維勒

徐煒

【摘要】：本文主要介紹維勒為化學(xué)而生的一生，及其對化學(xué)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)。維勒從小熱愛化學(xué)；1820年進(jìn)入馬爾堡大學(xué)學(xué)習(xí)；1822年，到海德堡深造；1823年，拜師貝采里烏斯；1824年，維勒回到家鄉(xiāng)，完成了對人工合成尿素的探索，這一創(chuàng)新推翻了“生命力論”，從此化學(xué)進(jìn)入一新階段。這一發(fā)現(xiàn)具有重要的意義，也給我以啟示。

【關(guān)鍵詞】：維勒；尿素；生命力論

一、初識化學(xué)（1800～1820）

1800年7月31日，維勒出生在德國萊茵河畔法蘭克福附近的埃什海姆村。他的父親是當(dāng)?shù)赜忻尼t(yī)生，他的母親是一位中學(xué)校長的女兒，因此維勒自幼就受到良好的教育。在中學(xué)時，維勒接觸到了化學(xué)，并為其深深著迷，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在他居住的房間里，床下胡亂地堆放著盛滿了各樣的巖石、礦石和礦物標(biāo)本的木箱；地板上隨處可見形形色色的礦物晶體；角落里擺放著一堆堆的實(shí)驗(yàn)儀器，有燒杯、量筒、燒瓶等，還有打破的曲頸瓶，他的房間儼然成了一間實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)貯藏室。他對化學(xué)的癡迷引起了父親的極大不滿，父親希望他也能把這份精力放在其他學(xué)科上，而不是僅僅專注于化學(xué)。父親的不支持讓維勒非常的傷心，但他并沒有因此放棄對化學(xué)的熱愛，并且在布赫醫(yī)生的引導(dǎo)下，發(fā)表了一篇關(guān)于制硫酸的礦石中含有硒的化學(xué)論文，從鋅中制得鎘，以碳還原法制得鉀，以伏打電堆進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

二、化學(xué)入門（1820～1824）

1820年，維勒遵從家人意愿進(jìn)入馬爾堡大學(xué)學(xué)醫(yī)，但只要回到宿舍，他就又研究起化學(xué)。有一次，他把硫氰酸銨溶液與硝酸汞混合，得到硫氰酸汞白色沉淀。過濾干燥后他把硫氰酸汞放在被燒熱的瓦片上，白色粉末開始劈啪作響，并逐漸在瓦片上分散開來。響聲停止后，他蘸上水，用手把白色粉末揉搓成一長條，放在瓦片上干燥片刻，然后在瓦片的一端猛烈加熱。于是，他又聽到了噼噼啪啪的聲音，白色的長條受熱后開始劇烈的膨脹著，形成了一個大氣泡。那氣泡像球一樣飛快地向另一端滾去。反應(yīng)停止后，剩下了一塊不能流動的黃色物質(zhì)。如此奇特的分解現(xiàn)象讓他激動的難以入眠。

經(jīng)過幾個月的深入研究，他在《吉爾伯特年鑒》上發(fā)表了一篇名為《關(guān)于硫氰酸汞的性質(zhì)》的論文，在這篇論文中他詳細(xì)地描述了這個現(xiàn)象。該文發(fā)表后，立刻引起了最早合成硫氰酸汞的化學(xué)家貝采里烏斯的重視，這也許是維勒成為貝采里烏斯的學(xué)生的契機(jī)之一。

1822年秋，維勒來到海德堡學(xué)習(xí)，再繼續(xù)學(xué)醫(yī)的前提下，他在格林美教授的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里工作，他研究氰酸及其鹽類、從尿中分離出了純凈的尿素、分析尿素的性質(zhì)。

1823年，格美林推薦他到貝采里烏斯的私人實(shí)驗(yàn)室工作。他按貝采里烏斯制定的方法從事沸石、黑柱石的分析，制備硒、鋰、鎢、氧化鈰，研究氰酸及氰的反應(yīng)。在那里維勒熟練地掌握了分析和制取各種元素的各種新方法，學(xué)到了前沿的化學(xué)理論。

三、深入研究（1824～）——尿素的合成

1824年，維勒結(jié)束了一年的留學(xué)之旅，回到了家鄉(xiāng)。他重新把自己的住所變成了實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)研究氰酸。為了制取氰酸銨，他讓氰酸和氨水進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)果“形成了草酸及一種肯定不是氰酸銨的白色結(jié)晶體”。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的條件較差，他并不能分析清楚這白色晶體究竟是什么，為此在1825年，他接受了柏林工業(yè)學(xué)校的聘請，擔(dān)任化學(xué)和礦物學(xué)教師。

直到1828年，他終于證實(shí)了自己早在四年前的家鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)的白色晶體正是尿素。他還發(fā)現(xiàn)，用氯化銨與氰酸銀或以氨水與氰酸鉛反應(yīng)都能得到比較純凈的尿素。1828年，他將這些成果整理發(fā)表了《論尿素的人工制造》，論文詳細(xì)地論述了證明該白色晶體是尿素的分析方法以及如何更好的利用無機(jī)物人工合成尿素?！澳蛩氐娜斯ず铣桑@是一件特別值得注意的事情，因?yàn)樗峁┝艘豁?xiàng)以人力從無機(jī)物制造有機(jī)物即所謂動物性物質(zhì)的范例”。

這篇論文引起了化學(xué)界的震動，因?yàn)樵?8世紀(jì)中葉至19世紀(jì)占統(tǒng)治地位的是有機(jī)化學(xué)的開創(chuàng)者，也就是他的恩師貝采里烏斯提出的“生命力論”?！吧φ摗闭J(rèn)為：生命的基礎(chǔ)是某種非物質(zhì)的“生命力”，是它調(diào)節(jié)著生命有機(jī)體的生命過程，并且只有在它的參與下才能產(chǎn)生有機(jī)物，從而使有機(jī)物不能用化學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)室里用無機(jī)物合成。同時，也有人反對說：尿素不是真正的有機(jī)物，只是動物集體的排泄物，易于分解呈氨和二氧化碳，只是一種聯(lián)系有機(jī)物和無機(jī)物的過渡產(chǎn)物，真正的有機(jī)物絕不能人工合成。

維勒合成尿素具有重要的科學(xué)意義：

第一，人工合成尿素的發(fā)現(xiàn)打破了無機(jī)界和有機(jī)界之間絕對分明的界限，動搖了“生命力論”的基礎(chǔ)，開辟了有機(jī)合成的新領(lǐng)域，掀起了人工合成有機(jī)物的高潮。自維勒人工合成尿素后，合成工業(yè)開始建立，有機(jī)合成開始蓬勃發(fā)展。

第二，維勒合成的尿素提供了同分異構(gòu)現(xiàn)象的早期例證。

維勒制得氰酸銨的同分異構(gòu)尿素后，預(yù)感到了同分異構(gòu)現(xiàn)象的存在，在《論尿素的人工制成》中寫到：“普遍的定律是可以導(dǎo)出的，但有待于在幾個類似情況下作進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)”。1830年，貝采里烏斯又發(fā)現(xiàn)了酒石酸和葡萄酸的異構(gòu)現(xiàn)象，從此，這一現(xiàn)象為化學(xué)界公認(rèn)。

維勒對化學(xué)的貢獻(xiàn)不僅僅是人工合成尿素，1827年，維勒用金屬鉀還原熔融的無水氯化鋁得到較純的金屬鋁，還用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了鈹和銥；1832年，他和李比希共同發(fā)現(xiàn)了苯甲酸基團(tuán)，為基團(tuán)論學(xué)說提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)；1837年，共同發(fā)現(xiàn)了扁桃苷；1848年，維勒發(fā)現(xiàn)了綠色氫醌；1862年他制備了碳化鈣，并證明了它與水作用，放出乙炔

四、啟示

第一，科學(xué)研究不能閉門造車，需要良好的團(tuán)結(jié)協(xié)作，一個人的智慧是無比渺小的，因此我們需要團(tuán)結(jié)同事，發(fā)揮集體的力量，才能發(fā)揮自己的優(yōu)勢，有所創(chuàng)造。

第二，不要怕犯錯，更不要怕他人指出自己錯誤，要勇于改正?？茖W(xué)史本就是不斷犯錯、不斷糾錯的歷史。

第三，要敢于質(zhì)疑權(quán)威，不能盲目迷信權(quán)威。如果維勒盲目地迷信自己的恩師，認(rèn)為“生命論”是不可辯駁的真理，那么即使他合成了尿素，也會質(zhì)疑自己，不敢發(fā)表。

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