中外科学家发明家丛书:阿伦尼乌斯-第6节
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未活化的，例如酸、碱的水溶液就由三部分组成：第一部分是水；第二部分
是活化的分子；第三部分是未活化的分子，这三部分处在化学平衡之中。当
溶液稀释时，活化分子增加了，未活化的分子减少了。然后，他将这种假设
扩展到其他可溶性的电解质——盐，并对电解质的活度系数（相当于现代术
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语“电离度”）下了定义：“活度系数是电解质溶液中实际存在的活化分子
数与当电解质完全变成活化分子时所存在的活化分子数之比。”他认为，酸
和碱的活度系数愈大，它们的强度愈大；在弱酸盐溶液中，强酸可以置换弱
酸；在复分解反应中，强酸和弱酸的中和反应最完全，弱酸与弱碱的中和反
应则不完全；每一种溶于水的盐都部分变成酸和碱，酸碱越弱，水越多，水
解产物的量愈大。
最后是论文的精华：“现在的研究表明，可以设想溶液中的电解质存在
着两种形式：一种是活化的；一种是未活化的。在相同外界条件下 （温度和
溶液的稀释程度）下，活化部分的量是固定的。活化部分导电，是真正的电
解质，未活化的部分则不是。”
电离理论的发表对于解释拉乌尔关于电解质溶液的凝固点降低值远大于
同浓度的非电解质溶液；柯尔劳希关于盐溶液的当量电导等于阳离子和阴离
子的离子浓度的加和；以及希托夫（Hittorf）关于离子迁移速度的研究起了
积极的作用。但是由于“没有电流的作用，溶液中不存在带相反电荷的离子”
这一概念很难被说服，电离理论也像其他许多科学上的伟大发现一样，在它
诞生的第一天起，就不为多数科学家理解和接受，甚至还受到无理的攻击和
非难。
阿伦尼乌斯构思出电离理论后，去告诉他的导师克莱夫，受到克莱夫的
非难，以及在克莱夫影响下的大多数化学家的攻击，直到1887年以后，电离
理论才开始被普遍接受。当阿伦尼乌斯因此获得诺贝尔化学奖时，这时克莱
夫才向他表白当时为何极力反对电离理论。原来，在19世纪，克莱夫和其他
许多化学家一样，他们亲眼看到许多杰出的理论像出现在天空的陨星一样，
只放出短暂的光芒，最后都遭到殒灭的命运。这就使他们对各种新的理论持
怀疑态度，认为这些理论几乎都是错误的，过不多久，它们都将销声匿迹。
就连门捷列夫也说过：“电离学说不过是一种奇谈怪论，不值一提。它和燃
素学说一样，肯定会破产的”。可见科学研究过程中的新发现、新发明被人
们接受是不容易。
阿伦尼乌斯对于化学理论的另一重要贡献是提出“活化热”概念，现在
称之为“活化能”。1889年，他提出了活化分子理论来解释温度升高对气体
反应的反应速度的影响。他观察到温度每升高1℃，反应速度增加10—15％。
他认为，不能用一般的概念，即用温度升高对反应物分子的运动速度、碰撞
频率、浓度和反应体系的粘度所产生的影响，来解释反应速度的温度系数会
有这么高。他设想在反应体系中存在着一种不同于一般反应物分子的活化分
子，这些活化分子具有比平均能量要高的能量，它们对反应更为敏感，所以
在一个反应体系中，只有活化分子才能发生反应。阿伦尼乌斯称这一能量为
活化热，它是现代物理化学中的一个极其重要的概念。
阿伦尼乌斯的研究并不局限于很狭窄的学科范围，在他的后半生，他的
兴趣开始转向其他科学领域，特别是天文学、气象学和生物学。其中比较重
要的是1896年发表的论文《大气中的二氧化碳对地球温度的影响》。该文指
出，二氧化碳能吸收从地球表面辐射出来的红外线，而大气中的二氧化碳的
含量是可以改变的。在火山活动的频繁时期，大气中的二氧化碳含量增高了，
因此地球的温度也相应地升高了，从而解释了地球上气候变化的原因之一。
这一理论流传至今。
1903年，阿伦尼乌斯出版了《天体物理学教科书》，这是第一部有关这
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一科学领域的教科书，阐述了光的压力对天体的效应。他认为，在光的压力
影响之下的宇宙间带电微粒是宇宙和大气中发生多数现象的原因。比如日冕
是由离太阳表面某种距离的最小尘埃造成的；彗星的尾部是由烃尘构成的；
当这些带电微粒到达地球，受到地球磁场的影响而向地球两极运动，它们聚
集在两极大气的上层，在两极形成负电集团，在一定的电压下放电，并伴随
产生荧光，从而形成北极光。1905年，阿伦尼乌斯把光压概念应用到解释生
命的起源问题上，假定地球上的孢子都是被光压从星际空间中传递来的，以
后就逐渐进化产生生命。
另外，阿伦尼乌斯对太阳热辐射的来源以及毒物学都有研究。
瑞典曾经培育出许多杰出的化学家，但公认的、最值得称颂的两位化学
大师当推贝采里乌斯和阿伦尼乌斯，后者提出的电离理论的基本观点在 20
世纪仍然是经典的。直到今天，每年仍然有众多的化学家在大学甚至中学里
详细介绍它，几乎每一本普通化学和物理化学教科书都在一遍一遍地阐述电
离理论的观点、应用及其新发展。这就是阿伦尼乌斯对整个人类留下的宝贵
财富，值得人们去纪念他。
一生著作及获得奖励
1884年《电解质的电导率研究》
1887年《论水溶液中物质的电离》
1901年 首届诺贝尔物理奖的候选人
1902年《电化学教科书》
1902年 英国皇家学会授予戴维奖章
1902年诺贝尔化学奖的候选人
1903年《宇宙物理学教科书》
1904年《电解质的化学理论》
1907年《化学原理》
1907年《免疫化学教科书》
1908年《世界的起源》
1909年《宇宙的生命》
1911年 美国化学学会授予威拉德·吉布斯奖章
1911年 美国科学院授予名誉院士
1912年 英国皇家学会选为海外会员
1915年《生物化学中的定量定律》
1915年《溶液理论》
1925年《现代生活中的化学》
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