当前位置: 华文世界 > 科学

发现元素最多的化学家,他的成就曾改变世界,你知道他的名字吗?

2024-07-28科学

【前言】

Humphry Davy 是个英国的化学家,在 18 世纪末到 19 世纪初的时候,在化学这方面有好多重要的贡献。他的研究有发现气体、碱金属和碱土金属,还建立了电化学理论,这些成果给当时的化学领域带来了翻天覆地的影响。而且,他在火焰、照明技术、地质学还有冶金学等领域,也有很重要的贡献。接下来会仔细讲讲他的贡献和重要性。

戴维一开始研究的是气体的性质,找到了好多新气体,像氯气、二氧化氮、氰气之类的,还证实了氧气属于基本元素。其中,他发现氯气时挺波折的:氯气毒性特别强,他一开始居然想用嘴吸氯气,结果不光窒息了,还失去知觉了。但最后他还是通过实验把氯气给分离出来了,又进一步做了氯化铁实验啥的,给后来化学的发展打下了基础。

不光是在气体的研究上,戴维在碱金属的研究这块儿也有重大贡献。他顺利地把钠和钾从它们的氢氧化物里给分离出来了,还证实它们是元素,不是化合物。这一研究使得大家开始明白,元素能以化合物的形态存在,这在当时的化学领域可是全新的认知。

戴维发现了二十二种元素里的九种,像钾、钙、锶、钡这些碱土金属都是他发现的。这些发现表明化学元素种类繁多,在那个时候有力地促进了化学这一领域的进步。而且,戴维的研究办法简单易懂,容易明白也容易照着做,所以很快就被广泛认同和运用了。

另外,戴维构建了电化学理论,还做实验证明了它。他找出了电解质,就是那种能导电且在电场里会发生化学反应的东西,并且在实际当中运用了电池和电解技术之类的概念。这些发现和实际操作开启了电化学研究的新领域,也促进了电化学相关技术和应用的进步。

戴维其他的研究方向有火焰科学、照明技术、地质学以及冶金学之类的。他的研究所得被广泛用在了工业生产、医学还有其他方面。就像,戴维的反射镜照明办法解决了 19 世纪初的照明难题,让英国议会能在晚上展开辩论。

总的来讲,戴维在化学领域的研究贡献特别突出,他取得的成就不光改变了化学领域,还对当时的工业、医学等其他领域有影响。他在发现元素、电化学、气体性质、反射镜照明这些方面展开的开创性研究,到现在都被人们看重和运用。不得不说,他是化学领域的重要奠基人之一,给当代化学研究带来了深刻久远的影响。

【戴维的家庭背景与早年经历】

戴维家庭背景平常,1778 年在英国康沃尔郡出生,他家是中产阶级。他爸是个木匠,他妈是家庭妇女。早些时候,戴维在当地一所文法学校上学,可因为学校教育不行,他很快就不上了。

后来啊,戴维就在父亲的工作间学起了木工手艺,而且对科学、数学还有化学兴趣浓厚。十几岁的时候,他离开老家,去布里斯托尔市讨生活。在那儿,他找着了一份药剂师学徒的活儿,这样他就能接触到化学和医学方面的知识啦。

当戴维还是学徒的时候,就展现出了非凡的天赋和特别勤奋的样子,还表现出对自然科学有很大的兴趣。他老是在业余时候钻研化学、电学这些领域,在这上头有了不少进步。但是呢,他后来对学徒工作没兴趣了,最后就不干了。1787 年,他不再当药剂师学徒,变成了自由职业者,一门心思搞科学研究。

戴维的家庭背景和早年经历算不上特别出彩,可他凭着对科学的极大兴趣、刻苦钻研的劲头还有过人的天赋,在化学方面干出了杰出的成绩,成为了一名了不起的科学家。

【戴维的教育背景和受到的影响】

戴维的教育程度不算高,他在本地的文法学校接受了一点基础的教育,没多久就离开了学校。就因为这样,他没得到正规的大学教育,不过这也没拦住他成为出色的科学家。

他最先碰到的是约瑟夫·普利斯特利(Joseph Priestley)的作品,这人是英国的一位化学家和牧师。对普利斯特利的研究使得戴维对化学特别感兴趣,还给他未来的工作道路打下了基础。

另外,戴维跟其他一些科学家和文化名人有过往来,这些人是他的思想指引者和拥护者。像诗人萨缪尔·泰勒·柯勒律治、文学家罗伯特·南希,还有科学家威廉·尼科尔等等,他跟这些人相互交流,从他们那儿获取了知识和想法带来的灵感。而且威廉·尼科尔还给戴维讲了一些电化学技术,这后来成了戴维研究电化学过程的关键办法。

反正,戴维的教育背景不咋样,不过他靠着自己学习,还有跟其他有名的人交流,慢慢对科学和文化懂得更多了,最后变成了出色的科学家和思想家。这个过程也表明了个人的好奇、创造还有勤奋在他工作生涯里特别重要。

【戴维与元素发现的探索之路】

戴维在化学这一块,最大的贡献之一就是在元素发现上的探索。他靠着实验还有观察,顺利发现了好几样重要的元素,给化学基础理论的发展立下了重要功劳。

戴维起初的研究重点在气体方面,他把气体的性质和构成研究得很细致。他最先提出了和当时热学理论不一样的看法,说热量不是因为物质的流动形成的,而是由氧化反应导致的。这个观点给后来化学热力学的发展打下了基础。

在研究气体的时候,戴维发现了一种叫「某某」的气体,这气体碰到一些东西能燃烧。他给这种气体取名为「某某」,还搞清楚了它的一些基本特性。这个发现对后来化学里关于氢气的研究跟应用影响重大。

除了氢气,戴维还找到了氯气、溴气和碘气这三种属于卤素的元素。他通过电解以及化学反应之类的办法,顺利地把这些卤素气体分离出来,还进行了研究,明确了它们的性质和化学特点。他的这一发现,让化学家对于元素的定义和分类能了解得更清楚,也给后来元素周期表的形成做好了铺垫。

另外,戴维跟约瑟夫·普利斯特利一块儿,对一种叫做「 」的气体展开了研究。他们针对氧气进行探究,弄明白了燃烧和呼吸过程里氧气的消耗以及二氧化碳产生的关联,给后来人们了解氧气的重要性还有化学特点提供了关键的线索。

总的来讲,戴维凭借实验跟观察,找到了氢气、氯气、溴气以及碘气等一些关键的元素,还把它们的性质仔细研究了一番。他的这些发现和看法在那个时候引发了大范围的讨论与认同,给之后化学的进步发挥了重要的推动效果。

【戴维的电化学理论与应用】

戴维在电化学这块的研究和所做的贡献那可不能小瞧。他弄出了电化学的基本理论,还把这理论用到实验和技术方面去了,给电化学的发展立下了大功。

戴维最为出名的电化学理论是他的「某某」,也叫「某某」。按照这个理论,他觉得物质之间有一种被称为「某某」的力量,这力量决定着它们在电化学反应里的表现和相互影响。这个理论在当时对电化学的发展有着重要的促进和引领作用,还给后来的电化学研究打下了基础。

依据他的电化学理论,戴维对好多跟电化学有关的实验现象以及技术应用展开了研究。他通过电解法分解了水还有一些化合物,像借助电解法获取了纯净的碱金属与碱土金属。而且他还晓得电解液中电流的传导靠的是溶剂里的离子,这给后续针对电解液和电解质的研究给出了关键线索。

除了搞理论和实验研究,戴维还弄出了一些电化学应用的技术。他整出来一个叫「伏打电堆」(volt c pile)的玩意儿,这东西能把化学能变成电能。这在现代电池发展里算得上是重要的里程碑之一,给往后电池技术的发展铺好了路。

另外,戴维对电解沉积以及电解金属提取这类技术也做了研究。他借助电解的手段,顺利地从溶液里弄出了金、铜、锌这些金属,还达成了对金属的提纯和精细处理。这些技术在那时的工业生产里相当重要,给后来的电镀和金属提取技术打下了根基。

总的来讲,戴维在电化学方面的理论以及相关运用,像亲和力理论、电解实验还有电化学技术的应用这些,对电化学的进步与应用有着很关键的促进作用。他做出的贡献让人们对于电化学的现象和过程的认识丰富了很多,也给后来电化学科学的发展铺好了基础。