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罗伯特·波义耳为了确定科学的化学 ， 波义耳考虑到首先要解决化学中一个最基本的概念：元素 。最早提出元素这一概念的是古希腊一位着名的唯心主义哲学家柏拉图 ， 他用元素来表示当时认为是万物之源的四种基本要素：火、水、气、土 。这一学说曾在两千年里被许多人视为真理 。后来医药化学家们提出的硫、汞、盐的三要素理论也风靡一时 。波义耳通过一系列实验 ， 对这些传统的元素观产生了怀疑 。他指出：这些传统的元素 ， 实际未必就是真正的元素 。固为许多物质 ， 比如黄金就不含这些“元素” ， 也不能从黄金中分解出硫、汞、盐等任何一种元素 。恰恰相反 ， 这些元素中的盐却可被分解 。那幺 ， 什幺是元素? 波义耳认为：只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素 。例如黄金 ， 虽然可以同其它金属一起製成合金 ， 或溶解于王水之中而隐蔽起来 ， 但是仍可设法恢复其原形 ， 重新得到黄金 。水银也是如此 。至于自然界元素的数目 ， 波义耳认为：作为万物之源的元素 ， 将不会是亚里士多德的“四种”也不会是医药化学家所说的三种 ， 而一定会有许多种 。现在看来 ， 波义耳的元素概念实质上与单质的概念差不多 ， 元素的定义应是具有相同核电荷数的同一类原子的总称 。如今这种科学认识是波义耳之后 ， 又经三百多年的发展 ， 直到20世纪初才清楚的 。波义耳当时能批判四元素说和三要素说而提出科学的元素概念已很不简单 ， 是认识上一个了不起的突破 ， 使化学第一次明确了自己的研究对象 。在《怀疑派化学家》一书中 ， 在明确地阐述上述两个观点的同时 ， 波义耳还强调了实验方法和对自然界的观察是科学思维的基础 ， 提出了化学发展的科学途径 。波义耳深刻地领会了培根重视科学实验的思想 ， 他反覆强调：“化学 ， 为了完成其光荣而又庄严的使命 ， 必须抛弃古代传统的思辨方法 ， 而象物理学那样 ， 立足于严密的实验基础之上 。”波义耳正是这样身体力行的 。波义耳把这些新观点新思想带进化学 ， 解决了当时化学在理论上所面临的一系列问题 ， 为化学的健康发展扫平了道路 。如果 把伽利略的《对话》作为经典物理学的开始 ， 那幺波义耳的《怀疑派化学家》可以作为近代化学的开始 。研究成果在波义耳众多的科研成果中 ， 还有几项不能磨灭的化学成就 。波义耳常说 ， “要想做好实验 ， 就要敏于观察 。”这几项成就都是实验中敏锐观察的结果 。波义耳女友去世后 ， 他一直把女友最爱的紫罗兰花带在身边 。在一次紧张的实验中 ， 放在实验室内的紫罗兰 ， 被溅上了浓盐酸 ， 爱花的波义耳急忙把冒烟的紫罗兰用水沖洗了一下 ， 然后插在花瓶中 。过了一会波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的 。这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸硷相互作用的实验 。由此他发现了大部分花草受酸或硷作用都能改变颜色 ， 其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显 ， 它遇酸变成红色 ， 遇硷变成蓝色 。利用这一特点 ， 波义耳用石蕊浸液把纸浸透 ， 然后烤乾 ， 这就製成了实验中常用的酸硷试纸——石蕊试纸 。也是在这一类实验中 ， 波义耳发现五倍子水浸液和铁盐在一起 ， 会生成一种不生沉澱的黑色溶液 。这种黑色溶液久不变色 ， 于是他发明了一种製取黑墨水的方法 ， 这种墨水几乎用了一个世纪 。在实验中 ， 波义耳发现 ， 从硝酸银中沉澱出来的白色物质 ， “如果暴露在空气中 ， 就会变成黑色 。这一发现 ， 为后来人们把硝酸银、氯化银、溴化银用于照相术上 ， 做了先导性工作 。晚年的波义耳在製取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得了成果 ， 他根据“磷的重要成分 ， 乃是人身上的某种东西”的观点 ， 顽强努力地钻研 ， 终于从动物尿中提取了磷 。经进一步研究后 ， 他指出：磷只在空气存在时才发光；磷在空气中燃烧形成白烟 ， 这种白烟很快和水发生作用 ， 形成的溶液呈酸性 ， 这就是磷酸 ， 把磷与强硷一起加热 ， 会得到某种气体（磷化氢） ， 这种气体与空气接触就燃烧起来 ， 并形成缕缕白烟 。这是当时关于磷元素性质的最早介绍 。波义耳所以取得这幺大的成就 ， 正如他所说：“人之所以能效力于世界 ， 莫过于勤在实验上下功夫 。”波义耳定律（Boyle's law ， 有时又称 Mariotte's Law）：在定量定温下 ， 理想气体的体积与气体的压力成反比 。是由英国化学家波义耳（Boyle） ， 在1662年根据实验结果提出：“在密闭容器中的定量气体 ， 在恆温下 ， 气体的压强和体积成反比关係 。”称之为波义耳定律 。这是人类历史上第一个被发现的“定律” 。公式：V=k/PV是指气体的体积P指压强k为一常数这个公式又可以继续推导 ， 理想气体的体积与圧强的乘积成为一定的常数 ， 即：PV=k如果在温度相同的状态下 ， A、B两种状态下的气体关係式可表示成：PAVA=PBVB习惯上 ， 这个公式会写成：p2=p1V1/V2波义耳定律的伟大意义 波义耳创建的理论——波义耳定律 ， 是第一个描述气体运动的数量公式 ， 为气体的量化研究和化学分析奠定了基础 。该定律是学习化学的基础 ， 学生在学习化学之初都要学习它 。波义耳具有实验天赋 ， 还证实了气体像固体一样是由原子构成的 。但是 ， 在气体中 ， 原子距离较远 ， 互不连线 ， 所以它们能够被挤压得更密集些 。早在公元前440年 ， 德谟克里特就提出原子的存在 ， 在随后的两千年里人们一直争论这个问题 。通过实验 ， 波义耳是科学界相信原子确实是存在的 。波义耳定律的发现历程 波义耳生于伯爵之家 ， 是英国科学协会的会员 。在1662年科学协会的会议上 ， 罗伯特·胡克（Robert Hooke）宣读了一篇论文 ， 论文描述法国关于“空气弹性”的实验 。17世纪 ， 科学家对空气特徵产生了浓厚兴趣 。法国科学家製造了一个黄铜气缸 ， 中间装有活塞 ， 安装得很紧 。几个人用力按下活塞 ， 压缩缸里的空气 。然后 ， 他们鬆开活塞 ， 活塞弹回来 ， 但是没有全部弹回来 。不论他们隔多长时间做一次实验 ， 活塞总是不能全部弹回来 。通过这项实验 ， 法国科学家声称空气根本不存在弹性 ， 经过压缩 ， 空气会保持轻微的压缩状态 。波义耳宣称法国科学家的实验不能说明任何问题 。他指出 ， 活塞之所以不能全部弹回来 ， 是因为他们使用的活塞太紧 。有人反驳道 ， 如果活塞稍松 ， 四周就会漏气 ， 影响实验 。罗伯特·波义耳许诺要製造一个鬆紧适中的绝好活塞 ， 证明上述实验是错误的 。两周后 ， 罗伯特·波义耳手持“U”形大玻璃管站在众会员面前 。这个“U”形玻璃管是不匀称的 ， 一支又细又长 ， 高出3英尺多 ， 另一支又短又粗 ， 短的这支顶端密封 ， 长的那只顶端开口 。波义耳把水银倒进玻璃管中 ， 水银盖住了“U”形玻璃管的底部 ， 两边稍有上升 。在封闭的短管中 ， 水银堵住一小股空气 。波义耳解释 ， 活塞就是任何压缩空气的装置 ， 水银也可以看作“活塞” 。像法国实验所期望的那样 ， 波义耳的做法不会因为摩擦而影响实验结果 。波义耳记录下水银重量 ， 在水银和空气交界处刻了一条线 。他向长玻璃管中滴水银 ， 一直把它滴满 。这时 ， 水银在短玻璃管中上升到一半的高度 。在水银的挤压下 ， 堵住空气的体积变成不到原来的一半 。在短玻璃管上 ， 波义耳刻下了第二条线 ， 标示出里面水银的新高度和堵住空气的压缩体积 。然后 ， 通过“U”形玻璃管底部的阀门 ， 他把水银排出 ， 直到玻璃活塞和水银的重量与实验开始时的重量完全相等 。水银柱又回到它实验开始的高度 ， 堵住的空气又回到它当初的位置 。空气果真有弹性 ， 法国科学家的实验是错误的 ， 波义耳是正确的 。罗伯特·波义耳用玻璃活塞继续实验 ， 发现了很多值得注意的事情 。当他向堵住的空气施加双倍的压力时 ， 空气的体积就会减半；施加3倍的压力时 ， 体积就会变成原来的1/3 。当受到挤压时 ， 空气体积的变化与压强的变化总是成比例 。他创建了一个简单的数学等式来表示这一比例关係 ， 如今我们称之为“波义耳定律” 。就认识大气、利用大气为人类服务而言 ， 这一定律是极为重要的 。《怀疑派化学家》1661年出版 ， 《化学家的故事》 ， 《矿泉的博物学考察》,《关于空气弹性及其物理力学的新实验》《关于火焰与空气关係的新实验》,《形式与性质的起源》(1666年,一书总结了原子论哲学的要点)