
自然科学史家将赫尔曼-赫斯与罗蒙诺索夫和门捷列夫相提并论,称他为俄罗斯最伟大的化学家之一。为什么他的许多著作以法文和德文出版,却在多年后才被翻译成俄文呢?
1826 年,一位年轻的医生从医学院毕业后立即被任命到伊尔库茨克工作。他骑马跋涉数千公里,从大学所在地德普特(今爱沙尼亚塔尔图)来到西伯利亚。当时,即使是最有才华的毕业生也会被派往真正需要人才的偏远地区历练。因此,当格尔曼-伊万诺维奇开始与当地流行的 "眼病 "和其他许多疾病作斗争时,他的病人根本无法想象,他们面对的是一个其职业生涯受到圣彼得堡科学院极大关注的人。
引起关注的原因是一篇出色的论文(据学院院长称,该学生拥有 "即使在获得博士学位时也很少有人能表现出的知识")和随后的一次斯德哥尔摩商务旅行。在那里,年轻的赫斯有机会与伟大的瑞典化学家约恩斯-贝泽柳斯--"有机化学"、"催化"、"同分异构"、"同素异形体 "等概念的提出者--共事半年。正是他引入了现代化学符号学,明确了已知元素的原子量,并确定了两千多种化合物的百分比组成。这样的实习机会简直是梦寐以求的!这位学生以特别的热情吸收了大师的所有课程,其能力赢得了高度赞扬。
军医在化学家的实验室里都做些什么呢?
赫尔曼-赫斯 1802 年出生于日内瓦的一个艺术家家庭。他三岁时,全家迁往俄罗斯,他的父亲应邀在那里担任家庭教师。在这里,这个出生时被命名为热尔曼-亨利的男孩不假思索地改名为赫尔曼-伊万诺维奇,并与父母一起定居在庄园主的庄园里。他接受了良好的初等教育,这要归功于教庄园主孩子们的老师,他们同意在业余时间照顾这个好奇的孩子。
青年时期,黑塞搬到了德普特,在公立学校和体校学习后,他进入了当地大学的医学系。不过,他并不太喜欢医生这个职业,而是对自然科学感兴趣,尤其是化学,因为大学里的化学教学水平很高。
因此,这位年轻人毕业后到了伊尔库茨克,除了立即从事医疗工作外,还从事矿物学和地质学方面的研究。他参加了对乌拉尔和外贝加尔地区的考察,分析了当地矿泉水和岩石的成分和性质,甚至发现了四种新矿物--乌瓦罗夫石、水硼酸盐、蛭石和叶硼酸盐。
所有这些都给科学院留下了不可磨灭的印象,1928 年,他被选为化学副教授。回到圣彼得堡后,格尔曼-伊万诺维奇终于意识到,他想把自己的一生献给这门科学。在考虑选择哪个方向时,他发明了一种测定大气湿度的装置(1929 年),并撰写了大量有关地质学的科学文章。对有些人来说,这可能是事业的顶峰;而对黑塞来说,这只是 "战斗前的热身"。
19 世纪初,俄罗斯的化学状况、研究水平和取得的成果远远落后于欧洲水平。用俄语编写的教育手册没有反映出现代成就,在书页上展示的是科学的 "昨天"。格尔曼-伊万诺维奇决心改变这种状况。首先,他在自己公寓的一个房间里建立了一个实验室,然后在科学院的围墙内获得了发展化学实验室的拨款--购买药品和新设备。这使他得以认真开始研究。
他的第一个成功是在 1831 年编写了教科书《纯化学基础》,这本书在学术界引起了轩然大波,被认为是门捷列夫《化学基础》的雏形。在这本书中,这位科学家回顾了 54 种元素(单质)、最重要的无机化合物,概述了有机化学和化学分析,列出了仪器和技术。书中描述的所有实验的理论处理都达到了当时最先进的水平。在此后的 30 年中,这本教科书一直是俄罗斯大学的主要教科书。不仅德米特里-伊万诺维奇精心收藏了这本教科书,布特洛夫、齐宁、沃斯克列先斯基也使用这本教科书进行研究。
顺便说一句,黑塞与门捷列夫的联系远比乍看起来要紧密得多。赫尔曼-伊万诺维奇在撰写他的著作时,为自己设定了一个目标,即确定描述化学元素的顺序。他提出了自己的分类方法,将化学元素分为性质相似的 5 组。
这位科学家写道:"它离自然还很遥远,但它仍然把非常相似的元素和元素组结合在一起,随着我们知识的扩展,它还可以得到改进"。将近 40 年后,这个问题终于解开了德米特里-伊万诺维奇的疑惑,并创造了元素周期表。
当时已成为科学院院士的黑塞的另一个功绩是,他在自己的教科书中使用了俄语化学术语。这个术语非常成功,经门捷列夫补充后一直沿用至今。
院士的成就传到了皇室,他应邀向未来的亚历山大二世(1832-1836 年)教授自然科学基础知识。与此同时,他开始在国家最好的高等院校任教,努力提高化学在教学计划中的地位。
Та
1832 年,赫尔曼-伊万诺维奇接任了矿业学院的教授职位。这位科学家开设了系统的分析化学课程,而在此之前,该课程在矿业学院很少受到重视。很快,他就使分析化学成为大学的主要教学科目之一。作为教授,黑塞在矿业学院工作了 17 年。此外,"由于在教学方面付出的特殊劳动和取得的成就",他还被授予一枚带有帝国徽章的戒指。
然而,这位科学家的主要活动领域根本不是教育。他首先作为现代热化学的奠基人而广为人知。这一部分专门研究伴随化学和物理化学过程的热效应。当然,研究人员对这些现象的研究早在很早以前就开始了,但没有人系统地、有目的地去研究它们。例如,罗蒙诺索夫在实验过程中测定了溶解热,里奇曼测定了液体混合时的温度变化。
今天,欧洲历史学家称法国人马塞林-贝尔托和丹麦人朱利叶斯-汤姆森为热化学的创始人,但实际上,赫尔曼-伊万诺维奇比他们早 20 多年,早在 1840 年就提出了这一领域的基本定律。
他最初得出的结论是,化学反应中释放的热量可以作为衡量化学亲和力的标准:"相互亲和力越强,热量和分离就越多"。
这一想法使他提出了热和恒定定律("黑塞定律"):化学反应的热效应只取决于初始物质和反应产物的类型和状态,而不取决于反应过程的路径。
因此,在一种化合物的形成过程中,无论这种化合物是直接形成还是间接形成,也无论其形成过程分为几个步骤,释放的热量总是相同的。这种说法的实际意义在于,它可以计算各种化学过程的热效应。此外,这位科学家还接近了热力学基本定律之一的能量守恒定律。
最后,第三个公设是关于热不变性的:"如果我们取温度相同的两种中性盐溶液,并在交换分解过程中形成两种新的盐,它们的混合物的温度不会改变。因此,这些相互混合的中性溶液是热中性的"。
如果认为格尔曼-伊万诺维奇只从事基础科学研究,那就大错特错了。和其他有才华的科学家一样,他也必须解决国家领导人交给他的大量生产任务。例如,根据炮兵部门的命令,他生产了用于装药和灯芯的防火纸,参与研制了保护钢铁不生锈的防腐液,研究了高加索石油和巴库气体的成分。
但这位伟大化学家最受欢迎的应用发展是他发明的酒精浓度计,俄罗斯帝国多年来一直使用酒精浓度计来测定酒精浓度。人们常说 "赫斯的度数"。
这种设备的需求量很大,而热化学则不然。遗憾的是,在这位院士的一生中,他发表的大量科学论文在俄罗斯并没有得到认可。这些作品在法国和德国得到了积极的发表,因为这两个国家在这一学科的研究方面走在了前列。在我国,现代化学才刚刚兴起,国内科学家距离热释放定律还很遥远。可以说,只有黑塞与西欧著名化学家的相识,以及他的作品在国外的名气,才没有让他在国内被彻底遗忘。50 年代末,赫尔曼-伊万诺维奇逝世后,他的作品终于被及时翻译成俄文。然而,他没能活到这一天,于 1850 年去世,享年 48 岁。