到法国去。”完成了接受在凡尔塞宫和索尔蓬纳典礼大厅举行的隆重而盛大的授奖仪式,戴维又投入了紧张的研究。

    戴维在《化学的哲学基础》一书中,提出氧化盐酸不是化合物,而是一种单质,像氧气一样能够助燃。因此燃烧不是非有氧气不行。而且氧化盐酸并不含氧,说明无氧酸也可以存在。这里他修正了拉瓦锡的两个错误,一是并非有氧气才可燃烧;二是酸不一定必须含氧。

    1812年戴维又完成了《农业化学基础》一书。这本书后来竟再版4次。这一年,他获得了美国最高奖赏。1812年4月8日,在威斯敏斯特教堂附近的广场上,停满了一排排轿式马车。整个美国上流社会的名流显贵都汇集在前厅的拱门前。风琴奏起了庄严的乐章,人们在为汉弗莱•戴维举行获得贵族称号的仪式。美国王子在一群神职人员的簇拥下走下教堂的祭坛,他庄严地走到跪着的戴维面前用镀金的宝剑碰了一下戴维的肩膀说:“你在发展科学方面建立了功勋,你无愧于获得勋爵的称号。从今天起,汉弗莱•戴维爵士,你成为英王衔前侍从!”然后是祈祷仪式。

    安全矿灯/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱•戴维汉弗莱•戴维
    戴维获得勋爵称号后与一个富有的寡妇结了婚。几个月后他们去旅行度蜜月。戴维带了一个可以流动的实验室和一名助手——迈克尔•法拉第,进行了为期18个月的欧洲之旅行。当他们回到祖国时,正好赶上英国宣布全国服丧志哀。

    当时在纽卡斯尔和卡尔迪弗矿井发生了几次可怕的爆炸,造成了数千名矿工的死亡。煤矿公司为了保证矿井内的操作安全,颁布了特别的奖赏,奖给能够发明矿井中使用的安全灯的发明家。公司总经理特别请求戴维帮助他们解决这一难题。矿上给他送来了实验用的“爆鸣气”,这是一种危险气体。实际上它的成分是两个体积的氢气和一个体积的氧气组成的爆炸混合物。戴维和助手法拉弟反复地研究了这种气体的性质,特点及它在燃烧时,引起破坏性爆炸的条件。

    他们的研究工作几乎延续了整整一年。他们想到用一些细的管子,把维持矿灯燃烧所需要的空气通过细管子引进灯内,然后再通过这些细管子把瓦斯排出灯外。当管子细到一定程度矿井中即使存在这种爆鸣气,也不会由于它的存在并与灯焰接触而引起爆炸。他们反复观察了使用不同管子时火焰大小的变化,进行了一系列系统的实验。1816年初,终于设计成功了一种安全矿灯。

    这种矿灯很有效。戴维用一种网眼很小的金属网子代替了矿灯的玻璃罩,这样,火焰不会外露烧到瓦斯,而瓦斯却可以从孔中自由通过。很快,这种灯就在煤矿中广泛使用了,从此矿工们摆脱了井下一种致命的威胁。

    由于发明设计了这种安全矿灯,戴维获得了朗福德勋章。

    1820年,戴维当选为英国皇家学会主席。1826年12月20日,戴维当选为彼得堡科学院名誉院士。

    戴维的研究虽然涉及到各个方面,但他一直没有放松研究的是电,因为在当时有关电的一些现象还没有得到圆满的解释,电的本质还没有明确的研究结果,必须进行不断地反复实验。他和法拉弟、丹麦著名物理学家奥斯特等科学家虽已有一定的成果,但仅仅是开始,因此戴维几乎一生不间断地锲而不舍地探索电的秘密。戴维有一个专门研究电的现象的实验室,里面有各种各样的计量仪器,测量物体导电性能的特殊器皿和其他仪器。

    “导体对电流产生的电阻因导体的不同而异,而电阻可以作为导体物质的附加的特性。”戴维总结了长期实验的结果。而法拉弟又提出了异议,他说:“毫无疑问,电阻存在着差别,但是,目前我还看不出它的规律性。”戴维认为:“的确,对各种不同的物质作出概括,是很复杂的。但是,对单一物质说来,问题的解决就简单得多了。我们已获得这方面的某些资料。”于是,法拉第走到桌边,写了好几张密密麻麻的数字,充分地证明了他们所研究的物质的电阻,取决于导体的长度和横截面。温度上升时,电阻会随之加大。

    气体研究/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维汉弗莱·戴维

    在克利夫顿,英国物理学家贝多斯(ThomasBeddoos)创建了一所气体研究所,目的是研究各种气体对人体产生的生理作用,希望能由此找到一些具有医疗作用的气体,同时还有搞清楚哪些气体对人体是有害的。研究所需要一位优秀一位优秀的化学家,贝多斯就聘请戴维任职。戴维研究的第一种气体是一氧化二氮。按照美国化学家米切尔(SamuelMitchill)的观点,一氧化氮对人体是有害的,当任何人吸入这种气体后就会受到致命的打击。戴维并不同意米切尔的看法,他反复进行试验,发现一氧化二氮对人体并无害处,人吸入了这种气体后,会产生一种令人陶醉的感觉,所以戴维建议,一氧化二氮可以用在外科手术上。戴维关于一氧化二氮对人体的作用的论著在1800年出版,对一氧化二氮的麻醉作用进行了全面的评价,认为它是有历史记录以来最好的麻醉剂。除此之外,他还研究包括二氧化氮和一氧化碳在内的各种气体对人体所产生的生理作用。显然,研究这二种气体是十分危险的,但是戴维还是坚持做下去,并且鼓励他的弟弟约翰·戴维也来做这种冒险的实验。

    戴维在进行气体研究时,在定量实验研究方面显示出很强的能力,他的容量分析实验技术是十分高明的。他的研究工作的特点是肯化强度很大的劳动,但却能以惊人的速度获得实验结果,而且在使现有仪器去适应新的课题研究方面表现出特殊的创造性。他对于重复和证明别人的发现是不感兴趣的,但在创新上却表现出很大的毅力。

    电解方法/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维汉弗莱·戴维

    戴维关于一氧化二氮的呼吸作用的论著使他大大地出了名,使他的化学生涯有了一个好的开端,伏打(AlessandroVolta)发明电堆的消息公布以后,尼科尔森和卡里斯尔(AnlhonyCarlisle)报告了他们利用伏打电堆将水分解成氢气和氧气,了解到这些新的发现后,戴维立即投身到这个研究领域,并发表了论文,例如1800年发表在《尼科尔森自然哲学杂志》上的“化学和工艺”一文。戴维在研究中不但利用了伏打电堆这种当时先进的实验工具,而且总是保持了最清醒的头脑,探索前人在实践和理论方面是否还有不足之处。伏打一直认为电堆中的电流仅仅是由于两种不同的金属接触以后产生的,但是戴维则是第一个认识到这种“接触理论”的不足的化学家,他认为电流不只是由于接触才产生的,实际上电流是由于电堆中发生了化学反应而产生的。他还指出,在电解池中,由于电流的作用使化合物分解成为它的组分,戴维的观点在法国和德国受到普遍的重视和支持。

    戴维还发现,如果在金属片之间的水中不存在着氧,电堆将不能很好地发挥作用,从而得出结论,认为金属锌和铜(或银)的氧化还原作用是锌-银或锌-铜电堆产生电流的原因。由此进一步推论,如果在电堆中用硝酸代替其中的水或食盐溶液,电堆的效果会更好。戴维还使用了将电极分别放在二个容器中的电堆,使这些容器的溶液之间用润湿的石棉绳相连。

    上述研究成果在1801年发表,从这里人们可以再一次看到戴维的创新精神。这一年,戴维被选入皇家学院,担任学院的讲师,他很高兴地写信给母亲:“您大概听说过隆福德伯爵和其他贵族所建立的皇家学院吧?这是一所非常华丽的建筑,只是还没有把有才能的人组织进去使它发挥突出的作用,隆福德伯爵建议我到那儿工作。”事实确实是象戴维所说的那样,自从皇家学院吸收了戴维这样的新鲜的血液以后,(后来戴维又发现了助手法拉弟MichaelFaraday,把他也选进了皇家学院)才使它成为世界上最著名的科学机构之一。皇家学院的宗旨是传播知识,为大部分人提供技术训练,鼓励新的有用的机器的发明和改进,并且举行定期的讲演以宣传上述成果。在戴维任职期间,这种讲演进行得更为频繁,他本人就是一位卓越的演说家,他成功地吸引了广大的大学生、科学家、科学爱好者。于是,在很短的时间内戴维就成了伦敦的名人,而且在伦敦城里,科学一下子变得时髦起来了,同时也使皇家学院成了英国科学研究中心和讲演科学的重要场所。

    戴维初到皇家学院时,他的讲演都是有关技术方面的课题。1805年由于发表了一篇关于鞣革方面的论文而获得科普利桨。1802年他为农业部门作关于农业化学的讲座,一直持续到1812年,这是第一次将化学应用到农业领域的尝试,在李比希(JustusVonLiebig)关于农业化学的作发表以前,戴维的讲座一直被认为是农业化学方面开拓性的工作。

    1806年戴维用电化学研究成果开办了贝克林讲座,内容是电解水的研究。他指出:在电解纯水时,喉一的产物是按理论比例产生的氢气和氧气,这与贝采里乌斯所得的实验成果和结论是一致的。但是其他研究电解水的化学家则指出,在电解水时电极的周围会出现酸和碱,而且电解时得不到按理论比例产生的氢气和氧气。戴维用自己精确的实验对上述疑问作出了回答,他指出:用在银质仪器中进行重新蒸馏过的纯水,放在金制的或玛瑙的容器中,并在氢气气氛中进行电解(这样做可以避免新生态的氢气氧气与空气中的氮气发生反应),只产生氢气和氧气,电解水的时候电极周围产生酸和碱的原因是水的纯度不够(其中含有盐)。在尼科尔森和卡里斯尔电解水的实验公布以后的六年之内,并无一位化学家注意到上述问题,恰恰是戴维解释了这一疑难。他还提出利用电解作为一种化学分析方法,还讨论了电解时溶液中物质的传输问题,他发现在二个杯子里分别装上电极和导电的溶液,再在第三个杯子里装入中性盐溶液,每一个杯子里都加入姜黄或石蕊指示剂,再用石棉绳将三只杯子中的溶液连接起来,则在电解时指示剂会在电极附近发生颜色变化。如果有装电极的二只杯子里加入氯化钡溶液,把把盛硫酸的杯子放在它们的中间,三只杯子中的溶液用石棉绳连接起来,则在电解时,中间杯子里将产生硫酸钡沉淀,证明电解过程中物质是在传输的。戴维还是贝采里乌斯的二元论的拥护者,他们把化学元素分成正电性的和电负性的,它们在化合时形成中性物质,这些中性物质又能被电流极化和分解。

    1807年戴维在贝克林讲座中描述了分离出金属钾和钠的过程。前一年他开始采用新的方法(即电解的方法)来研究化学元素。拉瓦锡曾经认为化学家关心的不是将绝对无法再分解的极限物质称为元素,而是那些当前用任何手段不能够被分解的物体。当时曾经有人将碱、苏打、钾草碱(从草木灰中提炼出来的碳酸钾)当作不能被分解的物体,但是拉瓦锡却拒绝把它们列入不能被分解的物体的名单中。受了拉瓦锡的启发,戴维就想用电解的方法从碳酸钾、碳酸钠和碱中离析出这些化学元素。他提出了大胆的预见:“如果化学结合具有我曾经大胆设想过的那种特性,不管物体中的元素的天然电力(结合力)有多么强,但总不能没有限度,而且人们人造的仪器的力量似乎是能够无限地增大,希望新的方法(指电解)能够使人们发现物体中真正的元素。”

    戴维用了250对金属板制成了当时最大的伏打电堆,以便产生强大的电流。开始时,他用碳酸钾的饱和溶液进行电解,但是并未分离出金属钾,只是把水分解了。1807年10月6日,戴维决定改变这种做法,电解熔融的碳酸钾,但是干燥的碳酸钾并不导电,所以必须将碳酸钾放在空气中暴露片刻,让它的表面上吸附少量的水分,它就有了导电能力,然后将表面湿润的碳酸钾放在铂制的小盘上,并用导线将铂制小盘与电池的阴极相连;一条与电池的阳极相连的铂丝则插到碳酸钾中,整个装置都暴露在空气中。通电以后,碳酸钾开始熔化,表面就沸腾了,戴维发现阴极上有强光发生,阴极附近产生了带金属光泽的酷似水银的颗粒,有的颗粒在形成以后立即燃烧起来,产生光亮的火焰,甚至发生爆炸;有的颗粒则被氧化,表面上形成一层白色的薄膜。戴维将电解池中的电流倒转了过来,仍然在阴极上发现银白色的颗粒,也能燃烧和爆炸。戴维看到了这一惊人的发现,欣喜若狂,竟然在屋子里跳了起来,并在他的笔记本上写下了:“重要的实验,证明钾碱分解了。”

    戴维把这种金属颗粒投入水中,开始时它在水面上急速转动,发出嘶嘶的声音,然后燃烧放出淡紫色的火焰。他确认自己发现了一种新时碱金属元素。由于这种金属是从钾草碱中制得的,所以将它定名为Potassium(中译名为钾)。接着他又用电解的方法制得了金属钠、镁、钙、锶、钡和非金属元素硼和硅。

    在研究碱金属和碱土金属的过程中,戴维又遇到了另一个疑难问题,他发现碱乃是一种氧化物,但是如果要把碱说成是含有氧,又使他感到困惑不解,因为他早就了解到拉瓦锡的酸的含氧理论,拉瓦锡认为氧是酸性的起源,一切酸中都含有氧。到底是大化学家拉瓦锡错了,还是戴维对于碱的认识不正。

    打破论点/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维汉弗莱·戴维

    戴维在研究碲的化学性质时发现碲化氢是一种酸,但是它并不含有氧,使他开始怀疑起氧是否存在于所有的酸中。为了寻找更多的证据,戴维开始研究起盐酸来了。按照拉瓦锡的观点,1774年舍勒(CarlWilhelmScheele)用盐酸与二氧化锰作用制得的一种新气体是氧化盐酸,而盐酸是由氧和另外一种未知的基所组成的,氧化盐酸则是由这种基与更多的氧化合而成的。但是戴维想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取过来,他说:“即使木炭被伏打电堆烧成白热状态,也不能使氧化盐酸气和盐酸气发生任何变化,我多次重复这种实验,结果都是一样,因此我怀疑这些物质中存在着氧。”盖·吕萨克(JosephLouisGay-Lussac)和泰纳(LauisJacquesThenard)也进行了同样的实验,认为氧化盐酸中并没有氧,相反地,氧化盐酸可能具有元素的本性。但是他们又坚信大化学家拉瓦锡的观点是没有错误的,所以虽然他们已经打开了发现氯是一种化学元素的通道,但是结果还是无所创造。只有戴维宣称,只要不存在水,氧化盐酸所发生的一切反应都不会产生氧,他认为最好把氧化盐酸看成一种不能被分解的物质。他认为事实表明了拉瓦锡和法国化学学派所持的见解,表面看起来很漂亮,也能令人满意,但是从现在已经掌握的知识来考察,它不过是建立在假设的基础上的一种理论。于是戴维以无可辩驳的事实确认所谓的“氧化盐酸”决不是一种化合物,而是一种化学元素,他将这种元素命名为Chlorine(中译名为)。他认为氯和氧一样都可以助燃,氧化反应不一定非要有氧气存在,他还指出所有的放热反应都是氧化反应。戴维的这些观点非常出色地发展了拉瓦锡的燃烧理论。

    贡献总结/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维拉瓦锡

    1、1802年开创农业大学。

    2、发明煤矿安全灯产业革命时主要能源是,当时煤矿设备简陋,常发生瓦斯爆炸。1815年(英)成立“预防煤矿灾祸协会”,当年戴维用了三个月的时间就解决了瓦斯爆炸问题——用金属丝罩罩在矿灯外,金属丝导走热能,矿井中可燃性气体达不到燃点,就不会爆炸。

    煤矿安全灯沿用到20世纪30年代(此后,被电池灯逐渐取代)。

    3、用电解方法得到碱金属等1807年戴维用250对锌—铜原电池串联作为电源电解得到,1808年电解得到镁、钙、锶、钡、硅、硼。

    4、确定氯为单质戴维研究氢碲酸时发现其中无氧,从而怀疑拉瓦锡的论点——酸中含氧。1774年瑞典的席勒用MnO2和HCl反应制得Cl2,在拉瓦锡观点影响下,因产物溶于水显酸性,他认为氯是“氧化盐酸气”。盖·吕萨克在气体反应简比定律中发现“氧化盐酸气”没有氧,但他坚信拉瓦锡的观点。1810年,戴维分别用焦炭、硫、磷、金属和“氧化盐酸气”反应,均无含氧的产物生成。于是他宣称:只要没有水,“氧化盐酸气”所发生的一切反应都不会产生氧,从而把它定为单质——氯。

    个人成就/汉弗莱·戴维 编辑

    汉弗莱·戴维电解法制烧碱

    汉弗莱•戴维一生的成就是十分丰富的。他从17岁开始在学徒时自修化学,阅读了大量的化学书籍,他才思敏捷,富于创造和实践的能力,以至于取得了辉煌的成就。在化学上他一生最大的贡献是开辟了用电解法制取金属元素的新途径:也就是用伏打电池来研究电的化学效应,电解了以前不能分解的苛性碱,制得了,后来又制得了等碱土金属。以后他又用强还原性的钾制取了硼;对气体,也进行了深入的研究;发现了有麻醉性、刺激性的“笑气氧化亚氮,这种物质对外科学发展很有用。他用实验证明了氯是一种化学元素。提出酸里不可缺少的元素是氢,而不是氧,修正了拉瓦锡的“酸里必须含氧”的观点,他发明了煤矿安全灯,造福于矿下工作者。

    这所有的功绩都是他用毕生的心血换来的。1828年戴维病重。在此之前他已多次到日内瓦瑞士疗养,但病情一直未见好转。这次他正住在日内瓦郊区。这一年5月他的妻子和弟弟约翰•戴维都来了。但戴维已经很衰弱了,他只能一动不动地等待生命的力量渐渐消逝。1829年5月29日,伟大的科学家汉弗莱•戴维与世长辞。

    深刻教训/汉弗莱·戴维 编辑

    戴维是一位伟大的科学家。虽然他仅活了50岁,但生命的节奏非常快,他发现了钠、钾、氯、氟、碘……,发明了安全灯、制取电弧的方法……,他所做过的事情,一个寻常的人活上100岁也做不完。然而,他获爵士称号以后,开始追求和自己身份相符的财产,走上了爱慕虚荣的道路,他好强争胜,凡事都要争第一。在科学上一旦有了突破,新的问题摆在面前,他就不顾一切地拚命干,向前冲。然而,到歌剧院听意大利歌剧,到乡下钓鱼、打猎、去朋友家吃饭,在自己家里请客,这类贵族社会阶层的时髦享受和交际应酬,他也不避讳。在他当了皇家学会会长以后,就更是成了贵族阶层的活跃人物。正是由于这些原因,当他看到他的学生在他失败的领域取和成功的时候,当他看到他的学生将超过自己的时候,妒火燃烧。

    戴维给我们留下的教训是深刻的。一个科学工作者,在向科学领域进军的同时,也要不断进行主观世界的改造,特别是在有了名誉、地位以后,则更应如此。自然界是发展着的,科学是发展着的,人也是发展着的。学生终究要超过老师,这是历史的必然,否则科学就不会发展,社会就不会前进。同时,也应该看到,识别人才是对科学的贡献,为人才开路也是对科学的贡献,鼓励并创造条件让更多的人,包括自己的下属和学生,超过自己,更是对科学的贡献。一切从事科学研究的人们,请记住这一深刻的教训吧,切莫让虚荣缠身,切莫让嫉妒蒙住眼睛!在科学的征途上不断前进,力求更多的科学发现和选拔更多的人才。

    添加视频 | 添加图册相关影像

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    百科秀

    上传TA的照片,让词条焕然一新

    上传大图背景

    WIKI热度

    1. 编辑次数:20次 历史版本
    2. 参与编辑人数:13
    3. 最近更新时间:2016-09-14 06:45:42

    人物关系

    编辑

    互动百科

    扫码下载APP