亨利·開文迪許(1731—1810),又譯作卡文迪什,英國化學家。生於法國尼斯,卒於英國倫敦。出身名門貴族家庭,父親是一位實驗科學家。開文迪許在化學方面有很大成就,他研究了氫氣的性質、二氧化碳的性質、水的組成、空氣的組成等。
基本介紹
- 本名:亨利·開文迪許
- 出生地:法國尼斯
- 出生時間:1731年10月10日
- 去世時間:1810年2月24日
介紹,化學研究,
介紹
亨利·開文迪許(Henry Cavendish,又譯亨利·卡文迪什、亨利·卡文狄西、亨利·卡文迪西0,1731年10月10日~1810年2月24日,英國物理學家、化學家。他首次對氫氣的性質進行了細緻的研究,證明了水並非單質,預言了空氣中稀有氣體的存在。發現了庫侖定律,將電勢概念廣泛套用於電學,並精確測量了地球的密度,被認為是牛頓之後英國最偉大的科學家之一。
開文迪許沉默寡言,極少與人往來,他的一生是在實驗室和圖書館裡度過的。他讀過牛頓的全部著作,一生最佩服牛頓的學識與為人。他畢生獻身於科學研究,但許多研究成果都沒有發表,直到開文迪許逝世以後,人們才發現他的大量文獻。開文迪許的許多研究遠遠超過了他同時代的科學家,牛頓之後英國科學界以開文迪許的學術地位為最高。
他個子瘦長,戴著長長的假髮.因常常通宵達旦的工作,他的眼皮總是有點腫,臉色也總是有點發黃.英國人很講究儀表,衣著一般比較考究,而開文迪許卻總是穿著過時的服裝。他的衣服很少有一件是紐扣齊全的。
開文迪許家裡的布置也很特別。客廳被他改作實驗室,樓上臥室的床邊堆滿了儀器。開文迪許的主要家當就是圖書和儀器。
開文迪許十分珍愛圖書。他的藏書很多,別人向他借書要辦借書手續;他自己從書架上拿走一本書,也要辦理一個手續。他的書哪裡拿來,以後還要放回到哪裡去。
開迪文許非常珍惜時間,不喜歡那些慕名來訪的人打擾他的研究工作。別人來訪問時,他常常是一言不發,還在思索著科學研究中的問題呢。迫不得已,他才應付一兩句,聲音尖銳而急促,似乎想儘快地把話說完。客人走時,他剛送到門口,就飛似地奔回實驗室。諸如此類關於開文迪許的怪事多得說也說不完。
其實,這位“科學怪人”並不怪,他不過是不願意把心思用在生活瑣事上罷了。開文迪許把自己的一切都獻給了科學。他死後,人們找到他的許多遺著,發現其中不少具有重要的科學價值。
化學研究
卡文迪什在1766年發表了他的第一篇論文《論人工空氣》 “人工空氣”一詞為波義耳首創,用來指存在在某種物質中,通過化學反應可以釋放出來的氣體。如普利斯特里通過碳酸鹽與酸反應生成的二氧化碳。在文章中卡文迪什在嚴格保持溫度和壓強條件的前提下,對當時已知的各種氣體的物理性質,特別是密度進行了嚴謹而細緻的研究,這篇文章使他獲得英國皇家學會的科普利獎章。
卡文迪什於1781年採用鐵與稀硫酸反應而首先製得“可燃空氣”(即氫氣)他使用了排水集氣法並對產生的氣體進行了多步乾燥和純化處理。隨後他測定了它的密度,研究了它的性質。他使用燃素說來解釋,認為在酸和鐵的反應中,酸中的燃素被釋放出來,形成了純的燃素-“可燃空氣”。之後當他得知普里斯特利發現在空氣中存在“脫燃素氣體”(即氧氣),就將空氣和氫氣混合,用電火花引發反應,得出這樣的結果“在不斷的實驗之後,我發現可燃空氣可以消耗掉大約1/5的空氣,在反應容器上有水滴出現。”隨後卡文迪什繼續研究氫氣和氧氣反應時的體積比,得出了2.02:1的結論。對於氫氣在氧氣中燃燒可以生成水這一點的發現權,當時曾引起了爭論。因為普里斯特利,瓦特,卡文迪什都作過類似的實驗。1785年瓦特被選為皇家學會會員,爭論以當事人的和解而告終。
卡文迪什敏銳地注到了,生成的水中有少量的硝酸存在。他認為這是反套用的氧氣中含有新物質(主要是氮氣)的原因。1785年卡文迪什在氧氣和空氣混合物中引入電火花,使得空氣中的氧氣和氮氣化合,然後用氫氧化鈉溶液來吸收生成的氮氧化物,發現空氣中殘留下一小部分,大約 1/120,無法與氧氣反應生成化合物被氫氧化鈉吸收。經過幾百次的實驗和分析,他得出在今天看來都很精確的結論,空氣中有20.833 % 的體積是脫燃素空氣(現在測量值是氧氣占20.95%)和79.167 %的燃素空氣,在燃素空氣中有空氣總體積的1/120的不易和其他氣體反應的濁氣。一直到1894年瑞利和拉姆賽發現稀有氣體氬,才證實了卡文迪什的推測。在拉瓦錫提出氧化說,卡文迪什贊成氧化說的簡潔,認為這有利化學的發展,但也不願輕易放棄自己一直採用的燃素說,隨後他將自己的研究重點轉向了物理學領域。