普利斯特（化学家）-轻识

人物概述

约瑟夫·普利斯特1733年3月13日，约瑟夫·普利斯特出生在英国约克郡一个农庄里。利用气体进行的许多实验都属人类首创，他为奠定现代化学的理论基础提供了重要数据，大大推动了18世纪的自由思想和实验科学。普利斯特列还成为植物“光合作用”的发现者。还制成了一氧化氮、二氧化氮、氨、氯化氢、二氧化硫、氟化氢、氟化硅、一氧化碳等气体。普利斯特列证明二氧化碳能被水吸收，形成一种有酸味的溶液。这就是普利斯特列的第一个化学成就——制成苏打水。因为这项发明，他被授予英国皇家学会最高奖——科普莱奖章。

生平简介

约瑟夫·普利斯特里普利斯特里的全名是约瑟夫·普利斯特里。他于1733年3月13日生在英国利兹，后来又在美国好几年，并在宾夕法尼亚大学任过化学教授。最后病故在宾夕法尼亚州。因此，英、美两国都非常尊重他。美国化学会认为他是最早在美国研究化学的学者之一，美国把他住过的房子改成博物馆，就是为了专门纪念他的。普利斯特一生大部分时间实际上是作牧师，化学只是他的业余爱好，为他写传的人，认为他的贡献可分为化学、电学、自然哲学和神学四个方面。他在这四个方面都写过不少著作。普利斯特的父亲原是裁缝店的店主。他从小母亲病故，由姑母扶养大。他在十八岁的时候，思想就比较激进，抛弃了保守的喀尔文教义，成为英国长老会的成员。他幼时就喜欢读书，在一个私立学校里学了很多外国语文，例如：拉丁语、希腊语、希伯来语、阿拉伯语、意大利语、法语和德语。到了晚年，也还学过一点汉语，可见他在多种语文方面富有杰出的才能。从十九岁起，普利斯特就重视科学工作和数学，尽管他的数学水平不是太高，还是能够用来解决当时科学上的问题。对于当时出名的鼓吹燃素说的化学书，如用拉丁文写的《化学基础》等他都反复阅读，并且自己设计实验。他后来对于化学尽管有很重要的贡献，可是他在理论上却始终是错误的燃素说的拥护者。普利斯特在姑母那里，读了好多宗教书籍，在青年时期就开始担任牧师。从1761年他二十八岁时起，开始写书。他所写的书涉及面很广，有关于英文文法的、有关于教学法方面的、有关于宗教方面的。至于他写的第一部科学方面的书，却是在1764年他三十一岁的时候写成的《电学史》，当时这是一部很有名的书，印行了好几版。由于这本书的出版，他在1766年当选为英国皇家学会的会员。在1722年普利斯特39岁时，又写成了一部《光学史》，也是18世纪后期的一本名著。当时，他在利兹一方面担任牧师，一方面开始从事化学方面的研究工作。在1773年普利斯特四十岁时，担任了一位贵族的家庭教师。他和著名的政治家兼科学家富兰克林不但在英国见了面，后来还成了书信来往的好朋友。富兰克林多方鼓励普利斯特里从事科学方面的研究。那时的科学研究和现在不同，既不在大学里，也不是在研究单位里进行的，而只能是在私人家里做的。由于他发表了好些科学方面的论文，不但受到本国科学界的重视，而且在国际上也成了很有名的学者。在1774年普利斯特41岁时，到欧洲去参观旅行。在巴黎，他和拉瓦锡交换了好些化学方面的意见。在1791年左右，普利斯特很同情法国的大革命，做了好几次为大革命宣传的讲演。英国当时有些人是反对法国大革命的。一批反对法国大革命的人聚集起来，烧毁了普利斯特里的住宅和实验室。他不得已搬到伦敦去住，但在伦敦也受到一些人的歧视。1794年他六十一岁时，不得已移居美国。他到了美国之后，受到美国政府和科学界的欢迎，成了美国的公民，在1804年2月6日病故。他在美国所住的房子，至今仍然是化学界一所名胜古迹。普利斯特的著作很多，其中许多已由英文译成多种外文，如法文、德文和荷兰文等。这使他在18世纪后期成为科学界的著名学者。在1774年，普利斯特写了一部名为《几种气体的实验和观察》的三卷本的书，于1766年出版。在这部书里，他在科学界首次详细叙述了氧气的各种性质

求学时代

约瑟夫·普利斯特小约瑟夫渐渐长大，自幼漂泊不定的生活，使他养成了善于独立思考的性格。按照姑母的意愿，普利斯特列进入神学院学习，并于1755年秋毕业，受聘到萨尔费克教堂任神甫。普列斯特列任职的教堂，当时收入不多，他任职后不久，开办了一所学校，但是没有人愿意来上学，这使得他的生活俭朴，经济情况很窘迫。但这样也使他有了充分的研究时间，他研究了文学、语言学、哲学、神学，并开始写诗。过了一段时间，普利斯特列转到南特威治。那里的收入也不多，但是那里的教徒们却高兴把孩子送到学校里来。普利斯特列的教务繁忙起来，他深知要作一名优秀教师，必须知识渊博并善于讲授。早在神学院时，他就掌握了演说才能，但在知识方面，虽然，他在哲学、神学和语言学方面造诣不浅，但对于其他科学，例如自然科学，他却仅有一个模糊的概念。普利斯特列刻苦好学，兴趣广泛。他曾学过古文、数学。自然哲学导论等，后因体弱多病，中断过一段学习，待康复后，他进入了考文垂的非国教的高等专科学校。因为他学习勤奋刻苦，成绩超群，学校同意他免修一、二年级的部分课程。他在后来的学习中，深感自己的数学与德语基础太差，又主动要求学校允许他补学了这两门。在学校里，他学会了希泊来文、希腊文和拉丁文，加上他在神学方面的广博知识，他常常同那些信仰传统宗教的人们进行辩论，并且总是占上风。以后，他做了教师，在沃灵顿的非国教高等专科学校里，他讲授过语言学、文学、现代史、法律、口才学及辩论学等，甚至教过解剖学，他曾编著出版过《基础英语语法》和《语言学原理》写过《口才学和辩论学讲义》。在自然科学方面，普利斯特列决心从头学习。他一边向一位朋友布里列顿请教，一边大量地阅读有关书籍。为此，他专门去了一次伦敦，归来时带回一大捆书。这些书给渴求知识的普利斯特列展示了一个新的世界。在他带回的物理教科书和科学论文中，他被有关电学的章节吸引住了。这是个多么奇妙的世界呀。他决定再去一次伦敦，把有关电学的教学仪器买回来。返回南特威治后，他立刻去把布里列顿找来，他要让他看一看电的一些惊人的性能。“这是什么？”布里列顿问。“电机。”普利斯特列扳动手柄，电机的圆盘发出轻微的响声后开始转动了，几分钟后，他把两根电线的顶端靠近时，虽然它们还没有碰上，却迸发出明亮的火花。“这才是科学呀！”布里列顿兴奋地喊了起来，“人工闪电！”他们彼此谈论着，用电机进行了各种各样的试验。起初，只是为了开心，为了好奇，渐渐地，普利斯特列习惯于把自己的全部空余时间花在捣弄这些东西上了。1762年，普利斯特列与当时英格兰最大的铁器制造商艾萨克的女儿玛丽·维尔金逊结了婚。婚后，普利斯特列仍然专心地埋头科学研究。过了几年，由于他们的儿女先后出世，家庭经济负担加重。普利斯特列就放弃了教师职业，重新当上了牧师，家庭收入虽增加不多，但他却有了更多的空闲时间自由地从事科学研究和著书立说。《电学史》一书就是这个时期写成的。他不仅用通俗的、准确而生动的语言概述了关于电现象研究的完整历史，而且还具体地描写了各种不同的试验情况。

科学生涯

1764年，爱丁堡大学授予他法学博士。从此，他开始了科学生涯，因著有《电学史》一书，1766年他被推荐为英国皇家学会的会员。1772年他39岁时，又写成了一部《光学史》。也是18世纪后期的一本名著。不久后，他痛感自己缺乏化学方面的知识，于是把兴趣由物理移向了化学。有一次，普利斯特列到一个地方去传教，在那里认识了一位托尔纳博士，托尔纳在神学院教化学课。普利斯特列去听了他一堂，立即就被他所讲的燃烧问题迷住了。他想：我们对他学的了解多么少啊，在这个领域中还有那么多没有搞清楚的问题！如果我们连燃烧这样一个日常中的问题也不能解释的话，那么，我们就是一些不合格的哲学家！空气实验普利斯特做实验普利斯特列开始加强对化学问题的研究，他决心要揭开燃烧的秘密。当时的科学界，只对燃烧有一个模糊的解释，即认为空气中有一种叫“燃素”的东西，它支持着燃烧。普利斯特列决心在空气中制取出“燃素”来，他想起童年时在布莱克叔叔的啤酒厂发生过的事，于是推测：空气存在着好几种气体，一种是一切生物呼吸的纯洁的空气，另一种是比纯洁的空气还重的空气。在这种重空气中，生物就会死去。普利斯特列点燃一根蜡烛，把它放到预先放有小老鼠的玻璃容器中，然后拿盖子紧紧地盖住玻璃容器。蜡烛燃烧了一些时候，熄灭了，小老鼠也很快就死了。普利斯特列由此想到，空气中大概存在着一种什么东西，当它燃烧时空气就会被污染，因而导致老鼠的死亡。　那么，是不是把空气重新净化以后，它又可以成为可以呼吸的呢？于是，普利斯特列又对“受污染”的空气作了净化试验。在一个大水槽里，倒入一些水银，将一个大玻璃罩口朝下地放入槽中。在罩内放一支燃烧着的蜡烛，于是他制得了“受污染的”空气。他光用水来净化空气，但是他发现，水只能净化空气的一部分，因为把老鼠放入水净化后的空气，老鼠多活了一些时候还是死去了。普利斯特列又进行了其他尝试，都没有成功。他想，动物会死去，那植物又怎样呢？普利斯特列把一盆花放在罩内。花盆旁放了一支燃烧着的蜡烛来“污染”空气。蜡烛很快就熄灭了，几个小时过去了，植物毫无变化。也许需要更长的时间吧，普利斯特列把水槽连同花盆一起放到靠近窗户的桌子上。次日早晨，他惊奇地发现，花不仅没有枯萎，而且又长了一个花蕾。难道植物能净化空气吗？普利斯特列兴奋的点燃一支蜡烛，迅速地放入罩内。一分钟，两分钟，蜡烛没有熄灭，被“污染”的空气真被净化了！几分钟过去了，蜡烛又熄灭了，这意味着罩里的空气又被“污染”了。普利斯特列多次重复了自己的试验，结果是相同的。他所认为的“受污染的”空气，其实就是二氧化碳。普利斯持列把这种气体叫“固定空气”，他证明了植物能吸收“固定空气”而放出“活命空气”这种“活命空气”能维持着动物的呼吸，也能使物质更猛烈地燃烧。实际上它就是后来所说的氧气。对于普利斯特列来说，下一步的问题是制取“活命空气”。但是，怎样才能制取出来呢？当时硝石也能助燃，于是他想：“也许硝酸能够把它分离出来？或者，把沾有稀硝酸的铜丝加热，也许可以放出活命空气？”他沿着这一思路，埋头进行各种实验。他取了一根一端封闭的玻璃管，装人水银，用手指堵住管口，把开口的一端置入盛有水银的槽中，再把装有硝酸和铜屑的另一根管子与装有水银的管子连接在一起。然后，开始加热混和物质。经过短时间加热，产生的无色的气体就把水银排出管外，于是管内充满了新的物质。普利斯特列小心地取出管子，打开管口，俯身一嗅，突然，他被惊楞了：一种挥发的无色气体，转眼间就变成了棕红色的蒸气，它的强烈气味很象硝酸，因此当时就称它为“硝石空气”。这种在空气中变成的棕红色的气体是二氧化氮，试验的结果未能制得“活命空气”，却发现了两种新气体：一氧化氮和二氧化氮，他继续试验，又发现了许多新气体，普利斯特列给它们定名为“碱空气”（氨）、“盐酸空气”（氯化氢）以及二氧化硫等。此后多年，普利斯特列一直在研究气体，并写成了《论各种不同的气体》一书，大大丰富了气体化学。

突出贡献

约瑟夫·普利斯特普利斯特列在化学以及物理学方面的研究成果，提高了他的学术威望。1772年，”他当选为法兰西科学院的名誉院士，同年12月，他被当时英国的一位政治显贵谢尔本勋爵请去做家庭教师及图书管理员。这项工作有较高薪金，而且每天只用上午时间。所以每天下午，他仍旧可以从事科学研究。在气体化学的研究成果中，普利斯特列最重要的是对氧气的发现。氧，是地球上储量多、分布广的元素。空气和水是储藏氧的重要“仓库”。然而，氧是一种看不见、闻不到、摸不着的气体，首先发现它是很困难的。其实早在1771年，普利斯特列把硝石加热对，已经制得了氧气。他在题为“各种空气的观察”一文中，曾提到：“在我从硝石得到的一定量（的空气）中，不仅蜡烛能点燃，而且火焰增大，还听到了响声，好象硝石在明火中烧爆的声音。”但由于他当时把这种气体，混同于一般空气，所以未能发现氧。普利斯特列认为空气是单一的气体，助燃能力之所以不同，其区别仅在于其中含燃素量的不同。1774年的一天，朋友送给他一个直径为0.305米的放大镜。他便利用这个放大镜做“助手”，开始研究某些物质在凸透镜聚光产主的高温下放出的各种气体。他研究的物质中有三仙丹，也就是（氧化汞）。普利斯特列把氧化汞放置在玻璃钟罩内的水银面上，用这个放大镜将阳光聚集在氧化汞上。很快就发现氧化汞被分解了，放出一种气体，将玻璃罩内的水银排挤出来。他以排水集气法，把这种气体收集起来，然后研究其性质。普利斯特列点燃干木条，将它放人玻璃瓶内，发现木条燃烧得更旺，光焰更亮。他迅速地取出小木条，扑灭了火焰，但是冒烟的木条很快又重新燃烧起来了。他把老鼠放进去，老鼠在这种气体中生活正常，且比在等体积的普通空气中活的时间长了约4倍；他还亲自尝试了一下，感觉这种空气使人呼吸轻快、舒畅。他制得了氧气，还用实验证明了氧气有助燃和助呼吸的性质。但由于他是个顽固的燃素说信徒，仍认为空气是单一的气体，所以他还把这种气体叫“脱燃素空气”，其性质与前面发现的“被燃素饱和的空气”（氮气）差别只在于燃素的含量不同，因而助燃能力不同。氧气提取需要说明的是：普利斯特列第一个发现了氧气。后来瑞典科学家舍勒也独立地发现和研究过氧气，但他发表自己的研究成果时，因出版社的失误而晚了三年。谢尔本勋爵支持普利斯特列的研究工作，一直为他提供研究经费。在他制得了氧气的同年，他带着普利斯特列一起访问了欧洲大陆。在欧洲，他们结识了许多科学家，这对普利斯特列的利学生涯具有重大意义。他在巴黎与拉瓦锡交换好多化学方面的看法，并把用聚光镜使汞银灰分解的试验告诉拉瓦锡，使拉瓦锡得益匪浅。拉瓦锡正是重复了普利斯特里有关氧的试验，并与大量精确的实验材料联系起来，进行科学的分析判断，揭示了燃烧和空气的真实联系。拉瓦锡摆脱传统思想的束缚，大胆地提出了氧化概念，形成了燃烧的氧化理论。他指出所谓“脱燃素空气”实际上就是氧气，终于推翻了统治化学近百年的燃素学说。而坚持燃素说的普利斯特列却坚决反对拉瓦锡的新观点，他拒绝接受拉瓦锡对氧和水的任何解释。直到1783年，拉瓦锡的燃烧与氧化学说已普遍被人们认为是正确的时候，普利斯特里仍不接受拉瓦锡的解释，还坚持错误的燃素说，并且写了许多文章反对拉瓦锡的见解。这是化学史上很有趣的事实。一位发现氧气的人，反而成为反对氧化学说的人。法国著名科学家乔治·居维叶曾这样谈到这一点是说：“普利斯特列是现代化学之父，但是，他始终不承认自己的亲生女儿。”普利斯特列生前最后一本著作仍然是《论燃素》，里面还是津津乐道得大谈特谈已经被推翻的燃素理论。普利斯特列晚年继续研究气体，也曾经证明某些藻类放出的气泡就是氧气，而且放出氧气的数量白天多，夜间少。他始终没有接受拉瓦锡的思想，还有其他的原因，他是一位神学家，具有坚定的信仰，他无法在短时间内放弃他终生创建起来的信仰。他写过几部自鸣得意的神学代表作《物质和精神的研究》（1777年）：还著有《哲学必要性学说注释》（1777年）。在这些书里，他明确地剖析了神学和科学哲学之间的联系。

最高荣誉

约瑟夫·普利斯特普利斯特列反复进行实验，以便确定究竟存在几种“空气”。当时的科学家把一切气体都叫作空气，蜡烛燃烧、动物呼吸产生的二氧化碳被称为“固定空气”。普利斯特列证明二氧化碳能被水吸收，形成一种有酸味的溶液。这就是普利斯特列的第一个化学成就——制成苏打水。因为这项发明，他被授予英国皇家学会最高奖——科普莱奖章。普利斯特里所发现的氧气，是后来化学蓬勃发展的一个重要因素。因此各国化学家至今都还很尊敬普利斯特里。1791年，普利斯特列由于同情法国大革命，作了好几次为大革命的宣传讲演，而受到一些人的迫害，家被抄，图书及实验设备都被付之一炬。弄丢了他很多有价值的论文，并把他全家驱逐到伦敦。但伦敦也难于久居。1794年他六十一岁时不得不移居美国。在美国，他作为伟大的朋友和著名人士受到热情款待。并且还受到了美国总统乔治·华盛顿和物理学家富兰克林的接见。他在宾西法尼亚州的诺森伯兰定居并建立了实验室，继续他的化学实验。1804年2月6日，普利斯特列死于美国宾夕法尼亚卅的诺赞巴兰镇，终年71岁。普利斯特列一生主要靠自学成为一位化学大师。其刻苦奋勉精神，堪称今人之典范。普利斯特列还证明，植物吸收“固定空气”放出“活命空气”（氧气）。他成为植物“光合作用”的发现者。在以后的实验中，他还制成了一氧化氮、二氧化氮、氨、氯化氢、二氧化硫、氟化氢、氟化硅、一氧化碳等气体。最后，他把多年研究的成果写成了一部著作《论各种不同的空气》。普利斯特列利用气体进行的许多实验都属人类首创，他为奠定现代化学的理论基础提供了重要数据，大大推动了18世纪的自由思想和实验科学。现在在美国，他住过的房子已建成纪念馆，以他的名字命名的普利斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。1874年8月1日，是纪念发现氧100周年的日子。这一天，成千上万的人聚集在英国的伯明翰城，为英国化学家、氧的发现者普利斯特列的铜像举行揭幕典礼。美国化学学会也选定在这一天正式成立。

主要著作

《电学史》约瑟夫·普利斯特《光学史》《论燃素》《论各种不同的空气》《物质和精神的研究》（1777年）《哲学必要性学说注释》《几种气体的实验和观察》

普利斯特（化学家）