卡尔·威廉·舍勒
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瑞典化学家舍勒是18世纪中期到18世纪后期欧洲一位相当出名的科学家。他的全名是卡尔·威廉·舍勒,于1742年12月9日生在瑞典南部。他生活在化学还由错误的理论燃素说盛行的时代,尽管他也是拥护燃素说的,可是在实验方面他却发现了很多新的化学事实。
舍勒是氧气的最早发现者,他在1773年就用两种方法制得了比较纯净的氧气。第一种方法是将硝酸钾、硝酸镁、碳酸银、碳酸汞、氧化汞加热,就会放出氧气。第二种方法是将黑锰矿(二氧化锰)与浓硫酸共热,产生氧气。接着,他对氧气的性质作了研究,他发现,当一种物体在这种气体中燃烧后,这种气体便消失了,所以他把这种气体叫做“火气”。舍勒的研究成果发表在《论空气和火的化学》中,但这本书被出版商延误,直到1777年才出版。而英国化学家普利斯特里于1774年发现氧气后,很快就发表了论文,时间比舍勒还要早。现在,化学史上都认为舍勒和普利斯特里各自独立地发现了氧气。由于舍勒是燃素学说的信奉者,所以他认为燃烧是空气中的”火气”与燃烧物体中的燃素相结合的过程,火是“火气”与燃素形成的化合物,因此,舍勒与普利斯特里一样,虽然发现了氧气,但是都未能对燃烧现象作出正确的解释。
舍勒长期在瑞典的小城镇彻平的药房工作。早年曾在哥德堡、马尔默、乌普萨拉、斯德哥尔摩等地的药房短期工作过,他的大量研究是在彻平进行的。他的实验成果相当多,例如:至今还在使用的舍勒绿(Scheele抇s green)就是他发明的亚砷酸氢铜CuHASO3,仍然是著名的绿色颜料。舍勒经常处于穷困之中,他用简陋的仪器在寒冷的实验室中做了大量的实验工作,加上他经常在夜里工作,所以得了哮喘病,这使他在1786年5月21日,就病故了,终年仅44岁。他所发明的新化合物之多,几乎是18世纪时史无前例的。
他的第一篇论文是关于酒石酸的,发表于1770年。接下来又得到焦酒石酸。在1774年,他研究了二氧化锰,并且利用它制得了氯气。他制成了锰的许多化合物,例如:锰酸盐和高锰酸盐等。他还解释了玻璃的着色和脱色问题。在1775年,他研究了砷酸的反应,在1776年发表了关于水晶、矾石和石灰石的成分的论文,还从尿里第一次得到了尿酸。在1777年他制得了硫化氢,并且观察到,银盐被光照射以后,可以变色。在1778年他制得了升汞,从钼矿里制成了钼酸。他分析了空气里所含氧的比例,并且多天都重复作了这样的分析。实际上,他在1778年就知道空气里至少有两种元素。当时没有发表,所以现在化学史书上,把这项工作列在卡文迪许名下。1780年他证明了牛奶的发酸,是因为产生了一种乳酸,乳酸被硝酸氧化之后,得到粘液酸。
在1781年他发现了白钨矿,因为这是他首先发现的,所以化学上利用他的姓,名之为Scheelite。在1782年他首先制成了乙醚,在1783年他研究了甘油的特性。在差不多同时,他又研究了普鲁士蓝的特性和用法。记载了普鲁士酸(即氢氰酸)的性质、成分和化合物,当时他还不知道氢氰酸是一种很毒的物质。
在他生命的最后几年里,他研究了多种植物性酸类。例如:柠檬酸、苹果酸、草酸和五倍子酸等等的成分。
舍勒在1775年年2月4日当选为瑞典科学院的院士,他当时仅在彻平担任一个药物商人。由于他的主人去世了,他代表这个药店的主人成为这个城市最有名的药剂师。
从他和朋友所写的许多书信里,知道他对于化学很早就发生了兴趣,对于当时有名的一些化学书里的实验,他都重复做过一遍。由于实验的结果,他否定了“火”是一种元素的旧说法。
舍勒的很多实验中的一部分,在他生前没有发表,一直到1892年纪念他诞生一百五十周年的时候,才有化学史家把他的日记和书信做了详细的整理,但也没有正式发表。
到1942年纪念舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录,经过重新整理之后,方才正式印刷发表出来。一共有八卷之多,其中大部分是瑞典文的,也有少数德文的。
在他这些日记和文件之中,最引人注意的是舍勒和甘恩这位大学教师的通信。这些信件里很明确的说明了舍勒在18世纪,对于化学实验所具有的能力和贡献。
由于舍勒发现了骨灰里有磷等物质。这使后来甘恩证明了骨头里面确有磷。在这以前,人们只知道尿里有磷,而发现骨头里有磷,是从舍勒开始的。他从萤石和硫酸的作用发现了氢氟酸。他又利用软锰矿和盐酸的作用,得到了氯气,但却误认为发现了燃素。他在1773年写给朋友的信里说:如果把软锰矿溶解在盐酸里,就得到了一种黄颜色的气体。他还发现了这种气体有漂白的作用。
舍勒在化学实验工作方面,涉及非常之广。实际上,他当时在国外,特别在法国很出名。例如:拉瓦锡在1774年写的书里,就用了相当大的篇幅,推崇舍勤的工作。他们还互相通信。尽管如此,舍勒始终坚信燃素说而不相信拉瓦锡的氧化学说。
从现在来看,舍勒的许多实验,在今天并不难做,可是在二百多年前,能够发现那么多化学成果是很不容易的。因此,舍勒虽然只活了四十四岁,而他对化学的贡献却是永远令人怀念的。
瑞典科学院为了纪念舍勒,铸造了一座铜像,矗立在斯德哥尔摩的广场上。