盖·吕萨克

盖·吕萨克（1778.12.6—1850.5.9），法国物理学家、化学家，法国科学院院士。

他出生在法国利摩日地区的圣·雷奥纳尔镇，父亲是当地的检察官，家境比较富裕。盖·吕萨克在家乡受初等教育后，就进入巴黎工业学校学习。他热爱化学专业和实验技术，深得该校著名化学家贝托雷的赏识。1800年毕业后，当上了贝托雷的助手。当时贝托雷正在同化学家普罗斯争论有关定比定律问题。定比定律是普罗斯1799年提出来的，他认为，“两种或两种以上的元素相互化合成某一化合物时，其重量之比例是天然一定的，人力不能增减”。贝托雷对此结论坚决反对，要求盖·吕萨克通过实验来论证自己的观点。盖·吕萨克经过反复实验和分析研究，于1802年证明各种不同的气体随温度的升高都是以相同的数量膨胀的。查理比他早几年也作出了同样的发现，但他没有公布于众，因此这一现象往往被称作盖·吕萨克定律。这是一个极为重要的发现，阿伏伽德罗在10年后用它来表达他那个长期以来被人忽视的假说，那就是：在相同温度下各种不同气体含有相同粒子数。

在当时，英国是欧洲列强中继续打算摧垮拿破仑的先锋。英国也是在化学上取得惊人进展的中心，这些进展是戴维的功劳，他在1807年和1808年利用电的作用分离出许多新的元素。在法国革命的兴起中，政府的民族主义变得相当强烈，他们有意识地打算利用科学来提高国家的威望。拿破仑为盖·吕萨克和他的旧友、同事泰纳尔提供了资金，以建造一个大型电池，作为一个巨大的电源，以便使法国可以填补上“元素空白点”。这个电池被证明是不必要的。后来盖·吕萨克和泰纳尔利用戴维自己制出的一种元素钾，在不用电的情况下从事填补元素空白的工作。他们用钾来处理氧化硼时得到了硼，这是首次获得的元素形态的硼。1808年6月21日他们宣布了这项成果。戴维比他们晚九天，他是在6月30日宣称他独立地分离出硼。拿破仑取得了科学上的胜利，而盖·吕萨克被任命为索邦大学的物理教授，他任教授职一直到1832年。后来盖·吕萨克进一步作出了许多更重要的发现。

1809年，他发现几种气体形成化合物时，它们是按体积比化合的，而此体积比可以表示为很小的整数比。例如2份的氢同1份的氧化合成水，1份的氢同1份的氯化合成氯化氢，3份的氢同1份的氮化合成氨。这个按体积比的化合（也是定经定律的一种形式——译注）被研究出来，这项成果中包括有多才多艺的洪堡的帮助。在化合物中的元素体积间的这种关系可以卓有成效地用来测定原子量，白则里就是这样做的。然而，道尔顿拒绝接受盖·吕萨克的成果，他坚持认为盖·吕萨克测出的原子量仍然是错误的。阿伏伽德罗假说被用来解释盖·吕萨克定律，但是这一定律仍然被忽视达半个世纪之久。以后盖·吕萨克对各种氰化物进行了一列的研究，最后得出的结论证明了氢氰酸或氰化氢不含有氧。

这项研究终于证明酸是可以不含有氧的，而且至少证实了拉瓦锡在这方面是错误的（据此，人们得出的结论是：氢是酸中的主要成分）。盖·吕萨克还进一步研究了库图瓦所发现的碘，证明这是一种新元素。1831年盖·吕萨克在路易·菲力普的机关报政权下被选为法国下院议员。盖·吕萨克1805年开始研究空气的成分。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。盖·吕萨克在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。

在他生活的时代，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。

而盖·吕萨克在化学上的贡献，首先在气体化学方面，他发现了气体化合体积定律。他的工作始于对空气组成的研究。他为了考察不同高度的空气组成是否一样，冒险乘坐气球升入高空进行观察与实验。1804年8月2日，天气晴朗，万里无云，炎热的天气，不见一丝微风。他和自己的好友、法国化学家比奥用浸有树脂的密织绸布做成一个巨大的气球，里面充进氢气。膨胀的气球在阳光下闪闪发光，盖·吕萨克与比奥坐进了气球下面悬挂的圆形吊篮里。气球徐徐上升，他们挥手同欢呼的送行者们告别。贝托雷教授亲临现场，随着大家呼喊着：“一路平安”。他们在缓慢上升的气球吊篮里，忙着进行空气样品的采集，不断测量着地磁强度。紧张的工作使他们顾不上由于高空反应带来的头昏、耳痛等身体的不适。即使他们冻得浑身发抖，仍顽强地坚持这次考察活动，终于取得了大量的第一手资料。但是，盖·吕萨克对首次探险的收获并不满足。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，他毅然把椅子等随身物件扔了下来，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，都不清楚究竟发生了什么事。而盖·吕萨克却创造了当时世界上乘气球升空的最高纪录。两次探测的结果表明，在所到的高空领域，地磁强度是恒定不变的；所采集的空气样品，经分析证明，空气的成分基本上相同，但在不同高度的空气中，含氧的比例是不一样的。1808年发表了以他名字命名的盖·吕萨克气体反应体积比定律，这对以后的化学发展影响很大。