農業化學的開創者——戴維
戴維(1778~1829)是英國化學家,他的科研成就很多。1805年他獲科普利獎章。1807年因在皇家學會演講“論電的化學作用”,獲拿破侖的3000法郎獎金,這是獎給當年最重要的電學研究項目的獎金。1816年獲倫福德獎章。1827年獲皇家獎章。
1800年,戴維開始研究電解,從理論上解釋了電解過程,指出與電極具有相反電荷的帶電質點能按相對親合力的大小排列成一係列,這實際上是現代電化序的基礎。1802年,戴維開創了農業化學,1807年,他用電解法離析出金屬鉀和鈉;1808年又分離出金屬鈣、鍶、鋇和鎂。他對堿金屬的詳細研究,為拉瓦錫所指出的“所有堿都含有氧”,提供了證明。最初戴維支持拉瓦錫關於所有酸中都含有氧的觀點。但在1810年,他做了鹽酸的定量分析研究後,提出所有酸含有氫而不是氧。1809~1815年研究氯及其化合物,證實氯是一個元素,解釋了它的漂白作用,製得二氧化氯、氯與硫和磷的化合物。1813年他在法國研究碘,指出碘是與氯類似的元素,並製備出碘化鉀和碘酸鉀等許多碘的化合物。後還證實金剛石和木炭的化學成分相同。1815年發明礦用安全燈。1817年發現鉑能促使醇蒸氣在空氣中氧化的催化作用。
法拉第與電化學
1830~1833年間,英國科學家法拉第致力於電流引起化學效應的研究,提出了一係列專門術語,如電極、正負極、離子、正負離子、電解質、電解作用等。不過他賦予這些術語的含義與今天的不同。他注意到了純水和固體氯化鉛是非導體,熔融的硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鉛等則是導電體。1833年,法拉第又通過一係列實驗發現,電解出的物質量與通過的電流之間存在著正比關係,而電池的電壓以及電解槽的電場強度並不影響電解量,隻影響電解速率。他還發現,當相同的電量通過電路時,電解出的不同物質的相對量正比於它們的化學當量。他把這個量稱為電化當量。但他從沒有試圖去找出電化當量與化學當量出現一致性的內在聯係,更沒有把這項發現引伸,與原子量的測定聯係起來。所以這個規律直到半個世紀以後,當原子-分子學說確立時,才引起化學家們的注意。
在電化學研究過程中,法拉第發明了最早的量電計(1902年後改稱庫侖計),即在電路中串聯一個電解水的電解槽,根據電解過程中釋放出的氫氣或氧氣的體積來衡量流過的電流量。
19世紀的分析化學
化學發展到19世紀後,新發現的元素急劇增多。隨著工業的迅速發展,地質礦藏的研究和開發所麵對的礦物岩石日益廣泛,成分更為複雜,物料中微量組分的研究已擺在化學家的麵前。
18世紀以吹管分析為主要手段的定性分析方法已遠不能滿足要求,有限的幾種溶液中的定性鑒定反應,也難以檢驗試樣中眾多的組分。這促使人們對金屬與各種試劑之間的反應進行係統的研究,並擬訂出合理而簡易的係統檢測方案。
定性分析法的誕生委展
1821年,德意誌化學家海因裏希提出:為了使濕法定性檢驗的問題簡單化和減少盲目性,可選用幾個基本試劑進行初步試驗,而所選用的試劑應能分別與溶液中某組元素產生特征反應。1829年,德意誌化學家羅澤首次明確提出並製定了係統的定性分析法。他順序地采用鹽酸、硫化氫、硫化銨、碳酸銨、磷酸鈉為組試劑。
1841年,德意誌化學家弗雷澤紐斯提出了溶液中金屬元素定性分析法的修訂方案,並寫入教科書《定性化學分析導論》中。這就是流傳至今的所謂“硫化氫係統分析”的早期形式,當時立即得到廣泛的應用;後來又由美國化學家諾伊斯作進一步的完善和充實。這種方法在19世紀為礦物學研究及地質考察工作作出過積極的貢獻,對初學分析檢驗的人員曾經是一個很有效的工具。
定量分析的發展
18世紀末,重量分析法得到了廣泛的應用。這時期的定量分析化學肩負著雙重任務:一方麵要為冶金、采礦、機械、漂染、玻璃、化工等工業部門提出的新的分析課題提供有效的方法,解決更複雜的問題;另一方麵要為化學中各種新理論的建立、鞏固和完善提供令人信服的可靠數據。顯然,原有各種分析方法的準確度都有待提高。