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電化學世界中的一朵奇葩

2008-12-31 00:00:00趙國斌
青蘋果·教育研究版 2008年12期

漢弗里·戴維。1778年出生于英國西南部的一座小城。1795年。他父親不幸去世,為了謀生,他給一位藥劑師當學徒,并打算一生從事醫學事業。天性愛鉆研的他常利用簡單的醫學儀器做一些小實驗,去探索美妙的科學世界,并由此對化學實驗產生了強烈的興趣。

1807年,戴維宣告苛性堿可以被電解,實驗過程是這樣的:取一小塊純凈的固體鉀堿(KOH),先在大氣中暴露幾分鐘,使其表面有導電能力。再與電池組負極相連,同時用金屬絲把電池組正極連到鉀堿表面上,鉀堿開始在電極接觸兩端熔化。上表面劇烈產生氣泡,下表面可見金屬光澤,看起來像小水銀珠,一經生成,立即燃燒并伴有爆炸,其火焰特別明亮。戴維認為這些小珠就是他要找尋的可燃要素——鉀堿的基質,就是今天我們已熟知的金屬鉀。

幾天以后,他用同樣的方法發現了金屬鈉。他的這些實驗方法在當時是一個重要的創新,對電化學學科的發展起到極大推動作用。

如果說舍勒在1774年利用鹽酸與二氧化錳制得一種新氣體氯氣的話,那么戴維的貢獻在于對氯氣性質進行廣泛研究,并且根據氯氣顏色首先為氯氣命名。

科學發展是曲折向前的,在當時對氯氣本質未知情況下,氯氣認識分為兩派,一派為舍勒派,另一派為拉瓦錫派。而對氯氣最終本質認識并用實驗事實評判兩派的當推戴維了。

他通過電解氧化鹽酸(當時氯氣稱謂),結果沒有氧氣放出,以及電解磷、硫、錫的氯化合物也沒有氧氣放出等大量實驗事實,認為拉瓦錫派對氯氣本質認識是不科學的。今天氯元素堂而皇之在元素周期表中表格位置是與這位天才化學家的貢獻分不開的。

1821年,戴維用電池組串聯兩碳極,使之放電,得到10厘米長的電弧,有了電弧便輕而易舉制得電石碳化鈣,使有機化學得到了發展。

1820年,戴維因對電化學卓越的貢獻,被選為皇家學會主席。然而,由于他長期艱苦的科學研究,身體狀況一直不佳,1829年因病客死在日內瓦,年僅51歲。

戴維在電化學中的發現是廣泛的,他在電化學中的貢獻,時至今天,也讓人嘆為觀止。我們緬懷大師,更要學習大師那種執著、堅定、嚴謹的可貴品質。

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