羅怕特·威廉·本生

羅怕特·威廉·本生

羅怕特·威廉·本生(RobertWilhelmBunsen1811一1899 ),1811年3月31日出生於在德國的哥廷根,畢業於哥丁根大學,博士學位,光譜分析法的發明者。代表作品有《氣體測量方法》、《光譜化學分析》、《火焰反應》。

基本信息

羅怕特·威廉·本生羅怕特·威廉·本生
羅怕特·威廉·本生德國化學家本生,父親是哥丁根大學圖書館長。在歐洲各地遊學,並在蓋·呂薩克的實驗室里工作了一段時間。回國後,先後在哥丁根大學和馬爾堡大學任教。1838年成為教授。1852年起在海德爾堡大學任化學教授,直到1889年退休。1853年當選為法國科學院通訊院士。1858年被選為倫敦皇家學會的會員。1899年8月16日逝世。

本生簡歷

羅怕特·威廉·本生本生和基爾霍夫
本生1812年出生於德國的哥廷根,是四個兄弟中最年輕的一個。中學畢業後在哥廷根大學讀化學。19歲獲得博士學位,從1830年到1833年他週遊西歐。在這段時間裡他在吉森結識了弗里德里希·費迪南·龍格尤斯圖斯·馮·李比希,在波恩結識了亞歷山大·米切利希

哥廷根

回到德國後他在哥廷根大學任教,他開始試驗研究砷酸的金屬鹽的可溶性。他的發現導致了至今仍在使用的用氫氧化鐵作為砷中毒的解毒藥的辦法。

卡塞爾

1836年本生繼弗里德里希·維勒赴卡塞爾,他在那裡任教兩年後赴馬爾堡大學聘請任教。他的工作為他很快帶來了新的名聲,但他自己幾乎死於砷中毒。在一次試驗中一個試驗瓶爆裂,一塊玻璃屑飛入他的一個眼珠,導致他一眼失明。1841年本生髮明了碳電極。這樣的碳電極可以在威廉·羅泊特·格魯夫發明的電池中取代昂貴的鉑電極。

海德堡

1852年本生赴海德堡繼任列奧波德·格麥林的教授位。他使用硝酸成功地利用電解的方法獲得了純的金屬如鉻、鎂、鋁、錳、鈉、鋇、鈣和鋰。他與亨利·羅斯科合作多年來研究使用氫和氯來製作鹽酸的問題。

1859年本生中斷了與羅斯科的合作開始與古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫研究加熱的金屬的放射光譜。通過光譜分析人們可以在火焰中觀測化學物質的典型的譜線。為此本生完善了專門的法拉第發明的汽燈,後來這種汽燈被稱為本生燈。

1860年/61年本生和基爾霍夫在一個泉水中發現了銫和銣。通過他們的研究人們才能夠解釋太陽光譜中的夫琅和費線,這是現代天文學的一個重要基礎。

2004年本生的助手為他做試驗和教課寫下的筆記被發現,那位助手的一個後代(現在加利福尼亞州任教授)將這些筆記送給了海德堡大學。

晚年

本生78歲退休後開始研究他一直作為愛好的地理學。1899年在德國海德堡逝世。

生平事跡

羅怕特·威廉·本生光譜學
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,固而使他有可能在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。
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熱電堆等實驗儀器。

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。
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。

科學研究

羅怕特·威廉·本生環境光化學

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鄉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。他甚至提煉出等稀土元素,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°C一26°C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25X1021立方米的氫氣和氯氣混和轉化為氯化氫所需要的能量。

本生燈

羅怕特·威廉·本生本生燈

本生燈的發明是在1855年,是在本生來到海德堡不久,當時海德堡大學正在新建化學實驗室。在此以前,這座城市已經開始供應煤氣,本生感到很幸運,於是就開始考慮在新建的實驗室里能夠用上合適的煤氣燈的問題。這種燈應該具有小型、簡便、溫度高、火焰無色無光等優點,而且當煤氣量大時火焰不跳動,量少時又不熄滅,火焰沒有縮回倒燃的危險。應當努力滿足這些條件。在經過多次失敗之後,終於制出了像現在使用那樣的煤氣燈。現在我們都很習慣了,似乎忘記了它的來之不易。在實驗室工作的人們應當時常把它拆解開,仔細檢點,對其發明者應該表示敬意。本生燈像是由本生新鍛造出來的一把名劍,佩帶著它的名將將會有更為驚人之藝,在戰鬥中將能建立更多的功勳。

本生進一步對這種燈的火焰結構和各部位的性質,進行了分析和研究,測定了它的溫度(最高達2300度),並對各部位的用途做出了說明。自從貝采里烏斯以來,一直被認為是化學分析上重要器具之一的吹管,可以認為是已經被淘汰了。因為利用這種本生燈能夠輕易地得到氧化焰或還原焰。另外,用這種煤氣燈可以測定各種金屬或鹽類的熔點和揮發速度。而且如果把不揮發性的耐熱物質在火焰的高溫部位進行強熱時則能得到強光。由此,人們能夠開始預測到照明工業將會出現一個巨大發展。

本生燈的溫度可達230O°C,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,在本生燈上的燒時,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。本生在他發明的燈上的燒過各種化學物質,他發現,鉀鹽的 燒時為紫色,鈉鹽黃色,鋸鹽洋紅色,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,只要辨別一下它們的燒時的焰色,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。

羅怕特·威廉·本生氣體分析儀
1859年,本生和物理學家基爾霍未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,本生在接物鏡一邊的燒各種化學物質,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。
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年德國化學家賴希李希特也是用光譜法發現了新元素,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。
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。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;18842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。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。
羅怕特·威廉·本生電解製法
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。

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,也能套用於照像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、鈰、鑭、釹、(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。

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。在其它的新電池發明以前,這是最《地球化學》。

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。”

淡漠榮譽

羅怕特·威廉·本生焰色分析
本生在化學上建樹極多。他還研究過火山、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,他創造了用萃取的辦法分離鈀、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。
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。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。
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。”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。”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。”
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”。

突出貢獻

羅怕特·威廉·本生火焰反應
本生是一個不太重視理論的技藝高超的實驗家。他在55年的教學和研究生涯中取得多方面的成就。1837年研究有機砷化合物,證實新鮮氫氧化鐵可解砷毒;1846年制定了氣體分析的準確方法;還發展了碘定量法;發現了鐵氰化銨和氯化銨的復鹽;測定了鐵氰化銨和鐵氰化鉀的組成和結晶;由鈉和鋁的熔融氯化物製備出鈉和鋁;研製出分離鈀、銥、釕和銠的方法;用電解法製備鎂和鈰等。
本生最突出的貢獻是光譜學。1859年同基爾霍夫一起研究光譜學,發現每種元素都有其特徵發射光譜,從而發明了光譜分析法,並於1860-1861年從礦泉水中先後發現了銫和銣兩種元素。主要著作有:《氣體測量方法》、《光譜化學分析》、《火焰反應》等。他發明了許多化學儀器,如本生電池、油斑光度計、本生燈、吸收比色計、濾泵、冰量熱計等。

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”。

相關詞條

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