书城科普读物新课程百科知识-世界著名化学家
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第5章

1829年9月7日,凯库勒出生于德国达姆斯塔特,1896年7月13日在波恩逝世。上中学时,对一切科学现象都感兴趣,但对化学并无明显爱好。1847年入吉森大学学习建筑,当他听了李比希的化学课后,转而学习化学。1851年到法国、英国留学,与杜马、热拉尔、武慈、威廉姆逊等一流学者接触,并开始了经典有机结构理论的研究。1860年9月组织召开了世界上第一次国际化学家会议,即卡尔斯鲁厄会议。1875年被选为伦敦皇家学会会员,并获该会考普利奖章。他还是法国科学院院士和国际化学学会会员。

在有机化学理论方面,凯库勒的贡献最大。1857年左右提出有机化合物的硫比氢型和沼气型;1858年提出碳链学说;1861年把有机化学定义为研究碳化合物的化学;1865年提出了苯的环状结构理论。这些成就为有机结构理论奠定了坚实的基础,极大地促进了有机化学的发展。此外,他还发现了一些有机化合物。主要着作有《苯衍生物化学》《有机化学教程》《有机化合物结构研究》等。

作为化学教师,凯库勒在化学教育活动方面也给人类留下了罕见的丰功伟绩。1856年就任海德堡大学有机化学教授时,他得到一间小研究室进行教学,并为少数学生提供实验研究的方便,其中就有拜耳。1858年担任比利时格恩大学教授。当时德国大学的制度规定,本校学生在其他大学听过的课也算学分,所以不少学生为了听凯库勒的讲课而聚集到格恩大学来,其中也有英国学生。这些学生中后来成名的学者有格拉泽、格登堡等人。1867年担任波恩大学化学教授一直到逝世,那时该大学刚刚根据霍夫曼的计划建成了一个设备完善的大型实验室。在波恩期间,凯库勒把全部精力倾注于讲课和指导学生的研究。他作为教师具有杰出的才能,上课常常不拿讲稿,即便如此,如果将其口授课程直接付印的话,也是别具一格的出色教材。他的风采容貌为其讲课增添了引人入胜的效果。在指导学生工作方面,他不赞成学生盲目听从教授指导进行实验的方法,而始终把重点放在培养学生的独立思考能力上。

在这期间,对各种课题进行实验研究、发表论文几乎都是与学生共同完成的。如果有人反驳苯结构理论,他就立即发动学生进一步深入实验,而后师生共同撰文批驳论敌。他在波恩大学培养了许多着名化学家,如范霍夫等。可见,凯库勒不论在格恩大学还是在波恩大学都有自己的研究学派。另外,1877年他当选为波恩大学校长,虽然此时身体日渐衰弱,但还是做了许多工作,对于发展德国的高等教育起了很好的作用。

凯库勒在1896年的旅途中不慎感冒,并发心脏病于7月13日病故。为纪念这位杰出的有机化学家,波恩大学校园里还矗立着他的铜像。

诺贝尔

诺贝尔于1833年出生于瑞典首都斯德哥尔摩。他的父亲是一位颇有才干的机械师、发明家,但由于经营不佳,屡受挫折。后来,一场大火又烧毁了全部家当,生活完全陷入穷困潦倒的境地,要靠借债度日。父亲为躲避债主离家出走,到俄国谋生。诺贝尔的两个哥哥在街头巷尾卖火柴,以便赚钱维持家庭生计。由于生活艰难,诺贝尔一出世就体弱多病,身体不好使他不能像别的孩子那样活泼欢快,当别的孩子在一起玩耍时,他却常常充当旁观者。童年生活的境遇,使他形成了孤僻、内向的性格。

诺贝尔的父亲倾心于化学研究,特别是喜欢研究炸药。受父亲的影响,诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格。他经常和父亲一起去实验炸药,几乎是在轰隆轰隆的爆炸声中度过了童年。

直到8岁那年,诺贝尔才开始上学,但只读了一年书,这也是他所受过的唯一的正规学校教育。到他10岁时,全家迁居到俄国的彼得堡。在俄国由于语言不通,诺贝尔和两个哥哥都进不了当地的学校,只好在当地请了一个瑞典的家庭教师,指导他们学习俄、英、法、德等语言,体质虚弱的诺贝尔学习特别勤奋,他好学的态度,不仅得到教师的赞扬,也赢得了父兄的喜爱。然而到了他15岁时,因家庭经济困难,交不起学费,兄弟三人只好停止学业。诺贝尔来到了父亲开办的工厂当助手,他细心地观察和认真地思索,凡是他耳闻目睹的那些重要学问,都被他敏锐地吸收进去。

为了使他学到更多的东西,1850年,父亲让他出国考察学习。两年的时间里,他先后去过德国、法国、意大利和美国。由于他善于观察、认真学习,知识迅速积累。很快成为一名精通多种语言的学者和有着科学训练的科学家。回国后,在工厂的实践训练中,他考察了许多生产流程,不仅增添了许多的实用技术,还熟悉了工厂的生产和管理。

就这样,在历经了坎坷磨难之后,没有正式学历的诺贝尔,终于靠刻苦、持久的自学,逐步成长为一个科学家和发明家。

1856年,诺贝尔的父亲把他和两个哥哥留在俄国管理工厂,自己带上其他家人回国了。诺贝尔的两个哥哥致力于企业的复兴,而诺贝尔则全力以赴地投入了他所心爱的发明创造。仅仅两年多的时间里,他就完成了三项发明:气体计量仪、液体计量仪和改良型的液体压力计,这三项发明都取得了专利。尽管这些发明不太重要,但是它鼓舞了诺贝尔的信心,他决心以更大的热情投入新的发明创造。多年随父亲研究炸药的经历,也使他的兴趣很快从机械方面转到应用化学方面。

早在1847年,意大利的索伯莱格就发明了一种烈性炸药,叫硝化甘油。它的爆炸力是历史上任何炸药所不能比拟的。但是这种炸药极不安全,稍不留神,就会使操作人员粉身碎骨。许多人因为意外的爆炸事件而血肉横飞,连尸体也找不到。诺贝尔决心把这种烈性炸药改造成安全炸药。1862年夏天,他开始了对硝化甘油的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程。死亡时刻都在陪伴着他。有一次进行炸药实验时发生了爆炸事件,实验室被炸的无影无踪,5个助手全部牺牲,连他最小的弟弟也未能幸免。这次惊人的爆炸事故,使诺贝尔的父亲受到了十分沉重的打击,没有多久就去世了。他的邻居们出于恐惧,也纷纷向政府控告诺贝尔,此后,政府不准诺贝尔在市内进行实验。但是,诺贝尔百折不挠,他把实验室搬到市郊湖中的一艘船上继续实验。经过长期的研究,他终于发现了一种非常容易引起爆炸的物质——雷酸汞,他用雷酸汞做成炸药的引爆物,成功地解决了炸药的引爆问题,这就是雷管的发明。它是诺贝尔科学道路上的一次重大突破。

诺贝尔发明雷管的时候,正是欧洲工业革命的高潮期。矿山开发、河道挖掘、铁路修建及隧道的开凿,都需要大量的烈性炸药,硝化甘油炸药的问世受到了普遍的欢迎。诺贝尔在瑞典建成了世界上第一座硝化甘油工厂,随后又在国外建立了生产炸药的合资公司。但是,这种炸药本身仍有许多不完善之处。存放时间一长就会分解,强烈的振动也会引起爆炸。在运输和贮藏的过程中曾经发生了许多事故,针对这些情况,瑞典和其他国家的政府发布了许多禁令,禁止任何人运输诺贝尔发明的炸药,并明确提出要追究诺贝尔的法律责任。面对这些考验,诺贝尔没有被吓倒,他又在反复研究的基础上,发明了以硅藻土为吸收剂的安全炸药,这种被称为黄色炸药的安全炸药,在火烧和锤击下都表现出极大的安全性。这使人们对诺贝尔的炸药完全解除了疑虑,诺贝尔再度获得了信誉,炸药工业也很快地获得了发展。

在安全炸药研制成功的基础上,诺贝尔又在法国开始了对旧炸药的改良和新炸药的生产研究。两年以后,一种以火药棉和硝化甘油混合的新型胶质炸药研制成功。这种新型炸药不仅有高度的爆炸力,而且更加安全,既可以在热辊子间碾压,也可以在热气下压制成条绳状。胶质炸药的发明在科学技术界受到了普遍的重视。诺贝尔在已经取得的成绩面前没有停步,当他获知无烟火药的优越性后,又投入了混合无烟火药的研制,并在不长的时间里研制出了新型的无烟火药。

诺贝尔一生的发明非常多,仅是获得的专利就有255种,其中仅炸药就达129种。他的发明兴趣不仅限于炸药,作为发明家、科学家,他有着丰富的想象力和不屈不挠的毅力。他曾经研究过合成橡胶、人造丝,做过改进唱片、电话、电池、电灯零部件等方面的实验,还试图合成宝石。尽管与炸药的研究相比,这些研究的成果不是很大,但是他那勇于探索的精神却为后人留下了深刻的印象。

诺贝尔把他的毕生精力都献给了科学事业,他一生过着独身生活,大部分时间是在实验室中度过的。他谦虚谨慎,对别人亲切而忠诚。他拒绝别人吹捧他,不让报纸刊登他的照片和画像。长期紧张的工作,使他积劳成疾,但在生命的垂危之际,他仍念念不忘对新型炸药的研究。1896年12月10日,这位大科学家、大发明家和实验家,由于心脏病突然发作而逝世。

生前,诺贝尔不顾其他人的劝阻和反对,在遗嘱中指定把他的全部财产作为一笔基金,每年以其利息作为奖金,分配给那些在前一年中对人类做出贡献的人。奖金分成物理学、化学、生物学或医学、文学及支持和平事业等5份。为了纪念这位伟大的发明家,从1901年开始,每年在他去世的日子里,即12月10日颁发诺贝尔奖。

门捷列夫

1834年2月7日,门捷列夫出生在俄国西伯利亚的托波尔斯克市。当时,正是欧洲资本主义迅速发展的时期。生产的迅速发展,不断地对科学技术提出新的要求。同其他各门科学一样,这个时期的化学也取得了惊人的进步。恰好,门捷列夫就是在这个时代诞生到人间的。他从小就热爱学习、热爱劳动。他觉得只有劳动,才能使人们得到美好和快乐的生活;只有不断地学习,才能让人得到智慧。

在学校读书的时候,门捷列夫有一位非常有名的化学教师。他在给学生们讲课时,经常会饱含激情地向他们介绍当时由英国科学家道尔顿创立的新原子论。正是因为道尔顿新原子学说的问世,使化学的发展速度大大加快,一个接一个的新元素不断地被人们发现。在当时,化学正激荡着人们的心灵。而这位优秀老师的讲授,使门捷列夫的视野更加开阔了,他立志要为化学这门科学贡献一生。

在大学期间,门捷列夫表现出了执着、忘我的超人精神。他深受疾病的折磨,因为丧失了大量血液,他一天一天变得苍白和消瘦了。但是,他贫血的手里始终握着一本化学教科书。那里边的许多尚未弄清楚的问题,一直缠绕着他的大脑,好像在召唤他赶紧去探索。他不惜生命的代价,英勇地攀登在科学的道路上。他说,我这样做“不是为了自己的光荣,而是为了俄国这个名字的光荣。”让人称奇的是,一段时间之后,门捷列夫不但没有死去,反而一天天好起来了。直到这时,他才知道那只是医生的误诊,他得的不过是气管出血症而已。

由于学习刻苦,门捷列夫在学习期间进行了一些创造性的研究工作。他于1855年以出色的成绩从学院毕业后,先后在敖德萨、辛菲罗波尔担任中学教师。这期间,他一边教书,一边在极其简陋的环境下进行艰苦的研究工作,并写出了《论比容》。在这篇论文中,他提出了根据比容进行化合物的自然分组的途径。1857年1月,年仅23岁的门捷列夫被批准为彼得堡大学化学教研室副教授。

他担任化学副教授之后,专门负责讲授《化学基础》这门课程。他一边教学,一边不停地思索,应该在理论化学里指出自然界到底有多少种元素?元素之间存在着什么样的内部联系以及有什么异同?应当用什么方法去发现新的元素?对于这一系列问题,当时的化学家们尚处于探索阶段。其间的几十年里,为了开启这道紧闭的大门,各国的化学家们进行了不懈的努力。尽管德贝莱纳、纽兰兹等化学家从不同的角度在一定深度上客观地揭示了元素之间存在的某些联系,但因为他们没能把所有元素作为一个整体来概括,所以始终没能找出元素的正确分类方法。就在这个时候,年轻的门捷列勇敢地闯进了这个领域,开始了艰难的探索。

他不分昼夜地工作着,仔细地总结元素的化学特性以及它们的一般原子特性,然后把每个元素都记在一张小纸片上。他企图在不同元素具有的复杂的特性里,寻找它们之间的共同性。但他的研究,一次又一次地失败了。可他始终没有放弃,带着锲而不舍的精神,坚持着干了下去。