西奧多·威廉·理查茲

西奧多·威廉·理查茲

西奧多·威廉·理查茲(Theodore William Richards,1868年1月31日-1928年4月2日,麻薩諸塞州劍橋),美國著名化學家,是美國第一個獲諾貝爾化學獎的人,他被譽為“測定原子量專家”。 理查茲不迷信權威,對以前的原子量提出質疑,他改進了測試方法,重新精確核定了60多種元素的原子量,並對鉛的同位素進行了研究。他除了在哈佛大學任教外,還兼任吉布斯(WalcottGibbs)研究所所長,曾兩次被選為美國化學會會長。他又是一個以善教著稱的教授,培養了許多有名物理化學家。

基本信息

人物生平

1868年1月31日,理查慈出生在費城一個美術家庭,從小愛畫畫,但更迷戀天文和化學。

1885年,去哈佛大學深造,在庫克(D·P·Cooke)指導下學習工作,去德國進修期間,受邁耶爾(V?Meyer)測有機物分子量的啟發,回哈佛後繼續進行原子量測定工作。

1888年,獲博士學位,是哈佛創立以來最年輕的博士。

1911年,獲法拉第獎章。

1912年,獲吉布斯獎章。

1913年,證實了同位素的存在,並進一步證實了放射性衰變理論。

1914年,因精確測定大量化學元素的原子量,而獲得諾貝爾化學獎。

1910年,獲戴維獎章。

1916年,獲富蘭克林獎章。

1928年的4月2日,理查茲在麻薩諸塞州劍橋與世長辭,享年60歲。 

學術研究

精確測定原子量

原子量是物理學和化學重要的基礎數據,從1803年道爾頓發表第一張原子量表起(以氫原子量為1),近兩個世紀以來,一代又一代的化學家為了更精確地測定原子量值進行了不懈的努力,其中以貝采里烏斯(1811-1826,以氧原子量為100)和斯塔(1860-1865,以氧原子量的1/16為基準)的工作最具代表性。他們以化學方法分析多種純鹽類的化學組成,測得某一元素的化合量,從而計算得出該元素的原子量。他們的工作分別代表了各自時代的精確水平。

在理查茲開始學術活動的時代,人們普遍認為原子量是元素的重要性質,既不能隨意改變其數值,也不依從時間與空間,它是宇宙原始開端的無聲證明,連元素周期律也是循原子量值的遞增而編排的。理查茲認為“某一元素所具有的許多性質中,原子量是最確切、最精密的。所以人們在試圖滿足發現有關事物的基本性質的更多知識的願望時,很自然要將原子量置於重要地位。”為此,他採用比前人更純淨的試劑和樣品,以儘可能減少實驗誤差;並以更精確的方法進行元素的原子量研究,把測試的精確度提高到新水平。

1913年,英國化學家索迪(Soddy,1877-1956)提出同位素假說。雷查茲系統研究了普通鉛及由鈾蛻變生成的鈾、鉛(206Pb)及其化合物的許多理化性質,又收集了來自鈾、釷等不同放射源蛻變生成的鉛(206Pb,208Pb),分別測定其原子量,得出這兩種化學性質相同的放射產物的原子量分別是206.02和207.94。這是Aston質譜儀發明(1919)前對同位素學說的最好的實驗證明。

在這項屬於純物質的精確化學分析的工作中,理查茲較多採用了以銀鹽沉澱待測元素的鹵化物求測其化合量的方法。如果將他的學生巴克斯特(G.P.Baxter,1876-1953)和霍尼希施米特(O.Hoenigschmid,1878-1945)後來的工作也包括在內,理查茲及哈佛學派共精確測定了55種元素的原子量。

他還對來自地球不同地區的銅、鋇、鈉和氯等元素的原子量進行了精確的研究,並比較了地球上及不同隕石中鐵、鎳、鈷的原子量,以啟示人們進一步認識宇宙物質的統一性。由於在精確測定原子量方面的重大成就,雷查茲獲1914年諾貝爾化學獎,成為獲此殊榮的第一位美國化學家。關於原子量研究這一課題,雷查茲在獲諾貝爾獎時的講演中說:“離完成並結束還很遠很遠,其未來展現出進一步探索的無盡前景……我們寄希望於更完善的研究手段和更深厚的化學知識,以使進一步的改進成為可能。” 

精密量熱學

理查茲是精密量熱學的先行學者,一生髮表熱化學論文約60篇。他先後研究過的課題有:不同濃度的鹽酸,氫溴酸,氫碘酸,硝酸和鋰、鈉、鉀、銫的硝酸鹽、氯化物、氫氧化物等多種電解質溶液的稀釋熱和比熱;鋰、鈉、鉀的氫氧化物被上述強酸在不同稀釋條件下中和時的中和熱(1907-1922);鋅、鋁、鎂、鈣、鐵等金屬在酸中的溶解熱(1922);以及水的汽化熱,汞齊的稀釋熱,金屬在汞中的溶解熱等等。經30年奮鬥,為熱化學提供了大量精確的數據。

1902-1904年間,通過在低溫下對10組電池反應的焓變(ΔH)和吉布斯自由能變化(ΔG)與溫度關係的研究,發現隨著溫度降低ΔG和ΔH之值越接近。他又從反應物與生成物間熱容量的差異著手解決這個問題,在溫度為18℃條件下對這些電池進行了研究,得出下式:dA/dT=-MdU/dT式中:A為亥姆霍茲自由能;U為內能;T為絕對溫度;M平均值為2。

在研究中,還得出這樣的推論:隨著溫度的降低,dA與dU的值相互接近,趨近絕對零度時,二者隨溫度的變化率也趨近於零。G.N.Lewis說:“做出的曲線非常接近後來被具體化為熱力學第三定律所概括的內容。”

電化學領域

理查茲在電化學領域所做的最值得稱道的工作是對法拉第電解定律(1833年提出)的精確驗證。他分別在不同溶液(硝酸銀水溶液,硝酸銀的硝酸鉀與硝酸鈉混合熔鹽溶液)中,在很大的溫差範圍區間(25℃-250℃)電解硝酸銀,精確地測定了銀的沉積量和電量。結果表明:法拉第電解定律確實是最精確、最普遍的自然規律之一。

理查茲從1895年在萊比錫考察時起就很重視對汞齊的研究。他認為從不發生電解質解離的汞溶液的研究中,可以得到無法從其他途逕取得的有關溶液的新知識。他對汞齊濃差電池電動勢的測量精確到10-6伏,並先後研究了鋅、鎘、鉈、銦、錫、銅、鈉汞齊電池的電動勢。 

獲得榮譽

理查慈對化學界的影響既深且遠,不少學術團體吸收他為榮譽成員;牛津、劍橋、曼徹斯特、布拉格等不少大學授予他名譽學位。

1910年獲戴維獎章。

1911年獲法拉第獎章。

1912年獲吉布斯獎章。

1914年諾貝爾化學獎。

1916年獲富蘭克林獎章。

1922年獲勒布蘭克·拉瓦錫獎章等多項表彰。

個人生活

幸福家庭理查茲有一個幸福的家庭,1896年他和一位哈佛大學教授的女兒結婚。他的夫人充分理解並全力支持他的事業,使他的家庭生活平靜而溫馨。他的三個子女中,長女是科南特教授的夫人,一個兒子繼續他的事業在大學任教職,最小的一個學習建築。

理查茲具有謙虛樸實、彬彬有禮、慷慨無私、幽默隨和等受人歡迎的品格,這些使他有巨大的人格力量並深受人們的愛戴,他的多方面興趣使他交遊廣泛,他以朋友的成就為最大快樂,朋友們時常憶及他的熱心幫助及他所具有的能在人們遇到困難的嚴峻時刻給人們以勇氣的特殊能力。

理查茲年幼時喜愛美術和音樂。在戶外運動中他喜歡遊艇活動,還有一段時間熱心打網球,並且是高爾夫球的愛好者,終生樂此不疲。

人物評價

理查茲是一位心靈手巧、實驗技術高超的實驗化學家。他的整個學術生涯都在努力更精確地測試如原子量、表面張力、能量變化、熱化學及電化學數據等基本自然常數及驗證某些自然規律,以求對自然奧秘的更深入了解。他認為自然界表現的某些不均勻、不規律的異常現象,就像一個裂縫,由這裡出發進行研究突破,就容易接近事物本質。

他對待課題 精益求精,在他發表的約300篇論文中,往往一而再,再而三地重新校驗前人(也包括自己)的結果,充分表現出他對科學事業不懈追求的精神。雷查茲在工作中總是持十分嚴謹的態度,每進行一項研究,他都要周密計畫,通盤考慮。對試劑樣品力求其純,對反應則力求完全,對測試的每一細節都給予細心的審視。所以他的研究活動通常都能進行得比較順利。

他在工作中做出了許多有針對性的發明,如:為確保灼燒過的待稱重物的乾燥而設計的裝瓶器和為測定少量鹵化銀含量而設計的濁度計(1895);測定液體壓縮率的壓縮計(1904);設計出簡便精確的銀電量計、校準砝碼的方法、重結晶時離心分離母液的方法等。他所設計的方法通常既精確又簡便,能方便地解決實用問題。

雷查茲把自己從事精密化學研究的經驗總結在《精密化學研究方法》一書中(1910)。他在書中簡明地指出從事精密研究的人應遵循的方法和應注意的事項,強調尊重實際的極端重要性,認為人們不應滿足於現有的試驗方法和科學理論;對實驗的每一步驟都應有問號,儘量避免每一種造成誤差的可能性;並且要耐心再耐心,只有經過堅持不懈的努力才能取得最終的成果。

盤點美國知名科學家

古拉斯·尼葛洛龐帝
傑夫·霍金
艾賽亞·鮑曼
塞西莉亞·佩恩-加波施金
阿瓦德斯·特凡尼安
喬治·華盛頓·卡弗
威廉·亨利·皮克林
道格拉斯·麥克羅伊
艾倫·J·巴德
約翰·馬伯格
喬爾·梅特卡夫
W·E·莫爾納爾
愛德華·諾頓·勞侖次
理察·斯莫利
羅伯·雷頓
匠白光
希伯·柯蒂
吉爾伯特·牛頓·路易士
羅歇·吉耶曼
保羅·勞特伯
威廉·莫里斯·戴維斯
K·C·尼古勞
毛昭憲
保羅·卡拉斯
佛瑞德·布魯克斯
赫爾曼·約瑟夫·馬勒
翰·繆爾
赫伯特·豪普特曼
詹姆斯·尼古拉·格雷
卡羅琳·舒梅克
約翰·道布森
邵正元
阿弗雷德·赫希
文森特·迪維尼奧
羅伯特·柯爾
約翰·巴科斯
沃爾特·阿爾瓦雷茨
吉姆·卡吉雅
丹尼爾·卡爾頓·蓋杜謝
彼得·舒爾茨
賀拉斯·帕內爾·塔特爾
基普·索恩
貝拉·巴納錫
乍德·特魯希略
安德魯·沙利
喬治·瑪麗·塞爾
布萊恩·施密特
詹姆斯·B·薩姆納
凱文·格蘭納達
路易斯·斯威夫特
阿蘭·麥克萊德·科馬克
維斯托·斯里弗
奧托·斯特魯維
陳品山
阿爾伯特·班傑明·普雷
約翰·彭伯頓
查爾斯·佩德森
麥可·斯通布雷克
亞當·里斯
約翰·丹尼爾·克勞斯
伊莉莎白·羅默爾
亨利·諾利斯·羅素
查爾斯·狄龍·珀賴因
拉斯·昂薩格
約翰·霍華德·諾思羅普
尤金·派克
羅伯特·S·馬利肯
賽斯·尼克爾森
孟懷縈
埃德溫·麥克米倫
約書亞·布洛克
威廉·利普斯科姆
法蘭斯·萊文沃思
潘文淵
諾曼·艾布拉姆森
亨麗愛塔·勒維特
丹尼爾·柯克伍德
威廉·斯坦迪什·諾爾斯
查爾斯·科瓦爾
法蘭克·迪普勒
傑爾姆·卡爾
愛德華·卡爾文·肯德爾
羅伯特·赫爾曼
霍爾登·凱弗·哈特蘭
馬中佩
埃德溫·克雷布斯
里卡爾多·賈科尼
詹姆斯·弗格森
雷蒙德·史密斯·杜根
保羅·莫卡派喬斯
羅伯特·修奇
埃德溫·福斯特·柯丁頓
賽斯·卡羅·錢德勒
詹姆斯·克里斯蒂
安妮·坎農
威廉·羅伯特·布魯克斯
黃桑希蘭
葉乃裳
約翰·富蘭克林·恩德斯
約翰·貝內特·芬恩
喬治·邦德
拉爾夫·阿爾菲
喬治·阿貝爾
沃爾特·亞當斯
范·雅各布森
威廉·亨利·霍爾姆斯
赫伯特·亨利·道
阿爾文·溫伯格
羅德·霍夫曼
羅伯特·夏皮羅
約瑟夫·德西蒙尼
竇維廉
查爾斯·奧弗伯格
查爾斯·利伯
傑瑞·馬奇
托馬斯·米基利·梅勒
巴里·特羅斯特
尤金·賓漢
約翰·軒尼詩
塞繆爾·丹尼謝夫斯基
哈里·格雷
梅爾文·卡爾文
赫伯特·布朗
史丹利·羅斯特·本尼迪
馬克斯·列夫琴
喬治·沃爾德
拉瑞·克倫普爾
阿爾佛雷德·艾侯
西奧多·周
喬治·亨利·彼得斯
史蒂文·沃格特
查爾斯·薩克爾
克萊德·湯博
安德魯·斯圖爾特·塔能
艾倫·桑德奇
馬丁·史瓦西
萊曼·史匹哲
大衛·史提芬遜
哈羅·沙普利
古斯塔夫·所羅門
薇拉·魯賓
斯坦利·科恩
大衛·拉比諾維茨
賈德·戴蒙
愛德華·查爾斯·皮克林
克里斯蒂安·亨利·弗里
魯道夫·閔可夫斯基
法蘭克·穆勒
傑佛瑞·馬西
弗雷德里克·查爾斯·倫
傑夫·拉斯金
塞繆爾·蘭利
羅伯特·科什納
布萊德·確斯
歐文·羅斯
馬丁·紐維爾
愛德溫·哈勃
喬治·埃勒里·海耳
羅斯貝
馬文·閔斯基
亨利·德雷伯
米高·E·布朗
愛德華·愛默生·巴納德
芭芭拉·利斯科夫
葛麗絲·霍普
查理斯·艾博特
約翰·威斯利·鮑威爾
彼得·秀爾
尤利烏斯·紐蘭德
克日什托夫·馬蒂亞謝夫
喬治·懷特塞茲
常瑞華
王瑞駪
肯尼斯·艾佛森
詹姆斯·高斯林
格羅特·雷伯
巴里·夏普萊斯
威廉·巴頓·羅傑斯
菲利普·肖瓦特·亨奇
胡流源
張可昭
艾德文·卡特姆
弗蘭克·舍伍德·羅蘭
朱有花
弗拉迪米爾·普雷洛格
馬克斯·德爾布呂克
李中漢
菲巴斯·利文
威拉得·利比
馬丁·卡普拉斯
達德利·赫施巴赫
法蘭·艾倫
歐文·蘭米爾
羅納托·杜爾貝科
羅伯特·格拉布
維農·德沃夏克
威廉·吉奧克
克利夫蘭·阿貝
保羅·弗洛里
尤金·舒梅克
華萊士·卡羅瑟斯
馬克·維瑟
卡爾·斐迪南·科里
蘭迪·波許
倫納德·阿德曼
斯蒂夫·沃茲尼亞克
小羅伯特·伯納姆
弗里茨·茲威基
徐遐生
彼得·阿格雷
黎頓郝斯
阿諾·彭齊亞斯
王贛駿
肯·湯普遜
理察·卡普
阿薩夫·霍爾
羅伯特·弗洛伊德
法蘭克·德雷克
德克·布勞威爾
威廉·邦德
約翰·霍蘭德
琳·康維
詹姆斯·范·艾倫
亨利·陶布
文頓·瑟夫
格倫·西奧多·西博格
理察·施羅克
斯圖亞特·L·施萊伯
溫德爾·梅雷迪思·斯坦
安東尼奧·穆齊
約翰·麥卡錫
哈里森·施密特
哈里·哈蒙德·赫斯
理察·赫克
查爾斯·馬丁·霍爾
約西亞·威拉德·吉布斯
蘇珊·霍克菲爾德
亨利·艾林
艾倫·紐厄爾
羅伯特·梅特卡夫
約瑟·亨利
丹尼斯·里奇
帕西瓦爾·羅威爾
艾倫·佩利
高德納
喬治·伽莫夫
約翰·繆爾
史提芬·古克
布萊姆·科恩
下村修
謝爾蓋·布林
郭曉嵐
艾倫·麥克德爾米德
艾倫·黑格
安娜·菲舍爾
羅德里克·麥金農
卡爾·薩根
傑拉德·柯伊伯
卡爾·央斯基
羅伯特·伯恩斯·伍德沃
哈羅德·克萊頓·尤里
西奧多·威廉·理查茲
萊納斯·鮑林
克勞德·香農
利蘭·哈特韋爾
赫伯特·西蒙
奧利弗·史密斯
班傑明·富蘭克林
諾姆·喬姆斯基
理察·阿克塞爾

化學大師

化學是在原子和分子水平上研究物質的組成,結構,性質以及變化規律的科學。化學領域大師級人物的突出成果和貢獻推動社會經濟發展和促進人類文明發展的歷史。對於社會的可持續發展、對於人類文明的發展起到了十分重要的作用,與人類文明發展、進步密切相關。化學大師是在化學領域或化學某一領域有過突出貢獻或者巨大貢獻的人物。
白川英樹| 福井謙一| 阿道夫·馮·貝耶爾| 阿佛加德羅| 阿列克薩得爾·米哈依洛| 歐根·埃利希| 埃米爾·費雪| 奧斯特瓦爾德 | 永斯·雅各布·貝采利烏斯| 羅怕特·威廉·本生 | 弗雷德里克·索迪| 耿信篤| 哈羅德·克萊頓·尤里| 漢弗萊·戴維| 亨利·莫斯萊| 亨利·莫瓦桑| 卡爾·威爾海姆·舍勒| 卡爾·肖萊馬| 斯坦尼斯勞·康尼查羅| 路易·尼克拉·沃克蘭| 馬塞蘭·貝特羅 | 米哈伊爾·羅蒙諾索夫 | 斯萬特·奧古斯特·阿累| 威廉·拉姆塞| 維克多·格林尼亞| 雅可比·亨利克·范霍夫| 約瑟夫·路易斯·蓋·呂| 約瑟夫·普利斯特| 西奧多·威廉·理查茲| 雅科比·貝采里烏斯

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們