罗伯特·波义耳

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罗伯特·波义耳

罗伯特·波义耳( Robert Boyle ;1627~1691),英国化学家、物理学家和自然哲学家。生于爱尔兰沃特福德郡利斯莫尔,卒于伦敦。1635年入伊顿公学学习。1639年赴欧洲游学,1644年回国。1654年在牛津开始系统地研究化学、医学和物理学,在家里建立了化学实验室,制备各种药物,逐渐成了一位实验化学家和物理学家。同时他又阅读了大量的英文、法文、拉丁文科学著作,认识到化学是一种重要的理性科学,不仅只是一种实用工艺。1663年当选英国皇家学会会员,1680年当选为会长。   玻意耳为近代化学的奠基人之一。这是因为他在化学学科和化学理论的发展上作出过重大贡献,他是第一位阐述化学元素本性的科学家。化学主要起源于炼金术,到了15~16世纪,化学开始摆脱炼金术的束缚,但仍从属于医学和冶金,没能成为一门独立的科学。玻意耳从亲身的实践中体会到化学应该有其自身的目的,而不是医学和冶金学的从属品。波义耳提出最重要的理论是化学元素概念。古希腊的亚里士多德早就提出四元素说,认为万物是由土、水、气、火四种元素构成的。帕拉切尔苏斯则提出三要素说,认为万物是由盐、硫、汞三种要素以不同比例构成的。波义耳认为他们都没有涉及问题的本质,他认为元素是具有确定的、实在的、可察觉到的实物,它们应该是用一般化学方法不能再分为某些简单实体的实物。玻意耳第一次为化学元素下了明确的定义,使化学发展有了新的起点。

波义耳是第一位把各种天然植物的汁液用作指示剂的化学家。他将汁液的酒精溶液滴在纸上,做成试纸来检验溶液的酸碱性,他用过的植物有紫罗兰、玫瑰花、洋红、石蕊等。直到今天,化学家还采用玻意耳的方法。他也是第一位给酸和碱下定义的化学家,他指出能将蓝色果汁变成紫红色的物质都是酸;颜色变化与此相反者则是碱。与此同时,他还研究很多检验方法,例如利用铜盐溶液是蓝色的来检验铜盐,利用能形成氯化银沉淀且沉淀在放置过程中逐渐变黑的现象来鉴定银。玻意耳还研究了磷和磷酸的性质,发现磷燃烧后产生白烟,它溶于水使溶液显酸性。磷与强碱溶液放在一起产生一种气体,它和空气接触后,生成缕缕白烟,即磷化氢的氧化反应。

波义耳在物理学方面也有成就,研究得最多的对象是气体,其研究成果以发现气体的弹性(可压缩性)最为有名。1659年玻意耳改进了O.von盖利克发明的空气泵,利用它做了许多实验。观察到稀薄空气下水的沸腾,真空中虹吸失效及毛细管效应等现象。1662年他在一支一端封死的U形玻璃管中充满水银,封闭的一端留有一部分空气。当加在空气上面的重量越大时,空气的体积就越小,从而证明了空气的体积与加在它上面的压力成反比,这就是著名的玻意耳定律。这是在力学运动以外的第一个自然定律。1676年法国物理学家E.马略特也独立总结出相同的定律。因此,这一定律以后被称为玻意耳–马略特定律。玻意耳在物理学方面的成就还有:主张热是分子的运动,首先提出色光是白光的变种,观察到静电感应现象,指出化学发光现象是冷光,观察到大气压对沸腾的影响、空气对声波传播的作用,研究了空气的比重和折射率等。

波义耳著有《怀疑派化学家》、《涉及空气弹性及其效果的新物理——力学实验》、《颜色的实验和观察》、《矿泉水的实验研究史的简单回顾》、《空气发光》等多种书籍。