盖-吕萨克 （1778～1850）

Gay-Lussac，JosephLouis

法国化学家。1778年12月6日生于圣莱奥纳尔，1850年5月9日卒于巴黎。1797年入巴黎综合工科学校学习 。1800年毕业，法国化学家C.-L.贝托莱请他到他的私人实验室当助手。1802年他任巴黎综合工科学校的辅导教师，后任化学教授。1806年当选为法国科学院院士。1809年任索邦大学物理学教授。1832年任法国自然历史博物馆化学教授。

盖-吕萨克1805年研究空气的成分。在一次实验中他证实：水可以用氧气和氢气按体积1∶2的比例制取。1808年他证明，体积的一定比例关系不仅在参加反应的气体中存在，而且在反应物与生成物之间也存在。1809年12月31日盖-吕萨克发表了他发现的气体化合体积定律（盖-吕萨克定律），在化学原子分子学说的发展历史上起了重要作用。他1802年发现了气体热膨胀定律。1813年为碘命名。1815年发现氰，并弄清它作为一个有机基团的性质。1827年提出建造硫酸废气吸收塔，直至1842年才被应用，称为盖-吕萨克塔。

勇敢无畏的科学探险者

盖·吕萨克1778年12月6日生于法国利摩日地区的圣·雷奥纳尔镇。他生活的时代，炼金术的教条还对化学起巨大影响，盖·吕萨克以勇敢无畏的科学精神，奋力探索，使人们摆脱了许多错误看法，推动了化学的进一步发展。

盖·吕萨克首先发现了气体化合体积定律，又发明了碱金属钾、钠等的新制备方法，继而发现了硼、碘等新元素，在化学上取得了巨大成就。由于盖·吕萨克的杰出成就，法国成了当时最大的科学中心。

老师，是您错了

两位化学家正在进行一场激烈的学术争论。

“既然我们谁也说服不了谁，那就让实验事实说话吧。”贝托雷对普鲁斯特说。

“应该如此”。普鲁斯特回答。

贝托雷回到他的实验室，看见他的助手盖·吕萨克正疲倦地坐在椅子上。

“怎么样，我让你实验的结果出来了吗?”贝托雷亲切地问。

“出来了。”盖·吕萨克抖擞精神站了起来。

“拿给我看!”

“但是，老师，”盖·吕萨克犹豫了一下，还是说道，“是您错了”。

“哦?”贝托雷皱起了眉头，接过实验报告，看了起来，脸上显出深深地失望。

但是，对于大科学家来说，真理比自尊心更可贵，贝托雷看完盖·吕萨克反复实验做出的报告后，脸上露出了微笑，他站起来，用手拍拍这位助手的肩膀，说道：“我为您感到自豪，像您这样有才能的人，没有理由让您当助手，哪怕是给最伟大的科学家当助手，您的眼睛能发现真理，能洞察人们所不知的奥秘，而这一点却不是每一个人都能作到的。您应该独立地进行工作，从今天起，您可以进行您认为必要的任何实验。如果您愿意的话，请留在我的实验室里工作吧，如果有一天，我能自称是像您这样的研究家的导师的话，将十分高兴。祝您幸福，盖·吕萨克。”

贝托雷走了，他连自己的失败也忘了，因为他非常高兴地看到：世界上又出现了一位伟大的化学家!法国将为有这样一位骄子而自豪!

升空探索

1804年8月2日，天气晴朗而炎热，万里无云，没有一丝微风。人们往巨大的气球里填充着氢气，用树脂浸过的密织绸布在阳光下闪闪发光。

为了研究大气现象和地磁现象的有关问题，盖·吕萨克和他的好友，另一位科学家比奥决定要升到高空去采集样品了。

气球逐渐膨胀起来，几个小时后，气球离开了地面，平稳地上升。

盖·吕萨克和比奥坐在圆形吊篮里。“一路平安!”贝托雷教授高声地为他们送行。

“祝你们成功!”另一位教授布里松也跟着大声祝贺。但很快，他的声音被聚集在一起的教授、科学工作者和大学生们的欢呼声淹没了。

这真是罕见的场面，气球越升越高，孩子们高声欢叫着。

送行的人群逐渐消失在他们下面无边无际的深渊中。“咱们开始工作吧，”比奥说道。

“我正在观察磁针的偏差。”

“我们升起多高了?”

“距海平面5800米。”

“我觉得耳朵很疼，头晕。”

高空反应使比奥的状况越来越不好，最后，他们勉强采集了一些空气样品，不得不着陆了。

这两位勇敢的研究家忘我升空的消息引起了极强烈的反应，到处都在谈论着这两位航行家，当人们第一次飞行的谈论还没有平息时，盖·吕萨克就已决定再次进行升空试验了。

一个半月以后，他单身进行了第二次升空探索。为了减轻负荷，提高升空高度，他尽量轻装。当气球升至7016米时，他毅然把坐着的椅子等随身物件仍了下来，使气球继续上升。 正在田间劳作的人们看到天上纷纷落下许多东西，还以为是出现了妖怪呢。

盖·吕萨克创造了当时世界上乘气球升空的最高记录。两次探测的空气样品证明，在高空领域，地磁强度是恒定不变的，空气的成分也基本相同，只有氧气的含量随着高度而减少。

征服钾和钠

英国人戴维用电流成功地分解了氢氧化钾和氢氧化钠，制得了两种新的金属。它们像蜡一样柔软，并能漂浮在水面，与水发生激烈反应，冒出火焰。

法国科学院为此授予戴维一枚勋章。同时也给本国的科学家提出任务：提炼出这两种金属，任务最终交给了盖·吕萨克和另一位年轻科学家泰纳。在工业学校下面腾出两大间房，制作了大功率的电池组，一切就绪，盖·吕萨克和泰纳开始工作了。

泰纳从炉子上拿下坩埚，熔化的苛性钾在坩埚里闪闪发光，泰纳小心地把溶液倒入安有电极的容器里，盖·吕萨克点着灯，然后接上电源，电极周围立刻出现很多小的气泡。这表明反应开始了。

“我觉得，分离钾进行得很慢。”泰纳一面观察着反应过程，一面说道。

“需要算出来一个小时能析出多少钾，然后算出生产率是多少。”盖·吕萨克答道。

“数量不会大的。”

“这种方法看来不行。这样制得钾会比金子还要贵一倍!”

“应该探索出一个花费较少的方法。”

“是不是改用化学上常用的盐类?”盖·吕萨克若有所思。

他们改用了另一种方法，把带铁屑的苛性钾和苛性钠放进封闭容器里加热，这种方法比以前好多了，可以制备出大量的金属钾和金属钠。但是，这个方法很危险，有几次发生了猛烈爆炸，这两位科学家差点因此丧命。

虽然如此，这两位年轻的科学家并未停止工作，他们陆续制备了大量的钾和钠，可以随便用来进行各项实验了。

“钾是化学反应能力特别强的元素，它能从化合物中置换出许多元素，能不能利用钾提取硼酸中所含有的元素呢?”盖·吕萨克对泰纳说。

“这个建议很高明。”泰纳高兴地说道，“如果把硼酸加热必定得到氧化物，但是，目前谁也不能把含在氧化物里的那个元素提取出来。”

他们决定试一试。

他们把硼酸加热，得到了硼酸的晶体，把晶体研碎之后，放入瓷坩埚中。再从矿物油(钾必须贮存在矿物油中)中取出一块钾，仔细撩净，然后用刀子切成极小的块，也放入瓷坩埚中。把盖子盖紧，就开始加热。激烈的反应开始了，淡黄绿色的火苗呼呼地从坩埚和坩埚盖之间的缝隙中冒出来，几分钟后，坩埚和坩埚盖被烧得通红。

反应结束后，盖·吕萨克小心地揭下坩埚盖，坩埚里满是深褐色的粉末。他们开始对这种粉末进行分析，几个星期后，他们确定它是一种新的物质——一种新元素。他们把它叫做硼。

揭示原形

1809年，盖·吕萨克同时被任命为工业学校化学教授和索尔蓬纳的物理学教授，但是，他仍然和泰纳一起搞实验工作，他们决定测定金属钾中氢和钾的数量比，以及金属钠中氢和钠的数量比。

因为，在当时，这两种金属都被认为是氢的化合物，原因是这两个金属在酸中溶解时均能放出氢气。

他们的实验是这样的，将纯净的氧气充满圆柱形的筒里，然后拿一块称过重量的钾或钠放进去，再点燃氧气。当氧气烧完后，由于金属中氢和氧的作用，将会生成水，把水干燥以后，收集起来，就能测出水的数量，进而测出氢的含量。但是奇怪，实验做完了。居然一滴水也没有。

“真是不可思议，难道是我们错了?”

他们又重复了一次实验，结果依然没有生成水。

“也许整套装置没很好地吹净?”

又换了一套装置，一次，两次……十次实验做完了，结果仍然一样。

“那就只好看看生成的氧化物究竟发生了什么变化吧。”

对氧化物的分析表明：其中也不含有一点水份。

这个观察结果成为以后许多重大的新发现的起点，那种关于金属的错误认识被抛弃了。钾和钠的原形被揭示出来了，新的认识也由此建立。

和戴维竞赛

1811年，法国人库特瓦在从海草灰中制取钾盐的过程中，发现了一种未知的新物质，库特瓦成功地分离出这种物质，并把它交给化学家克莱曼和德索尔母进行研究，但这位化学家没有发表任何研究成果，就把这种新物质交给了英国化学家戴维。

盖·吕萨克得知这个消息后，非常着急，他对克莱曼说：“你们太轻率了，法国人可以研究出这种新物质，可你们把它交给了一个英国人，这回戴维将会发现这个新元素，为他的祖国挣得荣誉。”

为了为自己的祖国争光，盖·吕萨克决心要和戴维比赛一下，他从库特瓦那里取回了偶尔留下的一点那种新物质，开始了夜以继日的研究。

几天以后，盖·吕萨克成功地得到了这种纯净的元素。一些小小的鳞片般的东西，像金属一样闪闪发亮，加热时它们很快便蒸发，沉甸甸的深紫色的蒸气充满了烧瓶。

“我们把这种元素叫做碘吧。”盖·吕萨克自豪地看着这些紫色的精灵，碘(iode)的意思是紫罗兰。

不久，戴维的研究报告也发表了，他们的竞争促进了科学的发展。盖·吕萨克也实现了为国争光的宏愿。

“盖·吕萨克塔”

盖·吕萨克在化学和物理学各个领域里富有成果的工作，受到欧洲科学的公认，1829年他当选为彼得堡科学院名誉院士。

就在这个时候，一些生产硫酸的工厂主向盖·吕萨克提出了请求。为了把二氧化硫氧化为三氧化硫，在含有二氧化硫的空气中加入二氧化氮，就会生成三氧化硫和一氧化氮。用水把三氧化硫吸收后，剩余的气体通过高大的烟囱排到大气中去，但是，当这些气体和空气混合在一起时，其中的一氧化氮立即就转变为二氧化氮。二氧化氮是有毒的棕褐色气体，这种棕褐色烟雾从烟囱里冒出，不仅毒害着周围的生物，而且也毒害着工厂里的工作人员，硫酸工厂附近的植物全部被毒死。这些硫酸厂就像在荒漠上的一座座凶险恶毒的火山，永不停息地升腾着毒性的烟团。必须采取紧急措施解决这个问题。

盖·吕萨克投入了紧急的研究之中。他查明，氮的几种氧化物能镕解在硫酸里，他将这种溶液叫做含硝硫酸，它是没毒的。

“不要让这种废气从烟囱中排出，”盖·吕萨克对厂主解释道：“应当设法化废为利。为此，要建造一座吸收塔，塔高10—15米，塔内有耐酸的材料作衬里，废气从塔的底部进入，将硫酸从塔的上部喷淋下来，当氮的氧化物遇到硫酸时便和它化合，成为含硝硫酸，含硝硫酸向下流去，可以收集起来重新利用，而排向大气的就只有无毒的气体。”

1840年，盖·吕萨克的想法在实践中被采用，在生产硫酸的工厂里出现了吸收塔，这种塔至今仍然被称作“盖·吕萨克塔”。

长期的繁忙和危险的工作，潮湿的实验室使他身患严重的关节炎，身体状况日益恶化，但他顽强地同病魔斗争，坚持研究工作，1850年5月9日，这位著名的化学家在巴黎逝世。