西奥多·威廉·理查兹 - 生平简介

理查慈是美国著名化学家,是美国第一个获诺贝尔化学奖的人。他被誉为“测定原子量专家”。

1868年1月31日,理查慈出生在费城一个美术家庭,从小爱画画,但更迷恋天文和化学。

1885年去哈佛大学深造,在库克(D?P?Cooke)指导下学习工作,去德国进修期间,受迈耶尔(V?Meyer)测有机物分子量的启发,回哈佛后继续进行原子量测定工作。

1888年,获博士学位,是哈佛创立以来最年轻的博士。他不迷信权威,对以前的原子量提出质疑,他改进了测试方法,重新精确核定了60多种元素的原子量,并对铅的同位素进行了研究。他除了在哈佛任教外,还兼任吉布斯(WalcottGibbs)研究所所长,曾两次被选为美国化学会会长。他又是一个以善教著称的教授,培养了许多有名物理化学家,如L?J?享德森,G?N?路易斯等。

1911年获法拉第奖章。

1912年获吉布斯奖章。

1913年证实了同位素的存在,并进一步证实了放射性衰变理论。

1914年因精确测定大量化学元素的原子量,而获得诺贝尔化学奖。

1910年获戴维奖章。

1916年获富兰克林奖章。

1928年的4月2日,美国物理化学家西奥多?威廉?理查兹在马萨诸塞州剑桥与世长辞,享年60岁。

西奥多·威廉·理查兹 - 精确测定原子量

在库克教授指导下,理查兹在1888年完成了对氢氧原子量比的研究。所得氧原子量为15.869±0.0017(氢原子量为1)的精确数值,对前人的工作有所推进。在这项研究中,他要先精确称量球形玻璃容器中的纯净氢气,然后使之通过热的氧化铜定量完成反应,而后再称量生成的水。整个实验要求非常严格,对于一位研究生而言是比较困难的任务。这项研究的成功,是对理查兹超常的实验技巧的最初证明,他因这项成就受到大学的奖励赴欧洲留学一年。于1888年获博士学位,并在同年秋赴德国哥廷根大学师从维?迈耶(V.Meyer,1848-1897)及若纳什(P.Jannasch,1841-1912)等学习测定气体密度和定量分析。1889年上半年,他遍访德国、瑞士、法国和英国的重点研究中心,接触了化学前沿动态。

1889年秋回国后被哈佛大学任命为定量分析助教,开始了他的教学生涯。1895年奉派赴莱比锡及哥廷根大学奥斯特瓦尔德及能斯特实验室考察物理化学的新进展,回国后即在哈佛主讲物理化学,1901年晋升为教授。此后他曾担任化学系主任,主持吉布斯(Gibbs)实验室,担任荣誉职务等多年。

理查兹的学术贡献,首先应提及的是他和他的学生们在精确测定原子量方面的巨大成就。原子量是物理学和化学重要的基础数据,从1803年道尔顿发表第一张原子量表起(以氢原子量为1),近两个世纪以来,一代又一代的化学家为了更精确地测定原子量值进行了不懈的努力,其中以贝采里乌斯(1811-1826,以氧原子量为100)和斯塔(1860-1865,以氧原子量的1/16为基准)的工作最具代表性。他们以化学方法分析多种纯盐类的化学组成,测得某一元素的化合量,从而计算得出该元素的原子量。他们的工作分别代表了各自时代的精确水平。

在理查兹开始学术活动的时代,人们普遍认为原子量是元素的重要性质,既不能随意改变其数值,也不依从时间与空间,它是宇宙原始开端的无声证明,连元素周期律也是循原子量值的递增而编排的。理查兹认为“某一元素所具有的许多性质中,原子量是最确切、最精密的。所以人们在试图满足发现有关事物的基本性质的更多知识的愿望时,很自然要将原子量置于重要地位。”为此,他采用比前人更纯净的试剂和样品,以尽可能减少实验误差;并以更精确的方法进行元素的原子量研究,把测试的精确度提高到新水平。

1913年,英国化学家索迪(Soddy,1877-1956)提出同位素假说。雷查兹系统研究了普通铅及由铀蜕变生成的铀、铅(206Pb)及其化合物的许多理化性质,又收集了来自铀、钍等不同放射源蜕变生成的铅(206Pb,208Pb),分别测定其原子量,得出这两种化学性质相同的放射产物的原子量分别是206.02和207.94。这是Aston质谱仪发明(1919)前对同位素学说的最好的实验证明。

在这项属于纯物质的精确化学分析的工作中,理查兹较多采用了以银盐沉淀待测元素的卤化物求测其化合量的方法。如果将他的学生巴克斯特(G.P.Baxter,1876-1953)和霍尼希施米特(O.Hoenigschmid,1878-1945)后来的工作也包括在内,理查兹及哈佛学派共精确测定了55种元素的原子量。

他还对来自地球不同地区的铜、钡、钠和氯等元素的原子量进行了精确的研究,并比较了地球上及不同陨石中铁、镍、钴的原子量,以启示人们进一步认识宇宙物质的统一性。由于在精确测定原子量方面的重大成就,雷查兹获1914年诺贝尔化学奖,成为获此殊荣的第一位美国化学家。关于原子


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