罗伯特.波义耳

罗伯特．波义耳 罗伯特． —为科学奉献一生 化学到目前为止， “化学到目前为止，还是认 为只在制造医药和工业品方面具 有价值。但是，我们所学的化学， 有价值。但是，我们所学的化学， 绝不是医学或药学的婢女， 绝不是医学或药学的婢女，也不 应甘当工艺和冶金的奴仆， 应甘当工艺和冶金的奴仆，化学 本身作为自然科学中的一个独立 部分， 部分，是探索宇宙奥秘的一个方 化学， 面。化学，必须是为真理而追求 真理的化学。 真理的化学。” ——罗伯特 ——罗伯特．波义耳 罗伯特． 1644年 波义耳17岁时，英国发生了一场战争。 1644年，波义耳17岁时，英国发生了一场战争。在战争 17岁时 老波义耳不幸中箭身亡。理查德． 中，老波义耳不幸中箭身亡。理查德．波义耳阵亡的消息传到 他的家，他的家人十分悲痛，受刺激最大的就是17 17岁的小波义 他的家，他的家人十分悲痛，受刺激最大的就是17岁的小波义 也许正是因为这件事的刺激，使波义耳成了一个专心学问、 耳。也许正是因为这件事的刺激，使波义耳成了一个专心学问、 不问政治的人。 不问政治的人。
波义耳精于实验，敏于观察，他常对助手们说： 波义耳精于实验，敏于观察，他常对助手们说：“要想做 好实验，就应当注意观察，不能放过任何现象。 好实验，就应当注意观察，不能放过任何现象。”波义耳自己 也带头做各种实验，由于他注意观察， 也带头做各种实验，由于他注意观察，曾发现许多重要的化学 现象。其中最为典型的莫过于石蕊试纸的发现了。 现象。其中最为典型的莫过于石蕊试纸的发现了。波义耳热爱 自然，喜欢鲜花，有一次，他把一束紫罗兰带进实验室，放在 自然，喜欢鲜花，有一次，他把一束紫罗兰带进实验室， 实验台上，然后做加热分馏酸的实验，酸雾弥漫，一不小心， 实验台上，然后做加热分馏酸的实验，酸雾弥漫，一不小心， 有许多酸雾，冲于紫罗兰的花束上。 有许多酸雾，冲于紫罗兰的花束上。波义耳赶紧用水冲洗紫罗 然后又把它插在窗台的花瓶中，又去忙他的实验。 兰，然后又把它插在窗台的花瓶中，又去忙他的实验。过了一 会儿，波义耳偶然一回头，一个奇异的现象，把他惊呆了： 会儿，波义耳偶然一回头，一个奇异的现象，把他惊呆了：原 来的紫罗兰，突然变了颜色，花瓣都变成了红色，紫罗兰成了 来的紫罗兰，突然变了颜色，花瓣都变成了红色， 红罗兰” 这简直是奇迹！ “红罗兰”了。这简直是奇迹！波义耳没有放过这个奇异的现 他波义耳立即和他的助手一起， 象，他波义耳立即和他的助手一起，采集各种不同颜色的植物 的花、 分别捣醉，放在酸、碱中试验， 的花、叶，分别捣醉，放在酸、碱中试验，从而发现了许多奇 异的变色现象。其中，从石蕊地衣中提取的紫色素对酸、 异的变色现象。其中，从石蕊地衣中提取的紫色素对酸、碱的 反应最有意思，因为，这种色素和酸反应能变成红色，和碱作 反应最有意思，因为，这种色素和酸反应能变成红色， 用能变成蓝色。为了方便，他用石蕊的紫色液体，浸泡吸水纸， 用能变成蓝色。为了方便，他用石蕊的紫色液体，浸泡吸水纸，
在波义耳的实验室助手中，有一位后来也成为了著名的科 在波义耳的实验室助手中， 学家，他就是胡克。当胡克成为波义耳的助手以后， 学家，他就是胡克。当胡克成为波义耳的助手以后，他们把研 究方向主要放在了气体和微粒理论上。当时， 究方向主要放在了气体和微粒理论上。当时，笛卡儿认为物体 是由微粒和以太组成的，他概括了机械论观点， 是由微粒和以太组成的，他概括了机械论观点，摒弃了原子学 并相信真空不可能存在。 说，并相信真空不可能存在。但波义耳认为机械论哲学就是物 质由运动的微粒组成的理论。 质由运动的微粒组成的理论。他认为托里拆利实验中管子里水 银上方就是真空。为了证实自己的想法， 银上方就是真空。为了证实自己的想法，他决定检验抽出空气 后的仪器中还有什么。但当时所使用的空气泵不够好使， 后的仪器中还有什么。但当时所使用的空气泵不够好使，于是 胡克着手设计了一种新的空气泵。借助于这种空气泵， 胡克着手设计了一种新的空气泵。借助于这种空气泵，这两位 科学家才把空气几乎全部抽了出来。但是， 科学家才把空气几乎全部抽了出来。但是，想要证明容器中存 在以太的一切努力都毫无结果。波义耳又对空气泵加以改进， 在以太的一切努力都毫无结果。波义耳又对空气泵加以改进， 他们再次进行实验，结果还是和以前一样。 他们再次进行实验，结果还是和以前一样。于是波义耳得出结 仪器里不存在以太，而是真空。 论：仪器里不存在以太，而是真空。这一结论很快受到了笛卡 儿派的攻击，但波义耳性格温和，不愿与他们展开论战， 儿派的攻击，但波义耳性格温和，不愿与他们展开论战，只想 找出新的资料、写出新书来证明真理。 找出新的资料、写出新书来证明真理。
十七世纪五十年代末，危机波及整个英国， 十七世纪五十年代末，危机波及整个英国，波义耳的工作 被中断，他回到了祖传的庄园。在那里他可以安静的工作， 被中断，他回到了祖传的庄园。在那里他可以安静的工作，完 成了他的第一部科学巨著——《 成了他的第一部科学巨著——《关于空气的重量及其表现的新 的物理力学实验》 这本书在1660年问世，在书中， 1660年问世 的物理力学实验》。这本书在1660年问世，在书中，波义耳描 述了自己尽两年来的全部实验， 述了自己尽两年来的全部实验，第一次批判了亚里士多德的四 元素理论、笛卡儿的“以太”和炼金术士的三本原。 元素理论、笛卡儿的“以太”和炼金术士的三本原。这部著作 受到了亚里士多德的追随者和了笛卡儿派的猛烈攻击。 受到了亚里士多德的追随者和了笛卡儿派的猛烈攻击。但波义 耳是以事实为根据的， 耳是以事实为根据的，大多数科学家非常高兴的接受了他的概 念。 不久后，波义耳又着手写他的下一部专著---《 不久后，波义耳又着手写他的下一部专著--《怀疑派的化 学家》 在书中他发展了自己关于化学元素的想法， 学家》，在书中他发展了自己关于化学元素的想法，完全驳倒 了炼金术关于硫、 盐三本原的学说， 了炼金术关于硫、汞、盐三本原的学说，彻底摧毁了已存在两 千年的四元素学说。 千年的四元素学说。这部专著对化学从药剂师和炼金术士那里 解脱出来成为一门独立的科学有着重要意义。 解脱出来成为 家庭情况的突变，经济来源的中断， 使波义耳回到战乱的英国。 使波义耳回到战乱的英国。回国后 他随着同情革命的姐姐莱涅拉夫人 一起迁居到伦敦。 一起迁居到伦敦。 在伦敦他绪识了科学教育家哈特利伯，哈特利伯鼓励他学 在伦敦他绪识了科学教育家哈特利伯， 习医学和农业。这一时期的波义耳经常读一些科学、哲学、 习医学和农业。这一时期的波义耳经常读一些科学、哲学、神 学方面的书，并开始了医学、 化学的实验研究。 学方面的书，并开始了医学、理、化学的实验研究。在研究医 学的过程中，他翻阅了医药化学家的许多著作， 学的过程中，他翻阅了医药化学家的许多著作，他很崇拜比他 50岁的比利时医药化学家海尔蒙特 海尔蒙特不论白天黑夜， 岁的比利时医药化学家海尔蒙特。 大50岁的比利时医药化学家海尔蒙特。海尔蒙特不论白天黑夜， 完全投入化学实验，自称为“火术的哲学家” 完全投入化学实验，自称为“火术的哲学家”。他成为了波义 耳学习的榜样。 耳学习的榜样。波义耳也十分渴望拥有一个自已的实验室进行 科学研究。于是在1654 1654年 他迁居到牛津， 科学研究。于是在1654年，他迁居到牛津，在牛津大学附近 建立了一个自己的实验室。波义耳喜欢将几个课题同时研究， 建立了一个自己的实验室。波义耳喜欢将几个课题同时研究， 他每天给助手们分配完任务后，就自己去进行研究了。从此， 他每天给助手们分配完任务后，就自己去进行研究了。从此， 他整日浑身沾满了煤灰和烟，完全沉浸于实验之中。 他整日浑身沾满了煤灰和烟，完全沉浸于实验之中。波义耳就 是这样开始了自己献身于科学的生活，直到1691年底逝世。 1691年底逝世 是这样开始了自己献身于科学的生活，直到1691年底逝世。
1664年 波义耳发表了《关于颜色和实验的思考》 1664年，波义耳发表了《关于颜色和实验的思考》。当时 与他一起工作的有一位德国青年化学家。 与他一起工作的有一位德国青年化学家。他们一起重新研究了 波义耳发现，不同物质放在火焰上，火焰的颜色是不同的。 火。波义耳发现，不同物质放在火焰上，火焰的颜色是不同的。 这一发现为燃素理论的创立奠定了基础。 这一发现为燃素理论的创立奠定了基础。 晚年的波义耳在制取磷元素和研究磷、 晚年的波义耳在制取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得 了成果，他根据“磷的重要成分，乃是人身上的某种东西” 了成果，他根据“磷的重要成分，乃是人身上的某种东西”的 观点，顽强努力地钻研，终于从动物尿中提取了磷。 观点，顽强努力地钻研，终于从动物尿中提取了磷。经进一步 研究后，他指出：磷只在空气存在时才发光； 研究后，他指出：磷只在空气存在时才发光；磷在空气中燃烧 形成白烟，这种自烟很快和水发生作用，形成的溶液呈酸性， 形成白烟，这种自烟很快和水发生作用，形成的溶液呈酸性， 这就是磷酸，粑磷与强碱一起加热，会得到某种气体（ 这就是磷酸，粑磷与强碱一起加热，会得到某种气体（磷化 ），这种气体与空气接触就燃烧起来 并形成缕缕自烟。 这种气体与空气接触就燃烧起来， 氢），这种气体与空气接触就燃烧起来，并形成缕缕自烟。这 是当时关于磷元素性质的最早介绍。基于自己的发现， 是当时关于磷元素性质的最早介绍。基于自己的发现，波义耳 终于找到了一种提取磷的更好的方法。1680年 他制取了白磷， 终于找到了一种提取磷的更好的方法。1680年，他制取了白磷， 在很长一段时间内，人们称之为“波义耳磷” 在很长一段时间内，人们称之为“波义耳磷”。
然后凉干，备用，事实证明， 然后凉干 备用，事实证明，这种晾干 备用 的用石蕊浸泡的吸水纸， 的用石蕊浸泡的吸水纸，试验酸碱十分 方便。后来， 方便。后来，人们就把这种试纸称为 波义耳石蕊试纸” 简称“ “波义耳石蕊试纸”，简称“石蕊试 这种试纸在化学界一直传用至今。 纸”，这种试纸在化学界一直传用至今。 波义耳还有一个重要发明，那就是著名的“波义耳墨水”。 波义耳还有一个重要发明，那就是著名的“波义耳墨水” 有一次，波义耳在他的实验室中，进行植物色素的试验： 有一次，波义耳在他的实验室中，进行植物色素的试验：他先 用水把捣碎的五倍子长期浸泡，提取浸液， 用水把捣碎的五倍子长期浸泡，提取浸液，然后把这种浸液与 铁盐作用，立即变成深黑色的液体，这种液体非常稳定， 铁盐作用，立即变成深黑色的液体，这种液体非常稳定，长期 不变色、不沉淀、不怕热、不怕光，此后， 不变色、不沉淀、不怕热、不怕光，此后，波义耳就用这种液 体作书写墨水，后来，人们就把这种墨水称为“波义耳墨水”。 体作书写墨水，后来，人们就把这种墨水称为“波义耳墨水” 这种墨水用了一个多世纪。 这种墨水用了一个多世纪。 波义耳还是照相技术的先驱，他在实验中发现， 波义耳还是照相技术的先驱，他在实验中发现，从硝酸银 中沉淀出来的白色物质，如果暴露在空气中，就会变成黑色。 中沉淀出来的白色物质，如果暴露在空气中，就会变成黑色。 这一发现，为后来人们把硝酸银、氯化银、 这一发现，为后来人们把硝酸银、氯化银、溴化银用于照像术 做了先导性工作。 上，做了先导性工作。