羅伯特·威廉·本生

羅伯特·威廉·本生（Robert Wilhelm Bunsen,1811一1899）出生在德國的哥廷根。出生書香門第，有兄弟四人，他排行第四。從小受到良好的教育，1830年以一篇物理學方面的論文獲得了博士學位。 他研製的實驗煤氣燈，後來被稱為本生燈，一直到現在，許多化學實驗室，人們還使用這種燈。此外，他還製成了本生電池、水量熱計、蒸氣量熱計、濾泵和熱電堆等實驗儀器。

基本介紹

• 中文名：羅伯特·威廉·本生
• 外文名：Robert Wilhelm Bunsen
• 國籍：德國
• 出生地：哥廷根
• 出生日期：1811年3月30日
• 逝世日期：1899年8月16日
• 職業：化學家
• 主要成就：製成了本生電池、水量熱計等

人物簡介

1811年3月30日，羅伯特·威廉·本生出生在德國的哥廷根。他家是書香門第，父親查里斯恩·本生是哥廷根大學圖書館館長、語言學教授，母親也有很好的文化素養，是一位學識淵博的高級職員的女兒。本生有兄弟四人，他排行第四。

羅伯特·威廉·本生漫畫版

他曾在霍爾茨明登學院肄業，不久考入哥廷根大學學習化學，1830年獲哲學博士學位。隨後他到德、法、奧地利、瑞士等地作科學研究旅行3年。

後在哥廷根、馬爾堡和布雷斯勞等地的大學任教。

1852年任海德堡大學教授，直到1899年退休。

1842年當選為倫敦化學會會員。1853年當選為法國科學院院士。1858年當選為英國皇家學會會員。

1899年8月16日卒于海德堡。

本生之墓

人物履歷

良好教育

本生從小受到良好的教育，國小和中學都是在哥廷根讀的，成績優異，後來轉到霍茨明登讀大學預科， 1828年預科畢業後回哥廷根上大學。

羅伯特·威廉·本生

他在大學學習了化學、物理學、礦物學和數學等課程。他的化學教師是著名化學家斯特羅邁爾，是化學元素鎘的發現人。1830年，本生以一篇物理學方面的論文獲得了博士學位。

本生獲博士學位以後，因出色的研究工作，得到了一筆補助金，故而使他有可能在1830一1833年步行到歐洲各地遊學，他到過法、奧、瑞士等國，遍訪化工廠、礦產地和知名實驗室，結識了許多知名科學家。這次遊學，對他以後的學術研究有很大幫助。

教師生涯

1833年，本生遊學結束，先後擔任了哥廷根大學等學校的教師，1843年到布勒斯勞任化學教授，在這裡，他結識了物理學家基爾霍夫，此後，二人長期合作研究光譜學。

1852年，本生在海德堡任教授，一直從事化學教學和研究。在長期的教學生涯中，本生講授《普通實驗化學》課程，為學生做了許多出色的演示實驗，課堂上在自己研製的煤氣燈上，他用玻璃管很快就可以製作出所需的儀器，他的這種高超的技巧使他的學生們非常佩服。他研製的實驗煤氣燈，後來被稱為本生燈，一直到現在，許多化學實驗室，人們還使用這種燈。此外，他還製成了本生電池、水量熱計、蒸氣量熱計、濾泵和熱電堆等實驗儀器。

致力研究

本生對科學有著廣泛的興趣，他早期研究過有機化學，但過一段時間後，又去專攻無機化學。他一生做的最重要的工作是進行無機分析，他曾分析和鑑定過上千種無機物質，發展了無機分析和測量技術。

1834年，本生系統地研究了砷酸鹽和亞砷酸鹽，他發現水合三氧化二鐵可以用來作砷中毒的解毒劑，認為三氧化二鐵可以與砷結合成亞砷酸鐵，形成既不溶於水也不溶於體液的化合物，他的這一發現至今還有使用價值。

本生（右）和基爾霍夫（左）

1835一1836年,本生研究了一系列的氰化物，指出亞鐵氰化銨、亞鐵氰化鉀是相同晶型的，還發現了亞鐵氰化銨和氯化銨的復鹽。

在有機化學領域，本生研究過二甲砷基化合物，指出二甲砷基是一種含砷的有機化合物。他在1837一1842年間，圍繞這一課題，發表了五篇論文。但在1843年，在做二甲砷氰化物的研究時，實驗裝置發生了爆炸，炸瞎了他的右眼。

第一個二甲砷基化合物是1760年卡代首先制出的，他把等重量的醋酸鉀和氧化砷混和物攪拌蒸餾，得到了一種褐色的稠狀物，此物易發煙而有惡臭，但當時人們不知道它的組分。為了解答這個問題，本生對這種物質進行了深入研究，經一系列實驗，從中離析出二甲砷基氧（C4H12As2O）。此外，本生還詳細地研究了二甲砷基的衍生物，獲得了氯、碘、氟等元素的二甲砷基化合物，並用蒸氣密度的方法測定了這些物質的分子量，從而得出它們的化學式。他經過研究指出，只須研究一下這類化合物，我們就可從中找出一個不變的組分，它可以用C4H12As2O來表示。構成這個組分的元素，彼此以很強的親合力化合，在與其他元素化合或分解對，它保持不變，這就是一個有機化合物的基。

1853年，本生在講學時指出，二甲砷基的基，應當寫成As(CH3)2，因為它存在著兩個甲基，這種寫法已接近了現代的形式。他甚至還指出，自由二甲砷基的結構式應為As2(CH3)4。到1858年，本生已正確地提出了幾乎所有二甲砷基化合物，他的這些研究，為有機結構理論的發展，提供了堅實的實驗基礎。

本生還從熔融的氯化物中制出了金屬鈉和鋁，用電解法制出了鋰、鋇、鈣、鐳。他甚至提煉出鈰、鑭等稀土元素，並精確地用自製儀器測定了這些金屬的比熱。

1852年到1862年約10年間入本生與羅斯合作研究光化學。他採用等體積的氫和氯在光熾下進行反應。經研究發現，光照射化學物質使之產生反應的情況，與光的波長有關。如單獨照射預先放人反應器中的氯氣。不會改變其反應的誘導期，當溫度在18℃一26℃時，反應只有極小的進展，但如果有氧存在。則氧顯示出明顯的催化作用。

本生和羅斯通過研究，還估計出太陽的輻射能、指出太陽在一分鐘內輻射出的光能，等於25×1021立方米的氫氣和氯氣混和轉化為氯化氫所需要的能量。

本生還曾於1845年至冰島KRYSUVIK – SELTUN 地熱區考察，在研究當地硫磺溫泉的基礎上，提出了自然界的硫酸形成的假設。

1899年8月16日，本生與世長辭，享年88歲。本生是在化學史上具有劃時代意義的少數化學家之一，他和基爾霍夫發明的光譜分析法，被稱為“化學家的神奇眼睛”。

主要成就

本生電池

本生電池是本生在30歲那年，也就是1841年發明的。從此便開始了一聯串的大發現和重要研究。本生電池只是把過去的格羅夫電池的白金陽極改為碳（陰極是用鋅），優點是長期電力不減弱，並且經濟上便宜。

羅伯特·威廉·本生暮年

本生使用這種電池進行了水的電解，測定了鋅和水的化學當量，證實了法拉第定理，又根據水的電解發明了電量計。

本生燈本生把許多電池接在一起形成高壓電流後，通入弧光燈時則生成耀眼的強光（1843年）。實際上，把電套用在照明上確有實際效果的實驗，就是從這開始的。

根據檢查弧光燈亮度的需要，本生又創製了光度計（1844年）。其實只是在紙面上滴些油的十分簡單的儀器，但是當皇太子弗里德里希親王看後卻驚嘆的說：“這真使人大吃一驚，油也成為了不起的東西了。”

本生燈

著名的本生燈發明於1853年，此燈的溫度可達2300℃，且沒有顏色，正因為這一點人使他發現了各種化學物質的顏色反應。不同成分的化學物質，在本生燈上灼燒時，出現不同的焰色，這一點引起他極大的注意，成了他以後建立光譜分析的機遇。

羅伯特·威廉·本生髮明的本生燈

本生在他的助手彼得-迪斯德加改進成功的燈上灼燒過各種化學物質，他發現，鉀鹽灼燒時為紫色，鈉鹽黃色，鍶鹽洋紅色，鋇鹽黃綠色，銅鹽藍綠色。起初，他認為，他的發現會使化學分析極為簡單，只要辨別一下它們灼燒時的焰色，就可以定性地知道其化學成分。但後來研究發現，事情絕不那樣簡單，因為在複雜物質中，各種顏色互相掩蓋，使人無法辨別，特別是鈉的黃色，幾乎把所有物質的焰色都掩蓋了。本生又試著用濾光鏡把各種顏色分開，效果比單純用肉眼觀察好一些，但仍不理想。

光譜分析儀

1859年，本生和物理學家基爾霍夫開始共同探索通過辨別焰色進行化學分析的方法。他們決定，製造一架能辨別光譜的儀器。他們把一架直筒望遠鏡和三稜鏡連在一起，設法讓光線通過狹縫進入三稜鏡分光。這就是第一台光譜分析儀。

“光譜儀”安裝好以後，他們就合作系統地分析各種物質，本生在接物鏡一邊灼燒各種化學物質，基爾霍夫在接目鏡一邊進行觀察、鑑別和記錄。他們發現用這種方法可以準確地鑑別出各種物質的成分。最令人驚奇的是，本生和基爾霍夫創造的方法，可以研究太陽及其他恆星的化學成分，為以後天體化學的研究打下了堅實的基礎。

發現銫和銣

1860年5月10日，本生和基爾霍夫用他們創立的光譜分析方法，在狄克海姆礦泉水中，發現了新元素銫；1861年2月23日，他們在分析雲母礦時，又發現了新元素銣。此後，光譜分析法被廣泛採用。1861年，英國化學家克魯克斯用光譜法發現了鉈；1863年德國化學家賴希和李希特也是用光譜法發現了新元素銦，以後又發現了鎵、鈧、鍺等。

本生在化學上建樹極多。他研究過火山、氣體，製作過本生電池和鎂照明材料，1853年，他發明了利用硫酸對游離碘作容量分析的方法：1868年，他創造了用革取的辦法分離鈀、銠、釕、銥的方法。此外，他還在1875年，對稀土元素階光譜作了統一研究和描述。晚年，他還製造了一架蒸氣量熱器，用來測定某些物質的比熱。

氣體分析

本生由於研究了熔礦爐的氣體而對氣體產生了興趣的本生，從此就越發苦心地鑽研氣體分析的方法，幾乎終生未曾間斷。

在本生的研究中包括有氣體的捕集法、貯藏法、密度測定法、吸收率測定法、擴散速度測定法、燃燒法和爆炸試驗法等，還曾把已知的格雷阿姆原理中的氣體擴散速度和密度的關係做了進一步的展開。最後並把這些結果綜合到一起，於1857年出版了《氣體定量法》。這可能是本生的唯一的專著。

套用這些氣體試驗法進行氣體分析的事例，有對火藥爆炸時生成氣體的研究，以及火山噴氣孔的氣體的研究。前者為說明自古以來熟知的爆炸現象提供了根據；後者是在1844年旅行考察義大利達斯卡尼火山地區和1846年到冰島探險旅行後完成的。在此期間，還進行過火山岩的分析和間歇泉的產生原因等等研究，這些都是在地質化學上很著名的貢獻。在大學時代接受斯特羅邁爾的指導時，他受到過冰鋁石等礦石分析的鍛鍊，這是使他成功的一個因素。關於壓力對物質熔點的影響，是在他研究間歇泉的產生原因時聯想到的發現。

電解製法

電解製法本生研究金屬的電解製法。經過多次反覆，最後找到的方法是先把金屬的氯化物熔化後再進行電解。開始時是由氯化鎂制鎂（1852年），接著連續地制出了鋁、鈉、鈣、鋇、鋰、鉻和錳等。這些金屬之中，有的是本生初次分離出來的（如鋰等），但多數是戴維或維勒用過去的方法制出過的。不過，以前的舊方法，就其數量來說不但不能滿足工業上的需要，就連實驗室研究的用量也難以滿足。所以，本生提出的新方法確有劃時代的意義。同時，這些金屬的珍貴性質也一個接著一個地被人們所掌握了。

羅伯特·威廉·本生

最使本生發生興趣的是鎂。它在燃燒時能發出美麗的強光。能夠套用在信號或照明等其它方面。另外，由於這種光富有化學作用，也能套用於照相攝影或光線的化學作用的研究上。本生就在這個問題上同他的學生羅斯科合作，開始了光化學的研究。

他套用電解金屬化合物的方法，以後又分離出來很多珍貴的金屬，如銫、銣、鈰、鑭、釹、鐠（Didymium）和銦等。測定這些元素原子量的最簡便方法，是根據杜隆—培蒂原理從比熱值進行計算。但是由於它們都是稀有金屬，分析的試樣都是極其微量的，如果用過去的方法來測它們的比熱將有困難，所以本生就用獨創的熱量計來解決，也就是所說的冰熱量計 （1870年）。這種簡便裝置可以先用它稱量出冰溶解時的重量，然後再根據凍的溶解熱就可算出熱量。以後，本生又制出了蒸氣熱量計（1887年），測定了鉑、玻璃和水的比熱。這是他這位將近80歲的老化學家所顯示出的壯年氣概的實驗。

此外，當把本生電池的電流通入量氣管中時可迸發出火花。這項實驗時常套用在氣體分析上，以後又用在稀土類金屬元素的光譜分析研究上，並起了很大作用。

所獲榮譽

本生一生獲得過許多榮譽。1842年，他被選為倫敦化學會的外國會員，1853年擔任德國科學院的通訊院士；1842年，被法國科學院聘為外國會員；1860年，英國皇家學會授予他榮譽獎章；1877年，本生和基爾霍夫共同獲得了戴維獎：1890年，本生獲得了英國工藝學會的何爾伯獎。

羅伯特·威廉·本生

本生對榮譽、勳章、獎章很淡漠，他對他的學生和朋友說：“這些榮譽和獎章的價值，全在於它們能使我的母親感到高興，可惜，她已經不在人世了。”本生不喜歡政治性的社交，尤其不樂於和顯貴們交往，他認為那是浪費時間，1886年，海德爾堡大學舉行建校五百周年慶祝活動時，請了許多顯貴參加紀念大會，校長和顯貴們紛紛致詞，許多人對本生的事業進行了讚揚，但本生卻睡著了，學生的活動驚醒了他，他說他夢見一試管掉在地上了。

人物軼事

本生為了事業，終生未娶，有人曾給他介紹女友，他一次也沒主動去追求，學生們問他為什麼不結婚，他都是說：“我總是沒有功夫。” 羅伯特·威廉·本生只埋頭熱衷於研究工作，在結婚的日子裡竟忘記了舉行婚禮的時間，並且就那樣不了了之。

本生70歲時，給他的好友寫信說：“垂暮之年，來日不多，回憶過去的歡樂，其中最使我快樂的是我們共同進行的研究工作。”

人物評價

羅斯科悼念本生時說：“作為一個科學家，本生是偉大的；作為一個導師，他更偉大；作為一個人和一個朋友，他是最偉大的。”