約瑟夫·普裏斯特利是英國化學家,人稱“氣體化學之父”,他因為發現氧而在化學史上占據重要一席之位,在英國,至今還立有他的全身塑像。奇怪的是,約瑟夫·普裏斯特利本是英國人,但是以他名字命名的普裏斯特利獎章現在卻成了美國化學界最高榮譽。這是怎麽一回事呢?說起來,這背後還有一段神奇的故事呢。
氣體化學之父
約瑟夫·普早斯特利1733年3月13日出生在英國約瑟夫·普裏斯特利利茲,因為家境困難,普裏斯特利從小由親戚撫養,直至長大成人。長大後的普裏斯特利進入神學院學習,畢業後,他成了一位牧師。不過,在工作之餘,化學成為他的業餘愛好,他迷上了化學。
普裏斯特利非常勤奮好學,他一生在化學、電學、自然哲學、神學等方麵都有很多著作。他寫了許多自以為得意的神學著作,然而使他名垂千古的卻是他的科學著作。1764年,他31歲,便寫成了《電學史》。這在當時是一部很有名的著作,由於這部書的出版,1766年他當選為英國皇家學會會員。後來,普裏斯特利又寫成了另一部科學著作《光學史》。這本書也成為18世紀後期的一本科學名著。
當然,他在科學上的最大成就,是在化學研究上。那時候,普裏斯特利在利茲一方麵擔任牧師,一方麵開始從事化學的研究工作。慢慢地,他對氣體的研究開始顯露出超人的本領。他利用製得的氫氣,研究該氣體對各種金屬氧化物的作用。同時,普裏斯特利還將木炭放置在密閉的容器中燃燒,發現能使五分之一的空氣變成碳酸氣,用石灰水吸收後,剩下的氣體不助燃也不助呼吸。由於他虔信當時科學界盛行一時的燃素說,因此把這種剩下來的氣體隨意叫成“被燃素飽和了的空氣”。而實際上,他是用木炭燃燒和堿液吸收的方法,除去空氣中的氧和碳酸氣,製得了氮氣,這在當時是一個重大的發現。此外,他發現了氧化氮,並用於空氣的分析上。還發現或研究了氯化氧、氨氣、二氧化碳、氧化二氮、氧氣等多種氣體。1766年,他的《幾種氣體的實驗和觀察》三卷本書出版,該書詳細敘述各種氣體的製備或性質。由於他對氣體研究的卓著成就,所以他被稱為“氣體化學之父”。
最有趣的爭吵
1774年的一天,普裏斯特利把氧化汞放在玻璃皿中,用聚光鏡加熱,發現它很快就分解出氣體來。他原以為放出的是空氣,於是利用集氣法收集產生的氣體,並對這種未知的氣體進行研究,發現該氣體能使蠟燭燃燒更旺,呼吸它能讓人感到十分輕鬆舒暢。這實際上就是氧氣,普裏斯特利製得了氧氣,這可是有史以來第一人!他還用實驗證明了氧氣有助燃和助呼吸的性質。
令人可惜的是,由於普裏斯特利是個頑固的燃素說信徒,一直認為空氣是單一的氣體,所以他仍然把這種製得的新氣體叫“脫燃素空氣”,認為其性質與前麵發現的“被燃素飽和的空氣”(氮氣)差別隻在於燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年,他到歐洲參觀旅行,在巴黎,他碰到了著名科學家拉瓦錫,兩位科學巨匠談得非常投機,彼此交換了好多關於化學方麵的想法,普裏斯特利順便也把用聚光鏡使氧化汞分解的試驗告訴了拉瓦錫。這一次談話,讓拉瓦錫得益匪淺。等普裏斯特利走後,拉瓦錫忍不住著手重複起普裏斯特利有關氧的試驗,並與大量精確的實驗材料聯係起來,進行科學的分析判斷,提出了燃燒與氧化學說,從而徹底揭示了燃燒和空氣的真實麵目。
這樣過了將近十年,到了1783年,拉瓦錫的燃燒與氧化學說已普遍被人們認為是正確的時候,原本最先發現氧氣的普裏斯特利反而一直反對氧化學說,他拒不接受拉瓦錫的解釋,仍然堅持自己錯誤的燃素說,並且寫了許多文章反對拉瓦錫的見解。這在化學史上是非常有趣的一幕,是呀,一位發現氧氣的人,反而成為反對氧化學說的人。盡管如此,但普裏斯特利所發現的氧氣,是後來化學蓬勃發展的一個重要因素,因此各國化學家至今都還很尊敬普裏斯特利。
1791年,由於普裏斯特利同情法國大革命,作了好幾次為大革命的宣傳講演,因而受到一些人的迫害,家被抄,圖書及實驗設備都被人用火燒了個精光。他隻好隻身逃出,躲避在倫敦,但倫敦也難於久居。1794年,61歲的他不得不移居美國,在美國繼續從事科學研究,1804年,他不幸病故。
也正因為這一段經曆,英、美兩國人民都十分尊敬他,在英國他的家鄉,立有他的全身塑像。在美國,他住過的房子現在已建成紀念館,以他的名字命名的普裏斯特利獎章也成為美國化學界的最高榮譽。