现代化学的创始人是谁（波义耳）

我要新鲜事2024-01-21 20:28:230阅

化学开山祖师——波义耳

恩格斯赞扬了英国科学家罗伯特·波义耳，他说波义耳是一位伟大的人，他把化学作为科学，因为他在1661出版的《怀疑派化学家》对化学的发展产生了重大的影响，奠定了化学的基础。同时，化学史学家也把那一年看作是现代化学的开始。那么，波义耳是什么样的科学家呢？对化学科学的发展做出了哪些突出贡献？你为什么得到如此高的评价和地位？

博伊尔出生于爱尔兰利兹莫的一个贵族家庭。当时英国正处于资产阶级革命时期。与此同时，现代科学开始萌芽并出现。现代科学的伟人，如物理学家牛顿、意大利的伽利略、德国的开普勒和法国的笛卡尔都生活在这一时期。可以说，博伊尔生活在一个“巨人”辈出的时代，这使他能够站在巨人的肩膀上，向前看，做出重大发现。

他富裕的家庭为他的学习和未来的科学研究提供了更好的物质条件。在他的童年时代，他似乎并不特别聪明。他很安静，甚至有点口吃。但与他的兄弟们相比，他是最喜欢学习的。他喜欢阅读，经常坚持阅读。8岁时，他的父亲把他送到伦敦郊区的伊顿公学。三年后，他在当时的欧洲教育中心日内瓦呆了两年。在这里，他学习法语、实用数学和艺术。1641年，在导师的陪同下，博伊尔前往欧洲，并于年底抵达意大利。即使在旅途中骑马，博伊尔仍然无法放下书本，一边骑马一边看书。在意大利，他读了伽利略的名著《关于两大世界体系的对话》。这本书给他留下了深刻的印象，他也非常钦佩伽利略本人。

17世纪中叶，他的父亲死于一场战斗。家庭状况的突然变化和经济来源的中断使波义耳回到了饱受战争蹂躏的英国。在伦敦，他遇到了科学教育家哈特勒，哈特勒鼓励他学习医学和农业。当时，医生们自己制备药物，所以医学研究也必须开发药物和做实验，这使博伊尔对化学实验产生了兴趣。

为了学习医学，波义耳阅读了许多医学化学家的著作，并为自己创建了一个实验室。他整天被煤灰和烟雾笼罩，完全沉浸在实验中。

和当时的许多科学家一样，波义耳首先研究了空气。通过研究空气的物理性质，特别是真空实验，他认识到真空产生的吸力就是空气的压力。他做了一系列实验来研究气压和体积之间的关系，并推导出气压和体积之间的数学关系。在《气动弹性及其物理力学新实验》一书中，他明确提出“空气的弹性与其体积成反比”。在随后的15年里，法国物理学家马里奥特在实验的基础上独立提出了这一发现。因此，气体体积随压力变化的定律称为波义耳-马洛特定律。这个定律应该用今天更精确的科学语言表述如下：当一定质量气体的温度保持不变时，另一个压力与体积成反比。

在化学实验方面，波义耳阅读了许多以前的著作，了解了当时的一些科研成果。这不仅开阔了他的视野，丰富了他的思想，而且为他整个实验的安排提供了指导，使他认识到化学在工业生产中的广泛意义。化学不应该局限于制造药物，而是一门在整个工业和科学中发挥重要作用的科学。因此，他认为有必要重新理解化学，但首先要讨论的是化学是什么。

根据自己的实践和对许多材料的研究，波义耳主张化学研究的目的是了解物体的性质，因此有必要进行专门的实验来收集观察到的事实。这样，化学必须摆脱炼金术或医学的从属地位，发展成为一门致力于探索自然本质的独立科学。为了吸引人们的注意力，他进一步强调：“到目前为止，化学仍然被认为只在药品和工业产品的制造中有价值。然而，我们所学的化学绝不是医学或药学的仆人，我们也不应该愿意成为技术和冶金的奴隶。化学本身，作为自然科学的一个独立部分，是探索宇宙奥秘的一个方面。化学必须是“为了真理而追求真理的化学”。这是波义耳在《怀疑派化学家》中的第一个观点，认为化学应该成为一门独立的学科。

为了确定科学化学，波义耳认为化学中最基本的概念之一必须首先解决：元素。古希腊哲学家柏拉图认为万物之源有四个基本要素：火、水、空气和土。亚里士多德进一步明确提出了构成万物的四要素理论。后来，医学化学家提出的硫、汞、盐三元素理论也很流行。波义耳通过一系列实验对这些传统的元素观表示怀疑。他指出，这些传统元素不一定是真正的元素。因为许多物质，如金，不包含这些“元素”，并且不能分解金中的硫、汞、盐和其他元素。相反，这些元素中的盐可以分解。

那么，什么是元素？波义耳认为，只有化学上不能分解的简单物质才是元素。例如，尽管黄金可以与其他金属制成合金，或者溶解在王水中并隐藏起来，但它仍然可以尝试恢复其原始形状并再次获得黄金。元素的定义应该是具有相同电荷数的同种原子的总称。通过这种方式，博伊尔确立了化学最基本的概念——元素的意义。

至于自然界中元素的数量，博伊尔认为，万物之源必定有多种元素。

现在看来，波义耳的元素概念本质上与简单物质的概念相似。直到20世纪初，这种科学理解才变得清晰。这使化学第一次明确了它的研究对象。

同时，在《怀疑派化学家》一书中，波义耳还强调实验方法和对自然的观察是科学思维的基础，并提出了化学发展的科学道路。博伊尔深刻理解培根重视科学实验的思想。他反复强调：“化学为了完成其光荣而庄严的使命，必须抛弃古老的传统推测方法，像物理学一样，建立在严格的实验基础之上。”波义耳正是这样做的。波义耳将这些新的思想和理念引入化学，从理论上解决了当时化学面临的一系列问题。因此，我们可以说，波义耳的怀疑化学家可以被视为现代化学的开端。他本人也被称为化学科学的“创始人”。

在波义耳众多的科学研究成果中，有几项是不可磨灭的化学成就。波义耳常说，如果想做一个好的实验，就必须要敏于观察。这些成果是实验中敏锐观察的结果。

在一次偶然的实验中，波义耳发现五心子的水提取物和铁盐一起会产生一种不会沉淀的黑色溶液，这种溶液在很长时间内不会变色。因此，他发明了制造黑墨水的方法，这种方法已经使用了将近一个世纪。

在实验中，波义耳还发现，从硝酸银中沉淀出来的白色物质如果暴露在空气中会变成黑色。这一发现促使人们在摄影中使用硝酸银、氯化银和溴化银。

晚年，波义耳在制备磷以及磷和磷化物的研究方面也取得了成就。他按照“磷的重要成分是人体内的某种物质”的观点努力工作，最终从动物尿液中提取磷。经过进一步研究，他指出磷只有在有空气的情况下才会发光；磷在空气中燃烧形成白烟。这种白烟与水迅速反应，形成一种酸性溶液，即磷酸。当磷与强碱一起加热时，将得到一种气体（磷化氢）。这种气体在与空气接触时会燃烧，形成一缕白烟。这是当时对磷的性质的最早介绍。