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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(496)

  范霍夫把信递给妻子。

  “仁妮,你说怎么办呢?你能不能满足父亲的要求?”

  “我来试一试,不用说,我需要一部字典。”

  第二天,范霍夫回家时带来了一本厚厚的瑞典文字典。和往常一样,他 又坐在壁炉旁边埋头工作,而仁妮则打开评论,动手翻译。她对语言有特殊 才能,只花了几个晚上的时间,就完成了使老范霍夫感到极其高兴的一篇非 常好的译文。

  然而,这部著作的问世,并不意味着反应速度和化学平衡的研究工作结 束了。现在已经不是为寻找理论根据而需要事实,相反地是需要用理论来说 明具体情况。范霍夫把新的理论也应用到给这位理论家带来首次巨大成功的 立体化学假说方面来了。当范霍夫的弟弟在学校修完了全部课程以后,来到 哥哥的实验室开始准备学位论文时,范霍夫自己却又回过头来研究立体化学 假说,尽管当时他的助手们都在研究化学动力学。

  “当勒贝尔的文章和我的文章在巴黎化学学会的会议上展开讨论时,” 范霍夫开始说道,“贝特罗提出了许多意见,证明我们的理论不够完善。的 确,这些意见很有意思。显然我和勒贝尔是在彼此毫无联系的情况下得出了 同一结论,但是我们俩都忽略了巴斯德早已发现的第四种类型的酒石酸—— 内消旋酒石酸。它像外消旋混合物一样,也不是旋光的,但是与外旋混合物 不伺的是,无论在什么条件下,也不能把内消旋石酸分解为旋光对映体。这 就证明,它的分子具有使它没有旋光活性的特殊结构。”

  “可是,与酒石酸有关的全部问题已经弄清楚了。”弟弟对范霍夫提出 异议。“已经查明,两个不对称的碳原子具有相反的空间结构:一个左旋, 另一个右旋,因而分子就是非活性的。”

  “一种理论,毕竟是只有在它的全部预见能够为试验所证实的时候才能 成立。你来研究这个课程。我们就拿苹果酸作个开头吧。按照理论,这种碳 可能有这些异构物。”范霍夫在一页纸上列出了一个个化学式,“我们的任 务,就是合成这些异构物。”

  完成这个任务并不是轻而易举的,它要求实验家具有高超的技能。范霍 夫极其顽强地提高自己作为一个实验家的技能。他凭借巧妙的构思,往往是 用简单的试验方法来达到这个目的。这位科学家几乎总是能够事前断定试验 能否成功,而一旦遭到失败,也能立即提出新的方案。

  他弟弟的研究工作是准确地按计划进行的。1885年底,弟弟通过了博士 论文答辩。不久,他就把自己的研究成果发表在题为《对苹果酸认识的贡献》 一文中。

  这时,范霍夫和他的助手们注意到另一类现象,这些现象已经成了广泛 的理论研究和实验研究的对象。范霍夫对普菲弗尔的渗透压力定律以及乌拉 尔研究稀溶液性质的工作发生了兴趣。

  渗透现象是1748年法国人让·安图瓦·诺勒发现的。诺勒是法国科学家, 克莱蒙和雷米尔的学生,纳瓦尔学院的实验哲学教授,以发现渗透现象和研 究电学著称。诺勒把猪膀胱紧绷在装满酒精的圆筒口上,然后把它放入盛着 水的大容器内。经过一段时间后,猪膀胱就鼓胀起来,因为圆筒中的压力升 高了;这时用针把膀胱膜戳个孔,就有一股强有力的酒精开始从圆筒中喷出。 后来查明,起半渗透膜作用的植物细胞和动物细胞也有同样的功能。生理学 教授普菲弗尔提出必须给渗透压下个准确的定义,这是很自然的。在进行研 究时,他便用了1%的糖溶液,出乎意料地得到了良好的效果。

  范霍夫不打算重复普菲弗尔的试验。因为他从普菲弗尔的论文中,发现 这位科学家的工作具有高度的精确性,用普菲弗尔设计的渗压计测定水柱的 高度是无可置疑的。诺勒曾断定压力只是由于水造成的,因为水分子可以通 过隔膜,而酒精分子就不能通过。难道可以接受诺勒的这种解释吗?对糖溶 液的解释也有类似的情形。许多个夜晚,范霍夫都是坐在壁炉旁的圈椅上, 而他的笔记本却仍然是空白的。他想找到理论上的解释,并用数学的依属关 系来加以阐明。

  “为什么不把“水—半透膜—溶液”这种渗透压力计系统想象为带活塞 的圆筒呢?溶液位于圆筒的底部,活塞是隔膜,它的上面是水。这本来是热 力学的基本方法,气体热力学的原理同样适用于稀释溶液的特性。”

  范霍夫画了一个带活塞的圆筒,活塞下面的空间写上“溶液”,而上边 写上“水”。由溶液指向水的箭头,表明溶液中存在着把活塞向上顶的力。

  “首先应当考虑,在渗透压力的作用下使活塞向上移动时如何作功;但 也可以从相反的方向考虑,要使活塞克服渗透压而返转向下时,应如何作 功?”

  范霍夫进行了数学计算,一页纸上写满了公式,这就是那个最后的结果!

  “真想不到!恰好与气体的关系完全一样!和克拉柏隆—克劳胥斯方程 式完全不同!”范霍夫取了另外一张白纸,再次进行了全部计算。“还是那 样的结果!渗透压定律和气体定律相同。设想从容器中除去溶剂,假如连常 数也含有同样的值,那么就可以把稀溶液的溶质分子作为气体分子来研究。 根据普菲弗尔的数据,可以把常数计算出来。”他又把笔记本拿了起来,笔 尖在纸上迅速地滑动着。对于糖溶液来说,它具有气体那样的常数值,完全 相同。


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