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约瑟夫·盖-吕萨克

       约瑟夫·路易·-吕萨克(法语:Joseph Louis Gay-Lussac1778126日,生于法国圣莱奥纳尔-德诺布拉~1850510日,卒于巴黎),法国物理学家、化学家,以研究气体而闻名,1体积氧气与2体积氢气化合成,发现气体化合体积定律或称盖-吕萨克定律。他是研究气体行为和化学分析技术的先驱者和气象学的奠基人之一。他的名字与法国72位著名科学家、工程师和数学家一同被刻在埃菲尔铁塔上(面向格雷内尔侧)。

-吕萨克在其家乡圣莱奥纳尔就学,其父为法官,在法国大革命时期被监禁。1797年他进入巴黎综合工科学校,1800年毕业,进一步开始在桥梁公路学校进修工程学,但1801年被邀请为著名化学家贝托莱(C. L. Berthollet)的助手时离校。早期研究大多是在巴黎近郊阿尔克伊村的贝托莱住宅的实验室中进行。盖-吕萨克的第1项重要研究是气体的热膨胀。稍晚于查理(Jacques Alexandre César Charles),1802年他证明:所有气体在升高相同温度时,体积膨胀系数相同,当时测得气体的膨胀系数为100/26666(现公认为1/273.15)。这个共同的热膨胀系数可用来建立一种新的温标,后来由威廉·汤姆逊(William Thomson, 1st Baron Kelvin)确定了它的热力学意义。“如果压强保持恒定,一定量气体所占有的体积与热力学温度成正比。”这一表述现在被称为查理-盖-吕萨克定律。1804824日他和让·巴蒂斯特·毕奥(Jean-Baptiste Biot)为研究不同高度的地磁强度,曾乘氢气球上升到大约4 000米;同年916日盖-吕萨克第2次单独上升到7016米,这个高度纪录保持了半个世纪未被打破。-吕萨克在第2次飞行中重复测量地磁,研究大气压力和温度的变化,并收集了6 000米以上高度的空气样品。他根据自己的观察和随后的分析,得出结论:地磁强度和大气的化学组成在他所达到的高度以下是恒定的。1805年,盖-吕萨克开始与洪堡(Alexander von Humboldt)合作,他们做实验准确测定了氢气和氧气化合成水的比例关系。盖-吕萨克强调,研究这种比例关系应当按体积而不是重量,结果证明了他的见解:1体积氧气与2体积氢气化合成水。盖-吕萨克在18081231日发表了今天以他的姓氏命名的盖-吕萨克定律。那时他被选入巴黎的法国研究院,并被授予教授职称。他与另一法国化学

泰纳尔(Louis Jacques Thénard)合作进行的化学研究,又使他回到化学反应物化合的比例问题上来。盖-吕萨克根他自己的实验,结合其他人发表的实验结果得出结论:“气体间以很简单的比例化合”和“它们化合时体积的表观收缩也与这些气体或者至少其中一种气体的体积成简单的比例。”这种关系称为化合体积定律或盖-吕萨克定律。作为这些简单比例的例子,他指出氯化氢与氨的化合体积相等,一氧化碳与氧的化合体积比是2:1。盖-吕萨克指出,他的定律中的简单比例关系只适用于气体,因为气体的化合方式最简单,最具有普遍性。需要指出的是,英国化学家道尔顿(John Dalton)在化学组成方面的定比定律和倍比定律(同一时期提出的)是按化合重量而不是按体积的。这个在方法上的根本区别,使得他们互相怀疑对方的研究结果,并且未取得相互理解。后来,意大利物理学家阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro)证明了道尔顿与盖-吕萨克的研究结果如何才能一致(在相同的温度和压强下,等体积的各种气体含有相同的分子数)。

-吕萨克在1809年与穷音乐家女儿吉纳维夫-玛丽-约瑟夫·罗约特(Geneviève-Marie-Joseph Rojot)结婚。他第一次见到她时,她是一名出售亚麻布料的店员,当时她正在柜台下学习化学课本。他们育有5个孩子。

-吕萨克与泰纳尔的合作受到汉弗里·戴维 (Sir Humphry Davy, 1st Baronet)成功的电化学研究的鼓舞,他们采用与戴维相似的方法研究电流的化学效应,在戴维分离出钾、钠以后,盖-吕萨克与泰纳尔用纯化学方法制备数量大得多的钾、钠,并能确定钾的性质。他们在戴维之前,1808年发现了,并予以命名。1813年盖-吕萨克和戴维实际上同时各自研究了(由盖-吕萨克命名)的性质。盖-吕萨克对氯化氢、碘化氢和氟化氢的研究,为酸性质方面的新理论开辟了道路,虽然盖-吕萨克本人并没有系统地阐述这种理论(安托万·拉瓦锡( Antoine-Laurent de Lavoisier )在数年前认为酸必定含氧)。遵循这条路线,盖-吕萨克在进一步研究中证明了普鲁士酸(氢氰酸或氰化氢)仅由氢、碳、氮组成。1815年他鉴定了气体(CN)2并提出,一个碳原子(C)与一个氮原子(N)结合后,即作为一个化合物的基(即在化学反应中作为一个独立单元而起作用的原子团)而起作用。在盖-吕萨克的许多其他研究中,有他早期对动、植物的分析,对盐的溶解度与温度的函数关系的研究和对体积分析的重要贡献。1818年,任法国政府的火药制造厂总监。1821年,他当选为瑞典皇家科学院外籍院士。1832年他辞去物理学教授职位而就任巴黎国立自然历史博物馆化学讲座教授。他还担任多处顾问,用他在技术方面的知识,提出许多化工生产过程的改进意见,如1827年设计盖-吕萨克塔,用以改进硫酸的生产。183118341837年他当选为法国国民议会议员。1832年,他当选为美国艺术与科学学会外籍荣誉院士。1839年被封为贵族。

查理-盖-吕萨克定律动画,将温度和体积与恒定压力联系起来

晚年盖-吕萨克成了无神论者。晚年他因实验不慎,坩埚发生爆炸,受到重伤。他一直患有严重的关节炎,后来健康逐渐恶化,但仍坚持进入实验室工作。在法国巴黎大学附近有一条街道,在他的出生地有一个广场以他的名字命名。在澳大利亚阿布毛里(AB Mauri)悉尼技术中心,有他名字命名的“盖-吕萨克室”,以纪念他在酵母发酵方面的贡献。盖-吕萨克去世后葬于著名的巴黎拉雪兹神父公墓(Cimetière du Père-Lachaise),享年72岁


引自维基百科和《不列颠百科全书 国际中文版 1999》等(2021-02-27