法拉第

1825年法拉第对这种油状液体进行细心的蒸馏,为了得到不同 的组分的液体,他每隔10℃更换一次接收容器,为了得到更纯的 组分他重复地精制这些馏分,最后法拉第终于蒸馏出一种在 80℃~87℃沸点比较恒定特殊组分,法拉第继续研究在这个温 度区间内获得的某种固定组分的物质,最后终于分离出一种新 的碳氢化合物。 这种碳氢化合物略带杏仁味,在通常情况下是一种无色透明的 液体法拉第当时测得这种化合物的熔点为5· 5℃,沸点82· 2℃, 在15· 5℃时它的比重是0· 85,在数值上与现在所测得苯的熔点 (5· 5℃)、沸点(80· 1℃)、10℃时比重为0· 87865是比较接近的。 法拉第还观察了这种液体:不导电,微溶于水,易溶于油、醚和 醇。
困惑的法拉第拿起玻璃棒,想去翻动一下铁块,看看它是否出 了什么毛病。当他刚用玻璃棒的尖端触到铁块时,烧杯里发生 了异常现象———铁块突然快速的反应起来,与他以前做的实 验记录现象没有多大差别。就这样,这种奇异的钝化现象被法 拉第发现了。人们称这个实验为法拉第钝化实验。
对钝化现象的解释至今还不完全，还有待进一步探Байду номын сангаас！
法拉第发现的这种钝化现象无论是对当时还是现在都有很大 的实用意义。众所周知,金属的腐蚀是极其可怕的,能否使更 多金属本身或人为地钝化起来,避免金属腐蚀所造成的浪费呢? 这正是世界反腐蚀专家们的主攻方向。
“永恒体”不再永恒的开创者
法拉第是最早研究气体液化的科学家之一。如果没有法拉第的 实验也许到现在为止“气体是一种永恒体”还是一句真理。 1810年戴维实验时发现氯气在饱和溶液中可以形成水合氯晶 体,1823年法拉第在此基础上对氯气的化学性质进行了研究,研 究过程中他意外地获得了液态氯。 他的这些工作虽然当时没有带来明显的影响,但却消除了根植于 人脑多年的永久性气体的概念,使人们对物质的气态和液态的关 系有了正确的理解,冷冻也因此变得可能,这对当时的人来说是 思维上的一个飞跃。为后来临界温度的发现和空气液化等技术 的开发开辟了道路。
众所周知,如果没有戴维,法拉第可能一生都只能是个小书 店的装订工,偶尔在自己的小阁楼里做一些极其简单的实 验,是戴维发现他并使他进入了皇家学院这座科学的殿堂。 但使法拉第近十年不能进入自己喜欢的电磁学,诬陷他剽 窃他人成果,将法拉第“氯气液化”成功的实验据为己有 , 竭尽心力阻止法拉第当选皇家学会会员的人也是戴维。法 拉第面对这样的“蒙难”却毫无怨恨之情:戴维逝世时,法 拉第指着戴维的画像用充满感情的发抖的声音对同事们 说:“我的朋友,这是一位伟大的人!”。法拉第不仅拒绝 接受授予他的爵士身份,而且2次拒绝接受让他担任皇家学 会主席的请求,他对朋友说:“我还是做一个平常的法拉 第 !” 他同时关心科学普及事业， 愿更多的青少年奔向科学的 殿堂。每年的圣诞节对儿童的科学讲演都非常受欢迎 ,这 些科学演讲中最著名的是《蜡烛的故事》。
芳香族兴起的开路人
在化学的发展过程中,虽然人类首先认识无机物,但化学结构理 论却主要是从有机领域开始形成和发展的。随着碳四价和碳链 观念的出现,化学家能根据碳原子“建造”的骨架来认识有机化 合物的分子。按这种思路,化学家们虽然能方便解释脂肪族分子 但面对芳香族分子却依然困惑。人们通过分析发现,所有的芳香 化合物中,最简单的就是苯。 第一个发现苯并研究苯的人就是法拉第。也许很少有人在意甚 至去研究日常用以照明的煤气,然而法拉第正是对这无人问津的 煤气的研究而发现了苯。当时伦敦这个城市所用的煤气是将鲸 鱼或鳕鱼的油滴到高温的炉子里产生的。在压缩储存这种气体 时会有一种副产品———油状液体产生。
我的一生， 是用科学 来侍奉我 的上帝。
说到法拉第的贡献,很多人都会想到他在电学方 面的突出贡献。在物理课本中,他是第一个利用 磁场产生电流的人。的确,我们现在生活在一个 电气的时代,电动机在工厂里轰鸣,电车在飞驰, 电灯照亮了千家万户,许多令人神往的幻想因为 有了电都变成了现实。或许是法拉第在物理方 面的光芒更易吸引世人的眼球,使得多数人都记 得法拉第是一位物理学家而非化学家。然而,任 何人没有理由因为他在物理方面贡献突出而遗 忘这位物理精英在化学方面的贡献。
神秘钝化的拓荒者
最先研究钝化现象的是法拉第,当时他从事的是钢铁腐蚀和防 护问题的研究。
提出疑问：稀硝酸总是可以用浓硝酸稀释得到的,那么浓硝酸 要稀释到怎样的浓度就反应了呢? 进行实验：先把一小块纯铁放入盛70%的浓硝酸的小烧杯中 (室温条件),铁与浓硝酸不发生反应;再用滴管缓慢地向这烧杯 中加入蒸馏水,直加到溶液体积是原来酸液的2倍,浓度约35%, 铁与这稀释后的硝酸还是没什么变化。 深入思考：铁与35%的硝酸反应是很快的。那么为什么浓度 从70%慢慢降为35%就不反应了呢?
尽管如此,法拉第却是第一位分离出苯这种碳氢化合物的化学 家,并第一次研究了苯的性质,测定了苯的组成。
从他研究苯的过程中可以看出,他的研究是建立在 多组数据的基础上,而不仅仅停留在定性研究的层 次上,这也正是他与当时其他的化学家所不同的地 方,他首次将定量研究带入了当时的科学领域。 法拉第在有机化学上除了发现苯以外,他还确定了 萘的实验式,发现了萘磺酸的同分异构体等,他的这 些工作为芳香族的兴起奠定了基础,促成了有机化 学中一个崭新领域的诞生。
不计个人恩怨 谦虚谨慎 淡薄名利 热爱真理 真诚质朴 治学严谨 法拉第并没有拥有胜过他人的求学 就业机会,他是通过漫长的刻苦自 学之路,终于在逆境下成才！
法拉第实验时还发现,在60℃时,0.776 g这种(苯)蒸气通过 热的氧化铜分解产生的二氧化碳和水相当于0.711704 g碳和 0.064444 g氢,说明这个化合物中碳和氢的重量之比为12∶1, 当时法拉第并没有把这种有机化合物叫做苯(苯这个学名是后 来由A·W·霍夫曼命名的)而称之为重碳氢化合物。 如果法拉第能采用现在的原子量标准(C=12,H=1)而不是当时 的标准(C=6,H=1),那么他肯定能表达出苯的实验式是CH而不 会是他当时所认为的C2H。
法拉第在1834年以题为《关于电的实验报告》的论文将这一 结论发表。
从现在的角度看,获得电解定律是不困难的,但是在160多年前 的环境下要发现电解定律需要艰苦的劳动和开拓性的思维。 他的工作使化学家们的思想由单纯定性地认识这些化学反应 扭转到定量地认识这些反应。 电解定律的建立对于化学的发展起了显著的作用。 法拉第电解定律的发现使电学从静电学步入了动电学的阶段, 并迅速在工业、交通、通讯等方面得到广泛应用。 法拉第所有的化学贡献中大部分在当时并不受人注意,很多发 现都是多年后才得到人们的理解与赞扬的。其实法拉第在物 理方面最突出的贡献——电磁感应定律与他早年研究化学是 分不开的。法拉第把热、电磁看成是化学现象,其本质是化学 中的“能”的作用结果,只是表现不同而已。
电化学的创始者
法拉第在前人的基础上对电化学进行了更广泛的研究。 在2块金属电极上放上被KI溶液浸泡过的滤纸,在电流的作用 下KI被分解,纸的一端出现了许多棕色的斑点,随着电流的供 给,棕色斑点逐渐扩大。
法拉第就是靠这种简陋的测量方法,经过无数次缜密的观察、 记录与总结,他指出在电解的过程中,电解质的析出量与电流 强度 和时间成正比,沉积物的重量与该物质的化学当量成正 比,这就是著名的“法拉第电解定律”。