对于莫瓦桑这项研究成果有所启发的是那两位科学家,他们的研究成果是什么

明娜 2024-11-16 23:54:02

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亨利·莫瓦桑，1852年9月28日出生于巴黎的一个铁路职员家庭。因家境贫困，莫瓦桑中学未毕业就到巴黎的一家药房当学徒，在实际中获得了一些化学知识和技艺。他怀着强烈的求知欲，常去旁听一些著名科学家的讲演。1872年他在法国自然博物馆馆长、工艺学院教授弗雷米的实验室学习化学。1874年到巴黎药学院的实验室工作，1877年25岁时才获得理学士学位。　　1872年莫瓦桑成为弗雷米教授的学生，开始了真正的化学实验研究工作。但他一开始是研究生理化学的。当时几乎所有的化学家都在研究有机化学。法国化学家杜马在1876年发表感想说：“我国的化学研究领域大部分为有机化学所占领，太缺少无机化学的研究了。”就在这时，莫瓦桑转而研究无机化学。　　年轻的莫瓦桑知道制取单质氟这个课题难倒了许多化学家，可是莫瓦桑对氟的研究却非常感兴趣，不但没有气馁，反而下定决心要攻克这个难关。由于工作的变化，这项研究没有及时进行，直到十年后才得以集中精力开展研究。　　莫瓦桑先花了好几个星期的时间查阅科学文献，研究了几乎全部有关氟的著作。他认为已知的方法都不能把氟单独分离出来，只有戴维设想的方法还没有试验过。戴维曾预言：磷和氧的亲合力极强，如果能制得氟化磷，再使氟化磷和氧作用，则可能生成**和氟。由于当时戴维还没有办法制得氟化磷，因而设想的实验没有实现。于是莫瓦桑用**与磷化铜反应，得到了气体的**。他把**和氧**通过电火花，虽然也发生了**反应，但得到的并非单质的氟，而是氟**。　　莫瓦桑又进行了一连串的实验，都没有达到目的。经过长时间的探索，他终于得出了这样的结论：他的实验都是在高温下进行的，这正是实验失败的症结所在。因为氟是非常活泼的，随着温度的升高，它的活泼性也就大大地增加了。即使在反应过程中它能够以游离的状态分离出来，它也会立刻和任何一种物质相化合。显然，反应应该在室温下进行，当然，能在冷却的条件下进行那就更好一些。他还想起他的老师弗雷米说过的话：电解可能是唯一可行的方法。他想如果用某种液体的氟化物，例如用氟化砷来进行电解，那么怎样呢？这种想法显然是大有希望的。莫瓦桑制备了剧毒的氟化砷，但随即遇到了新的困难--氟化砷不导电。在这种情况下，他只好往氟化砷里加入少量的**。这种混合物的导电性很好，可是在电解几分钟后，电流又停止了。原来阴极表面覆盖了一层电解出的砷。　　莫瓦桑疲倦极了，十分艰难地支撑着。他关掉了联通电解装置的电源，随即倒在沙发椅上，心脏病剧烈发作，呼吸感到困难，面色发黄，眼睛周围出现了黑圈。莫瓦桑想到，这是砷在起作用，恐怕只好放弃这个方案了。出现这样的现象不是一次，他曾因中毒而中断了四次实验。莫瓦桑的爱妻莱昂妮看到他漫无节制地给自己增加工作，而且又经常冒着中毒的危险，对他的健康状况极为担心。　　休息了一段时间后，莫瓦桑的健康状况有了好转，他继续进行实验。剩下唯一的方案是电解**。他按照弗雷米的办法，在铂制的容器中蒸馏氟氢酸钾，得到了无水**液体。他用铂制的u型管作容器，用强耐腐蚀的铂铱合金作电极，并用**作冷却剂将无水**冷却到-23°c进行电解。在阴极上很快就出现了氢气泡，但阳极上却没有分解出气体。电解持续近一小时，分解出来的都是氢气，连一点氟的影子也没有。莫瓦桑一边拆卸仪器，一边苦恼地思索着，也许氟根本就不能以游离状态存在？当他拨掉u型管阳极一端的塞子时，惊奇地发现塞子上覆盖着一层白色**物质。可不是么，原来塞子被腐蚀了！氟到底还是分解出来了，不过和玻璃发生了反应。这一发现使莫瓦桑受到了极大的鼓舞。他想，如果把装置上的玻璃零件都换成不能与氟发生反应的材料，那就可以制得单体的氟了。荧石不与氟发生反应，用它来试试吧。于是他用荧石制成试验用的器皿。莫瓦桑把盛有液体**的u型铂管浸入制冷剂中，用荧石制的螺旋帽盖紧管口，再进行电解。多少年来化学家梦寐以求的理想终于实现了！1886年6月26日，莫瓦桑第一次制得了单质的氟气！这种气体遇到硅立即着火，遇到水即生成氧气和臭氧，与**反应置换出**。通过几次化学反应，莫瓦桑发现氟气确实具有惊人的活泼性。　　由于莫瓦桑不是法国科学院院士，他的论文只能请人代为递交。法国科学院为了确认这一发现，指定了一个由三人组成的审查委员会，其中包括莫瓦桑的老师弗雷米和有机化学家贝特罗。莫瓦桑以最细心的准备工作来迎接审查。当他的老师等三位化学界的前辈到来时，他的电解装置竟然出现了前所未有的故障--没有一点电流通过，当然也不会有一点氟的踪影。　　三位科学家离开后，莫瓦桑经过几天的努力，终于找到了这次实验失败的原因，是因为将**精制得太纯净。以往实验电解的**中都含有**，残留的**使液体可以导电。而这次莫瓦桑仔细将**蒸馏了又蒸馏，其中不再含**，所以不能导电。（我们现在知道，**属于共价化合物，它和离子化合物**不同，即使液态也不电离、不导电。）查明原因之后，莫瓦桑再次实验获得成功，审查委员会终于确认了他的发现。　　为了表彰莫瓦桑在制备氟方面所做出的突出贡献，法国科学院发给他一万法郎的拉．卡泽奖金。莫瓦桑用这笔钱偿还了实验的费用。四个月后，他被任命为巴黎药学院的毒物学教授，同时还建造了一座不大的私人实验室供他进行科学研究。在这里，他继续改进氟的制法，用铜制的电解容器代替价格昂贵的铂制容器，进行了规模较大的实验，每小时能电解出五升氟气。他进一步制备出许多新的氟化物，如氟代甲烷、氟代乙烷、异丁基氟等。其中四氟化碳的沸点是-15°c，很适合做制冷剂。这是最早的氟里昂。　　他将研究成果写成了《氟及其化合物》一书，这是一本研究氟的制备及其氟化物性质的开山之作。1906年莫瓦桑获得了诺贝尔化学奖。关于获奖成就是这样写的：通过电解**的无水**溶液首次离析出单质氟，并对这一元素的性质及与其它元素的反应作了充分的研究。此外还发明了“莫瓦桑电炉”，并用它制备了很多新化合物。　　“莫瓦桑电炉”使化学实验能达到2000°c，从而开辟了高温化学这一新的领域。不止这些，莫瓦桑在化学实验的很多领域都有独到的突破。　　诺贝尔奖令世人仰慕，却不能给莫瓦桑的生命以更多的时间。1907年2月6日，莫瓦桑得了阑尾炎。手术很成功，但他的心脏病却加剧了。他终于认识到多年以来一直没有关心自己的身体健康。莫瓦桑不得不承认：“氟夺走了我十年的生命”。1907年2月30日，这位在化学实验科学上闪烁着光芒的化学家永远地陨落了。 20210311

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