本生－发明光谱分析法的科学家.docx

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1、本生一创造光谱分析法的科学家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183

2、01833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

3、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，开展了无机分析和测量技术。1834年，本生系统地研究了碑酸盐和亚叶酸盐，他发现水合三氧化二铁可以用来作碎中毒的解毒剂，认为三氧化二铁可以与碑结合成亚硅酸铁，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。18351836年，本生研究了一系列的氤化物,指出亚铁氧化锭、亚铁氟化钾是相同晶型的，还发现了亚铁氤化锭和氯化锭的复盐

4、。在有机化学领域，本生研究过二甲硅基化合物，指出二甲碑基是一种含碑的有机化合物。他在18371842年间，围绕这一课题，发表了五篇论文。但在1843年，在做二甲碑氤化物的研究时，实验装置发生了爆炸，炸瞎了他的右眼。第一个二甲碑基化合物是1760年卡代首先制出的，他把等重量的醋酸钾和氧化硅混和物搅拌蒸健,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，从中离析出二甲碑基氧C4H12As20。此外，本生还详细地研究了二甲坤基的衍生物，获得了氯、碘、氟等元素的二甲碑基化合物，并用蒸气密度的方法测定了这些物质的分子量，

5、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C4H12As20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，二甲碑基的基，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，自由二甲碑基的结构式应为As2(CH3)4o到1858年，本生已正确地提出了几乎所有二甲珅基化合物，他的这些研究，为有机结构理论的开展，提供了坚实的实验根底。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、领、钙、镭。他

6、甚至提炼出锌、锢等稀土元素，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响。经研究发现，光照射化学物质使之产生反响的情况，与光的波长有关。如单独照射预先放入反响器中的氯气。不会改变其反响的诱导期，当温度在18C26C时，反响只有极小的进展，但如果有氧存在。那么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。著名的本生灯创造于1853年，此灯的温度可达2300。C,且没有颜色，正因为这一点人使

7、他发现了各种化学物质的颜色反响。不同成分的化学物质，在本生灯上的烧时，出现不同的焰色，这一点引起他极大的注意，成了他以后建立光谱分析的机遇。本生在他创造的灯上的烧过各种化学物质，他发现，钾盐的烧时为紫色，钠盐黄色，锯盐洋红色，领盐黄绿色，铜盐蓝绿色。起初，他认为，他的发现会使化学分析极为简单，只要区分一下它们的烧时的焰色，就可以定性地知道其化学成分。但后来研究发现，事情绝不那样简单，因为在复杂物质中，各种颜色互相掩盖，使人无法区分，特别是钠的黄色，几乎把所有物质的焰色都掩盖了。本生又试着用滤光镜把各种颜色分开，效果比单纯用肉眼观察好一些，但仍不理想。1859年，本生和物理学家基尔霍未开始共同探

8、索通过区分焰色进行化学分析的方法。他们决定，制造一架能区分光谱的仪器。他们把一架直筒望远镜和三棱镜连在一起，设法让光线通过狭缝进入三棱镜分光。这就是第一台光谱分析仪。“光谱仪”安装好以后，他们就合作系统地分析各种物质，本生在接物镜一边的烧各种化学物质，基尔霍夫在接目镜一边进行观察、鉴别和记录。他们发现用这种方法可以准确地鉴别出各种物质的成分。1860年5月10日,本生和基尔霍夫用他们创立的光谱分析方法，在狄克海姆矿泉水中，发现了新元素匏；1861年2月23日，他们在分析云母矿时，又发现了新元素枷。此后，光谱分析法被广泛采用。1861年，英国化学家克鲁克斯用光谱法发现了铉；1863年德国化学家赖

9、希和李希特也是用光谱法发现了新元素锢，以后又发现了绿、铳、错等。本生在化学上建树极多。他研究过火山、气体，制作过本生电池和镁照明材料，1853年，他创造了利用硫酸对游离碘作容量分析的方法：1868年，他创造了用革取的方法别离把、钱、钉、铳的方法。此外，他还在1875年，对稀土元素阶光谱作了统一研究和描述。晚年，他还制造了一架蒸气量热器，用来测定某些物质的比热。最令人惊奇的是，本生和基尔霍夫创造的方法，可以研究太阳及其他恒星的化学成分，为以后天体化学的研究打下了坚实的根底。本生一生获得过许多荣誉。1842年，他被选为伦敦化学会的外国会员，1853年担任德国科学院的通讯院士；18842年，被法国科

10、学院聘为外国会员；1860年，英国皇家学会授予他荣誉奖章；1877年，本生和基尔霍夫共同获得了戴维奖：1890年，本生获得了英国工艺学会的何尔伯奖。本生对荣誉、勋章、奖章很冷淡，他对他的学生和朋友说：“这些荣誉和奖章的价值，全在于它们能使我的母亲感到快乐，可惜，她已经不在人世了。“本生不喜欢政治性的社交，尤其不乐于和显贵们交往，他认为那是浪费时间,1886年，海德尔堡大学举行建校五百周年庆祝活动时，请了许多显贵参加纪念大会，校长和显贵们纷纷致词，许多人对本生的事业进行了赞扬，但本生却睡着了，学生的活动惊醒了他，他说他梦见一试管掉在地上了。本生为了事业，终生未娶，有人曾给他介绍女友，他一次也没主动去追求，学生们问他为什么不结婚，他都是说：”我总是没有功夫。”本生70岁时，给他的好友与信说：“垂暮之年，来日不多，回忆过去的欢乐，其中最使我快乐的是我们共同进行的研究工作。”1899年8月16日，本生与世长辞，享年88岁。本生是在化学史上具有划时代意义的少数化学家之一，他和基尔霍夫创造的光谱分析法，被称为”化学家的神奇眼睛。