中外科学家发明家丛书:阿伦尼乌斯-第3部分

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在画布上。　

　　　　　暑假期间，在乌普萨拉大学的学生很少，但是，这个同阿伦尼乌斯进行　

那样热烈讨论的、精神充沛的高个子却很引人注意。学位论文被可耻地否定　

后，阿伦尼乌斯成为普遍注意的中心人物。大学生们兴奋地谈论着这次“最　

高级”访问的原因。当大家知道斯德哥尔摩的奥托·彼得松的意见后，议论　

变得更加激烈了。彼得松曾在一篇论文中这样评价阿伦尼乌斯：“阿伦尼乌　

斯论文中的个别章节的学术价值之高，即使委员会给予最高分数也是不够　

的”。　

　　　　　从见面时起，奥斯特瓦尔德和阿伦尼乌斯就都理解到他们的观点是吻合　

的，科学兴趣也有许多共同点。阿伦尼乌斯的理论说明了酸的催化作用的原　

因，而这是奥斯特瓦尔德所感兴趣的。在奥斯特瓦尔德的实验室中配制了许　

多酸的溶液，现在，他们可以按照阿伦尼乌斯的方法进行实验了。在这个实　

验室中，阿伦尼乌斯不必再用艾伦德的极简单的、不完善的仪器，而是包括　

可以利用交流电防止电极的极化，有一点是明显的：阿伦尼乌斯需要赶快到　

里加去。　

　　　　　次日，奥斯特瓦尔德和阿伦尼乌斯制定了今后共同工作的详细计划。奥　

斯特瓦尔德向他介绍了大学里的同行。他对阿伦尼乌斯理论的看法，使克莱　

夫教授很吃惊，但他仍然认为这个理论是荒谬的。　

　　　　　奥斯特瓦尔德的来访，阿伦尼乌斯得到彼得松教授的支持，以及广大社　

会人士的意见，大学决定再次举行论文答辩。　

　　　　　答辩在1884年年终举行，进行得很顺利。阿伦尼乌斯在答辩之后，立即　

被任命为物理化学副教授。但是，克莱夫教授继续固执己见，仍是阿伦尼乌　

斯的激烈反对者。许多教师在克莱夫影响下，对阿伦尼乌斯的论文也持否定　

态度。所有这些都刺激着敏感的斯万特。于是，他决定离开乌普萨拉，回到　

斯德哥尔摩艾伦德教授那里去。　

　　　　　阿伦尼乌斯在那里继续研究电解液的导电性。但是，他的工作被他父亲　

的突然去世所打断，他立即动身回乌普萨拉，在那里一直呆到秋天，因为需　

要把有关遗产的一切事情办好，而这些事情比他设想的要复杂得多。现在，　

阿伦尼乌斯拥有使他能完全献身于科学的资产了。　

　　　　　1885年秋天，他又回到了艾伦德教授的实验室继续工作。艾伦德教授对　

待阿伦尼乌斯很热情，给以各种支持。这不仅是因为阿伦尼乌斯是一个快活　

的、讨人喜欢的人，更重要的是由于艾伦德器重他的知识和敏锐的观察力以　

及爱好钻研的精神。他运用自己的一切影响来帮助年轻的天才的学生取得不　

少成就——年终时阿伦尼乌斯获得列特斯特德奖金。　

　　　　　现在他有可能到国外去旅行，了解欧洲各国最好的实验室。　

　　　　　新年过后，阿伦尼乌斯来到了里加。他终于能够实现两年前他和奥斯特　


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瓦尔德共同制定的计划。在里加，他受到贵客一般的欢迎。奥斯特瓦尔德夫　

人从自家的住宅中腾出一间房子供阿伦尼乌斯下榻，这样，他不仅能在大学　

里同奥斯特瓦尔德见面，而且在家中，在晚间也能和他在一起。快活的爱说　

俏皮话的阿伦尼乌斯一开始就博得了孩子们的欢心。每天，孩子们都焦急地　

等待着他回来，门刚一打开，孩子们就欢叫着向他扑去。这个高个子男人爱　

抚地把小伊丽萨白抱起来，接着就讲起有趣的故事来。　

　　　　　在这些充满紧张劳动的日子里，也还穿插着在奥斯特瓦尔德家中度过的　

舒适的夜晚。装有先进仪器的实验室大大地减轻了工作量。阿伦尼乌斯和奥　

斯特瓦尔德测量了各种酸溶液及带有非电解质的混合液的导电性。此外，他　

们还研究了酸对醋酸乙酯皂化速度的影响。结果是很有意思的，而且成为后　

来发表的几篇论文的基础。　

　　　　　到年终时，原定的计划已经完成，阿伦尼乌斯决定去符次堡，到电学巨　

匠科尔劳什教授的实验室进行某些实验。　

　　　　　在科尔劳什那里，他结束了在里加开始进行的电解溶液内摩擦的研究工　

作，然后就转向研究气体的导电性，以便搞清楚在气体介质中是否形成离于，　

以及溶剂——水在电离过程中所起的作用。阿伦尼乌斯的想法吸引了科尔劳　

什的助手瓦尔特·能斯特对他的工作特别感兴趣。　（瓦尔特·能斯特是德国　

卓越的物理学家和物理化学家、化学史家；柏林大学物理研究所所长，在低　

温方面他的论文最为著名；1905年，被聘为柏林大学教授；1906年，发现热　

学定律——热力学第三定律；1888年，发表了电池的渗透理论，发展了扩散　

电势理论；1890年，确立两种溶剂中被溶解的物质的分配定律；1920年，由　

于热化学方面的著述而获得诺贝尔奖金；1927年，当选为苏联科学院名誉院　

士）。　

　　　　　当时，能斯特专门研究物理问题，但是，在溶液中存在离子的想法却使　

他非常感兴趣。能斯特同阿伦尼乌斯好起来了。这两位科学家的这种友谊是　

特别富有成果的。几年以后，于1889年，能斯特创立了著名的电解质水溶液　

中的电势理论。　

　　　　　阿伦尼乌斯经常留心学术出版物，迫切地等待着最新一期《瑞典科学院　

院报》的出版，因为这一期将刊出范霍夫的论文，文章作者在去年就将此事　

告诉了他的瑞典同行。　

　　　　　院报在1886年年底终于寄来了。阿伦尼乌斯在图书馆中坐读到深夜。范　

霍夫在这篇论文中说，他观察到电解质水溶液的性质与渗透压定律以及拉乌　

尔定律不相符合，并提出了一个等渗系数　i。范霍夫的材料充分证实了电解　

质电离的理论。由解质溶液的冰点降低应该获得比预期的值要大，因为溶液　

中的微粒多——部分的分子离解为离子。现在，利用系数i就能容易地计算　

出电解质电离度，也就是可以知道溶液中分子电离为离子的分数。　

　　　　　阿伦尼乌斯利用文中引述的材料，列出一个式子，它把电解质电离度与　

范霍夫的系数i联系在一起了。范霍夫在论文中列出了许多电解质溶液的系　

数i的数值。于是，阿伦尼乌斯便按这个式子计算出了它们的电离度。　

　　　　　在这以前，阿伦尼乌斯测定的电解质的电离质仅是根据溶液电导率的实　

验数据。用这种方法获得的结果与根据已列出的式子计算出的结果是否相符　

呢？　

　　　　　阿伦尼乌斯用激动得发颤的双手拿来了旧日的实验记录。数据相符！用　

完全不同的方法获得的数据都毫无疑义地表明，电解质溶液中所进行的电离　


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只能用一个数来说明。　

　　　　　“如果从前我的关于电解质分子在水溶液中电离的想法只被看做是一种　

假说的话，那么，现在，在范霍夫的论文发表以后，则毫无疑问，是一种理　

论了。”　

　　　　　热烈而又紧张的劳动开始了。最初，阿伦尼乌斯写了两篇论文：《水溶　

液中物质电离作用的计算》和《论稀释盐溶液的加合性》，想把它们寄回国　

去发表。但是，由于欧洲的科学家们实际上都不懂得瑞典文，他便把两篇论　

文压缩成为一篇：《论水溶液中物质的电离》，并于1887年用德文发表。在　

这篇论文中，阿伦尼乌斯阐述了经过周密思考的电离理论。他谈到电解质分　

子离解为带电离子，提出了“电离作用”和“电离度”的概念，引用了丰富　

的实际材料来证实自己的理论，以及提供了电解质的电离值计算方法，因而　

从定性假说向准确的定量理论迈进了一步。　

　　　　　此后不久，阿伦尼乌斯和能斯特便到格拉茨去，在波尔兹曼那里继续工　

作。波尔兹曼是奥地利物理学家，气体动力理论　（“波尔兹曼常数”）、统　

计物理和热力学方面的一些巨著的作者；积极反对奥斯特瓦尔德和马赫主义　

的唯心主义的“唯能论”。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　四、电离理论三同盟　



　　　　　阿伦尼乌斯同范霍夫进行频繁的通信，这两位科学家感到需要会面，以　

便交换意见并共同进行研究。电离理论还需要有人支持，目前还只是少数人　

懂得和真正重视它，还需要有新的事实、新的理论研究。　

　　　　　1888年初，阿伦尼乌斯动身到阿姆斯特丹去。出发之前，他先到吉尔同　

马科斯·普朗克——一位最早采纳他的理论的人——会面。普朗克是德国卓　

越的物理学家，他对黑体辐射中能量分布方面的研究（“普朗克定律”，1900　

年）奠定了量子物理学发展的基础，他确立了“普朗克常数”，进行过统计　

物理学和相对论方面的研究工作，他对马赫主义进行了批判，1918年，普朗　

克获得诺贝尔物理学奖金。　

　　　　　当时阿伦尼乌斯与普朗克谈话所涉及的主要是运用古德堡和瓦格质量作　

用定律于电离平衡的问题。普朗克已经进行过几次实验，他惊异地指出：古　

德堡和瓦格定律不适用于强电解质。　

　　　　　阿伦尼乌斯到达阿姆斯特丹时，范霍夫就用问题来欢迎他：　

　　　　　“质量作用定律不适用于强电解质，您知道吗？”　

　　　　　“我和普朗克已经谈过这种现象。”阿伦尼乌斯答道。　

　　　　　“那就又产生一个问题：在这种情况下，谈论电离作用和平衡的确定难　

道还有什么意义吗？”　

　　　　　“您想错了”！阿伦尼乌斯激动地说。“强电解质稀释时离子浓度增加　

不大，而弱电解质稀释时溶液中的离子浓度却增加到15—20倍。弱电解质是　

最好的研究对象，正是要用它来检验质量作用定律”。　

　　　　　范霍夫沉默了一会儿，然后对他的助手说道：“好吧，莱赫尔，把盐溶　

液暂时放下。现在我们要用有机酸进行检验，它们都是弱电解质。”　

　　　　　莱赫尔最初用醋酸进行的测量表明，质量作用定律仍然有效，而且与稀　

释无关，平衡常数的值并不改变。这一点使这两位研究家有了信心，于是他　

们兴致勃勃地继续工作。阿伦尼乌斯进行了一系列与电解质溶液冰点降低有　


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关的测定，来计算范霍夫的系数，然后计算电离度。根据这些资料就能够找　

出莱赫尔用实验方法测定的电离常数。　

　　　　　不久，威廉·奥斯特瓦尔德发表了一篇短文，报导他在把质量作用定律　

运用于弱电解质时成功地推论出一种简单的关系，他把它叫做稀释定律。范　

霍夫和莱赫尔在对他们的测量结果整理之后也得出这种关系。　

　　　　　　“这是您的理论正确性的不容置疑的证明”。范霍夫向这位瑞典科学家　

祝贺。　

　　　　　过了一段时间之后，阿伦尼乌斯结束了他计划做的实验就到莱比锡去　

了。他想再次会见他的老朋友奥斯特瓦尔德。现在，奥斯特瓦尔德领导莱比　

锡物理化学研究所，并在他的实验室进行某