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约翰·道尔顿

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约翰·道尔顿
Dalton John desk.jpg
出生 1766年9月6日
Eaglesfield, 坎伯兰郡, 英格兰
逝世 1844年07月27日(77歲)
曼彻斯特, 英格兰
其他著名學生 詹姆斯·焦耳
著名成就 原子论, 道尔顿分压定律, 色盲
签名

约翰·道尔顿英语John Dalton,1766年9月6日-1844年7月27日),英国化学家物理学家。近代原子理论的提出者。

求学[编辑]

道尔顿生于坎伯兰郡伊格斯非尔德(今属坎布里亚郡)一个贫困的贵格会织工家庭。幼年家贫,只能参加贵格会的学校,富裕的教师鲁宾孙很喜欢道尔顿[1],允许他阅读自己的书和期刊。1778年鲁宾孙退休,12岁的道尔顿接替他在学校里任教,工资微薄,后来他重新务农。1781年道尔顿到肯德尔一所自己远亲开办的学校任教,后来远亲退休,道尔顿和他的哥哥成为该学校的负责人,他也在此结识了盲人科学家约翰·高夫。道尔顿在高夫的指导下,掌握了拉丁文和希腊文,增加了对数学和化学的了解。[2]

1787年3月24日道尔顿记下了第一篇气象观测记录,只包括当天的天气状况,后来逐渐增加温度,湿度和气压的记录。这一习惯一直持续到临终前一天,共记录五十七年之久,这成为他在气体性质研究方面的实验基础[3] 。(道尔顿几十年如一日地测量温度,而且保持在每天早上六点准时打开窗户,使对面的一个家庭主妇依赖道尔顿每天开窗来起床为家人做早饭。)道尔顿不满足于如此的境遇,他希望前往爱丁堡大学学习医学,以便成为医生。尽管他的朋友反对,他开始进行公开授课以改善经济情况和提高学术声望。詹姆斯·焦耳就在学生当中。

科学研究[编辑]

1793年道尔顿依靠从盲人哲学家高夫那里接受的自然科学知识,成为曼彻斯特新学院牛津大学哈里斯曼彻斯特学院的前身)的数学和自然哲学教师。来到学院不久,他发表了《气象观察与随笔》,在其中描述了气温计气压计和测定露点的装置,在附录中提出原子论的模型。但是这本书售量很少。

色盲症研究[编辑]

1794年道尔顿被选为曼彻斯特文学和哲学学会会员,这个学会主要讨论神学和英国政治之外的各种问题。10月31日他在学会宣读了《关于颜色视觉的特殊例子》。在这篇文章中,他给出了对色盲这一视觉缺陷的最早描述,总结了从他自身和很多人身上观察到的色盲症的特征,如他自己除了蓝绿方面的颜色,只能再看到黄色,所以色盲又被很多人称为道尔顿症。1799年新学院迁移到约克,道尔顿仍然留在曼彻斯特,此时他已经很有名气,可以靠作家庭教师为生。

气体定律研究[编辑]

道尔顿在《化学哲学的新体系》中描绘的气体原子

1800年道尔顿开始担任学会秘书,随后进行气体的压强研究。他加热相同体积的不同气体,发现温度升高所引起的气体压强变化值与气体种类无关。并且当温度变化相同时,气体压强变化也是相同的。他实际上得到了和后来查理盖-吕萨克同样的结论,但是他没有继续深究这个问题。

1801年道尔顿将水蒸汽加入干燥空气中,发现混合气体中某组分的压强与其他组分压强无关,且总压强等于两者压强和,即道尔顿分压定律。同年道尔顿最亲密的朋友威廉·亨利发现了难溶于水的气体在水中的溶解数量与压强成正比,即亨利定律。随后亨利也观察到对于混合气体也存在同样关系,只不过压强换成了气体的分压值。道尔顿从这一研究成果得出溶解是纯物理过程的结论。

原子理論[编辑]

1803年12月与1804年1月道尔顿在英国皇家学会作关于原子论的演讲,其中全面阐释了他的原子论思想。其要点为: ①化学元素均由不可再分的微粒组成。这种微粒称为原子。原子在一切化学变化中均保持其不可再分性。 ②同一元素的所有原子,在质量和性质上都相同;不同元素的原子,在质量和性质上都不相同。 ③不同的元素化合时,这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。尽管从现在的观点来看,道尔顿的观点是非常简洁而有力的(当然存在着错误)但是由于实验证据的缺乏和道尔顿表述的不力,这一观点直到20世纪初才被广泛接受。

晚年[编辑]

1817年道尔顿当选曼彻斯特文学与哲学学会会长,一直任职到去世,同时继续进行科学研究.率先给出了滴定原理的描述。1840年他对磷酸盐砷酸盐进行了研究,使用原子理论解释无水盐溶解时体积不发生变化的现象,认为盐进入了水中存在的孔隙中。

但是,晚年的道尔顿思想趋于僵化,他拒绝接受盖·吕萨克气体分体积定律,坚持采用自己的原子量数值而不接受已经被精确测量的数据,反对永斯·贝采利乌斯提出的简单的化学符号系统。

1837-1838年他遭受了两次中风而失语,但仍坚持科学研究。1844年他再次中风,7月26日他使用颤抖的手写下了他最后一篇气象观测记录。7月27日他从床上掉下,服务员(道尔顿终生未婚)发现他已然去世。他葬于曼彻斯特的阿德维克公墓。

道尔顿希望在他死后对他的眼睛进行检验,以找出他色盲的原因。他认为可能是因为他的水样液是蓝色的。去世后的尸检发现眼睛正常,但是1990年对其保存在皇家学会的一只眼睛进行DNA检测,发现他缺少对绿色敏感的色素。

道尔顿胸像

在公共捐助下,查恩特雷(Chantrey)为道尔顿塑了一座胸像,放在王家曼彻斯特研究所的门厅,查恩特雷还有一座大道尔顿塑像,被安放于曼彻斯特市政厅的入口处[4]

道爾頓的研究記錄在他死後被完整收藏在曼徹斯特,但卻毀於二次大戰時的曼徹斯特轟炸以撒·艾西莫夫為此事嘆道:不是只有活人才會在戰爭中被殺害。

很多化学家使用道尔顿作为原子量的单位。

注释[编辑]

  1. ^ Template:ODNBweb
  2. ^ Millington, John Price. John Dalton. London: J. M. Dent & Company. 1906: 201–208 [2007-12-24]. 
  3. ^ Smith, R. Angus. Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory. London: H. Bailliere. 1856: 279 [2007-12-24]. ISBN 1402164378. 
  4. ^ Millington, John Price. John Dalton. London: J. M. Dent & Company. 1906: 201–208 [2007-12-24].