中外科学家发明家丛书:阿伦尼乌斯- 第2部分

　　　　　　“我想再做几次测算，然后再向教授汇报。”　

　　　　　遗憾的是，阿伦尼乌斯不知道他推算的结果并不是一项独创，类似的方　

法已经有了。不过，他的工作仍然不是毫无益处的。在进行初期实验时，他　

就发现浓度影响着许多稀释溶液的导电性。这个乍看起来令人不解的事实使　

斯万特特别感兴趣。于是，他和艾伦德教授详细地讨论了这个问题。　

　　　　　教授说道：“您的观察很有意义。这样的实验迄今为止还没有人进行过。　

在楞次和科尔劳什的论文中引用的结果都是关于浓溶液的。”　

　　　　　　“我想从酸入手”。　

　　　　　艾伦德提示道：“这类实验的主要困难在于消除电极的极化。当电流通　

过溶液时，电解就开始了，在电极上析出的物质使电极极化。同时，溶液的　

浓度也发生变化。我介绍你使用我设计的变流器。它的开关是用手柄操纵的。　

转动开关，你就可以改变电流方向，而且电极也就去极化了”。　

　　　　　但是，这个线路图很不完善。测量的结果并不怎么好。无论斯万特怎样　

迅速地转动开关，电极极化也不能完全消失。于是，阿伦尼乌斯便设计制造　

了一台更为适用的仪器。这使工作得以减轻，但试验仍继续了很长时间。斯　

万特从1882年秋开始的一系列测量，直到次年才结束。　

　　　　　实验的结果需要加以整理和概括。计算又花去了几个月的时间。同时，　

阿伦尼乌斯还查阅了学术刊物中与这一问题有关的论文。　

　　　　　整理实验结果并不仅限于机械地计算，阿伦尼乌斯还经常把已经取得的　

数字加以比较，努力探索各种物质意想不到的性状的解释。　

　　　　　最令人惊异的是氨的性质，这种物质在气体状态时是不导电的，而氨的　


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水溶液却是导体，溶液越稀，导电性越好。阿伦尼乌斯查明，氢卤酸也有类　

似情况。　

　　　　　直到1883年5月，经过长时间的实验检验，阿伦尼乌斯才做出结论：溶　

液稀释时导电性增加的原因是水。阿伦尼乌斯动身到乌普萨拉，打算去会见　

克莱夫教授，向他介绍自己的新理论。　

　　　　　克莱夫是一位知识渊博的学者，能够给他以有益的建议，并能冷静地评　

价他的假说。　

　　　　　阿伦尼乌斯喜欢乌普萨拉，并不仅仅因为在这里居住着他的亲人和在此　

度过了他的学生时代，这个城市还有着使他感到特别亲切和难以取代的东　

西。现在，他深信，在乌普萨拉人们最了解他。学期早已结束，开始放暑假　

了。　

　　　　春末夏初，乌普萨拉的夜晚像白天那样明亮。克莱夫教授亲切会见了斯　

万特。　

　　　　　斯万特说道：“我想向您介绍一下我的实验结果，它们与化学有直接关　

系，所以，我是专门来和您谈谈我的想法的”。　

　　　　教授合上了正在阅读的杂志，推到一边，听他讲话。　

　　　　　“要解释电解质水溶液在稀释时导电性的增加，必须假定电解质在溶液　

中具有两种不同的形态：非活性的——分子形态和活性的——离子形态。实　

际上，稀释时电解质的部分分子就分解为离子，这是活性的形态，而另一部　

分则不变，这是非活性的形态。”　

　　　　　克莱夫听着阿伦尼乌斯的解释，毫不掩饰他的不满：这个自认是首先发　

现者并自视甚高的人所说的一切，教授断定纯粹是胡说八道。这个物理学家　

竟把他的鼻子伸进他不该去的地方，伸进他所不懂的学科！　

　　　　　“溶液稀释时，活性形态数量增加。”斯万特继续说道，可是克莱夫却　

觉得听够了。　

　　　　　“蛮好的理论嘛！”他尖刻地冷笑着冒出了这句话，明显地挖苦阿伦尼　

乌斯。斯万特明白，继续谈话已毫无意义，就匆匆地告别了。　

　　　　　“难道克莱夫教授没有理解我的推论的合理性吗？而且，问题也不仅仅　

在于合理性呀！我的理论是在实践中检验过，千百次测量结果所证实的。因　

此，克莱夫教授一定会有什么偏见！”阿伦尼乌斯深信自己的想法是正确的。　

因此，克莱夫教授的挖苦话丝毫也没有使他丧失信心。他在走廊中缓慢地踱　

着，思考着下一个步骤。　

　　　　　后来，他迅速地走下楼梯，到医学院去找那位也在研究化学的生理学教　

授汉马尔斯腾去了。　

　　　　　汉马尔斯腾怀着极大的兴趣听了阿伦尼乌斯的介绍。他发现，这种想法　

非常独特，而且是对现象的合理解释，建议他继续研究。　

　　　　　阿伦尼乌斯决定对他的想法进行理论上的概括并准备发表。　

　　　　　关于实验和计算的叙述以及成果的总结都已经写好了。余下的仅是思考　

并写出第二部分——最重要的部分：关于水溶液中物质形态的理论上的总　

结。手稿的篇幅相当长，因此只好把它分为两篇论文。第一篇题名为《电解　

质的电导率研究》，第二篇题名为《电解质的化学理论》。这两篇论文于1883　

年6月6日经斯德哥尔摩科学院讨论后推荐发表。它们发表于1884年初出版　

的第11期《皇家科学院论著》杂志。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　三、电离理论受到攻击及重视　



　　　　阿伦尼乌斯渴望留在乌普萨拉工作。收到这两篇论文的校样后，他就把　

它们做为学位论文向大学提交。学术委员会接受了这两篇论文，并指定在　

1884年5月进行考试。阿伦尼乌斯获得委员会的赞许，口试也答得很好。　

　　　　余下的是听取克莱夫教授和塔伦教授对学位论文质量的意见。　

　　　　论文中的实验部分任何人也没有异议。塔伦教授是满意的。不过，关于　

电解质在水溶液中电离的新观点他却迷惑不解。他拿着材料到自己的同行的　

工作室中去。　

　　　　　“克莱夫，你对阿伦尼乌斯的理论有什么意见？”塔伦问道。他原就想　

到会是否定的回答，果然克莱夫不同意阿伦尼乌斯的想法，主要是他不认为　

原子和离子之间存在着差别。　

　　　　　“纯粹是空想，我不能想象，比如氯化钾怎么会在水中分解为离子。钾　

在溶液中单独存在的问题可能有吗？任何一个小学生都知道钾遇到水就产生　

强烈反应，同时形成氢氧化钾和氢气。可是氯呢？它的水溶液是淡绿色的，　

又有剧毒，而氧化钾溶液则是无色的，完全无毒。”　

　　　　　“对于实验部分我也有意见。这样难以置信的稀释！5/1000……1/10000　

克分子！这几乎纯粹是水了！在那样的浓度下错误也就大了。”　

　　　　……答辩进行得很激烈。特别费力的是同克莱夫教授的辩论，当时，教　

授不同意关于在分子、原子和离子之间存在着本质上差别的想法。而阿伦尼　

乌斯却证明，在溶液中，特别是在氯化钾的溶液中，存在的不是钾原子和氯　

分子，而是这两种元素的离子。钾离子不同于中性的原子，它带阳电荷，因　

此，性质上与中性原子不相似。氯离子带阴电荷，不同于两个原子的中性的　

氯分子，而完全具有另一种性质。　

　　　　溶液中的离子形成不取决于电流的想法从前就有人谈过。阿伦尼乌斯看　

过1857年发表的鲁道夫·克劳胥斯的论文。这位著名的科学家在文中谈到一　

种假设，即在水溶液中，不用通入电流，一小部分电解质就分解为离子。阿　

伦尼乌斯通过实验证明了这个假说的正确性。他甚至还计算出，在氯化氢的　

溶液中，有92％的溶解了的分子处于活性形态，换句话说，它们分解为离子。　

这些结果也为其他科学家的实验所证实。例如，威廉·奥斯特瓦尔德并不是　

研究电离过程的，可是，他在研究盐酸的催化作用时却查明，它的总量中只　

有98％对过程起加速作用。这一数值与阿伦尼乌斯计算出的数值很接近的。　

在用硫酸进行试验时，也得到相似的结果。根据奥斯特瓦尔德的意见，由于　

浓度的不同，起催化作用的硫酸是50％—90％，而阿伦尼乌斯查明的数值则　

是47。6％—85％。　

　　　　尽管阿伦尼乌斯搜集了大量的实验材料以及无可辩驳的证据，但是，由　

于委员会支持克莱夫教授和塔伦教授的意见，对论文答辩还是只给三级“评　

语”。要知道，当时评语分四个等级，四级等于2分，三级等于3分，二级　

等于4分，一级等于5分。　

　　　　阿伦尼乌斯在论文答辩之后并没有灰心，他坚信自己是正确的。次日，　

他把自己的两篇论文分别寄给欧洲最著名的研究溶液的科学家——波恩的鲁　

道夫·克劳胥斯、杜宾根的洛塔·迈尔、里加的威廉·奥斯特瓦尔德、阿姆　

斯特丹的范霍夫——每人一份。在回信中，这四个人对这位青年科学家的实　

验结果和结论都给予肯定的评价。威廉·奥斯特瓦尔德对阿伦尼乌斯的工作　


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表现了特殊的兴趣。他不仅对阿伦尼乌斯的工作给以肯定的评价，而且还在　

信中提出有关研究酸的催化作用的许多问题，并建议他讨论共同感兴趣的问　

题。这封信是奥斯特瓦尔德和阿伦尼乌斯日后频繁通信的开端。1884年7月　

末，奥斯特瓦尔德写信给阿伦尼乌斯，表示他想到乌普萨拉来和他会面，并　

讨论他们所感兴趣的问题。　

　　　　　当这两位科学家结束第一次简短谈话后，阿伦尼乌斯提议出去散散步。　

午后的阳光照得人暖洋洋地。奥斯特瓦尔德观赏着修剪齐整的草坪和群芳吐　

艳的花坛的美丽景色。他决定明天带速写簿来画下素材，把这美丽景色再现　

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。