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汉弗里·戴维

汉弗里·戴维(英国著名化学家)

汉弗里·戴维(Humphry Davy),男,出生于1778年,英国著名化学家,1829年5月29日卒于瑞士日内瓦。1802年开创了农业化学。1807年用电解法离析出金属钾和钠;1808年分离出金属钙、锶、钡和镁。1813年他在法国研究碘,指出碘是与氯类似的元素,并制备出碘化钾和碘酸钾等许多碘的化合物。后还证实金刚石和木炭的化学成分相同。1815年发明矿用安全灯。1817年发现铂能促使醇蒸气在空气中氧化的催化作用。

个人资料

  • 中文名汉弗里·戴维
  • 外文名Humphry Davy
  • 国 籍英格兰
  • 性 别
  • 出生地康沃尔郡彭赞斯
  • 出生日期1778年12月17日
  • 逝世日期1829年5月29日
  • 主要成就成功地制出了金属钾和钠

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汉弗里·戴维详细介绍

  汉弗里·戴维的生平简介

  1778年12月17日,戴维出生在英格兰彭赞斯城附近的乡村。父亲是个木器雕刻匠。戴维6岁入学,是个淘气、贪玩的学生。他衣服的两个口袋常常是一个装有钓鱼的器械,另一个装满各种矿石。他有惊人的记忆,富有情感,从小喜欢背诵诗歌、讲述故事。小学毕业后,父亲送他到彭斯城读书。老师认为他成绩最好的功课是将古典文学译成当代英语。另外,他还阅读过哲学著作,如康德的先验论等,并且开始写诗。不过在城里,最吸引他的是医生配制药物时物质的各种奇异变化。他就常常偷偷躲入顶楼,用碗、杯、碟作器具,学做实验。从此,他对化学实验的兴趣有增无减。 1794年,戴维的父亲去世。他为谋生糊口就到药房做学徒。他一方面充当医生的好助手,学习行医的本领;一方面他为调制各种药物,用溶解、蒸馏的方法配制丸药和药水,真正操作起化学实验仪器。这时他就开始自学拉瓦锡的《化学纲要》等著作,以弥补自己知识的不足。这时恰好格勒哥里·瓦特(发明家詹姆斯·瓦特的儿子)来此地。戴维闻讯后就登门求教,瓦特很喜欢这个聪明勤奋好学的年轻人,帮他解疑答惑。就这样,在学徒期间,戴维的知识有了很大的进步。

  1789年,瓦特介绍戴维到布里托尔一所气体疗病研究室当管理员。戴维对这里有更好的学习和实验机会感到称心如意。不久,研究室的负责人就发现他有精湛的实验技术,是个有前途的人才,就提出愿意资助戴维进大学学医。但这时,戴维已下定决心终生从事化学研究。

  1801年,戴维被皇家学会聘请,任化学讲师兼管实验室。由于他具有丰富的知识和高超的实验技术,在到职后的六个星期就被升为副教授,第二年提升为教授。在学院举办的讲座上,戴维以超群的智力和非凡的口才获得了出乎意料的成功。他很快就赢得了杰出的讲演者的口声,成为伦敦的知名人士。

  1813年他任命法拉第为他的助手,使这个贫穷的订书工逐渐成为著名的科学家。这是戴维对科学事业的又一重要贡献。

  1829年,在日内瓦逝世,终年51岁。

   汉弗里·戴维的试验发现

  戴维在气疗研究室戴维承担的一项任务是研究一氧化二氮的特性。有人认为这是一种有毒的气体,也有人认为它能治疗瘫痪病。究竟是怎样的气体呢?戴维决心亲自试验一下。许多朋友劝阻他,认为这样做太危险。勇于探索的戴维却不以为然,立即投入了实验。有一次戴维制取了大量的一氧化二氮,装在几个大玻璃瓶里,放在地板上。这时医学家贝多斯来到了实验室,看到戴维做出的成绩非常满意。当他正在高兴地与戴维交谈,由于不灵便的转身,胳臂碰到一个大铁三角架,架子倒下来砸碎了装满一氧化二氮的玻璃瓶。贝多斯很难为情地弯下腰收拾玻璃瓶,同时喃喃地说了一些表示歉意的话。戴维却认为这是不关紧要的,重新做一瓶是很容易的,用不着这样不安。戴维还没有说完这个实验的情况和今后的打算。他们的眼睛由于惊异而睁得大大的。一向以非常孤癖和冷漠而闻名的贝多斯博士,突然带着令人费解的微笑盯着他说: “戴维,你太爱开玩笑了。你怎么可以把铁架子同玻璃器皿放在一起呢?它们相互碰撞起来的声音多么响啊!”接着,他大笑起来,笑声震撼了整个实验室。“的确是一件令人开心的事。”戴维同意他的意见,也大笑起来。这两位科学家面对面地站着,狂笑不止。这种不平常的喧闹,引起了隔壁实验室助手的注意。他打开门以后,站在门边楞住了。“他们怎么啦,患精神病了?”助手捂住鼻子,大声喊道:“快出去!你们需要呼吸新鲜空气,你们中毒了!”贝多斯和戴维在新鲜空气中逐渐恢复了神志。但是头痛还没有消除,这说明,一些人所谓的“无毒气体”对他们的身体还是产生了有害的作用,他们还需要在新鲜空气里多呆些时间。这次不愉快的事故中还是有好处的,至少它让戴维发现了这种气体的新性质。事后戴维在笔记本上写道:“我是知道进行这实验是很危险的,但是从性质上来推测可能不至于危及生命。……吸入少量这种气体后,会觉得头晕目旋,如痴如醉,再吸入一些后四肢有舒适之感,慢慢地筋肉都无力了,脑中外界的形象消失,出现各种新奇的东西,一会儿人就会像发了狂一样又叫又跳,……”戴维在气疗研究所研究气体对人体的作用时,基本上是在自己身上做实验。他发现一氧化氮有刺激作用,后来又发现这种气体有麻醉作用。戴维这种勇于探索、敢于牺牲的精神,无疑是令人钦仰的。

   汉弗里·戴维的电化学的成果

  1799年意大利物理学家伏打发明了将化学能转化为电能的电池,使人类第一次获得了可供实用的持续电流。1800年英国的尼科尔逊和卡里斯尔采用伏打电池电解水获得成功,使人们认识到可以将电用于化学研究。许多科学家纷纷用电做各种实验。戴维在思考,电既然能分解水,那么对于盐溶液、固体化合物会产生什么作用呢?在皇家科普协会繁忙的工作中,他开始研究各种物质的电解作用。首先他很快地熟悉了伏打电池的构造和性能,并组装了一个特别大的电池用于实验。然后他针对拉瓦锡认为苏打、木灰一类化合物的主要成分尚不清楚的看法,选择了木灰(即苛性钾)作第一个研究对象。开始他将苛性钾制成饱和水溶液进行电解,结果在电池两极分别得到的是氧和氢,加大电流强度仍然没有其它收获。在仔细分析原因后,他认为是水从中作祟。随后他改用熔融的苛性钾,在电流作用下,熔融的苛住钾发生明显变化,在导线与苛性钾接触的地方不停地出现紫色火焰。这产生紫色火焰的未知物质因温度太高而无法收集。再次总结经验后,戴维终于成功了。在1807年皇家学会的学术报告会上,戴维是这样介绍的:

  将一块纯净的苛性钾先露置于空气中数分钟,然后放在一特制的白金盘上,盘上连接电池的负极。电池正极由一根白金丝与苛性钾相接触。通电后,看到苛性钾慢慢熔解,随后看到正极相连的部位沸腾不止,有许多气泡产生,负极接触处,只见有形似小球、带金属光泽、非常象永银的物质产生。这种小球的一部分一经生成就燃烧起来,并伴有爆鸣声和紫色火焰,剩下来的那部分的表面慢慢变得暗淡无光,随后被白色的薄膜所包裹。这小球状的物质经过检验,知道它就是我所要寻找的物质。

  通过实验戴维进一步认识到,这种物质投入水中,沉不下来,而是在水面上急速奔跃,并发出咝咝响声,随后就有紫色火花出现。这些奇异的现象使他断定这是一种新发现的元素,它比水轻,井使水分解而释放出氢气,紫色火焰就是氢气在燃烧。因为它是从木灰中提取的,故命名为钾。

  对木灰电解成功,使戴维对电解这种方法更有信心,紧接着他采用同样方法电解了苏打,获得了另一种新的金属元素。这元素来自苏打,故命名为钠。

  连续六个星期的紧张实验,把戴维累得形容枯槁,两眼窝陷,脸色苍白,但是他还是以坚强的毅力坚持着。1807年11月19日,他支撑着在学术报告会上介绍了发现钾、钠两元素的经过。暴风雨般的掌声和热烈的祝贺,使戴维感到非常幸福,当他回到家中,病魔终于把他打倒。操劳过度招来的热病使他在死亡的边缘挣扎了9个星期。由于公众的关心,医生的日夜看护,病势终于好转了。

  疾病丝毫也没挫减他的锐气和热情。当身体稍好一点,他又来到实验室,开始新的攻关。从1808年3月起,他进而对石灰、苦土(氧化镁)等进行电解,开始时他仍采用电解苏打的同样方法,但是毫不见效。又采用了其它几种方法,仍未获得成功。这时瑞典化学家贝采里乌斯来信告诉戴维,他和篷丁曾对石灰和水银混和物进行电解,成功地分解了石灰。根据这一提示,戴维将石灰和氧化汞按一定比例混和电解,成功地制取了钙汞齐,然后加热蒸发掉汞,得到了银白色的金属钙。紧接着又制取了金属镁、锶和钡。电化学实脸之花在戴维手中结出了丰硕的果实。