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第壹個提出區別混合物和化合物的人是誰

羅伯特?波義爾(1627-1691)

十七世紀英國科學家羅伯特?波義爾 被認為是科學方法的奠基人。他相信,客觀的觀察與在控制的條件下進行實驗的重要性。他把化學從煉金術中分離出來,他也是第壹個將氣體分離出來進行研究的人。他發現了壹條物理定律 波義爾定律。

英國自然哲學家及現代化學的奠基人之壹。他的主要業績是波義爾定律。他對皇家學會的建立做出了重要貢獻。他也是應用實驗與科學方法來檢驗理論的壹個先驅者。

波義爾生於愛爾蘭的利斯莫爾郡利斯莫爾堡。他的父親理查德?波義爾,是第壹個科克伯爵。羅伯特在幼年就學習說法語與拉丁語,在八歲時去英格蘭的伊頓公學求學。

1641年波義爾開始他的歐洲之旅,1644 年回到英格蘭。他定居在英格蘭,因為愛爾蘭當時正處由英國新教徒移民引發的混亂之中。1643年,他父親去世,波義爾繼承了其父親的部分產業。這些產業的收入使他能獨立生活。他參加了壹個叫作“無形學院”的小組。該小組的目標是,培養被稱為“新哲學”的思想。這種“新哲學”包括實驗科學的新方法,這種新方法要求科學家用細心的實驗去證明或否定假設。

1654年,波義爾移居到牛津(“無形學院”的壹個聚集地)。1663年,國王查爾斯二世特許“無形學院”成為倫敦皇家學會,以促進自然科學發展。波義爾是倫敦皇家學會的第壹個理事會的成員。(1680年,他被選為皇家學會會長,但他謝絕了該職位)。

1668 年,他移居倫敦,獨身終生,1691年去世。

在牛津,波義爾進行了他壹生中最活躍的研究工作。經過仔細的實驗,他建立了波義爾定律。波義爾定律說,若溫度不變,給定數量的氣體的體積與它的壓力成反比。其數學表達式是:pV = constant 。

波義爾定律與查爾斯(及蓋-呂薩克)定律壹起構成了理想氣體定律。用數學公式表示,理想氣體定律即是: pV = nRT 。

波義爾定律僅是對實際氣體的近似。波義爾是通過實驗考察與測量氣體系統導出他的定律的。但是他不知道為什麽氣體遵循這個規則。

直到19世紀,科學家們才建立了氣體分子動力學,它描述了,氣體分子之間的相互作用如何影響了氣體的特性,諸如溫度與壓力。它也解釋了,為什麽氣體遵循波義爾定律。

波義爾測定了地球大氣中空氣的密度,並且指出,物體的重量隨大氣壓力的變化而改變。他把地球的下層大氣比作壹些海棉或小彈簧,而上面大氣層的重量壓縮它。1660年,波義爾在壹本名叫“空氣彈簧”的書中,發表了這些發現。

壹年之後,波義爾發表了“懷疑的化學家”,在文中他批評以前的研究者居然相信鹽、硫與汞是“萬物的真正要素” ,他提出了這樣的觀點:物質的基本要素是不同種類及大小的 “微粒” ,或質點。波義爾認為,這些微粒自己能排列成組,而每壹個組,構成了化學物質。他成功地區分了混合物(幾種物質混合在壹起)與化合物(化學成鍵的物質),並且說明了化合物的性質可以與它的組成成分的性質很不壹樣。

1660年左右,在他的學生羅伯特 ? 胡克輔助下,波義爾研究了燃燒的化學。他們將空氣從壹個罐子中抽出,然後證明了,無論是木炭或者是硫磺都不能在真空中燃燒。然後,波義爾發現,這些物質與鉀硝(硝酸鉀)的混合物甚至在真空中都能著火,所以他得出結論,燃燒必然依賴於某種空氣與鉀硝公***的東西。但這種允許燃燒的成分壹直未被分離出來,直到1774年英國化學家約瑟夫?普裏斯特利才完成了這項工作。三年以後,法國化學家安托萬?拉瓦西耶把它叫做“氧”。

波義爾也創造了“analysis” 這個詞,並且應用了現代定性分析化學家今天還在應用的許多反應。他采用了壹些植物提取液,其中著名的有石蕊,它是酸堿指示劑。

1667 年,波義爾第壹個研究了生物發光現象,即從活的生物體發射出光線的現象。他證明了,真菌與細菌需要空氣(氧氣)才能發光。波義爾將發光的煤與發磷光的木頭作了比較,盡管當時還不知道氧氣,而對燃燒的理解也不完全。

約在1665年,看來波義爾是第壹個制造出了小型、可攜帶的盒式奧布斯古拉(obscura)照相機。所謂奧布斯古拉(obscura)照相機是用來將影象投射到壹個表面上去的系統。波義爾的奧布斯古拉(obscura)照相機可以拉長或縮短,如望遠鏡壹樣,將影象聚焦於在盒子背面、正對著鏡頭張開的壹張紙上,。

1665 年,波義爾發表了英國第壹個應用液體比重計測量液體密度的報道。他描述的儀器基本上與今天應用的壹樣。由壹個裝鉛或汞的封住的小囊,放在壹根玻璃管中組成,要測量的液體放入玻璃管,小囊漂浮的高度表示了液體的密度。

波義爾也被認為發明了火柴。 1680年他發現,用頂端有硫磺的小木棍劃過表面塗磷的壹張紙的摺痕時,能得到火。

波義爾也做過動物生理學實驗,雖然他不喜歡做實際的解剖。

他也做過另壹些實驗,企圖將壹種金屬轉變為另壹種金屬。

在物理學領域,波義爾還研究了空氣在聲音傳導中的作用,及在凝固過程中水的膨脹力。他也對其它的物理課題,諸如晶體折射光線的能力、液體的密度、電學、顏色、及靜態液體的性狀有興趣。

波義爾最大的愛好是化學研究工作。他是將煉金術(它主要關心將普通金屬轉化為貴金屬)改變為現代科學化學的主要人物。他是移除圍繞著化學的神秘氣氛,並把化學改造為純粹科學的第壹人。他探究他那個時代化學理論的基礎,並且教導說,化學的目的是測定物質的組成。

波義爾對神學與對科學壹樣有興趣。他化了大量的時間翻譯聖經及學習希伯萊語、希臘語、敘利亞語來促進他對於聖經的研究。

他去世後,他的自然史收藏品作為遺贈,送給了皇家學會。