本生-发明光谱分析法的科学家 |
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来源:不详 更新时间:2011-3-12 18:52:34 |
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1811年3月31日,罗怕特·威廉·本生出生在德国的哥廷根。他家是书香门第,父亲查里斯恩·本生是哥廷根大学图书馆馆长、语言学教授,母亲也有很好的文化素养,是一位学识渊博的高级职员的女儿。本生有兄弟四人,他排行第四。本生从小受到良好的教育,小学和中学都是在哥廷根读的,成绩优异,后来转到霍茨明登读大学预科,1828年预科毕业后回哥廷根上大学。他在大学学习了化学、物理学、矿物学和数学等课程。他的化学教师是著名化学家斯特罗迈尔,是化学元素镉的发现人。1830年,本生以一篇物理学方面的论文获得了博士学位。
本生获博士学位以后,因出色的研究工作,得到了一笔补助金,固而使他有可能在1830一1833年步行到欧洲各地游学,他到过法、奥、瑞士等国,遍访化工厂、矿产地和知名实验室,结识了许多知名科学家。这次游学,对他以后的学术研究有很大帮助。
1833年,本生游学结束,先后担任了哥廷根大学等学校的教师,1843年到布勒斯劳任化学教授,在这里,他结识了物理学家基尔霍夫,此后,二人长期合作研究光谱学。1852年,本生在海德堡任教授,一直从事化学教学和研究。在长期的教学生涯中,本生讲授《普通实验化学》课程,为学生做了许多出色的演示实验,课堂上在自己研制的煤气灯上,他用玻璃管很快就可以制作出所需的仪器,他的这种高超的技巧使他的学生们非常佩服。他研制的实验煤气灯,后来被称为本生灯,一直到现在,许多化学实验室,人们还使用这种灯。此外,他还制成了本生电池、水量热计、蒸气量热计、滤泵和热电堆等实验仪器。
本生对科学有着广泛的兴趣,他早期研究过有机化学,但过一段时间后,又去专攻无机化学。他一生做的最重要的工作是进行无机分析,他曾分析和鉴定过上千种无机物质,发展了无机分析和测量技术。
1834年,本生系统地研究了砷酸盐和亚砷酸盐,他发现水合三氧化二铁可以用来作砷中毒的解毒剂,认为三氧化二铁可以与砷结合成亚砷酸铁,形成既不溶于水也不溶于体液的化合物,他的这一发现,"至今还有使用价值。
1835一1836年,本生研究了一系列的氰化物,指出亚铁氰化铵、亚铁氰化钾是相同晶型的,还发现了亚铁氰化铵和氯化铵的复盐。
在有机化学领域,本生研究过二甲砷基化合物,指出二甲砷基是一种含砷的有机化合物。他在1837一1842年间,围绕这一课题,发表了五篇论文。但在1843年,在做二甲砷氰化物的研究时,实验装置发生了爆炸,炸瞎了他的右眼。
第一个二甲砷基化合物是1760年卡代首先制出的,他把等重量的醋酸钾和氧化砷混和物搅拌蒸馏,得到了一种褐色的稠状物,此物易发烟而有恶臭,但当时人们不知道它的组分。为了解答这个问题,本生对这种物质进行了深入研究,经一系列实验,从中离析出二甲砷基氧(C4H12As2O)。此外,本生还详细地研究了二甲砷基的衍生物,获得了氯、碘、氟等元素的二甲砷基化合物,并用蒸气密度的方法测定了这些物质的分子量,从而得出它们的化学式。他经过研究指出,只须研究一下这类化合物,我们就可从中找出一个不变的组分,它可以用C4H12As2O来表示。构成这个组分的元素,彼此以很强的亲合力化合乡在与其他元素化合或分解对,它保持不变,这就是一个有机化合物的基。
1853年,本生在讲学时指出,二甲砷基的基,应当写成As(CH3)2,因为它存在着两个甲基,这种写法已接近了现代的形式。他甚至还指出,自由二甲砷基的结构式应为As2(CH3)4。到1858年,本生已正确地提出了几乎所有二甲砷基化合物,他的这些研究,为有机结构理论的发展,提供了坚实的实验基础。
本生还从熔融的氯化物中制出了金属钠和铝,用电解法制出了锂、钡、钙、镭。他甚至提炼出铈、镧等稀土元素,并精确地用自制仪器测定了这些金属的比热。
1852年到1862年约10年间入本生与罗斯合作研究光化学。他采用等体积的氢和氯在光炽下进行反应。经研究发现,光照射化学物质使之产生反应的情况,与光的波长有关。如单独照射预先放人反应器中的氯气。不会改变其反应的诱导期,当温度在18°C一26°C时,反应只有极小的进展,但如果有氧存在。则氧显示出明显的催化作用。本生和罗斯通过研究,还估计出太阳的辐射能、指出太阳在一分钟内辐射出的光能,等于25X1021立方米的氢气和氯气混和转化为氯化氢所需要的能量。
著名的本生灯发明于1853年,此灯的温度可[1] [2] 下一页
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