門捷列夫

　　門捷列夫

　　在化學教科書中，都附有一張“元素周期表”。這張表揭示了物質(zhì)世界的秘密，把一些看來似乎互不相關(guān)的元素統(tǒng)一起來，組成了一個完整的自然體系。它的發(fā)明，是近代化學史上的一個創(chuàng)舉，對于促進化學的發(fā)展，起了巨大的作用。看到這張表，人們便會想到它的最早發(fā)明者——門捷列夫。

　　德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(1834-1907)生于一八三四年二月七日俄國西伯利亞的托波爾斯克市。這個時代，正是歐洲資本主義迅速發(fā)展時期。生產(chǎn)的飛速發(fā)展，不斷地對科學技術(shù)提出新的要求�；瘜W也同其它科學一樣，取得了驚人的進展。門捷列夫正是在這樣一個時代，誕生到人間。門捷列夫從小就熱愛勞動，熱愛學習。他認為只有勞動，才能使人們得到快樂、美滿的生活；只有學習，才能使人變得聰明。

　　門捷列夫在學校讀書的時候，一位很有名的化學教師，經(jīng)常給他們講課。熱情地向他們介紹當時由英國科學家道爾頓始創(chuàng)的新原子論。由于道爾頓新原于學說的問世，促進了化學的發(fā)展速度，一個一個的新元素被發(fā)現(xiàn)了�；瘜W這一門科學正激動著人們的心。這位教師的講授，使門捷列夫的思想更加開闊了，決心為化學這門科學獻出一生。

　　門捷列夫在大學學習期間，表現(xiàn)出了堅韌、忘我的超人精神。疾病折磨著門捷列夫，由于喪失了無數(shù)血液，他一天一天的消瘦和蒼白了�？墒�，在他貧血的手里總是握著一本化學教科書。那里面當時有很多沒有弄明白的問題，纏繞著他的頭腦，似乎在召呼他快去探索。他在用生命的代價，在科學的道路上攀登著。他說，我這樣做“不是為了自己的光榮，而是為了俄國名字的光榮。”——過了一段時間以后，門捷列夫并沒有死去，反而一天天好起來了。最后，才知道是醫(yī)生診斷的錯誤，而他得的不過是氣管出血癥罷了。

　　由于門捷列夫?qū)W習刻苦和在學習期間進行了一些創(chuàng)造性的研究工作，一八五五年，他以優(yōu)異成績從學院畢業(yè)。畢業(yè)后，他先后到過辛菲羅波爾、敖德薩擔任中學教師。這期間，他一邊教書，一邊在極其簡陋的條件下進行研究，寫出了《論比容》的論文。文中指出了根據(jù)比容進行化合物的自然分組的途徑。一八五七年一月，他被批準為彼得堡大學化學教研室副教授，當時年僅二十三歲。

　　攀登科學高峰的路，是一條艱苦而又曲折的路。門捷列夫在這條路上，也是吃盡了苦頭。當他擔任化學副教授以后，負責講授《化學基礎》課。在理論化學里應該指出自然界到底有多少元素？元素之間有什么異同和存在什么內(nèi)部聯(lián)系？新的元素應該怎樣去發(fā)現(xiàn)？這些問題，當時的化學界正處在探索階段。近五十多年來，各國的化學家們，為了打開這秘密的大門，進行了頑強的努力。雖然有些化學家如德貝萊納和紐蘭茲在一定深度和不同角度客觀地敘述了元素間的某些聯(lián)系，但由于他們沒有把所有元素作為整體來概括，所以沒有找到元素的正確分類原則。年輕的學者門捷列夫也毫無畏懼地沖進了這個領(lǐng)域，開始了艱難的探索工作。

　　他不分晝夜地研究著，探求元素的化學特性和它們的一般的原子特性，然后將每個元素記在一張小紙卡上。他企圖在元素全部的復雜的特性里，捕捉元素的共同性。一但他的研究，一次又一次地失敗了。可他不屈服，不灰心，堅持干下去。

　　為了徹底解決這個問題，他又走出實驗室，開始出外考察和整理收集資料。一八五九年，他去德國海德爾堡進行科學深造。兩年中，他集中精力研究了物理化學，使他探索元素間內(nèi)在聯(lián)系的基礎更扎實了。一八六二年，他對巴庫油田進行了考察，對液體進行了深入研究，重測了一些元素的原子量，使他對元素的特性有了深刻的了解。一八六七年，他借應邀參加在法國舉行的世界工業(yè)展覽俄羅斯陳列館工作的機會，參觀和考察了法國、德國、比利時的許多化工廠、實驗室，大開眼界，豐富了知識。這些實踐活動，不僅增長了他認識自然的才干，而且對他發(fā)現(xiàn)元素周期律，奠定了雄厚的基礎。

　　門捷列夫又返回實驗室，繼續(xù)研究他的紙卡。他把重新測定過的原子量的元素，按照原子量的大小依次排列起來。他發(fā)現(xiàn)性質(zhì)相似的元素，它們的原子量并不相近；相反，有些性質(zhì)不同的元素，它們的原子量反而相近。他緊緊抓住元素的原子量與性質(zhì)之間的相互關(guān)系，不停地研究著。他的腦子因過度緊張，而經(jīng)常昏眩。但是，他的心血并沒有白費，在一八六九年二月十九日，他終于發(fā)現(xiàn)了原素周期律。他的周期律說明：簡單物體的性質(zhì)，以及元素化合物的形式和性質(zhì)，都和元素原子量的大小有周期性的依賴關(guān)系。門捷列夫在排列元素表的過程中，又大膽指出，當時一些公認的原子量不準確。如那時金的原子量公認為169.2，按此在元素表中，金應排在鋨、銥、鉑的前面，因為它們被公認的原子量分別為198.6、6.7、196.7，而門捷列夫堅定地認為金應排列在這三種元素的后面，原子量都應重新測定。大家重測的結(jié)果，鋨為190.9、銥為193.1、鉑為195.2，而金是197.2。實踐證實了門捷列夫的論斷，也證明了周期律的正確性。

　　在門捷列夫編制的周期表中，還留有很多空格，這些空格應由尚未發(fā)現(xiàn)的元素來填滿。門捷列夫從理論上計算出這些尚未發(fā)現(xiàn)的元素的最重要性質(zhì)，斷定它們介于鄰近元素的性質(zhì)之間。例如，在鋅與砷之間的兩個空格中，他預言這兩個未知元素的性質(zhì)分別為類鋁和類硅。就在他預言后的四年，法國化學家布阿勃朗用光譜分析法，從門鋅礦中發(fā)現(xiàn)了鎵。實驗證明，鎵的性質(zhì)非常象鋁，也就是門捷列夫預言的類鋁。鎵的發(fā)現(xiàn)，具有重大的意義，它充分說明元素周期律是自然界的一條客觀規(guī)律；為以后元素的研究，新元素的探索，新物資、新材料的尋找，提供了一個可遵循的規(guī)律。元素周期律象重炮一樣，在世界上空轟響了！

　　門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，在世界上留下了不朽的光榮，人們給他以很高的評價。恩格斯在《自然辯證法》一書中曾經(jīng)指出。“門捷列夫不自覺地應用黑格爾的量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律，完成了科學上的一個勛業(yè)，這個勛業(yè)可以和勒維烈計算尚未知道的行星海王星的軌道的勛業(yè)居于同等地位。”

　　由于時代的局限性，門捷列夫的元素周期律并不是完整無缺的。一八九四年，惰性氣體氛的發(fā)現(xiàn)，對周期律是一次考驗和補充。一九一三年，英國物理學家莫塞萊在研究各種元素的倫琴射線波長與原子序數(shù)的關(guān)系后，證實原子序數(shù)在數(shù)量上等于原子核所帶的陽電荷，進而明確作為周期律的基礎不是原子量而是原子序數(shù)。在周期律指導下產(chǎn)生的原于結(jié)構(gòu)學說，不僅賦予元素周期律以新的說明，并且進一步闡明了周期律的本質(zhì)，把周期律這一自然法則放在更嚴格更科學的基礎上。元素周期律經(jīng)過后人的不斷完善和發(fā)展，在人們認識自然，改造自然，征服自然的斗爭中，發(fā)揮著越來越大的作用。

　　門捷列夫除了完成周期律這個勛業(yè)外，還研究過氣體定律、氣象學、石油工業(yè)、農(nóng)業(yè)化學、無煙火藥、度量衡等。由于他總是日以繼夜地頑強地勞動著，在他研究過的這些領(lǐng)域中，都在不同程度上取得了成就。

　　一九0七年二月二日，這位享有世界盛譽的科學家，因心肌梗塞與世長辭了。但他給世界留下的寶貴財產(chǎn)，永遠存留在人類的史冊上。