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約瑟夫·路易·蓋-呂薩克
物理學(xué)家
約瑟夫·路易·蓋-呂薩克，男，法國化學(xué)家、物理學(xué)家。1778年12月6日生于上維埃納省圣萊昂納德；1850年5月9日卒于巴黎。他以對氣體之研究而知名。
個(gè)人簡(jiǎn)歷
約瑟夫·路易·蓋-呂薩克，男，法國化學(xué)家、物理學(xué)家。1778年12月6日生于上維埃納省圣萊昂納德，1850年5月9日卒于巴黎。1797年入巴黎綜合工科學(xué)校學(xué)習。1800年畢業(yè)，法國化學(xué)家C.-L.貝托萊請他到他的私人實(shí)驗室當助手。1802年他任巴黎綜合工科學(xué)校的輔導教師，后任化學(xué)教授。1806年當選為法國科學(xué)院院士。1809年任索邦大學(xué)物理學(xué)教授。1832年任法國自然歷史博物館化學(xué)教授。
人物事件
Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)
個(gè)人經(jīng)歷
出生
約瑟夫·路易·蓋-呂薩克（Joseph Louis Gay-Lussac，1778—1850），他1778年12月6日出生在法國利摩日地區的圣·雷奧納爾鎮。蓋-呂薩克的父親是當地的一名檢察官，他們的家境在當地是比較富裕的。但是，在蓋-呂薩克11歲那年，法國爆發(fā)了1789年資產(chǎn)階級大革命。不久，革命的浪潮沖擊了這個(gè)家庭。1793年，其父困涉嫌而被捕。家庭的社會(huì )地位和經(jīng)濟生活發(fā)生了重大變化。
學(xué)習生涯
蓋-呂薩克在本地只受過(guò)初等教育，以后就到了巴黎。1797年，他進(jìn)入巴黎工業(yè)學(xué)校學(xué)習。他之所以選擇這所學(xué)校，一是因為該校學(xué)生一律享受助學(xué)金，可以減輕家庭的負擔，二是該校學(xué)術(shù)水平較高，有不少著(zhù)名的專(zhuān)家學(xué)者都在這里任教。像貝托雷這樣的著(zhù)名化學(xué)家，就在這里講授有機化學(xué)課程。蓋-呂薩克由于勤奮好學(xué)，熱愛(ài)化學(xué)專(zhuān)業(yè)和實(shí)驗技術(shù)，深得貝托雷等一些教授的賞識。1800年畢業(yè)于巴黎工藝學(xué)院，貝托雷留他給自己作助手。
與貝托雷的關(guān)系
通過(guò)日常工作的接觸，老教授發(fā)現這個(gè)學(xué)生思維敏捷，實(shí)驗技巧很高，他深信自己發(fā)現了一個(gè)有培養前途的好苗子。于是，他放心地把自己的實(shí)驗室交給了年輕的蓋-呂薩克，讓這個(gè)青年協(xié)助自己進(jìn)行科學(xué)研究工作。蓋-呂薩克非常重視科學(xué)觀(guān)察和實(shí)驗。他總是認真地把實(shí)驗數據及時(shí)地一一記錄下來(lái)，每當坐下來(lái)的時(shí)候，他就全神貫注地研究起那些實(shí)驗現象，分析實(shí)驗數據。經(jīng)過(guò)認真的反復思考，謹慎地得出自己的給論。他尊重事實(shí)而不迷信權威。因此，他能夠洞察人們所不知的奧秘。發(fā)現科學(xué)真理。當時(shí)，貝托雷正在同化學(xué)家普魯斯特圍繞著(zhù)定比定律進(jìn)行一場(chǎng)激烈的學(xué)術(shù)爭論。貝托雷讓蓋-呂薩克以實(shí)驗事實(shí)來(lái)證明自己的觀(guān)點(diǎn)，給對方以駁斥。然而，蓋-呂薩克經(jīng)過(guò)反復的實(shí)驗，所記錄到的事實(shí)都證明其導師的觀(guān)點(diǎn)是錯誤的。他毫不猶豫地將這個(gè)結果如實(shí)地匯報給老師。貝托雷看完他的實(shí)驗記錄之后，不禁露出了微笑。他對蓋-呂薩克說(shuō)：“我為您而感到自豪。象您這樣有才能的人，沒(méi)有理由讓您當助手，哪怕是給最偉大的科學(xué)家當助手。您的眼睛能發(fā)現真理，能洞察人們所不知的奧秘，而這一點(diǎn)卻不是每一個(gè)人都能作到的。您應該獨立地進(jìn)行工作。從今天起，您可以進(jìn)行您認為必要的任何實(shí)階……”他的老師高度贊賞他的敏捷思維、高超的實(shí)驗技巧和強烈的事業(yè)心，特將自己的實(shí)驗室讓給他進(jìn)行工作，這對蓋-呂薩克的早期研究工作起了很大作用。1809年升任該校化學(xué)教授。1808～1832年兼任巴黎大學(xué)物理學(xué)教授，1832～1850年任巴黎國立自然史博物館化學(xué)講座教授。蓋-呂薩克在物理學(xué)、化學(xué)方面都做出了卓越的貢獻。
個(gè)人成就
蓋-呂薩克1805年研究空氣的成分。在一次實(shí)驗中他證實(shí)：水可以用氧氣和氫氣按體積1∶2的比例制取。1808年他證明，體積的一定比例關(guān)系不僅在參加反應的氣體中存在，而且在反應物與生成物之間也存在。1809年12月31日蓋-呂薩克發(fā)表了他發(fā)現的氣體化合體積定律（蓋-呂薩克定律），在化學(xué)原子分子學(xué)說(shuō)的發(fā)展歷史上起了重要作用。他1802年發(fā)現了氣體熱膨脹定律。1813年為碘命名。1815年發(fā)現氰，并弄清它作為一個(gè)有機基團的性質(zhì)。1827年提出建造硫酸廢氣吸收塔，直至1842年才被應用，稱(chēng)為蓋-呂薩克塔。
在他生活的時(shí)代，煉金術(shù)的教條還對化學(xué)起巨大影響，蓋-呂薩克以勇敢無(wú)畏的科學(xué)精神，奮力探索，使人們擺脫了許多錯誤看法，推動(dòng)了化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。蓋-呂薩克首先發(fā)現了氣體化合體積定律，又發(fā)明了堿金屬鉀、鈉等的新制備方法，繼而發(fā)現了硼、碘等新元素，在化學(xué)上取得了巨大成就。由于蓋-呂薩克的杰出成就，法國成了當時(shí)最大的科學(xué)中心。
物理學(xué)成就
蓋－呂薩克在物理學(xué)方面主要從事分子物理和熱學(xué)研究，在氣體性質(zhì)、蒸汽壓、溫度和毛細現象等問(wèn)題的研究中都作出了出色的貢獻，對于氣體熱膨脹性質(zhì)的研究成果尤為突出。1801年他與J.道爾頓各自獨立地發(fā)現了氣體體積隨溫度改變的規律，發(fā)現了一切氣體在壓強不變時(shí)的熱膨脹系數都相同。這個(gè)熱膨脹系數經(jīng)歷半世紀后由英國物理學(xué)家開(kāi)爾文確定了它的熱力學(xué)意義，建立了熱力學(xué)溫標。蓋－呂薩克研究了前人測定不同氣體熱膨脹系數很不一致的原因后指出：必須使實(shí)驗氣體充分干燥。他通過(guò)多種不同氣體的反復實(shí)驗，精確地計算后得出氣體膨脹系數的數值是0.00375或1/266.6，現代理想值為1/273.15。蓋-呂薩克于1802年發(fā)表了有關(guān)的論文《氣體熱膨脹》文中記敘道：“我的實(shí)驗都是以極大的細心進(jìn)行的。它們無(wú)可爭辯地證明，空氣、氧氣、氫氣、氮氣、一氧化氮、蒸汽、氨氣，粗鹽酸、亞硫酸、碳酸的氣體，都在相同的溫度升高下有著(zhù)同樣的膨脹……我能夠得出這個(gè)結論：一切普通氣體，只要置于同樣條件下，就可以在同樣溫度下進(jìn)行同樣的膨脹……各氣體在冰點(diǎn)與沸點(diǎn)之間所增加的體積，根據一百分度的溫度計，是等于原體積的100/26666。”后來(lái)把氣體質(zhì)量和壓強不變時(shí)體積隨溫度作線(xiàn)性變化的定律叫蓋-呂薩克定律。1807年蓋-呂薩克還率先測出氣體的比定壓熱容cp和比定容熱容cv的比值y=cp/cv=1.372。同年他發(fā)現了空氣膨脹時(shí)溫度降低，壓縮時(shí)（無(wú)熱交換）溫度升高。蓋－呂薩克還為探明高空與地面的空氣成分及磁現象的差別做出了開(kāi)拓性貢獻。1804年8月23日他和好友畢奧攜帶實(shí)驗器具乘氣球上升，在6500英尺（約2000米）的高度開(kāi)始實(shí)驗，并繼續實(shí)驗直到13000英尺（約4000米）的高度。同年他又單獨乘氣球上升到7016米高空進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗結果表明，6300米高處的空氣和地球表面附近的空氣組成成份相同，地磁強度幾乎也沒(méi)有變化。1805年3月他與亞歷山大·馮·洪堡一起為準確地測定地球磁極位置進(jìn)行了歷時(shí)一年的考察工作。兩人在一起還利用各種方法計算了空氣中氧的比例。蓋－呂薩克對原子論的發(fā)展也作出了貢獻。1808年他總結提出在相同溫度和相同壓強下相同體積的不同氣體的原子數目相同的假說(shuō)，后來(lái)經(jīng)過(guò)阿伏加德羅的修正，這個(gè)假說(shuō)更為完善，成為阿伏加德羅定律。
化學(xué)成就
而蓋-呂薩克在化學(xué)上的貢獻，首先在氣體化學(xué)方面，他發(fā)現了氣體化合體積定律。他的工作始于對空氣組成的研究。他為了考察不同高度的空氣組成是否一樣，冒險乘坐氣球升入高空進(jìn)行觀(guān)察與實(shí)驗。1804年8月2日，天氣晴朗，萬(wàn)里無(wú)云，炎熱的天氣，不見(jiàn)一絲微風(fēng)。他和自己的好友、法國化學(xué)家比奧用浸有樹(shù)脂的密織綢布做成一個(gè)巨大的氣球，里面充進(jìn)氫氣。膨脹的氣球在陽(yáng)光下閃閃發(fā)光，蓋-呂薩克與比奧坐進(jìn)了氣球下面懸掛的圓形吊籃里。氣球徐徐上升，他們揮手同歡呼的送行者們告別。貝托雷教授親臨現場(chǎng)，隨著(zhù)大家呼喊著(zhù)：“一路平安”。他們在緩慢上升的氣球吊籃里，忙著(zhù)進(jìn)行空氣樣品的采集，不斷測量著(zhù)地磁強度。緊張的工作使他們顧不上由于高空反應帶來(lái)的頭昏、耳痛等身體的 不適。凍得渾身發(fā)抖，仍頑強地堅持這次考察活動(dòng)，終于取得了大量第一手資料。但是，蓋-呂薩克對首次探險的收獲并不滿(mǎn)足。一個(gè)半月以后，他單身進(jìn)行了第二次升空探索。
而蓋-呂薩克卻創(chuàng )造了當時(shí)世界上乘氣球升空的最高記錄。兩次探測的結果表明，在所到的高空領(lǐng)域，地磁強度是恒定不變的；所采集的空氣樣品，經(jīng)分析證明，空氣的成分基本上相同，但在不同高度的空氣中，含氧的比例是不一樣的。1808年發(fā)表了今天以他名字命名的蓋-呂薩克氣體反應體積比定律，這對以后化學(xué)發(fā)展影響很大。此時(shí)他被選人法國研究院。他還發(fā)現了硼，還有其他多種貢獻。特別值得一提的是他的愛(ài)國主義精神。他總是把自己的研究工作和祖國榮譽(yù)聯(lián)系在一起。
碘與蓋·呂薩克
1813年法國兩位化學(xué)家在海草灰里發(fā)現了一種新元素，但在尚未分離出來(lái)時(shí)無(wú)意地把原料都給了戴維，蓋-呂薩克知道后十分激動(dòng)地說(shuō)：“不可原諒的錯誤！空前嚴重的錯誤！居然傾其所有，拱手送給了外國人。戴維會(huì )發(fā)現這種元素，并把研究成果公之于世。這樣，發(fā)現新元素的光榮就會(huì )屬于英國，而不屬于法國了。”于是他和兩位化學(xué)家一起立即動(dòng)手，從頭做起，晝夜不停，終于與戴維同時(shí)確證了新元素──碘，為祖國爭得了榮譽(yù)。
在氣體的實(shí)驗中，蓋-呂薩克發(fā)現，氧與氫化合時(shí)，氧氣的體積差不多，總是氫氣體積的一半。于是，他想到這簡(jiǎn)單的體積關(guān)系，可能同物質(zhì)的原子結構有關(guān)。據此，他進(jìn)而想到，其它氣體在化合反應中可能都具有類(lèi)似情況。但當時(shí)由于他的導師布里松教授的逝世，他不得不暫時(shí)中斷了實(shí)驗工作，返回巴黎。1806年，在法國科學(xué)院的慶祝大會(huì )上，蓋-呂薩克當選為該院正式院士。其后，他繼續自己對氣體化學(xué)反應的研究。他往容器里充滿(mǎn)等體積的氮和氧，然后讓混和物通過(guò)電火花。于是就產(chǎn)生了新的氣體一氧化氮。
他發(fā)現：一體積的氧和一體積的氮，經(jīng)化合得到了兩體積的一氧化氮。進(jìn)一步研究許多不同氣體間的化學(xué)反應，使他注意到，在所有參加反應的氣體體積和反應后生成的氣體體積之間，總是存在著(zhù)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系。由此發(fā)現了一個(gè)重要的基本化學(xué)定律——氣體化合體積定律，這個(gè)定律的發(fā)現，本來(lái)是從氣體化學(xué)反應的角度，對道爾頓的原子論做了有力的證明，受到了化學(xué)界不少專(zhuān)家的重視。但唯獨道爾頓本人難以理解和接受這一成果。他認為這會(huì )導致原子的破裂，從而違背他關(guān)于原子不可分割的基本思想。于是一場(chǎng)曠日持久的學(xué)術(shù)爭論開(kāi)始了。雖然，1811年意大利化學(xué)家阿佛加德羅提出的分子概念，有助于統一這一矛盾，然而化學(xué)家們普遍受著(zhù)形而上學(xué)思維方式的支配，致使分子論的觀(guān)點(diǎn)被冷落了近半個(gè)世紀。直到1860年分子論被普遍接受后，隨著(zhù)這場(chǎng)爭論的平息，蓋-呂薩克的氣體化合體積定律，才得到了理論上的正確解釋。
堿金屬與蓋·呂薩克
發(fā)明制備堿金屬的新方法，是蓋-呂薩克在無(wú)機化學(xué)中的又一貢獻。當蓋-呂薩克埋頭于氣體化學(xué)研究之際，英國化學(xué)家戴維以電解法制得了金屬鉀和鈉，而震動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界。堿金屬鉀和鈉像石蠟一樣柔軟，輕得能漂浮于水面之上，在常溫下能與水發(fā)生激烈反應，產(chǎn)生火焰。消息傳到巴黎，拿破侖就命令蓋-呂薩克及其密友泰納，用電解法制取金屬鉀和鈉，提供給他們電力很強的電池。
工作開(kāi)始后，他倆發(fā)現，以電解法制得的新金屬量很少。有沒(méi)有別的簡(jiǎn)便方法呢？他們就此轉入了新制備方法的摸索工作。他們拋開(kāi)了電池，而把鐵屑分別同苛性鉀（KOH）和苛性鈉（NaOH）混合起來(lái)，放在一個(gè)密封的彎曲玻璃管內加熱。結果，在高溫下熔化的苛性堿與紅熱的鐵屑起化學(xué)反應，生成了金屬鉀和鈉。這種方法既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟，而且可以制出大量的鉀和鈉。然而，這種方法卻有較大的危險性。在實(shí)驗中曾幾次發(fā)生爆炸事故，差點(diǎn)奪去了這兩位科學(xué)家的生命，蓋·呂薩克曾被炸傷，臥床40多天。但他們還是堅持用新方法制得的鉀和鈉進(jìn)行實(shí)驗，研究它們的各種性質(zhì)與實(shí)際用途。他們測得鉀的比重為0．874 （現代值：0℃時(shí)為0．859），比戴維測的（0，6左右）更精確。他們的工作立即受到戴維本人的贊賞，新方法也很快被推廣。
硼與蓋·呂薩克
硼元素的發(fā)現，是蓋·呂薩克研究金屬鉀的用途時(shí)派生出來(lái)的另一成果。19世紀初，硼酸的化學(xué)成分還是一個(gè)謎。1808年6月，蓋-呂薩克和泰納宣布，他們曾把鉀作為試劑去分解硼酸，實(shí)驗中，當把鉀作用于熔化的硼酸時(shí)，得到了一種橄欖灰色的新物質(zhì)。經(jīng)過(guò)了5個(gè)月的深入研究后，他們肯定了這是一種新的單質(zhì)，取名為硼（bore）。還提出了發(fā)現新元素的專(zhuān)利申請。同年l1月30日，他們在《理化年報》上撰文，豪邁地宣稱(chēng)：“硼酸的組成如何，現在已不成問(wèn)題了。實(shí)際上，我們已經(jīng)能夠把硼酸隨意地進(jìn)行分解或 重新合成了。”
鹵素與蓋·呂薩克
1809年，蓋-呂薩克與泰納開(kāi)始研究鹵族元素。氯是1774年由瑞典化學(xué)家舍勒最早發(fā)現的。但當時(shí)誤認為這種黃綠色的氣體是化合物，1785年貝托雷則把它視為鹽酸與氧的化合物，稱(chēng)之為“氧化鹽酸”。1809年2月，蓋·呂薩克根據他們反復實(shí)驗的結果，在阿爾庫伊學(xué)會(huì )的會(huì )議上，大膽地提出，‘氧化鹽酸”是單質(zhì)，不是化合物。這一見(jiàn)解引起了戴維的高度重視。1810年l1月，他在英國皇家學(xué)會(huì )宣讀論文時(shí)，正式提出“氧化鹽酸”是一種元素，命名為氯。碘是1811年由法國人庫特瓦首先發(fā)現的。他曾從海草灰中提取鉀鹽，但在制取過(guò)程中發(fā)現了一種未知的新物質(zhì)，這種物質(zhì)能腐蝕銅鍋和實(shí)驗器皿，給鉀鹽生產(chǎn)帶來(lái)很大困難。庫特瓦成功地分離出這種物質(zhì)，把它交給化學(xué)家克萊曼和德索爾姆進(jìn)行研究。但這兩位化學(xué)家沒(méi)有發(fā)表任何研究成果，就把這種新物質(zhì)交給了英國化學(xué)家戴維去研究。得知此事后，蓋·呂薩克非常著(zhù)急，為了給自己的祖國爭得榮譽(yù)，他日以繼夜地工作著(zhù)，要爭取時(shí)間先于戴維宣布這一新的科學(xué)成果。他成功了，幾天后他終于制得了這一新元素，并將它命名為碘，他還研究了碘的一些住質(zhì)，并證明在氫碘酸中無(wú)氧。不久，戴維關(guān)于碘的研究報告也發(fā)表了，但蓋。呂薩克為國爭光的宏愿已經(jīng)實(shí)現。氟化物的研究，也曾是蓋·呂薩克同泰納合作的題目之一。吸入氟化氫蒸氣曾給他們的身體帶來(lái)過(guò)巨大痛苦，但這并沒(méi)有動(dòng)搖蓋·呂薩克獻身化學(xué)的決心。1809年，他們把氟化鈣與硼酸混和加熱；企圖制備純“氟酸”，以研究其性質(zhì)。實(shí)驗的結果卻意外地制成了一種所謂的氟酸氣”。后來(lái)證明，這種氣體是硼的氟化物，即氟化硼（BF3）。同年，他制成了無(wú)水氫氟酸（HF）。
酸與蓋·呂薩克
在從事科研和教學(xué)的同時(shí)，蓋-呂薩克還積極參加由貝托雷等化學(xué)家舉辦的學(xué)術(shù)會(huì )議，由此結識了很多著(zhù)名的專(zhuān)家學(xué)者，拉普拉斯、洪堡德、泰納等人都是他的摯友與合作者。在學(xué)術(shù)交流中，他虛心求教于人，又不迷信古今的權威，善于獨立思考。1809年，蓋-呂薩克被任命為工業(yè)學(xué)校的化學(xué)教授和索爾蓬納的物理學(xué)教授。他與泰納合作，以充分的實(shí)驗事實(shí)證明鉀和鈉都是元素，糾正了認為這兩種金屬都是氫的化合物的傳統觀(guān)念。又如，自拉瓦錫之后，形成一個(gè)傳統的錯誤觀(guān)點(diǎn)，認為一切酸中都必含有氧。硫化氫具有酸性，因此硫磺也含有氧。蓋-呂薩克通過(guò)實(shí)驗證明，硫、磷等物質(zhì)中都不含氧，它們是元素，不是化合物。同樣，氯化氫的水溶液是酸但不含氧。所以酸類(lèi)可分為含氧酸和無(wú)氧酸兩類(lèi)，并非所有的酸都含氧。他特別重視把科學(xué)理論成果轉化為生產(chǎn)力。他對硫酸制造工藝的改進(jìn)，就是他對硫化物研究成果的重要應用。19世紀初流行鉛室法制硫酸工藝，但氧化氮不能回收，造成嚴重污染。1827年，他建議在鉛室后面，安裝一個(gè)淋灑冷硫酸的“吸硝塔”，解決了工藝吸收氧化氮消除污染、降低硫酸成本的難題。為此，人們稱(chēng)吸收塔為“蓋-呂薩克塔”。
蓋·呂薩克定律
蓋-呂薩克是近代的一位偉大化學(xué)家，同時(shí)還是一位多才多藝的人。他的科學(xué)生涯始于物理學(xué)。1805年與洪堡德合作，曾周游歐洲各地，詳細地考察過(guò)地磁的分布及其規律。1322年，他研究氣體的熱膨脹問(wèn)題，發(fā)現了一條重要的定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的條件下，溫度每升高（或降低）1℃，增加（或減少）的體積，等于它在0℃時(shí)體積的100/26666（現今為1/273）。這就是著(zhù)名的蓋-呂薩克定律。1826年，他被選為彼得堡科學(xué)院的名譽(yù)院士。
人物故事
老師，是您錯了
兩位化學(xué)家正在進(jìn)行一場(chǎng)激烈的學(xué)術(shù)爭論。
“既然我們誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)，那就讓實(shí)驗事實(shí)說(shuō)話(huà)吧。”貝托雷對普魯斯特說(shuō)。
“應該如此”。普魯斯特回答。
貝托雷回到他的實(shí)驗室，看見(jiàn)他的助手蓋·呂薩克正疲倦地坐在椅子上。
“怎么樣，我讓你實(shí)驗的結果出來(lái)了嗎?”貝托雷親切地問(wèn)。
“出來(lái)了。”蓋-呂薩克抖擻精神站了起來(lái)。
“拿給我看!”
“但是，老師，”蓋-呂薩克猶豫了一下，還是說(shuō)道，“是您錯了”。
“哦?”貝托雷皺起了眉頭，接過(guò)實(shí)驗報告，看了起來(lái)，臉上顯出深深地失望。
但是，對于大科學(xué)家來(lái)說(shuō)，真理比自尊心更可貴，貝托雷看完蓋-呂薩克反復實(shí)驗做出的報告后，臉上露出了微笑，他站起來(lái)，用手拍拍這位助手的肩膀，說(shuō)道：“我為您感到自豪，像您這樣有才能的人，沒(méi)有理由讓您當助手，哪怕是給最偉大的科學(xué)家當助手，您的眼睛能發(fā)現真理，能洞察人們所不知的奧秘，而這一點(diǎn)卻不是每一個(gè)人都能作到的。您應該獨立地進(jìn)行工作，從今天起，您可以進(jìn)行您認為必要的任何實(shí)驗。如果您愿意的話(huà)，請留在我的實(shí)驗室里工作吧，如果有一天，我能自稱(chēng)是像您這樣的研究家的導師的話(huà)，將十分高興。祝您幸福，蓋-呂薩克。”
貝托雷走了，他連自己的失敗也忘了，因為他非常高興地看到：世界上又出現了一位偉大的化學(xué)家！法國將為有這樣一位驕子而自豪!
升空探索
1804年8月2日，天氣晴朗而炎熱，萬(wàn)里無(wú)云，沒(méi)有一絲微風(fēng)。人們往巨大的氣球里填充著(zhù)氫氣，用樹(shù)脂浸過(guò)的密織綢布在陽(yáng)光下閃閃發(fā)光。
為了研究大氣現象和地磁現象的有關(guān)問(wèn)題，蓋-呂薩克和他的好友，另一位科學(xué)家比奧決定要升到高空去采集樣品了。
氣球逐漸膨脹起來(lái)，幾個(gè)小時(shí)后，氣球離開(kāi)了地面，平穩地上升。
蓋-呂薩克和比奧坐在圓形吊籃里。“一路平安!”貝托雷教授高聲地為他們送行。
“祝你們成功!”另一位教授布里松也跟著(zhù)大聲祝賀。但很快，他的聲音被聚集在一起的教授、科學(xué)工作者和大學(xué)生們的歡呼聲淹沒(méi)了。
這真是罕見(jiàn)的場(chǎng)面，氣球越升越高，孩子們高聲歡叫著(zhù)。
送行的人群逐漸消失在他們下面無(wú)邊無(wú)際的深淵中。“咱們開(kāi)始工作吧，”比奧說(shuō)道。
“我正在觀(guān)察磁針的偏差。”
“我們升起多高了?”
“我覺(jué)得耳朵很疼，頭暈。”
高空反應使比奧的狀況越來(lái)越不好，最后，他們勉強采集了一些空氣樣品，不得不著(zhù)陸了。
這兩位勇敢的研究家忘我升空的消息引起了極強烈的反應，到處都在談?wù)撝?zhù)這兩位航行家，當人們第一次飛行的談?wù)撨€沒(méi)有平息時(shí)，蓋-呂薩克就已決定再次進(jìn)行升空試驗了。
一個(gè)半月以后，他單身進(jìn)行了第二次升空探索。為了減輕負荷，提高升空高度，他盡量輕裝。當氣球升至7016米時(shí)，他毅然把坐著(zhù)的椅子等隨身物件仍了下來(lái)，使氣球繼續上升。正在田間勞作的人們看到天上紛紛落下許多東西，還以為是出現了妖怪呢。
蓋-呂薩克創(chuàng )造了當時(shí)世界上乘氣球升空的最高記錄。兩次探測的空氣樣品證明，在高空領(lǐng)域，地磁強度是恒定不變的，空氣的成分也基本相同，只有氧氣的含量隨著(zhù)高度而減少。
征服鉀和鈉
法國科學(xué)院為此授予戴維一枚勛章。同時(shí)也給本國的科學(xué)家提出任務(wù)：提煉出這兩種金屬，任務(wù)最終交給了蓋-呂薩克和另一位年輕科學(xué)家泰納。在工業(yè)學(xué)校下面騰出兩大間房，制作了大功率的電池組，一切就緒，蓋-呂薩克和泰納開(kāi)始工作了。
泰納從爐子上拿下坩堝，熔化的苛性鉀在坩堝里閃閃發(fā)光，泰納小心地把溶液倒入安有電極的容器里，蓋-呂薩克點(diǎn)著(zhù)燈，然后接上電源，電極周?chē)⒖坛霈F很多小的氣泡。這表明反應開(kāi)始了。
“我覺(jué)得，分離鉀進(jìn)行得很慢。”泰納一面觀(guān)察著(zhù)反應過(guò)程，一面說(shuō)道。
“需要算出來(lái)一個(gè)小時(shí)能析出多少鉀，然后算出生產(chǎn)率是多少。”蓋-呂薩克答道。
“數量不會(huì )大的。”
“應該探索出一個(gè)花費較少的方法。”
“是不是改用化學(xué)上常用的鹽類(lèi)?”蓋-呂薩克若有所思。
他們改用了另一種方法，把帶鐵屑的苛性鉀和苛性鈉放進(jìn)封閉容器里加熱，這種方法比以前好多了，可以制備出大量的金屬鉀和金屬鈉。但是，這個(gè)方法很危險，有幾次發(fā)生了猛烈爆炸，這兩位科學(xué)家差點(diǎn)因此喪命。
雖然如此，這兩位年輕的科學(xué)家并未停止工作，他們陸續制備了大量的鉀和鈉，可以隨便用來(lái)進(jìn)行各項實(shí)驗了。
“鉀是化學(xué)反應能力特別強的元素，它能從化合物中置換出許多元素，能不能利用鉀提取硼酸中所含有的元素呢?”蓋-呂薩克對泰納說(shuō)。
“這個(gè)建議很高明。”泰納高興地說(shuō)道，“如果把硼酸加熱必定得到氧化物，但是，目前誰(shuí)也不能把含在氧化物里的那個(gè)元素提取出來(lái)。”
他們決定試一試。
他們把硼酸加熱，得到了硼酸的晶體，把晶體研碎之后，放入瓷坩堝中。再從礦物油(鉀必須貯存在礦物油中)中取出一塊鉀，仔細撩凈，然后用刀子切成極小的塊，也放入瓷坩堝中。把蓋子蓋緊，就開(kāi)始加熱。激烈的反應開(kāi)始了，淡黃綠色的火苗呼呼地從坩堝和坩堝蓋之間的縫隙中冒出來(lái)，幾分鐘后，坩堝和坩堝蓋被燒得通紅。
反應結束后，蓋·呂薩克小心地揭下坩堝蓋，坩堝里滿(mǎn)是深褐色的粉末。他們開(kāi)始對這種粉末進(jìn)行分析，幾個(gè)星期后，他們確定它是一種新的物質(zhì)——一種新元素。他們把它叫做硼。
揭示原形
1809年，蓋-呂薩克同時(shí)被任命為工業(yè)學(xué)校化學(xué)教授和索爾蓬納的物理學(xué)教授，但是，他仍然和泰納一起搞實(shí)驗工作，他們決定測定金屬鉀中氫和鉀的數量比，以及金屬鈉中氫和鈉的數量比。
因為，在當時(shí)，這兩種金屬都被認為是氫的化合物，原因是這兩個(gè)金屬在酸中溶解時(shí)均能放出氫氣。
他們的實(shí)驗是這樣的，將純凈的氧氣充滿(mǎn)圓柱形的筒里，然后拿一塊稱(chēng)過(guò)重量的鉀或鈉放進(jìn)去，再點(diǎn)燃氧氣。當氧氣燒完后，由于金屬中氫和氧的作用，將會(huì )生成水，把水干燥以后，收集起來(lái)，就能測出水的數量，進(jìn)而測出氫的含量。但是奇怪，實(shí)驗做完了。居然一滴水也沒(méi)有。
“真是不可思議，難道是我們錯了?”
他們又重復了一次實(shí)驗，結果依然沒(méi)有生成水。
“也許整套裝置沒(méi)很好地吹凈?”
又換了一套裝置，一次，兩次……十次實(shí)驗做完了，結果仍然一樣。
“那就只好看看生成的氧化物究竟發(fā)生了什么變化吧。”
對氧化物的分析表明：其中也不含有一點(diǎn)水份。
這個(gè)觀(guān)察結果成為以后許多重大的新發(fā)現的起點(diǎn)，那種關(guān)于金屬的錯誤認識被拋棄了。鉀和鈉的原形被揭示出來(lái)了，新的認識也由此建立。
和戴維競賽
1811年，法國人庫特瓦在從海草灰中制取鉀鹽的過(guò)程中，發(fā)現了一種未知的新物質(zhì)，庫特瓦成功地分離出這種物質(zhì)，并把它交給化學(xué)家克萊曼和德索爾母進(jìn)行研究，但這位化學(xué)家沒(méi)有發(fā)表任何研究成果，就把這種新物質(zhì)交給了英國化學(xué)家戴維。
蓋-呂薩克得知這個(gè)消息后，非常著(zhù)急，他對克萊曼說(shuō)：“你們太輕率了，法國人可以研究出這種新物質(zhì)，可你們把它交給了一個(gè)英國人，這回戴維將會(huì )發(fā)現這個(gè)新元素，為他的祖國掙得榮譽(yù)。”
為了為自己的祖國爭光，蓋-呂薩克決心要和戴維比賽一下，他從庫特瓦那里取回了偶爾留下的一點(diǎn)那種新物質(zhì)，開(kāi)始了夜以繼日的研究。
“我們把這種元素叫做碘吧。”蓋-呂薩克自豪地看著(zhù)這些紫色的精靈，碘(iode)的意思是紫羅蘭。
不久，戴維的研究報告也發(fā)表了，他們的競爭促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。蓋-呂薩克也實(shí)現了為國爭光的宏愿。
硫與蓋·呂薩克
蓋-呂薩克在化學(xué)和物理學(xué)各個(gè)領(lǐng)域里富有成果的工作，受到歐洲科學(xué)的公認，1829年他當選為彼得堡科學(xué)院名譽(yù)院士。
就在這個(gè)時(shí)候，一些生產(chǎn)硫酸的工廠(chǎng)主向蓋-呂薩克提出了請求。為了把二氧化硫氧化為三氧化硫，在含有二氧化硫的空氣中加入二氧化氮，就會(huì )生成三氧化硫和一氧化氮。用水把三氧化硫吸收后，剩余的氣體通過(guò)高大的煙囪排到大氣中去，但是，當這些氣體和空氣混合在一起時(shí)，其中的一氧化氮立即就轉變?yōu)槎趸６趸怯卸镜淖睾稚珰怏w，這種棕褐色煙霧從煙囪里冒出，不僅毒害著(zhù)周?chē)纳铮乙捕竞χ?zhù)工廠(chǎng)里的工作人員，硫酸工廠(chǎng)附近的植物全部被毒死。這些硫酸廠(chǎng)就像在荒漠上的一座座兇險惡毒的火山，永不停息地升騰著(zhù)毒性的煙團。必須采取緊急措施解決這個(gè)問(wèn)題。
蓋-呂薩克投入了緊急的研究之中。他查明，氮的幾種氧化物能镕解在硫酸里，他將這種溶液叫做含硝硫酸，它是沒(méi)毒的。
“不要讓這種廢氣從煙囪中排出，”蓋-呂薩克對廠(chǎng)主解釋道：“應當設法化廢為利。為此，要建造一座吸收塔，塔高10—15米，塔內有耐酸的材料作襯里，廢氣從塔的底部進(jìn)入，將硫酸從塔的上部噴淋下來(lái)，當氮的氧化物遇到硫酸時(shí)便和它化合，成為含硝硫酸，含硝硫酸向下流去，可以收集起來(lái)重新利用，而排向大氣的就只有無(wú)毒的氣體。”
1840年，蓋-呂薩克的想法在實(shí)踐中被采用，在生產(chǎn)硫酸的工廠(chǎng)里出現了吸收塔，這種塔至今仍然被稱(chēng)作“蓋-呂薩克塔”。
長(cháng)期的繁忙和危險的工作，潮濕的實(shí)驗室使他身患嚴重的關(guān)節炎，身體狀況日益惡化，但他頑強地同病魔斗爭，堅持研究工作，1850年5月9日，這位著(zhù)名的化學(xué)家在巴黎逝世。
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