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发现元素周期律的门捷列夫
1834一1907
到1869年止，已有63种元素被人们所认识。进一步寻找新元素成为当时化学家最热门的课题。但是地球上究竟有多少元素？怎样去寻找新的元素？却没有人能作比较科学的回答。寻找新元素的工作也固缺乏正确的理论指导，而带有很大的盲目性，常常白白地耗费了许多精力。
在对物质、元素的广泛研究中，关于各种元素的性质的资料，积累日愈丰富，但是这些资料却是繁杂纷乱的，人们很难从中获得清晰的认识。整理这些资料，概括这些感性知识，从中摸索总结出规律，这是摆在当对化学家面前一个急待解决的课题，同时也是科学和生产发展的必然要求。在这样的科学背景下，从事元素分类工作和寻找元素之间内在联系的许多化学家，经过长期的共同努力，取得了一系列研究成果，其中最辉煌的成就是俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔先后发现的化学元素周期律。
化学元素周期律的发现
道尔顿提出了科学的原子论后，许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作，这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来、1829年德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点，把当时已知的44种元素中的15种，分成5组，指出每组的三允素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡，性质相似，铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、澳、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点，就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方，所以并没有引起化学家们的重视。
1862年，法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。1864年，德国化学家迈尔在他的《现代化学理论》一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半，但他已明确地指出：“在原子量的数值上具有一种规律性，这是毫无疑义的”。1865年，英国化学家纽兰兹提出了“八音律”一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中，发现元素的性质有周期住的重复，第八个元素与第一个元素性质相近，就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定，当时的一些学者把八音律斥之为幼稚的滑稽戏，有人甚至挖谤说：“为什么不按元素的字母顺序排列呢？那样，也许会得到更加意想不到的美妙效果。”“六元素表”、“八音律”是存在许多错误，但是应该看到，从三元素组”到“八音律”都从不同的角度，逐步深入地探讨了各元素间的某些联系，使人们一步步逼近了科学的真理。以前人工作所提供的借鉴为基础，门捷列夫通过顽强努力的探索，于1869年2月先后发表了关于元素周期律的图表和论文。在论文中，他指出：
（1）按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。
（2）原子量的大小决定元素的特征。
（3）应该预料到许多未知元素的发现，例如类似铝和硅的，原子量位于65一75之间的元素。
（4）当我们知道了某些元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原子量。这就是门捷列夫提出的周期律的最初内容。
门捷列夫深信自己的工作很重要，经过继续努力，1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他果断地修正了1869年发表的元素周期表。例如在前一表中，性质类似的各族是横排，周期是竖排；而在新表中，族是竖排，周期是横排，这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边，形成了各族元素的副族。在前表中，为尚未发现的元素留下4个空格，而新表中则留下了6个空格。由此可见，门捷列夫的研究有了重要的进展。
经受实践的验证
实践是检验真理的唯一标准。门捷列夫发现的元素周期律是否能站住脚，必须看它能否解决化学中的一些实际问题。门捷列夫以他的周期律为依据，大胆指出某些元素公认的原子量是不准确的，应重新测定，例如当时公认金的原子量为169.2，因此，在周期表中，金应排在饿。铱、铂（当时认为它们的原子量分别是198．6， 196．7， 196．7）的前面。而门捷列夫认为金在周期表中应排在这些元素的后面，所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是：饿为190.9，铱为193.1，铂为195,2，金为197．2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如，当时铀公认的原子量是116，是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、铂、钨的氧化物性质相似，认为它们应属于一族，因此铀应为六价，原子量约为240。经测定，铀的原子量为238.07。再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理，门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、的原子量。事实验证了周期律的正确性。
根据元素周期律，门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他命名为镓，并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出关于镓的比重不应该是4．7，而是5．9一6.0。当时布瓦傅德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它的比重的呢？经过重新测定，镓的比重确实为5，9“这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨他说：“我没有可说的了，事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。”
下表是个最有力的说明。
类铝 镓
原子量 69 69.72
比重 5.9-6.0 5.94
熔点 低 30.1
和氧气反应 不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽
能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾
可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的
嫁的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现，它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪，1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
事实证明门捷列夫发现的化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密，即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系，它变成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找，新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。
成才之路
门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克 市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久，父亲双眼固患白内障而失明，一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头，她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。
门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能，读小学时，对数学、物理、历史课程感兴趣，对语文、尤其是拉丁语很讨厌，因而成绩不好。他特别喜爱大自然，曾同他的中学老师一起作长途旅行，搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习，中学的学习成绩有了明显的提高。中学毕业后，他母亲变卖了工厂，亲自送门捷列夫，经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族，又来自边远的西怕利亚，莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易，门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时，就晕了过去。只好改变志愿，通过父亲的同学的帮忙，进入了亡父的母校――彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望，不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家，为了不辜负母亲的期望，他发奋地学习。1855年以优异的成绩从学校毕业。
毕业后，他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏，彼得堡大学破格地任命他为化学讲师，当时他仅22岁。
在彼得堡大学，门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课？门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程，又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构，这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国，所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪，特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说：“我的周期律的决定性时刻在1860年，我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲，正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料，而正是当时，一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”从此他有了明确的科研目标，并为此付出了艰巨的劳动。
从1862年起，他对283种物质逐个进行分析测定，这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类；研究了根据元素电化序所作的分类，研究了根据原子价所进行的分类：特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别，有分析才能做好综合。这样，门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时，他坚信元素原子量是元素的基本特征，同时发现性质相似的元素，它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素，它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口，反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样，他反复排列这些卡片，终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大，从小到大地逐渐变化，也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
随着周期律广泛被承认，门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是： 1382年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣――法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国，科学院在推选院士时，竟以门捷列夫性格高做而有棱角为借口，把他排斥在外。后来回门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员，彼得堡科学院才被迫推选他为院士，由于气恼，门捷列夫拒绝加入科学院。从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
门捷列夫除了发现元素周期律外，还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡，由于他的辛勤劳动，在这些领域都不同程度地做出了成绩。1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞，享年73岁。
揭开原子内幕的卢瑟福
Ernest Rutherford 1871――1937
卢瑟福1871年8月30日生于新西兰的纳尔逊，毕业于新西兰大学和剑桥大学。1898年到加拿大任马克歧尔大学物理学教授，达9年之久，这期间他在放射性方面的研究，贡献极多。1907年，任曼彻斯特大学物理学教授。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。1931年英王授予他勋爵的桂冠。1937年10月19日逝世。
在19世纪末，物理学上爆出了震惊科学界的“三大发现”：1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线，同一年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射性； 1897年，英国物理学家汤姆逊1859一1940）发现了电子。这些伟大发现激励了卢瑟福，使他决心对原子结构进行深入研究。
1899年，卢瑟福用强磁场作用于镭发出的射线，他发现，射线可以被分成三个组成部分。他把偏转幅度小的带正电的部分叫a 射线，把偏转幅度大的带负电的部分叫b 射线，第三部分在磁场中不偏转，且穿透力很强，他称之为r射线。
1903年，卢瑟福证实a 射线是与元素氦质量相同的正离子流（氦核），b 射线则是带负电的电子流。卢瑟福把a 射线也称为a 粒子，他进一步用实验证明，a 射线打击到涂有硫化锌的荧光屏上，就会发出闪光。因此，他利用这一现象制成了可以观测澈粒于的闪烁镜。
卢瑟福进一步对口射线的穿透力进行研究，他发现，大部分a粒子都可以穿透薄的金属箔，这些粒子在金属箔中“如入无人之境”，可以大摇大摆地通过。这一现象说明，固体中原子间并不是密不可人的，排列并不紧密，内部有许多空隙，所以a粒子可以穿过金属箔而不改变方向。
实验发现，也有少数a粒子穿过金属箔时，好象被什么东西挤了一下，因而行动轨迹发生了一定角度的偏转。还有个别的以粒子，好象正面打在坚硬的东西上，完全反弹回来。根据以上a粒子穿过金属箔的实验现象（这个实验被称为a粒子散射实验），卢瑟福设想，原子内部一定有一个带正电的坚硬的核，a粒子碰到核上就会被反弹回来，碰偏了就会改变方向，发生一定角度的偏转，而原子的核占据的空间很小，所以大部分a粒子还是能穿过去。他根据这一假定计算出，原子核半径约为3×10-12厘米，而原子的半径为1.6×l0-8厘米。
1911年，卢瑟福受“大宇宙与小宇宙相似”的启发，把太阳系和原子结构进行类比，提出了一个原子模型。他认为，原子象一个小太阳系，每个原子都有一个极小的核，核的直径在10-12厘米左右，这个核几乎集中了原子的全部质量，并带有之单位个正电荷，原子核外有之个电子绕核旋转，所以一般情况下，原子显中性。
卢瑟福发现了原子核以后，进一步用各种金属做“粒子散射实验，发现不同的金属对”粒子的散射能力不同，散射能力越强，证明核带的正电荷越多，因而斥力也就越大。 1913年，卢瑟福的学生和助手莫斯莱，在卢瑟福指导下，证明各种不同元素原子核所带的电荷数，正好等于它们的原子序数。卢瑟福的原子模型，成功地解释了许多物理化学现象，但后来的研究发现，它有很大的局限性。他的学生、丹麦物理学家尼尔森・玻尔，综合了普郎克的量子论、爱因斯但的光子论，在卢瑟福原子模型的基础上，提出了原子的玻尔模型，这个模型比卢瑟福模型有很大改进，但它是经典力学与量子论相结合的产物，故随着科学的发展，出现了很多不符合实际的情况，所以后来被量子力学模型所取代。
卢瑟福在核化学方面做出过杰出的贡献。他用a粒子散射研究原子核时，发现对于轻元素来说，往往出现反常现象。他当时认为，可能是因为轻核的核电荷少斥力小，高速a粒子有可能克服斥力，打到轻核里面去，因而出现反常。后来他就按着这个想法深入进行研究。卢瑟福首先选用最强的放射源，当时叫镭C'，实际上是204Po，对轻元素进行轰击。1919年，他在用a粒子轰击氮时，发现产生出一种新的、射程很长、质量更小的粒子，经研究证明，这种粒子是氢的原子核。卢瑟福把他发现的这种粒子命名为“质子”。在这一实验中，他不仅发现了质子，还实现了人类历史上第一个核反应：
14N+4He――>17O+1H
接着他又发现，硼、氟、钠、铝、磷等元素都能发生核反应，在核反应时，一种元素可以变成另一种元素。1920年，卢瑟福又提出了中子假说，他认为原子核中，质子可能与电子紧密地结合，形成一种不带电的粒子，即中子。他推测，因为中子周围不形成电场，所以当它通过气体时，应不产生离子。它不受电场作用力的影响，所以，穿透力会很强，只有当它与原子核发生正面碰撞时，才会转折。而被碰撞的核，因为得到一定的动能，可能以一定的速度射出。
卢瑟福关于中子的预言，在1932年，被查德威克所证实，他用a粒子轰击铰元素而得到中子：
9Be+4He――>12C+1n
卢瑟福对放射性的研究，最终指明了原子擅变的可能性，实现了中世纪以前炼金术士的梦想。此外，卢瑟福还对天然核裂变现象做了理论上的探讨。他认为，天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的，在以天文数字计算的原子中，某处会突然发生爆裂，放出各种射线，而所留下来的部分就成了另外的原子。如果爆裂时射出的是一个a质点，则这种新元素的原子量比爆裂前将减少一个氦原子的原子量。在卢瑟福时代，只知道重原子的裂变，还不知道轻原子可以聚变，无论是裂变还是聚变部能放出能量。
卢瑟福为人正直，尽瘁科学，不阿权贵，他还是一个伟大的教育家，为人类培养了许多第一流的专家，如玻尔、莫斯莱等。池逝世以后，每年人们都在10月19日为他进行悼念活动。
提出科学原子论的道尔顿
John Dalton 1766一1844
英国化学家道尔顿把古代恩辨、模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础。伟大革命导师恩格斯誉称他为近代化学之父。
道尔顿是怎样攀登上科学高峰呢？他自己是这样回答的：如果我比我周围的人获得更多的成就的话，那主要――不，我可以说，几乎单纯地――是由于不懈的努力。一些人比另外一些人获得更多的成就，主要是由于他们对放在他们面前的问题比起一般人能够更加专注和坚持，而不是由于他的天赋比别人高多少。
这是道尔顿的切身体会，也是他成功的经验总结。我们从他为科学真理奋斗一生的经历中，可以更深刻地理解道尔顿的这段名言。
自学成才的道路
道尔顿是依靠不懈的努力而自学成才的。1766年9月6日，道尔顿出生在英格兰北部一个穷乡僻壤。父亲是一位兼种一点薄地的织布工人，母亲生了6个孩子，有3个因生活贫困而夭折。道尔顿6岁起在村里教会办的小学读书。刚读完小学，就因家境困难而辍学。但是他酷爱读书，在于农活的空隙还坚持自学。他的勤奋好学的态度得到村里一个叫鲁宾逊的亲戚的赞赏。鲁宾逊主动地利用晚上时间来教他数学和物理。到了15岁时，道尔顿的学识已有很大提高，于是他离家来到附近的肯达尔镇上，在他表兄任校长的教会学校里担任助理教师。在这所学校里，他仍然坚持一边努力工作，一边发愤读书，无论是数学、自然科学，还是哲学、文学的书籍，他都广泛涉猎。据说在这所学校的12年中，他读的书比以后50年的还多。正是这种勤奋学习为他当时的教学和以后的科研奠定了坚实的基础。
在肯达尔镇，有个名叫约翰・豪大的盲人学者，他2岁时患天花而失明。他凭着坚强的毅力和出众的才智，通过自学先后掌握了拉丁文、希腊文和法文，还获得了数学、天文、医学、植物、学等学科的丰富知识，成为远近闻名的学者。道尔顿从他的身上找到了学习的榜样，主动登门拜豪夫为师，跟他学习数学、哲学和拉丁文、希腊语。
1793年，道尔顿经豪夫推荐，来到了曼彻斯特，受聘于一所新学院担任数学和物理学讲师。后来他还开设了化学课程，系统地学习化学知识是从这里开始的。在学习中，道尔顿有一种可贵的韧劲。上小学时，每当遇到较难的运算题，他总是坚持要把难题解出。为此当同学们部放学回家了，他却常常端坐在教室里，埋头解题。在鲁宾逊的感染下，他很早就开始进行气象观测。在肯达尔，蒙夫的指导又使他掌握了记录气象日记，从21岁时，道尔顿记气象日记，坚持了整整57年。直到临终的前一天，他还记下了一段气象观察。就是这股学习的韧劲使他攻下了一个又一个的学习难关。虚心地求教和不倦地自学终于使道尔顿成为一位知识渊博的学者。
科学征递上的攀登
曼彻斯特是英国产业革命中兴起的纺织工业中心之一，也是新兴的资产阶级和无产阶级的重要活动堡垒。一些来自中下阶层的新型科学家、企业家、商人、工程师、医生及文学家、哲学家自发地组织了以提倡科学和工艺为宗旨的民间科学团体――曼彻斯特文学与哲学学会。他们定期聚会，宣读论文，讨论自然科学、哲学、文学、民法、商业及各种工艺问题，思想很活跃。在产业革命中作出突出贡献的一些企业家、科学家、思想家都参加到这一学会中来，学会实际上成为产业革命的参谋部。道尔顿到曼彻斯特后不久，很快参加了这一学会的活动。他的研究成果大部在这个学会的例会上宣读，这个学会的刊物发表了他多达百余篇的论文，道尔顿的科研活动与该学会有着密切的联系。由于他学识渊博，待人诚恳，作风朴实，大家都很尊重他，1808年推选他为学会的副会长， 1817年任会长，直到他去世。
道尔顿在曼彻斯特发表的第一篇论文，不是气象问题，也不是物理问题，而是一篇关于色盲的研究文章。说起来，事出偶然。圣诞节时道尔顿为母亲买了一双深蓝色的袜子表示自己对老人的孝敬。当他送给母亲时，母亲却厉声责问他，为什么买一双红色袜子。依照当地宗教习俗，妇女禁忌红色。由此道尔顿才发现自己的辨色能力与众不同。对此他经过认真的调查，发现他哥哥也和他一样，具有不正常的辨色能力，另有一些人也具有这一病症。为此他撰写了论文，提出人类中存在着色盲这一病症。道尔顿的这一发现引起了社会公众的重视，所以在英国将色盲常称为道尔顿症。
学识的增加，使道尔顿感到要深入研究，解决几个科学难题，必须付出更多的时间和精力。为此，1799年他果断地辞去了学院的繁忙教职，从曼彻斯特文学和哲学会借了一间工作室，又在工作室附近租了一间简陋的民房，开始他清贫的以科研为主的新生 活。据他的房东介绍说：道尔顿的生活很有规律，几乎每天都是，早餐前先去实验室升火，吃完早餐后即开始工作，一直干到午餐时才出来。吃罢午餐又继续进实验室工作，一直忙到晚上9点，晚餐后稍作休息，就进住房读书至夜半。这种生活就象时钟运转一样有规律，“午夜方眠，黎明即起”成为道尔顿勤奋治学生活的真实写照。功夫不负有心人。勤奋的学习，刻苦的钻研，使道尔顿在攀登科学的山路上取得了一个又一个的成果。长期以来对气象观测和对大气各种问题的思索很自然地引导他去研究气体的物理性质。他用自己亲自动手设计制作的各种器具认真地考察了大气、水蒸气等多种气体和蒸发、压缩、膨胀等物理现象，还对大气的组成、混和气体的状态、气体的扩散、气体在水中的溶解等问题作了实验研究。从1301年起，他陆续地完成了“关于极光”、“关于气压计”、论降雨”、“关于温度计”、“混和气体的组成”、“论水蒸气的力”、“论蒸发”、“论气体受热膨胀”等论文。其中最突出的成果是，他在“论气体受热膨胀”的论文中清楚地提出了气体的热膨胀定律：任何气体每上升一定温度时发生的体积膨胀是相同的，在同一时期，法国化学家盖・吕萨克也提出了气体的体积随温度而改变的这一定律，所以现在人们常称气体热膨胀定律为道尔顿一盖，吕萨克定律，此后不久，道尔顿又进一步地提出了著名的混和气体的分压定律，混和气体的压力等于各组分在同样条件下所具有的压力之和。这些对气体物理性质的实验研究成果又引导道尔顿去攀登科学险途的新高峰。
科学原子论的提出
通过气象观测和对气体物理性质的研究，道尔顿常思考这么一个问题：为什么复合的大气，或者由两种或更多种弹性流体（气体）组成的混和物竟能在外观上构成一种均匀体？他决心解释常见的自然现象。
他曾假定各种物质（气体）都是由同样大小的微粒构成。混和气体的分压定律表明一种气体的微粒能均匀地分布在另一种气体的微粒之中。气体的扩散也是类似的物理过程。由此道尔顿认为，物质的微粒结构是存在的，这些质点也许是大小了，即便采用显微镜也无法看到。这时他想起了公元前古希腊哲学家提出的原子假设，于是他选择了原子这一名词来称呼这种微粒。
牛顿在他的力学理论中，指出在物质微粒的运动中，同性相斥，异性相吸。根据这一思想，道尔顿假设在混和气体中，一类气体的原子并不排斥另一类气体的原子，仅仅是同类原子相互排斥。那么怎样证实气体原子的存在呢？道尔顿认为，必须去测定各种原子的相对质量和不同原子合成新粒子的组成。当时化学家在气体化合物的化学反应中，为道尔顿的研究提供了一些实验数据，但是还远远满足不了他计算各种原子的相对质量的需要，为此道尔顿作了一些大胆的假设和推理。首先他从物理学的角度出发，假定相同体积的气体在同温同压下，含有相同数目的原子。若这一假定能成立，他便可以通过测量相对的蒸汽密度来换算气体原子的相对质量。但是，他在氧气、氢气合成水的实验中发现，水的蒸气密度反而小于氧气的蒸气密度。于是他怀疑采用蒸气密度法来测算原子相对质量行不通。（用现在的观点来看，只要把道尔顿测定的微粒由原子改为分子就对了，可惜道尔顿当时没有这种认识。）
采用物理学的实验方法行不通，道尔顿转向了化学。根据水由35份氧和15份氢组成的实验结果，得到了氧和氢化合的质量比；又由氨气的分析得到了氮和氢化合的质量比。有了这些质量比还不够，还必须知道化合物的微粒究竟由几个原子组成，才能换算出原子的相对质量。对此道尔顿提出了由原子构成微粒（分子）的基本原则。两种元素A和B间，若只存在一种化合物，其分子为AB若存在两种化合物，其分子为AB、ABB或AAB；若存在三种时，可能是AB、AA民ABB……，在这样的规定下，他以氢原 子量作为基准，利用化学家对一些物质的分析结果，换算出一批原子的相对质量，这就是世界上第一张原子相对质量表，记载在1803年9月6日道尔顿的日记中，这一天恰好是道尔顿37岁的生日，因而更富有意义。
1803年10月，在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中，道尔顿第一次讲述了他的原子论。他的基本观点可归纳为三点:
（1）元素是由非常微小、不可再分的微粒――原子组成，原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质。
（2）同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质也各不相同，原子质量是每一种元素的基本特征之一。
（3）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
尽管道尔顿提出的原子论被后人发现存在许多错误，但是他关于原子的描述、原子量的计算是项意义深远的开创性工作，第一次把纯属臆测的原子概念变成一种具有一定质量的、可以由实验来测定的物质实体。在他阐述他的原子论的过程中，他又发现和他原子理论相吻合的一个实验事实：当甲乙两元素能化合生成几种不同的化合物时，则在这些化合物中与一定质量的甲元素相化合的各乙元素的质量多互成简单的整数比。例如一氧化碳和二氧化碳中，与同量碳化合的氧，其质量之比为1：2。氧的氮化物、沼气（甲烷）和成油气（乙烯)等也都呈现此规律。于是道尔顿第一个提出了表述这一规律的倍比定律。倍比定律来自实验，很快为大家所理解和接受，固而成为原子理论的实验论据之一。
不朽的业绩，光辉的形象
1804年夏天，当时在英国已颇有名气的化学家托马斯・汤姆逊拜访了道尔顿。道尔顿向他介绍了自己的原子论，汤姆逊极为饮赏，他抓紧时间，在1807年出版的他所著的《化学体系》一书中，宣传了道尔顿的原子论，从而使这一理论为其他化学家所认识。
道尔顿自己的著作《化学哲学新体系》在1808年才陆续问世。这一名著分两卷，第一卷又分上下两册。在第一卷上册中，他主要论述了物质的结构，详尽地阐明了原子论的由来和发展，包括他关于原子论的基本观点。第一卷下册于1810年出版，它的内容主要是结合化学实验的事实，运用原子理论对一些元素和化合物的组成、性质作介绍。第二卷直到1827年才出版，它重点叙述金属氧化物、硫化物以及合金的性质，把原子论的思想作了进一步的发展。
最早提出原子论的一是古希腊哲学家德模克利特（公元前476一370），他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫原子，意思是不可分割，许多后人都接受了德模克利特的观点，但是他们的假定只是凭想像并无实验根据。近代科学巨人牛顿也是一位原子论者，但他笔下的原子乃是一些大小不同而本质相同的微粒。道尔顿的原子论就不一样，他认为相同元素的原子形状和大小都一样，不同元素的原子则不同，每种元素的原子质量都是固定不变的，原子量是元素原子的基本特征。相比之下，可以发现道尔顿的原子论有了本质的发展。
道尔顿原子论所提出的新概念和新思想，很快成为化学家们解决实际问题的重要理论。首先用它清晰地解释了当时正被运用的定比定律、当量定律。同时这一理论使众多的化学现象得到了统一的解释。特别是原子量的引入，原子质量是化学元素基本特征的思想，引导着化学家把定量研究与定性研究结合起来，从而把化学研究提高到一个新的水平。革命导师恩格斯评价说，“在化学中，特别感谢道尔顿发现了原子论，已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性，已经能够有系统地，差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，可以和计划周密地围攻一个堡垒相比。”
道尔顿的原子论不仅在英国化学界，而且在整个科学界引起 了重视和推崇。1816年法国科学院选道尔顿为外国通讯院士。1822年在没有征求道尔顿本人意见的情况下，英国皇家学会增选他为会员。其后他先后被聘为柏林科学院名誉院士、莫斯科自然科学爱好者协会名誉会员、慕尼黑科学院名誉院士。对此道尔顿没有丝毫兴趣，他仍然象过去一样，将自己的热情和精力奉献给科学，继续从事原子论的研究，测定各种元素的原子量，继续过着那朴实而紧张的隐居式生活。道尔顿的清贫生活，特别是那简陋的住房和艰苦的工作条件，使慕名而来访的科学家感到意外。由于他们的大声呼吁，英国政府才在1833年关心起道尔顿的生活，决定每年给他150英镑的微薄的养老金，以供他晚年生活。
1837年4月，他刚过70岁，不幸中风，后经治疗病情有所好转，便又象往常那样继续工作。直到1844年7月26日晚，他还用发抖的手记下最后一篇气象日记。第二天清晨，他就象婴儿入唾一样静静地长眠了。享年77岁。对道尔顿的逝世，曼彻斯特市民们感到非常悲痛，当时的市政厅立即作出决定，授子这位科学家以荣誉市民的称号，将他的遗体安放在市政厅。4万多市民络绎不绝地前去致哀。8月12日公葬时，有100多辆马车送葬，数百人徒步跟随，沿街商店也都停止营业，以示悼念。一位终身未娶、没有后人也没有钱财的普通市民，在死后能获得这种非同寻常的礼遇，可见人们对道尔顿的崇敬。
电磁学和电化学的奠基人法拉第
MichaeI Faraday 1791-1867
迈克尔・法拉第是给19世纪的科学打上深刻印记的大科学家，在物理化学尤其是电化学方面，做出了杰出的贡献。他是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。
法拉第1791年9月22日出生在英国的萨利，父亲詹姆斯・法拉第是一位手工工人，母亲照顾家务。由于家境贫寒，法拉第童年时生活很清苦，他父亲也因过度劳累，身体极为衰弱。法拉第从未没有进过学校，他识字是自学的, 从11岁当报童，一直当到16岁。他觉得卖报这个差事对他很合适，因为在闲暇时可以看各种报纸，学习知识，看完的报还可以卖掉。
卖报5年，他走遍了英国几个城市的大街小巷。这种工作，虽地位低下，但也能锻炼人。几年的卖报生涯，使法拉第阅历很广，有胆有识，十分机警。
随着岁月的流逝，法拉第已长成一个青年，他觉得卖报这工 作对他不再合适了，想另找工作。一天，他看到手工厂老板亨特招收杂工的启事，便去找了亨特。从此给老板搬运物品、扫院子、擦地板，甚至还要给老板娘提水、洗衣服。与其说是工人，倒不如说是仆人更合适。老板和老板娘都是很尖刻的人，他们发火时，把脏水泼到法拉第的身上，给他安排的伙食也很差。一次，法拉第在回家的路上，经过乔治・里保书店装订工场，看到门前贴着一张广告，上面写道：“本场招收装订工人，月薪8英镑，尤其欢迎童工，工人可在场内就餐，餐费自理，法拉第回家以后，就和父母商量，辞去了亨特老板的工作，去装订场当了一名工人。装订场的工作条件很差，工作也很累，但法拉第却喜欢，因为他可以把装订过的书带回家米读。他亲手装订过百科全书和其他许多名著。法拉第利用装订场的工作之便，阅读了大英百科全书电学卷，了解了电的意义和作用。几年的时间，他读了物理、化学、天文、地质等方面的多种著作。别人装订了好书，也推荐给他看。“法拉第，我这有一本《化学对话》，写得非常动人，你如果感兴趣，我可以抽出一本来，放在你的台子上。“法拉第的好朋友格平小声向他建议。
下班铃响了，噪杂的工场变得安静了，法拉第独自坐在工人午休的小工棚里，借着昏暗的灯光，开始读《化学对话》。这是女科学家马尔希特夫人著的一部科普读物，文字生动活泼，给人们展现了一个神奇、奥妙无穷的化学世界，各种奇特的化学物质，发现元素的化学家，物质的组成，分光镜的奇妙，化学药品的奇异的医疗效果……。法拉第完全被这部书吸引住了，他如饥似渴地读下去。
笃！笃！有人敲窗子，法拉第一拾头，他惊呆了，原来天已大亮，、窗外站着他那年老多病的母亲。“妈妈，我懂得了一门奇异的科学，它叫化学，非常有用，我将来要研究化学！”“上帝保佑你，孩子，我们是穷人，没有能供你读书。”、马尔希特夫人的《化学对话》法拉第一连看了七遍。他万万没有想到，一个十分偶然的机遇，使他真的走上了研究化学的道路。
英国著名电化学家戴维和其他知名专家经常在英国皇家学院讲演会上作学术报告，听讲的人很自由，人都可以去。法拉第在工作之余；经常去听这些学术报告。一天，法拉第正在工场与老板谈业务，一个高个子的青年人走了进来，他看了看法拉第，客气他说，“恕我冒昧，打断你们的谈话，昨天晚上我好象在讲演会上看到过您。”
“可能的，我昨天确实去那里听过报告。”法拉第回答说。
“我万没想到您是一位装订工人。”青年人说。
“我家里很穷，要挣钱吃饭。”法拉第答。
“他是我们场里的‘博士’，现在已是装订技师了。”罗什老板插进来介绍说。
“太好了，我们认识千下吧，我叫德恩斯，是科学爱好看。”
“我叫法拉第，认识您真高兴。”
“您到我们这里有什么事？德恩斯先生。”老板对这位不速之容有点不耐烦了。
“我想未订一批新书，难道罗什老板不高兴么？”德恩斯答道。
“欢迎，欢迎，包您满意！”老板马上堆满了笑脸。
德恩斯很有钱，还结识了一批学术界的朋友。后来，他和法拉第成了好朋友，经常到工场来找法拉第，相约去拜访科学人士。
1812年5月底，正当法拉第忙着组织人装订《皇家学会会报》时，德恩斯又来找法拉第了
“再过一个小时，戴维就在皇家学院大厅里做第四次学术报告，还有演示实验，我好不容易弄到了两张前排的票。”
“好极了，我们去吧。”法拉第高兴极了。
“可您的工作……”
“管不了那么多了，快！”
戴维的报告深深吸引了法拉第，戴维的熟练的实验演示，使他十分敬佩。他将自己对电的一些想法写信告诉了戴维，他在信中提出：“电解作用，很可能存在着某种严格的数量关系。”过了一段时间，法拉第收到了戴维的一封回信，信中写道。
法拉第先生：
请于本星期三前，来肯宁斯汤大街实验室一晤。
戴维敬启
1812年8月14日
法拉第终于坐在戴维的实验室里。“我是个装订工，装订过成千上万本书，其中也包括您的书，我读过大部分科技书。”法拉第介绍了自己。“您给我写信有什么要求吗？”戴维问。“我想研究化学。”法拉第直接了当地回答。经过一段谈话，戴维发现了法拉第的才能，决定录用他为自己的助手。法拉第收到被戴维录用的便条以后，心情激动，夜不能寐。他知道，从此，他的科学生涯就开始了。法拉第担当戴维的助手工作出色，他每天从早到晚在实验室工作，把一切都安排得井然有序，实验之余，他还抽时间读了许多科技书。戴维对法拉第的工作也非常满意，他认为，法拉第是一个忠于职守的人。一天，戴维对法拉第说：“过几天我要和我的妻子一起到国外度蜜月，为了不中断科学研究，我想带一个流动实验室，请您去照顾这个流动实验室。”“我很荣幸，愿意跟随您的流动实验室工作。” 。
1813年秋，法拉第跟随戴维，长途旅行，兼做科学考察，他们把实验室安放在一辆轿式马车上，白天走路，晚上由法拉第做实验。他们还一起爬到火山口，考察火山的活动，采集了一大口袋火山石进行分析。此外，他们还采集了矿泉水水样、岩石标本、土壤标本等。这样的旅行持续了一年半，这实际上是一次游学，法拉第跟着戴维学到了许多东西，还拜访了许多科学家。一年半的科学旅行，法拉第记了厚厚的两大本笔记。
1814年，法拉第跟随戴维回到伦敦，经戴维推荐，他被著名的皇家学院录用，担任了实验室管理仪器的助教。
1816年，戴维让法拉第分析了托斯卡那的土壤成分，并把分析绪果写成论文发表。法拉第在论文中写到：“戴维先生建议我把这项研究，作为我在化学领域中的第一次实验。当时，我的恐惧多于信心，我从未学习过怎样写真正的论文，但对分析给果的准确描述，将有助于读者对托斯卡那土壤的了解。”
1817年，法拉第连续发表了6篇论文9这些论文的发表，使他增强了从事科学研究的信心，同时，许多科学家也逐步了解了法拉第。
1819年，法拉第应斯达特的要求，研究了不锈钢与各种合金，他在皇家实验室中，靠斯达特的资助，建造了一个小小的冶炼炉，不久就炼出了铁镍合金，后来又炼出铂、钯、锗、银、铬、锡、钛、饿、铱等多种金属与铁的合金。
1820年，怯拉第合成了二氯乙烷和六氯乙烷，但在当时，有机化学发展得还很不够，因此，法拉第把他的合成物叫做“氯化碳”。法拉第的才能逐步为人们所了解。
1821年，他被提升为皇家学院实验室的总负责人。皇家学院还赠送给法拉第一套宽大的住宅。
法拉第在1820年结识了一个珠宝商的女儿，她的名字叫萨蕾。萨蕾是一位热爱科学的姑娘，她对法拉第的才能十分仰慕，尤其在她知道了法拉第自学的坎坷经历之后，她对法拉第的爱慕之情日笃。1821年、法拉第和萨蕾绪婚。“萨蕾对法拉第十分体贴，还善于为他创造安静的工作环境，这对法拉第以后的成名，起了很大的作用。
1821年以后，法拉第一直和戴维合作，研究气体的液化问题，他们成功地使C02、SO2、H2O、NH3、N203等气体液化，还曾试图制取液态氧和液态氮，但这方面的研究没有取得成功。
由于法拉第得知了丹麦物理学家奥斯特的发现，他中断了对气体的研究。奥斯特发现，磁针在通有电流的导体附近，会发生偏转。法拉第通过对这一现象的深入研究，发现了电磁感应定律，这一定律是现代电磁学的基础，但由于他的数学基础比较差，没有能对这一现象概括出严格的定量关系。
法拉第不仅确定了电磁惑应定律，而且还做成了一种实验仪器，使磁针不停地绕着通电导线转动，从而确定了电动机的原理，但遗憾地是他没能把这一研究深入下去。
由于法拉第在科学上的重大发现， 1824年他被选为英国皇家学会会员，这相当于中国科学院的院士。据科学史考证，在选法拉第任会员时，只有一人不同意，这就是戴维。有人认为，戴维是对他的学生提出严格要求，希望他的学生再多出些成果。也有人说，戴维是对法拉祟的才能怀有嫉妒之心，故反对他出任会员。
1829年戴维去世以后，法拉第专心研究电化学的问题，经研究发现：当电流通过电解质溶液时，两极上会同时出现化学变化。法拉第通过对这一现象的定量研究，发现了电解定律。
1833年，法拉第提出了两条电解定律： （1）电解时，在电极上析出或溶解悼的物质的重量，与通过电极的电量成正比；（2）如通过的电量相同，则析出或溶解掉的不同物质的化学克当量数相同。电解一克当量的物质，所需用的电量叫L个“法拉第”，等于96484库仑。人们为了纪念法拉第，把这两条电解定律称为“法拉第定律”。
电解定律的发现，把电和化学统一起来了，这使法拉第成了世界知名的化学家。日常在阴湿的地下窒紧张工作，法拉第非常劳累，从1835起，他的体质明显衰退。晚年患了风湿病，经常腰酸腿痛，心脏不好，双眼昏花。他越来越觉得自己力不从心，但是每当有科学家和企业家拜访他时，他还是十分高兴地与他们谈话，他的夫人萨蕾一直陪伴着他。
1867年8月28日，法拉第在伦敦病逝。他逝世后，皇家学会为他举行了隆重的葬礼，各国科学家都对他表示深切的哀悼。
侯氏制碱法的创造者侯德榜
1890一1974
许多工业部门，尤其是纺织、肥皂、造纸。玻璃、火药等行业都需要大量用碱。古代那种从草木灰中提取碱液，从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。为此， 1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。1788年，勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法，经过4年的努力，得到了一套完整的生产流程。勒布兰制碱流程虽然在推广应用中不断地被完善，但是因为这方法主要是利用固相反应，又是高温操作，存在许多缺陷，生产不能连续，劳动强度大，煤耗量大，产品质量不高。面对这些问题，许多人有意改革它。到了1862年，比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。由于这种新方法能连续生产，产量大，质量高，省劳动力。废物容易处理，成本低廉，它很快取代了勒布兰法。
掌握索尔维制碱法的资本家为了独享此项技术成果，他们采取了严密的保密措施，使外人对此新技术一无所知。一些技术专家想探索此项技术秘密，大都以失败告终。不料这一秘密竞被一个中国人运用智慧摸索出来了。这个人就是侯德榜。
披露索尔维制碱法的秘密
侯德榜， 1890年8月9日生于福建闽侯农村。少年时他学习1分刻苦，就是伏在水车上双脚不停地车水时，仍能捧着书本认真读书。后来在姑母的资助下，他单身来到福州英华书院和闽皖路矿学堂读书。毕业后曾在津浦铁路符离集车站做过工程练习生。在工作之余，他抓紧时间学习，1911年考人清华留美预备学校。经过3年的努力，他以10门功课1000分的优异成绩被保送到美国留学。8年中，他先后在麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比亚大学攻读化学工程，1921年取得博士学位。
在国外留学时，他时刻怀念祖国，惦记着处于水深火热中的苦难同胞。这时候，在纽约他遇到了赴美考察的陈调甫先生。陈受爱国实业家范旭东委托，为在中国兴办碱业特地到美国来物色人才。当陈先生介绍帝国主义国家不仅对我国采取技术封锁，而且利用我国缺碱而卡我国民族工业的脖子的情况时，具有强烈爱国心的侯德榜马上表示，“可以放弃在美国的舒适生活，立即返回祖国，用自己的知识报效祖国。”
1921年10月侯德榜回国后，出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长（即总工程师）。他深刻地体会到创业之艰难。要创业首先需要实干的精神。他脱下了白领西服，换上了蓝布工作服和胶鞋，身先士卒，同工人们一起操作。哪里出现问题，他就出现在哪里，经常于得浑身汗臭，衣服中散发出酸味、氨味。他这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技师的赞赏和钦佩。在他的带领下，技师、工人们团结一心，为建成中国自己的碱厂而奋战。
虽然索尔维制碱法的原理很简单：先把氨气通入食盐水，然后向氨盐水中通二氧化碳，生产溶解度较小的碳酸氢钠。再将碳酸氢钠过滤出来，经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠。但是具体的生产工艺却为外国公司所垄断，所以侯德榜要掌握此法制碱，得完全靠自己进行摸索，困难是很多的。且不说工艺设计、材料选择、设备的挑选和安装等经过了一个又一个难关，仅从试生产的过程也可略见一斑。例如干燥锅结疤了，浑圆的铁锅在高温下停止了转动，时间长了后果是很严重的。技师们都急得团团转，这时候侯德榜果敢地拿起玉米棒子粗的大铁杆往下捅，操起10一15公斤重的铁杆上下捅可不比举重运动员举杠铃轻松，累得他双眼直冒金星，汗水湿透了工装。不久他觉得单靠力气难于解决这一技术问题，经过大家商量，他们采用加干碱的办法终于使锅底上的碱疤脱水掉下来，总算克服了困难。
侯德榜奋不顾身地把全部身心都扑到了生产上，从调换碳酸化塔的水管，另行设计分解炉，到多次加强冷却设备，改造过滤机以及处理不断发生的生产故障，他都以探索者的勇气、生产者的细心和科学家的严谨来对待。经过紧张而又辛苦的几个寒暑的奋战，侯德榜终于掌握了索尔维制碱法的各项技术要领。1924年8月13日，永利碱厂正式投产。正当大家兴高彩烈地等待雪白的纯碱从烘烧干燥炉中出来时，出现在眼前的却是暗红色的纯碱。怎么回事？这无形给大家泼了一盆冰水。作为总工程师的侯德榜冷静地去寻找事故的原因。经过分析他很快就发现纯碱变成暗红色是由于铁锈污染所致。随后他们以少量硫化钠和铁塔接触，致使铁塔内表面结成一层硫化铁保护膜。再生产时纯碱变成纯白色了。日产180吨纯碱的永利碱厂终于矗立在中国大地上。1926年，永利碱厂生产的“红三角”牌纯减在美国费城举办的万国博览会上荣获了金质奖章。这一袋袋的纯碱是中华民族的骄做，它象征着中国人民的志气和智慧。
摸索到素尔维制碱法的奥秘，本可以高价出售其专利而大发其财，但是和范旭东一样，侯德榜主张把这一奥秘公布于众，让世界各国人民共享这一科技成果。为此侯德榜继续努力工作，把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成专著《制碱》于1932年在美国以英文出版。一个有骨气的中国人就是这样披露了素尔维制碱法的奥秘。
拼命为之的中国化学工业
三酸二碱是化学工业的基本原料，仅能生产纯碱显然是不行的。在永利碱厂投入正常运行后，永利公司计划筹建永利硫酸铵厂。这个厂可以同时生产氨、硫酸、硝酸和硫酸铵。建厂的重担自然又落在侯德榜的肩上。
建造硫酸铵厂与当年永利碱厂的开创不一样，不存在技术保密的问题，面临的问题关键是怎么引进国外技术、选购设备，争取投资少而见效快。为此侯德榜不辞辛苦对整个计划作了周密的调查研究。
铵厂的设计，应该自成系统，完整合理，引进技术要完全立足于国情，而不是照搬外国的成套设备。在采购设备中，侯德榜精打细算。凡是国内能够保证质量的，就自己动手在国内解决。进口外国设备时，他巧妙地利用了各国厂商之间的竞争，选择适用又价廉的设备，对若干关键设备；更是力主择优。在与外商谈判和选购设备时，侯德榜相当机智，例如制硫酸的全套设备是从美国买的，在买下这套设备的同时，侯德榜顺便索要了硫酸铵的生产工艺图纸。掉过头来，他又从另一家工厂以废钢铁的价格买下一套硫酸铵生产设备（时至今日还在运转）。这种精明能干连美国的许多经理都佩服。
硫酸铵厂的设备来自英、美、德、瑞士等国的许多厂家，还有些是本国造的，最后竟能全部成龙配套，这是很不容易的。它充分显示了侯德榜的学识才干和昔心经营，表现出他高度的事业J乙和可贵的献身精神。侯德榜能这样出色地指挥完成这项巨大工程，还在于他精通业务、知识广博。正如他自己说的：“要当一员称职的化学工程师，至少对机电、建筑要内行。”这也是他的座右铭。在他给友人伪一封信中他曾写道：这些事，“无一不令人烦闷，设非隐忍顺应，将一切办好，万一功亏一簧，使国人从此不敢再谈化学工程，则吾等成为中国之罪人。吾人今日只有前进，赴汤蹈火，亦所弗顾，其实目前一切困难，在事前早已见及，故向来未抱丝毫乐观，只知责任所在，拼命为之而已。“这就是侯德榜事业心的生动写照。
1937年之丹，在侯德榜、范旭东及全厂员工的努力下，硫酸铵厂首次试车成功。侯德榜“拼命为之”的又一事业成功了。
侯氏联合制碱法的发明
1937年。日本侵华的战火伸向上海、南京。位于南京的硫酸铵厂作为亚洲第一流的化工厂，令日本侵略者垂涎三尺，日本侵略者看到永利公司的军事价值，年产一万吨硝酸，可以制造几万吨烈性炸药。他们派人企图收买范旭东和侯德榜。范、侯明确地表示：“宁肯给工厂开追悼会，也决不与侵略者合作”侵略者加大压力。甚至派飞机对碱厂进行狂轰滥炸。在战火逼近的情况下，侯德榜当机立断，布置技术骨干和老工人转移，组织重要机件设备拆运西迁。
1938年，侯德榜率西迁的全部员工在四川岷江岸边的五通桥建设永利川西化工厂。新厂采取什么工艺是首先要考虑的。制碱的主要原料食盐，在川西只能来源于深井中的盐卤浓缩。盐卤浓度低，所以食盐的成本很高。加上索尔维法的食盐转化率不高（只有70％），这就进一步提高了制碱的成本。固此继续采用索尔维制碱法，生产就难以维持。
侯德榜经过调查，决定改进索尔维法开创制碱新路，他总结了索尔维法的优缺点，认为这方法的主要缺点在于，两种原料组分只利用了一半，即食盐（NaC1）中的钠和石灰（CaCO3)中的碳酸根结合成纯碱（NaCO3）另一半组分食盐中的氯和石灰中的钙结合成了CaCl2，却没有用途。
针对以上生产中不可克服的种种缺陷，侯德榜创造性地设计了联合制碱新工艺。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。
为了实现这一设计，在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了500多次循环试验，分析了2000多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从70％一下子提高到96％，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价。1943年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。
新中国即将成立的1949年初，侯德榜还在印度指导工作，当他得到友人转来的周恩来给他的信后，他立即克服了种种阻挠，于1949年7月回到了气象更新的祖国，作为科学家的代表参加了全国政治协商会议。从此他开始投入恢复、发展新中国化学工业的崭新工作。为了祖国的化工事业，他走遍大江南北、长城内外。1960年前后，为适应我国农业生产的需要，侯德榜不顾自己已是70高龄，和技术人员一道共同设计了碳化法制造碳酸氢铵的新工艺，为我国的化肥工业发展作出了巨大贡献。
侯德榜先生对科学的态度一贯是严肃认真的。在研究联合制碱的过程中，他要求每个试验都得做30多遍才行。开始时有些人不理解，以为这是浪费时间和耗费精力，多此一举。后来的事实证明，多数试验在进行了20多次以后，数据才稳定下来，这样得到的数据资料才是可靠的，人们这才真正认识到侯德榜这种细致周密、一丝不苟的的科学态度是多么难能可贵。
侯德榜一生谦虚谨慎，平易近人。在创造永利碱厂时是这样，在以后的长期工作中也是这样。他和技术人员、工人及晚辈们在一起，从来不把自己放在权威或高人一等的位置，讨论问题，他总是认真地听取别人的意见，善于从大家的智慧中吸取积极的因素来充实、完善自己的设想。大家都觉得跟他一起工作，心情特别舒畅，能从他身上学到不少东西。
侯德榜先生象一名辛勤的园了，为我国化学工业的发展培养了一批又一批的技术骨干。这些骨干现在大都仍活跃在中国化工领域的各个部门，相当多的骨干已成为厂长、总工程师。他们以侯先生作为自己的榜样，为发展我国的化工事业鞠躬尽瘁。
1974年8月26日，侯德榜先生因病与世长辞，享年84岁。
电解离析出金属钾钠钙镁的戴维
Humphry Davy 1778一1829
戴维和道尔顿是同时代的化学家。比道尔顿小12岁的戴维热情奔放，擅长演说，实验技术高明，年轻时就困做出了不少惊世之举而成为举世瞩目的化学家。他以实际行动在资本主义发展时期显示了科学的意义，为提高科学的社会地位作出了突出的成绩。
从学徒到科学家
1778年12月17日，亨弗利・戴维出生在英格兰彭赞斯城附近的乡村。父亲是个木器雕刻匠。他5岁入学，是个淘气、贪玩的学生。他衣服的两个口袋，常常是一个装着钓鱼的器械，另一个装满了各种矿石，这是在离家不远的矿区拣的。他有惊人的记忆力，别人讲过的故事或自己看过的书，他不但记得故事情节，还能生动他讲叙出来。每逢过节聚会，大人们都喜欢让他背诵诗歌，小伙伴们则求他讲故事，这无形中培养了他的口才。当他读完小学后，父亲送他到彭赞斯城读书，寄养在外祖父家。在城里有一件新鲜享吸引了他，那就是医士配制药物时物质的各种奇异变化。此后他时常偷偷躲人顶楼，用碗、杯、碟作器具，学着做起实验来。偶而在实验中惹了麻烦，遭到外祖父的讽斥，但这丝毫也没有减弱他对化学实验的爱好。
1794年他父亲去世，家境更加困难了。为了谋生糊口，作为长子的戴维被送到当地一位名叫柏拉兹的医生那里当学徒。这项工作很符合戴维的志趣。他一方面充当医生的助手，护理病人，学习行医的本领，另一方面他必须天天调配各种药物，用溶解、蒸馏的方法配制丸药和药水，真正地操作化学实验仪器。这时他才明白自己的知识大浅薄了，于是开始勤奋地学习，抓紧空隙认真阅读拉瓦锡的《化学概论》等化学著作。通过学习，他做实验的内容和目的明确了，凡是著作中讲过的实验，他尽可能地一一试试。凡是好书他都设法借到，如饥似渴地阅读。遇到学识渊博者，他就主动求教。恰好此时有个叫格勒哥里。瓦特（发明家詹姆斯・瓦特的次子）的人来到彭赞斯考察，小戴维闻讯后，登门求教。瓦特很喜欢这个聪明好学的年轻人，热情地帮助他解疑答惑。就这样，在四年的学徒生洁中，他的知识增长很快。
1798年经瓦特介绍，戴维来到布里斯托尔，在帕多斯医生开设的气体疗病研究所实验室当管理员。在当时，许多气体相继被人们发现。人体吸人氧气，感到清新舒畅；氨气则有强烈的刺激性。究竟各种气体如何影响人的生理功能？哪些气体能用来治病？这些都是很多医生所关心的。帕多斯创办的这一研究机构则专门从事这一问题的探索。帕多斯懂得化学，擅长医术，戴维对这里有更好的学习和实验机会感到称心如意。他们共事一段时间后，帕多斯发现戴维有精湛的实验技术，是个有前途的人才，于是提出愿意资助戴维进大学学医。但是，这时的戴维对化学兴趣益浓，已下决心要一辈子从事化学研究，所以谢绝了帕多斯的好意。
1799年4月，气体疗病所发生了一件事，使戴维的名声大振：戴维制取了一氧化二氮（又名笑气）。有人认为它是一种有毒气体，帕多斯认为它能治疗瘫痪病。究竟怎样多戴维决心亲自试验一下。许多朋友都劝他，认为这样做太危险。勇于探险的性格使戴维立即投入实验，事后在记录上他写道：“我是知道进行这实验是很危险的，但从性质来推测可能不致于危及生命。……当吸入少量这种气体后，觉得头晕目旋，如痴如醉，再吸四肢有舒适之感，慢慢地筋肉部无力了，脑中外界的形象在消失，而出现各种新奇的东西，一会儿人就象发了狂那样又叫又跳，……”醒来后，他觉得很难受。通过亲身的体会，他知道这种气体显然不能过量地吸人体内，但少量的可用在外科手术中作麻醉剂。随后他将这试验的过程和亲身的感受及笑气的性质写成小册子。许多人读到这小册子后，为戴维的介绍所吸引，好奇地以吸入笑气为时髦。戴维的名声就随着笑气而宣扬开了，许多人争先恐后地来结识戴维。此时他仅22岁。
因研究热力学而出名的物理学家汤普逊即伦福德伯爵， 1799年来到了英国。为了普及科学知识，他通过私人募捐，在伦敦创办了皇家科普协会。这一科学团体并不进行教学活动，而是定期地举办各种讲座，传授科学的新发现及其应用。协会设有教授席位，并为教授提供设备完善的实验室。所聘请的教授几乎全是当时著名的科学家。
1801年初，经多人推荐，戴维被皇家科普协会聘请。伦福德伯爵早闻戴维才干，但是他们第一次见面时，戴维穿的很破旧，神态也很拘谨，伦福德很失望。考虑到他很年轻，就委任他为化学助教，兼管实验室。不久戴维丰富的知识和高超的实验技术使伦福德意识到他最初的印象是个错觉，所以戴维到职后第六个星期就升任副教授，第二年又提为教授，成为第二任化学教授。
在科学的讲座上，戴维以他的超群智力和非凡口才获得了出乎意料的成功。人们蜂拥而来，有时竟达千人之多，把会场挤得水泄不通。他很快就赢得了杰出讲演者的名声，成为伦敦的知名人士。正如当时有人的评述：“他的讲演给人的感觉和所得到的热烈称赞，完全出乎想象之外。许多科学家、文学家、大学生及那些庄重的绅士、时髦的小姐急切地拥挤在会场，看着这文弱青年的简单操作，听着那富于表情的叙述。他那渊博的知识、生动的比喻和精巧的实验引起了惊奇的注目，获得了极高的赞赏。许多人恭维他，请他吃饭，送他礼物，几乎把戴维忙得难以招架。听众的热烈情绪，对戴维是个极大鼓励，他更加勤奋地进行化学研究。每天很早起床，早饭前从事2小时的阅读和著写，上午10时进入实验室工作到下午4时，晚上是讲座或各种社交活动。日复一日坚持下去。成绩和荣誉没有辜负勤奋的人， 12年中戴维先后在电化学、建立酸的氢学说、发现碘元素、发明矿用安全灯、创制电弧灯等方面作出贡献。1303年他被选为英国皇家学会会员，1807年出任皇家学会秘书， 1820年被选为皇家学会会长。1826年积劳成疾而病倒，1827年死于日内瓦，终年51岁。
电化学的丰硕成果
1799年意大利物理学家伏打发明了将化学能转化为电能的电池，使人类第一次获得了可供实用的持续电流。1800年英国的尼科尔逊和卡里斯尔采用伏打电池电解水获得成功，使人们认识到可以将电用于化学研究。许多科学家纷纷用电做各种实验。戴维在思考，电既然能分解水，那么对于盐溶液、固体化合物会产生什么作用呢？在皇家科普协会繁忙的工作中，他开始研究各种物质的电解作用。首先他很快地熟悉了伏打电池的构造和性能，并组装了一个特别大的电池用于实验。然后他针对拉瓦锡认为苏打、木灰一类化合物的主要成分尚不清楚的看法，选择了木灰（即苛性钾）作第一个研究对象。开始他将苛性钾制成饱和水溶液进行电解，结果在电池两极分别得到的是氧和氢，加大电流强度仍然没有其它收获。在仔细分析原因后，他认为是水从中作祟。随后他改用熔融的苛性钾，在电流作用下，熔融的苛住钾发生明显变化，在导线与苛性钾接
触的地方不停地出现紫色火焰。这产生紫色火焰的未知物质因温度太高而无法收集。再次总结经验后，戴维终于成功了。在1807年皇家学会的学术报告会上，戴维是这样介绍的：
将一块纯净的苛性钾先露置于空气中数分钟，然后放在一特制的白金盘上，盘上连接电池的负极。电池正极由一根白金丝与苛性钾相接触。通电后，看到苛性钾慢慢熔解，随后看到正极相连的部位沸腾不止，有许多气泡产生，负极接触处，只见有形似小球、带金属光泽、非常象永银的物质产生。这种小球的一部分一经生成就燃烧起来，并伴有爆鸣声和紫色火焰，剩下来的那部分的表面慢慢变得暗淡无光，随后被白色的薄膜所包裹。这小球状的物质经过检验，知道它就是我所要寻找的物质。
通过实验戴维进一步认识到，这种物质投入水中，沉不下来，而是在水面上急速奔跃，并发出咝咝响声，随后就有紫色火花出现。这些奇异的现象使他断定这是一种新发现的元素，它比水轻，井使水分解而释放出氢气，紫色火焰就是氢气在燃烧。因为它是从木灰中提取的，故命名为钾。
对木灰电解成功，使戴维对电解这种方法更有信心，紧接着他采用同样方法电解了苏打，获得了另一种新的金属元素。这元素来自苏打，故命名为钠。
连续六个星期的紧张实验，把戴维累得形容枯槁，两眼窝陷，脸色苍白，但是他还是以坚强的毅力坚持着。1807年11月19日，他支撑着在学术报告会上介绍了发现钾、钠两元素的经过。暴风雨般的掌声和热烈的祝贺，使戴维感到非常幸福，当他回到家中，病魔终于把他打倒。操劳过度招来的热病使他在死亡的边缘挣扎了9个星期。由于公众的关心，医生的日夜看护，病势终于好转了。
疾病丝毫也没挫减他的锐气和热情。当身体稍好一点，他又来到实验室，开始新的攻关。从1808年3月起，他进而对石灰、苦土（氧化镁）等进行电解，开始时他仍采用电解苏打的同样方 法，但是毫不见效。又采用了其它几种方法，仍未获得成功。这时瑞典化学家贝采里乌斯来信告诉戴维，他和篷丁曾对石灰和水银混和物进行电解，成功地分解了石灰。根据这一提示，戴维将石灰和氧化汞按一定比例混和电解，成功地制取了钙汞齐，然后加热蒸发掉汞，得到了银白色的金属钙。紧接着又制取了金属镁、锶和钡。电化学实脸之花在戴维手中结出了丰硕的果实。
永载史册的业绩
拉瓦锡曾认为所有的酸中都含有氧。这一观点一度很流行。据此，盐酸中应含有氧，氯不是元素而是氧化物。然而，化学家们想尽办法也没有从盐酸或氯气中找到氧刚刚在电解制取碱金属。碱土金属的实验中获得成功的戴维开始研究这一难题。通过一系列精心设计的实验，戴维确认氯气是一种元素，盐酸中不含氧，氢才是一切酸类不可缺少的要素。经过一段时间的检验，人们接受了戴维的观点，酸的氢元素说取代了错误的酸的氧元素说。从此，人们对酸的本质有了正确的认识。
戴维生活的时代，工业革命在英国蓬勃地展开。燃料普遍以煤代替木材，大大刺激了煤矿的开采。然而瓦斯爆炸时常发生，它象魔鬼一样使矿工不寒而栗。矿主和矿工组成的“预防煤矿灾祸协会，久仰戴维的大名，登门请求戴维帮助。戴维立即亲赴矿场分析这一爆炸性气体，证明可燃气体都有一定燃点，而瓦斯的燃点较高，只有在高温下才可能点燃爆炸，通常由于矿井中点火照明而引爆了瓦斯。针对这点，戴维制作了一种矿用安全灯，并亲自携带此灯深入最危险的矿区作示范。戴维的发明很快被推广，有效地减少了瓦斯的燃爆，深受矿工们欢迎。这时有人劝戴维保留这一发明的专利，但是他拒绝了，他郑重申明：“我相信我这样做是符合人道主义的。”由此可见他从事科研的目的。
戴维在研究硼酸、硝石、金刚石，在发现碘元素、发明弧光灯等许多方面作出了出色的成绩。在这些成绩之外，还有两件工作是后人常常称颂的。
伦福德创办的皇家科普协会是靠私人捐助维持的，但是这种捐款很不容易筹得。虽然教授们的讲座的好坏对捐款有影响，但起决定作用的是学院的方向。按伦福德原先的设想，主要从事科普和应用科学新成就的示范。戴维等人让协会主动地为一些有影响的团体做一些科学实验，积极地承担某些有影响的研究项目，从而扩充了协会的工作内容。例如1802一1812年间，由于法国大革命而减少了对英国的粮食进口，为帮助农业发展，戴维在协会开设了农业化学的课程。1801一1806年，戴维还开展了制革技术的研究。1815年他发明了矿用安全灯。就这样，协会不再单纯地开设讲座，而兼作一个科研组织。不仅进行科普宣传，而且密切了科学与生产的联系，显示了科学的意义，提高了科学的社会地位。
伟大的科学家法拉第是戴维发现的。由于戴维的帮助，法拉第来到了皇家科普协会实验室，由一个贫穷的订书工变成戴维的助手。虽然戴维在晚年，曾因嫉妒法拉第的成就而压制过他，但是不能不承认正是戴维对他的培养，为法拉第以后完成科学的勋业创造了必要的条件。所以戴维发现并培养了法拉第这样一个杰出人才，这本身就是对科学事业的一个重大贡献。
1834一1907
到1869年止，已有63种元素被人们所认识。进一步寻找新元素成为当时化学家最热门的课题。但是地球上究竟有多少元素？怎样去寻找新的元素？却没有人能作比较科学的回答。寻找新元素的工作也固缺乏正确的理论指导，而带有很大的盲目性，常常白白地耗费了许多精力。
在对物质、元素的广泛研究中，关于各种元素的性质的资料，积累日愈丰富，但是这些资料却是繁杂纷乱的，人们很难从中获得清晰的认识。整理这些资料，概括这些感性知识，从中摸索总结出规律，这是摆在当对化学家面前一个急待解决的课题，同时也是科学和生产发展的必然要求。在这样的科学背景下，从事元素分类工作和寻找元素之间内在联系的许多化学家，经过长期的共同努力，取得了一系列研究成果，其中最辉煌的成就是俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔先后发现的化学元素周期律。
化学元素周期律的发现
道尔顿提出了科学的原子论后，许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作，这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来、1829年德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点，把当时已知的44种元素中的15种，分成5组，指出每组的三允素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡，性质相似，铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、澳、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点，就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方，所以并没有引起化学家们的重视。
1862年，法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。1864年，德国化学家迈尔在他的《现代化学理论》一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半，但他已明确地指出：“在原子量的数值上具有一种规律性，这是毫无疑义的”。1865年，英国化学家纽兰兹提出了“八音律”一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中，发现元素的性质有周期住的重复，第八个元素与第一个元素性质相近，就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定，当时的一些学者把八音律斥之为幼稚的滑稽戏，有人甚至挖谤说：“为什么不按元素的字母顺序排列呢？那样，也许会得到更加意想不到的美妙效果。”“六元素表”、“八音律”是存在许多错误，但是应该看到，从三元素组”到“八音律”都从不同的角度，逐步深入地探讨了各元素间的某些联系，使人们一步步逼近了科学的真理。以前人工作所提供的借鉴为基础，门捷列夫通过顽强努力的探索，于1869年2月先后发表了关于元素周期律的图表和论文。在论文中，他指出：
（1）按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。
（2）原子量的大小决定元素的特征。
（3）应该预料到许多未知元素的发现，例如类似铝和硅的，原子量位于65一75之间的元素。
（4）当我们知道了某些元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原子量。这就是门捷列夫提出的周期律的最初内容。
门捷列夫深信自己的工作很重要，经过继续努力，1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他果断地修正了1869年发表的元素周期表。例如在前一表中，性质类似的各族是横排，周期是竖排；而在新表中，族是竖排，周期是横排，这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边，形成了各族元素的副族。在前表中，为尚未发现的元素留下4个空格，而新表中则留下了6个空格。由此可见，门捷列夫的研究有了重要的进展。
经受实践的验证
实践是检验真理的唯一标准。门捷列夫发现的元素周期律是否能站住脚，必须看它能否解决化学中的一些实际问题。门捷列夫以他的周期律为依据，大胆指出某些元素公认的原子量是不准确的，应重新测定，例如当时公认金的原子量为169.2，因此，在周期表中，金应排在饿。铱、铂（当时认为它们的原子量分别是198．6， 196．7， 196．7）的前面。而门捷列夫认为金在周期表中应排在这些元素的后面，所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是：饿为190.9，铱为193.1，铂为195,2，金为197．2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如，当时铀公认的原子量是116，是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、铂、钨的氧化物性质相似，认为它们应属于一族，因此铀应为六价，原子量约为240。经测定，铀的原子量为238.07。再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理，门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、的原子量。事实验证了周期律的正确性。
根据元素周期律，门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他命名为镓，并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出关于镓的比重不应该是4．7，而是5．9一6.0。当时布瓦傅德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它的比重的呢？经过重新测定，镓的比重确实为5，9“这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨他说：“我没有可说的了，事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。”
下表是个最有力的说明。
类铝 镓
原子量 69 69.72
比重 5.9-6.0 5.94
熔点 低 30.1
和氧气反应 不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽
能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾
可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的
嫁的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现，它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪，1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
事实证明门捷列夫发现的化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密，即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系，它变成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找，新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。
成才之路
门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克 市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久，父亲双眼固患白内障而失明，一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头，她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。
门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能，读小学时，对数学、物理、历史课程感兴趣，对语文、尤其是拉丁语很讨厌，因而成绩不好。他特别喜爱大自然，曾同他的中学老师一起作长途旅行，搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习，中学的学习成绩有了明显的提高。中学毕业后，他母亲变卖了工厂，亲自送门捷列夫，经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族，又来自边远的西怕利亚，莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易，门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时，就晕了过去。只好改变志愿，通过父亲的同学的帮忙，进入了亡父的母校――彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望，不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家，为了不辜负母亲的期望，他发奋地学习。1855年以优异的成绩从学校毕业。
毕业后，他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏，彼得堡大学破格地任命他为化学讲师，当时他仅22岁。
在彼得堡大学，门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课？门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程，又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构，这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国，所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪，特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说：“我的周期律的决定性时刻在1860年，我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲，正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料，而正是当时，一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”从此他有了明确的科研目标，并为此付出了艰巨的劳动。
从1862年起，他对283种物质逐个进行分析测定，这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类；研究了根据元素电化序所作的分类，研究了根据原子价所进行的分类：特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别，有分析才能做好综合。这样，门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时，他坚信元素原子量是元素的基本特征，同时发现性质相似的元素，它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素，它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口，反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样，他反复排列这些卡片，终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大，从小到大地逐渐变化，也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
随着周期律广泛被承认，门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是： 1382年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣――法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国，科学院在推选院士时，竟以门捷列夫性格高做而有棱角为借口，把他排斥在外。后来回门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员，彼得堡科学院才被迫推选他为院士，由于气恼，门捷列夫拒绝加入科学院。从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
门捷列夫除了发现元素周期律外，还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡，由于他的辛勤劳动，在这些领域都不同程度地做出了成绩。1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞，享年73岁。
揭开原子内幕的卢瑟福
Ernest Rutherford 1871――1937
卢瑟福1871年8月30日生于新西兰的纳尔逊，毕业于新西兰大学和剑桥大学。1898年到加拿大任马克歧尔大学物理学教授，达9年之久，这期间他在放射性方面的研究，贡献极多。1907年，任曼彻斯特大学物理学教授。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。1931年英王授予他勋爵的桂冠。1937年10月19日逝世。
在19世纪末，物理学上爆出了震惊科学界的“三大发现”：1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线，同一年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射性； 1897年，英国物理学家汤姆逊1859一1940）发现了电子。这些伟大发现激励了卢瑟福，使他决心对原子结构进行深入研究。
1899年，卢瑟福用强磁场作用于镭发出的射线，他发现，射线可以被分成三个组成部分。他把偏转幅度小的带正电的部分叫a 射线，把偏转幅度大的带负电的部分叫b 射线，第三部分在磁场中不偏转，且穿透力很强，他称之为r射线。
1903年，卢瑟福证实a 射线是与元素氦质量相同的正离子流（氦核），b 射线则是带负电的电子流。卢瑟福把a 射线也称为a 粒子，他进一步用实验证明，a 射线打击到涂有硫化锌的荧光屏上，就会发出闪光。因此，他利用这一现象制成了可以观测澈粒于的闪烁镜。
卢瑟福进一步对口射线的穿透力进行研究，他发现，大部分a粒子都可以穿透薄的金属箔，这些粒子在金属箔中“如入无人之境”，可以大摇大摆地通过。这一现象说明，固体中原子间并不是密不可人的，排列并不紧密，内部有许多空隙，所以a粒子可以穿过金属箔而不改变方向。
实验发现，也有少数a粒子穿过金属箔时，好象被什么东西挤了一下，因而行动轨迹发生了一定角度的偏转。还有个别的以粒子，好象正面打在坚硬的东西上，完全反弹回来。根据以上a粒子穿过金属箔的实验现象（这个实验被称为a粒子散射实验），卢瑟福设想，原子内部一定有一个带正电的坚硬的核，a粒子碰到核上就会被反弹回来，碰偏了就会改变方向，发生一定角度的偏转，而原子的核占据的空间很小，所以大部分a粒子还是能穿过去。他根据这一假定计算出，原子核半径约为3×10-12厘米，而原子的半径为1.6×l0-8厘米。
1911年，卢瑟福受“大宇宙与小宇宙相似”的启发，把太阳系和原子结构进行类比，提出了一个原子模型。他认为，原子象一个小太阳系，每个原子都有一个极小的核，核的直径在10-12厘米左右，这个核几乎集中了原子的全部质量，并带有之单位个正电荷，原子核外有之个电子绕核旋转，所以一般情况下，原子显中性。
卢瑟福发现了原子核以后，进一步用各种金属做“粒子散射实验，发现不同的金属对”粒子的散射能力不同，散射能力越强，证明核带的正电荷越多，因而斥力也就越大。 1913年，卢瑟福的学生和助手莫斯莱，在卢瑟福指导下，证明各种不同元素原子核所带的电荷数，正好等于它们的原子序数。卢瑟福的原子模型，成功地解释了许多物理化学现象，但后来的研究发现，它有很大的局限性。他的学生、丹麦物理学家尼尔森・玻尔，综合了普郎克的量子论、爱因斯但的光子论，在卢瑟福原子模型的基础上，提出了原子的玻尔模型，这个模型比卢瑟福模型有很大改进，但它是经典力学与量子论相结合的产物，故随着科学的发展，出现了很多不符合实际的情况，所以后来被量子力学模型所取代。
卢瑟福在核化学方面做出过杰出的贡献。他用a粒子散射研究原子核时，发现对于轻元素来说，往往出现反常现象。他当时认为，可能是因为轻核的核电荷少斥力小，高速a粒子有可能克服斥力，打到轻核里面去，因而出现反常。后来他就按着这个想法深入进行研究。卢瑟福首先选用最强的放射源，当时叫镭C'，实际上是204Po，对轻元素进行轰击。1919年，他在用a粒子轰击氮时，发现产生出一种新的、射程很长、质量更小的粒子，经研究证明，这种粒子是氢的原子核。卢瑟福把他发现的这种粒子命名为“质子”。在这一实验中，他不仅发现了质子，还实现了人类历史上第一个核反应：
14N+4He――>17O+1H
接着他又发现，硼、氟、钠、铝、磷等元素都能发生核反应，在核反应时，一种元素可以变成另一种元素。1920年，卢瑟福又提出了中子假说，他认为原子核中，质子可能与电子紧密地结合，形成一种不带电的粒子，即中子。他推测，因为中子周围不形成电场，所以当它通过气体时，应不产生离子。它不受电场作用力的影响，所以，穿透力会很强，只有当它与原子核发生正面碰撞时，才会转折。而被碰撞的核，因为得到一定的动能，可能以一定的速度射出。
卢瑟福关于中子的预言，在1932年，被查德威克所证实，他用a粒子轰击铰元素而得到中子：
9Be+4He――>12C+1n
卢瑟福对放射性的研究，最终指明了原子擅变的可能性，实现了中世纪以前炼金术士的梦想。此外，卢瑟福还对天然核裂变现象做了理论上的探讨。他认为，天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的，在以天文数字计算的原子中，某处会突然发生爆裂，放出各种射线，而所留下来的部分就成了另外的原子。如果爆裂时射出的是一个a质点，则这种新元素的原子量比爆裂前将减少一个氦原子的原子量。在卢瑟福时代，只知道重原子的裂变，还不知道轻原子可以聚变，无论是裂变还是聚变部能放出能量。
卢瑟福为人正直，尽瘁科学，不阿权贵，他还是一个伟大的教育家，为人类培养了许多第一流的专家，如玻尔、莫斯莱等。池逝世以后，每年人们都在10月19日为他进行悼念活动。
提出科学原子论的道尔顿
John Dalton 1766一1844
英国化学家道尔顿把古代恩辨、模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础。伟大革命导师恩格斯誉称他为近代化学之父。
道尔顿是怎样攀登上科学高峰呢？他自己是这样回答的：如果我比我周围的人获得更多的成就的话，那主要――不，我可以说，几乎单纯地――是由于不懈的努力。一些人比另外一些人获得更多的成就，主要是由于他们对放在他们面前的问题比起一般人能够更加专注和坚持，而不是由于他的天赋比别人高多少。
这是道尔顿的切身体会，也是他成功的经验总结。我们从他为科学真理奋斗一生的经历中，可以更深刻地理解道尔顿的这段名言。
自学成才的道路
道尔顿是依靠不懈的努力而自学成才的。1766年9月6日，道尔顿出生在英格兰北部一个穷乡僻壤。父亲是一位兼种一点薄地的织布工人，母亲生了6个孩子，有3个因生活贫困而夭折。道尔顿6岁起在村里教会办的小学读书。刚读完小学，就因家境困难而辍学。但是他酷爱读书，在于农活的空隙还坚持自学。他的勤奋好学的态度得到村里一个叫鲁宾逊的亲戚的赞赏。鲁宾逊主动地利用晚上时间来教他数学和物理。到了15岁时，道尔顿的学识已有很大提高，于是他离家来到附近的肯达尔镇上，在他表兄任校长的教会学校里担任助理教师。在这所学校里，他仍然坚持一边努力工作，一边发愤读书，无论是数学、自然科学，还是哲学、文学的书籍，他都广泛涉猎。据说在这所学校的12年中，他读的书比以后50年的还多。正是这种勤奋学习为他当时的教学和以后的科研奠定了坚实的基础。
在肯达尔镇，有个名叫约翰・豪大的盲人学者，他2岁时患天花而失明。他凭着坚强的毅力和出众的才智，通过自学先后掌握了拉丁文、希腊文和法文，还获得了数学、天文、医学、植物、学等学科的丰富知识，成为远近闻名的学者。道尔顿从他的身上找到了学习的榜样，主动登门拜豪夫为师，跟他学习数学、哲学和拉丁文、希腊语。
1793年，道尔顿经豪夫推荐，来到了曼彻斯特，受聘于一所新学院担任数学和物理学讲师。后来他还开设了化学课程，系统地学习化学知识是从这里开始的。在学习中，道尔顿有一种可贵的韧劲。上小学时，每当遇到较难的运算题，他总是坚持要把难题解出。为此当同学们部放学回家了，他却常常端坐在教室里，埋头解题。在鲁宾逊的感染下，他很早就开始进行气象观测。在肯达尔，蒙夫的指导又使他掌握了记录气象日记，从21岁时，道尔顿记气象日记，坚持了整整57年。直到临终的前一天，他还记下了一段气象观察。就是这股学习的韧劲使他攻下了一个又一个的学习难关。虚心地求教和不倦地自学终于使道尔顿成为一位知识渊博的学者。
科学征递上的攀登
曼彻斯特是英国产业革命中兴起的纺织工业中心之一，也是新兴的资产阶级和无产阶级的重要活动堡垒。一些来自中下阶层的新型科学家、企业家、商人、工程师、医生及文学家、哲学家自发地组织了以提倡科学和工艺为宗旨的民间科学团体――曼彻斯特文学与哲学学会。他们定期聚会，宣读论文，讨论自然科学、哲学、文学、民法、商业及各种工艺问题，思想很活跃。在产业革命中作出突出贡献的一些企业家、科学家、思想家都参加到这一学会中来，学会实际上成为产业革命的参谋部。道尔顿到曼彻斯特后不久，很快参加了这一学会的活动。他的研究成果大部在这个学会的例会上宣读，这个学会的刊物发表了他多达百余篇的论文，道尔顿的科研活动与该学会有着密切的联系。由于他学识渊博，待人诚恳，作风朴实，大家都很尊重他，1808年推选他为学会的副会长， 1817年任会长，直到他去世。
道尔顿在曼彻斯特发表的第一篇论文，不是气象问题，也不是物理问题，而是一篇关于色盲的研究文章。说起来，事出偶然。圣诞节时道尔顿为母亲买了一双深蓝色的袜子表示自己对老人的孝敬。当他送给母亲时，母亲却厉声责问他，为什么买一双红色袜子。依照当地宗教习俗，妇女禁忌红色。由此道尔顿才发现自己的辨色能力与众不同。对此他经过认真的调查，发现他哥哥也和他一样，具有不正常的辨色能力，另有一些人也具有这一病症。为此他撰写了论文，提出人类中存在着色盲这一病症。道尔顿的这一发现引起了社会公众的重视，所以在英国将色盲常称为道尔顿症。
学识的增加，使道尔顿感到要深入研究，解决几个科学难题，必须付出更多的时间和精力。为此，1799年他果断地辞去了学院的繁忙教职，从曼彻斯特文学和哲学会借了一间工作室，又在工作室附近租了一间简陋的民房，开始他清贫的以科研为主的新生 活。据他的房东介绍说：道尔顿的生活很有规律，几乎每天都是，早餐前先去实验室升火，吃完早餐后即开始工作，一直干到午餐时才出来。吃罢午餐又继续进实验室工作，一直忙到晚上9点，晚餐后稍作休息，就进住房读书至夜半。这种生活就象时钟运转一样有规律，“午夜方眠，黎明即起”成为道尔顿勤奋治学生活的真实写照。功夫不负有心人。勤奋的学习，刻苦的钻研，使道尔顿在攀登科学的山路上取得了一个又一个的成果。长期以来对气象观测和对大气各种问题的思索很自然地引导他去研究气体的物理性质。他用自己亲自动手设计制作的各种器具认真地考察了大气、水蒸气等多种气体和蒸发、压缩、膨胀等物理现象，还对大气的组成、混和气体的状态、气体的扩散、气体在水中的溶解等问题作了实验研究。从1301年起，他陆续地完成了“关于极光”、“关于气压计”、论降雨”、“关于温度计”、“混和气体的组成”、“论水蒸气的力”、“论蒸发”、“论气体受热膨胀”等论文。其中最突出的成果是，他在“论气体受热膨胀”的论文中清楚地提出了气体的热膨胀定律：任何气体每上升一定温度时发生的体积膨胀是相同的，在同一时期，法国化学家盖・吕萨克也提出了气体的体积随温度而改变的这一定律，所以现在人们常称气体热膨胀定律为道尔顿一盖，吕萨克定律，此后不久，道尔顿又进一步地提出了著名的混和气体的分压定律，混和气体的压力等于各组分在同样条件下所具有的压力之和。这些对气体物理性质的实验研究成果又引导道尔顿去攀登科学险途的新高峰。
科学原子论的提出
通过气象观测和对气体物理性质的研究，道尔顿常思考这么一个问题：为什么复合的大气，或者由两种或更多种弹性流体（气体）组成的混和物竟能在外观上构成一种均匀体？他决心解释常见的自然现象。
他曾假定各种物质（气体）都是由同样大小的微粒构成。混和气体的分压定律表明一种气体的微粒能均匀地分布在另一种气体的微粒之中。气体的扩散也是类似的物理过程。由此道尔顿认为，物质的微粒结构是存在的，这些质点也许是大小了，即便采用显微镜也无法看到。这时他想起了公元前古希腊哲学家提出的原子假设，于是他选择了原子这一名词来称呼这种微粒。
牛顿在他的力学理论中，指出在物质微粒的运动中，同性相斥，异性相吸。根据这一思想，道尔顿假设在混和气体中，一类气体的原子并不排斥另一类气体的原子，仅仅是同类原子相互排斥。那么怎样证实气体原子的存在呢？道尔顿认为，必须去测定各种原子的相对质量和不同原子合成新粒子的组成。当时化学家在气体化合物的化学反应中，为道尔顿的研究提供了一些实验数据，但是还远远满足不了他计算各种原子的相对质量的需要，为此道尔顿作了一些大胆的假设和推理。首先他从物理学的角度出发，假定相同体积的气体在同温同压下，含有相同数目的原子。若这一假定能成立，他便可以通过测量相对的蒸汽密度来换算气体原子的相对质量。但是，他在氧气、氢气合成水的实验中发现，水的蒸气密度反而小于氧气的蒸气密度。于是他怀疑采用蒸气密度法来测算原子相对质量行不通。（用现在的观点来看，只要把道尔顿测定的微粒由原子改为分子就对了，可惜道尔顿当时没有这种认识。）
采用物理学的实验方法行不通，道尔顿转向了化学。根据水由35份氧和15份氢组成的实验结果，得到了氧和氢化合的质量比；又由氨气的分析得到了氮和氢化合的质量比。有了这些质量比还不够，还必须知道化合物的微粒究竟由几个原子组成，才能换算出原子的相对质量。对此道尔顿提出了由原子构成微粒（分子）的基本原则。两种元素A和B间，若只存在一种化合物，其分子为AB若存在两种化合物，其分子为AB、ABB或AAB；若存在三种时，可能是AB、AA民ABB……，在这样的规定下，他以氢原 子量作为基准，利用化学家对一些物质的分析结果，换算出一批原子的相对质量，这就是世界上第一张原子相对质量表，记载在1803年9月6日道尔顿的日记中，这一天恰好是道尔顿37岁的生日，因而更富有意义。
1803年10月，在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中，道尔顿第一次讲述了他的原子论。他的基本观点可归纳为三点:
（1）元素是由非常微小、不可再分的微粒――原子组成，原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质。
（2）同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质也各不相同，原子质量是每一种元素的基本特征之一。
（3）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
尽管道尔顿提出的原子论被后人发现存在许多错误，但是他关于原子的描述、原子量的计算是项意义深远的开创性工作，第一次把纯属臆测的原子概念变成一种具有一定质量的、可以由实验来测定的物质实体。在他阐述他的原子论的过程中，他又发现和他原子理论相吻合的一个实验事实：当甲乙两元素能化合生成几种不同的化合物时，则在这些化合物中与一定质量的甲元素相化合的各乙元素的质量多互成简单的整数比。例如一氧化碳和二氧化碳中，与同量碳化合的氧，其质量之比为1：2。氧的氮化物、沼气（甲烷）和成油气（乙烯)等也都呈现此规律。于是道尔顿第一个提出了表述这一规律的倍比定律。倍比定律来自实验，很快为大家所理解和接受，固而成为原子理论的实验论据之一。
不朽的业绩，光辉的形象
1804年夏天，当时在英国已颇有名气的化学家托马斯・汤姆逊拜访了道尔顿。道尔顿向他介绍了自己的原子论，汤姆逊极为饮赏，他抓紧时间，在1807年出版的他所著的《化学体系》一书中，宣传了道尔顿的原子论，从而使这一理论为其他化学家所认识。
道尔顿自己的著作《化学哲学新体系》在1808年才陆续问世。这一名著分两卷，第一卷又分上下两册。在第一卷上册中，他主要论述了物质的结构，详尽地阐明了原子论的由来和发展，包括他关于原子论的基本观点。第一卷下册于1810年出版，它的内容主要是结合化学实验的事实，运用原子理论对一些元素和化合物的组成、性质作介绍。第二卷直到1827年才出版，它重点叙述金属氧化物、硫化物以及合金的性质，把原子论的思想作了进一步的发展。
最早提出原子论的一是古希腊哲学家德模克利特（公元前476一370），他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫原子，意思是不可分割，许多后人都接受了德模克利特的观点，但是他们的假定只是凭想像并无实验根据。近代科学巨人牛顿也是一位原子论者，但他笔下的原子乃是一些大小不同而本质相同的微粒。道尔顿的原子论就不一样，他认为相同元素的原子形状和大小都一样，不同元素的原子则不同，每种元素的原子质量都是固定不变的，原子量是元素原子的基本特征。相比之下，可以发现道尔顿的原子论有了本质的发展。
道尔顿原子论所提出的新概念和新思想，很快成为化学家们解决实际问题的重要理论。首先用它清晰地解释了当时正被运用的定比定律、当量定律。同时这一理论使众多的化学现象得到了统一的解释。特别是原子量的引入，原子质量是化学元素基本特征的思想，引导着化学家把定量研究与定性研究结合起来，从而把化学研究提高到一个新的水平。革命导师恩格斯评价说，“在化学中，特别感谢道尔顿发现了原子论，已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性，已经能够有系统地，差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，可以和计划周密地围攻一个堡垒相比。”
道尔顿的原子论不仅在英国化学界，而且在整个科学界引起 了重视和推崇。1816年法国科学院选道尔顿为外国通讯院士。1822年在没有征求道尔顿本人意见的情况下，英国皇家学会增选他为会员。其后他先后被聘为柏林科学院名誉院士、莫斯科自然科学爱好者协会名誉会员、慕尼黑科学院名誉院士。对此道尔顿没有丝毫兴趣，他仍然象过去一样，将自己的热情和精力奉献给科学，继续从事原子论的研究，测定各种元素的原子量，继续过着那朴实而紧张的隐居式生活。道尔顿的清贫生活，特别是那简陋的住房和艰苦的工作条件，使慕名而来访的科学家感到意外。由于他们的大声呼吁，英国政府才在1833年关心起道尔顿的生活，决定每年给他150英镑的微薄的养老金，以供他晚年生活。
1837年4月，他刚过70岁，不幸中风，后经治疗病情有所好转，便又象往常那样继续工作。直到1844年7月26日晚，他还用发抖的手记下最后一篇气象日记。第二天清晨，他就象婴儿入唾一样静静地长眠了。享年77岁。对道尔顿的逝世，曼彻斯特市民们感到非常悲痛，当时的市政厅立即作出决定，授子这位科学家以荣誉市民的称号，将他的遗体安放在市政厅。4万多市民络绎不绝地前去致哀。8月12日公葬时，有100多辆马车送葬，数百人徒步跟随，沿街商店也都停止营业，以示悼念。一位终身未娶、没有后人也没有钱财的普通市民，在死后能获得这种非同寻常的礼遇，可见人们对道尔顿的崇敬。
电磁学和电化学的奠基人法拉第
MichaeI Faraday 1791-1867
迈克尔・法拉第是给19世纪的科学打上深刻印记的大科学家，在物理化学尤其是电化学方面，做出了杰出的贡献。他是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。
法拉第1791年9月22日出生在英国的萨利，父亲詹姆斯・法拉第是一位手工工人，母亲照顾家务。由于家境贫寒，法拉第童年时生活很清苦，他父亲也因过度劳累，身体极为衰弱。法拉第从未没有进过学校，他识字是自学的, 从11岁当报童，一直当到16岁。他觉得卖报这个差事对他很合适，因为在闲暇时可以看各种报纸，学习知识，看完的报还可以卖掉。
卖报5年，他走遍了英国几个城市的大街小巷。这种工作，虽地位低下，但也能锻炼人。几年的卖报生涯，使法拉第阅历很广，有胆有识，十分机警。
随着岁月的流逝，法拉第已长成一个青年，他觉得卖报这工 作对他不再合适了，想另找工作。一天，他看到手工厂老板亨特招收杂工的启事，便去找了亨特。从此给老板搬运物品、扫院子、擦地板，甚至还要给老板娘提水、洗衣服。与其说是工人，倒不如说是仆人更合适。老板和老板娘都是很尖刻的人，他们发火时，把脏水泼到法拉第的身上，给他安排的伙食也很差。一次，法拉第在回家的路上，经过乔治・里保书店装订工场，看到门前贴着一张广告，上面写道：“本场招收装订工人，月薪8英镑，尤其欢迎童工，工人可在场内就餐，餐费自理，法拉第回家以后，就和父母商量，辞去了亨特老板的工作，去装订场当了一名工人。装订场的工作条件很差，工作也很累，但法拉第却喜欢，因为他可以把装订过的书带回家米读。他亲手装订过百科全书和其他许多名著。法拉第利用装订场的工作之便，阅读了大英百科全书电学卷，了解了电的意义和作用。几年的时间，他读了物理、化学、天文、地质等方面的多种著作。别人装订了好书，也推荐给他看。“法拉第，我这有一本《化学对话》，写得非常动人，你如果感兴趣，我可以抽出一本来，放在你的台子上。“法拉第的好朋友格平小声向他建议。
下班铃响了，噪杂的工场变得安静了，法拉第独自坐在工人午休的小工棚里，借着昏暗的灯光，开始读《化学对话》。这是女科学家马尔希特夫人著的一部科普读物，文字生动活泼，给人们展现了一个神奇、奥妙无穷的化学世界，各种奇特的化学物质，发现元素的化学家，物质的组成，分光镜的奇妙，化学药品的奇异的医疗效果……。法拉第完全被这部书吸引住了，他如饥似渴地读下去。
笃！笃！有人敲窗子，法拉第一拾头，他惊呆了，原来天已大亮，、窗外站着他那年老多病的母亲。“妈妈，我懂得了一门奇异的科学，它叫化学，非常有用，我将来要研究化学！”“上帝保佑你，孩子，我们是穷人，没有能供你读书。”、马尔希特夫人的《化学对话》法拉第一连看了七遍。他万万没有想到，一个十分偶然的机遇，使他真的走上了研究化学的道路。
英国著名电化学家戴维和其他知名专家经常在英国皇家学院讲演会上作学术报告，听讲的人很自由，人都可以去。法拉第在工作之余；经常去听这些学术报告。一天，法拉第正在工场与老板谈业务，一个高个子的青年人走了进来，他看了看法拉第，客气他说，“恕我冒昧，打断你们的谈话，昨天晚上我好象在讲演会上看到过您。”
“可能的，我昨天确实去那里听过报告。”法拉第回答说。
“我万没想到您是一位装订工人。”青年人说。
“我家里很穷，要挣钱吃饭。”法拉第答。
“他是我们场里的‘博士’，现在已是装订技师了。”罗什老板插进来介绍说。
“太好了，我们认识千下吧，我叫德恩斯，是科学爱好看。”
“我叫法拉第，认识您真高兴。”
“您到我们这里有什么事？德恩斯先生。”老板对这位不速之容有点不耐烦了。
“我想未订一批新书，难道罗什老板不高兴么？”德恩斯答道。
“欢迎，欢迎，包您满意！”老板马上堆满了笑脸。
德恩斯很有钱，还结识了一批学术界的朋友。后来，他和法拉第成了好朋友，经常到工场来找法拉第，相约去拜访科学人士。
1812年5月底，正当法拉第忙着组织人装订《皇家学会会报》时，德恩斯又来找法拉第了
“再过一个小时，戴维就在皇家学院大厅里做第四次学术报告，还有演示实验，我好不容易弄到了两张前排的票。”
“好极了，我们去吧。”法拉第高兴极了。
“可您的工作……”
“管不了那么多了，快！”
戴维的报告深深吸引了法拉第，戴维的熟练的实验演示，使他十分敬佩。他将自己对电的一些想法写信告诉了戴维，他在信中提出：“电解作用，很可能存在着某种严格的数量关系。”过了一段时间，法拉第收到了戴维的一封回信，信中写道。
法拉第先生：
请于本星期三前，来肯宁斯汤大街实验室一晤。
戴维敬启
1812年8月14日
法拉第终于坐在戴维的实验室里。“我是个装订工，装订过成千上万本书，其中也包括您的书，我读过大部分科技书。”法拉第介绍了自己。“您给我写信有什么要求吗？”戴维问。“我想研究化学。”法拉第直接了当地回答。经过一段谈话，戴维发现了法拉第的才能，决定录用他为自己的助手。法拉第收到被戴维录用的便条以后，心情激动，夜不能寐。他知道，从此，他的科学生涯就开始了。法拉第担当戴维的助手工作出色，他每天从早到晚在实验室工作，把一切都安排得井然有序，实验之余，他还抽时间读了许多科技书。戴维对法拉第的工作也非常满意，他认为，法拉第是一个忠于职守的人。一天，戴维对法拉第说：“过几天我要和我的妻子一起到国外度蜜月，为了不中断科学研究，我想带一个流动实验室，请您去照顾这个流动实验室。”“我很荣幸，愿意跟随您的流动实验室工作。” 。
1813年秋，法拉第跟随戴维，长途旅行，兼做科学考察，他们把实验室安放在一辆轿式马车上，白天走路，晚上由法拉第做实验。他们还一起爬到火山口，考察火山的活动，采集了一大口袋火山石进行分析。此外，他们还采集了矿泉水水样、岩石标本、土壤标本等。这样的旅行持续了一年半，这实际上是一次游学，法拉第跟着戴维学到了许多东西，还拜访了许多科学家。一年半的科学旅行，法拉第记了厚厚的两大本笔记。
1814年，法拉第跟随戴维回到伦敦，经戴维推荐，他被著名的皇家学院录用，担任了实验室管理仪器的助教。
1816年，戴维让法拉第分析了托斯卡那的土壤成分，并把分析绪果写成论文发表。法拉第在论文中写到：“戴维先生建议我把这项研究，作为我在化学领域中的第一次实验。当时，我的恐惧多于信心，我从未学习过怎样写真正的论文，但对分析给果的准确描述，将有助于读者对托斯卡那土壤的了解。”
1817年，法拉第连续发表了6篇论文9这些论文的发表，使他增强了从事科学研究的信心，同时，许多科学家也逐步了解了法拉第。
1819年，法拉第应斯达特的要求，研究了不锈钢与各种合金，他在皇家实验室中，靠斯达特的资助，建造了一个小小的冶炼炉，不久就炼出了铁镍合金，后来又炼出铂、钯、锗、银、铬、锡、钛、饿、铱等多种金属与铁的合金。
1820年，怯拉第合成了二氯乙烷和六氯乙烷，但在当时，有机化学发展得还很不够，因此，法拉第把他的合成物叫做“氯化碳”。法拉第的才能逐步为人们所了解。
1821年，他被提升为皇家学院实验室的总负责人。皇家学院还赠送给法拉第一套宽大的住宅。
法拉第在1820年结识了一个珠宝商的女儿，她的名字叫萨蕾。萨蕾是一位热爱科学的姑娘，她对法拉第的才能十分仰慕，尤其在她知道了法拉第自学的坎坷经历之后，她对法拉第的爱慕之情日笃。1821年、法拉第和萨蕾绪婚。“萨蕾对法拉第十分体贴，还善于为他创造安静的工作环境，这对法拉第以后的成名，起了很大的作用。
1821年以后，法拉第一直和戴维合作，研究气体的液化问题，他们成功地使C02、SO2、H2O、NH3、N203等气体液化，还曾试图制取液态氧和液态氮，但这方面的研究没有取得成功。
由于法拉第得知了丹麦物理学家奥斯特的发现，他中断了对气体的研究。奥斯特发现，磁针在通有电流的导体附近，会发生偏转。法拉第通过对这一现象的深入研究，发现了电磁感应定律，这一定律是现代电磁学的基础，但由于他的数学基础比较差，没有能对这一现象概括出严格的定量关系。
法拉第不仅确定了电磁惑应定律，而且还做成了一种实验仪器，使磁针不停地绕着通电导线转动，从而确定了电动机的原理，但遗憾地是他没能把这一研究深入下去。
由于法拉第在科学上的重大发现， 1824年他被选为英国皇家学会会员，这相当于中国科学院的院士。据科学史考证，在选法拉第任会员时，只有一人不同意，这就是戴维。有人认为，戴维是对他的学生提出严格要求，希望他的学生再多出些成果。也有人说，戴维是对法拉祟的才能怀有嫉妒之心，故反对他出任会员。
1829年戴维去世以后，法拉第专心研究电化学的问题，经研究发现：当电流通过电解质溶液时，两极上会同时出现化学变化。法拉第通过对这一现象的定量研究，发现了电解定律。
1833年，法拉第提出了两条电解定律： （1）电解时，在电极上析出或溶解悼的物质的重量，与通过电极的电量成正比；（2）如通过的电量相同，则析出或溶解掉的不同物质的化学克当量数相同。电解一克当量的物质，所需用的电量叫L个“法拉第”，等于96484库仑。人们为了纪念法拉第，把这两条电解定律称为“法拉第定律”。
电解定律的发现，把电和化学统一起来了，这使法拉第成了世界知名的化学家。日常在阴湿的地下窒紧张工作，法拉第非常劳累，从1835起，他的体质明显衰退。晚年患了风湿病，经常腰酸腿痛，心脏不好，双眼昏花。他越来越觉得自己力不从心，但是每当有科学家和企业家拜访他时，他还是十分高兴地与他们谈话，他的夫人萨蕾一直陪伴着他。
1867年8月28日，法拉第在伦敦病逝。他逝世后，皇家学会为他举行了隆重的葬礼，各国科学家都对他表示深切的哀悼。
侯氏制碱法的创造者侯德榜
1890一1974
许多工业部门，尤其是纺织、肥皂、造纸。玻璃、火药等行业都需要大量用碱。古代那种从草木灰中提取碱液，从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。为此， 1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。1788年，勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法，经过4年的努力，得到了一套完整的生产流程。勒布兰制碱流程虽然在推广应用中不断地被完善，但是因为这方法主要是利用固相反应，又是高温操作，存在许多缺陷，生产不能连续，劳动强度大，煤耗量大，产品质量不高。面对这些问题，许多人有意改革它。到了1862年，比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。由于这种新方法能连续生产，产量大，质量高，省劳动力。废物容易处理，成本低廉，它很快取代了勒布兰法。
掌握索尔维制碱法的资本家为了独享此项技术成果，他们采取了严密的保密措施，使外人对此新技术一无所知。一些技术专家想探索此项技术秘密，大都以失败告终。不料这一秘密竞被一个中国人运用智慧摸索出来了。这个人就是侯德榜。
披露索尔维制碱法的秘密
侯德榜， 1890年8月9日生于福建闽侯农村。少年时他学习1分刻苦，就是伏在水车上双脚不停地车水时，仍能捧着书本认真读书。后来在姑母的资助下，他单身来到福州英华书院和闽皖路矿学堂读书。毕业后曾在津浦铁路符离集车站做过工程练习生。在工作之余，他抓紧时间学习，1911年考人清华留美预备学校。经过3年的努力，他以10门功课1000分的优异成绩被保送到美国留学。8年中，他先后在麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比亚大学攻读化学工程，1921年取得博士学位。
在国外留学时，他时刻怀念祖国，惦记着处于水深火热中的苦难同胞。这时候，在纽约他遇到了赴美考察的陈调甫先生。陈受爱国实业家范旭东委托，为在中国兴办碱业特地到美国来物色人才。当陈先生介绍帝国主义国家不仅对我国采取技术封锁，而且利用我国缺碱而卡我国民族工业的脖子的情况时，具有强烈爱国心的侯德榜马上表示，“可以放弃在美国的舒适生活，立即返回祖国，用自己的知识报效祖国。”
1921年10月侯德榜回国后，出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长（即总工程师）。他深刻地体会到创业之艰难。要创业首先需要实干的精神。他脱下了白领西服，换上了蓝布工作服和胶鞋，身先士卒，同工人们一起操作。哪里出现问题，他就出现在哪里，经常于得浑身汗臭，衣服中散发出酸味、氨味。他这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技师的赞赏和钦佩。在他的带领下，技师、工人们团结一心，为建成中国自己的碱厂而奋战。
虽然索尔维制碱法的原理很简单：先把氨气通入食盐水，然后向氨盐水中通二氧化碳，生产溶解度较小的碳酸氢钠。再将碳酸氢钠过滤出来，经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠。但是具体的生产工艺却为外国公司所垄断，所以侯德榜要掌握此法制碱，得完全靠自己进行摸索，困难是很多的。且不说工艺设计、材料选择、设备的挑选和安装等经过了一个又一个难关，仅从试生产的过程也可略见一斑。例如干燥锅结疤了，浑圆的铁锅在高温下停止了转动，时间长了后果是很严重的。技师们都急得团团转，这时候侯德榜果敢地拿起玉米棒子粗的大铁杆往下捅，操起10一15公斤重的铁杆上下捅可不比举重运动员举杠铃轻松，累得他双眼直冒金星，汗水湿透了工装。不久他觉得单靠力气难于解决这一技术问题，经过大家商量，他们采用加干碱的办法终于使锅底上的碱疤脱水掉下来，总算克服了困难。
侯德榜奋不顾身地把全部身心都扑到了生产上，从调换碳酸化塔的水管，另行设计分解炉，到多次加强冷却设备，改造过滤机以及处理不断发生的生产故障，他都以探索者的勇气、生产者的细心和科学家的严谨来对待。经过紧张而又辛苦的几个寒暑的奋战，侯德榜终于掌握了索尔维制碱法的各项技术要领。1924年8月13日，永利碱厂正式投产。正当大家兴高彩烈地等待雪白的纯碱从烘烧干燥炉中出来时，出现在眼前的却是暗红色的纯碱。怎么回事？这无形给大家泼了一盆冰水。作为总工程师的侯德榜冷静地去寻找事故的原因。经过分析他很快就发现纯碱变成暗红色是由于铁锈污染所致。随后他们以少量硫化钠和铁塔接触，致使铁塔内表面结成一层硫化铁保护膜。再生产时纯碱变成纯白色了。日产180吨纯碱的永利碱厂终于矗立在中国大地上。1926年，永利碱厂生产的“红三角”牌纯减在美国费城举办的万国博览会上荣获了金质奖章。这一袋袋的纯碱是中华民族的骄做，它象征着中国人民的志气和智慧。
摸索到素尔维制碱法的奥秘，本可以高价出售其专利而大发其财，但是和范旭东一样，侯德榜主张把这一奥秘公布于众，让世界各国人民共享这一科技成果。为此侯德榜继续努力工作，把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成专著《制碱》于1932年在美国以英文出版。一个有骨气的中国人就是这样披露了素尔维制碱法的奥秘。
拼命为之的中国化学工业
三酸二碱是化学工业的基本原料，仅能生产纯碱显然是不行的。在永利碱厂投入正常运行后，永利公司计划筹建永利硫酸铵厂。这个厂可以同时生产氨、硫酸、硝酸和硫酸铵。建厂的重担自然又落在侯德榜的肩上。
建造硫酸铵厂与当年永利碱厂的开创不一样，不存在技术保密的问题，面临的问题关键是怎么引进国外技术、选购设备，争取投资少而见效快。为此侯德榜不辞辛苦对整个计划作了周密的调查研究。
铵厂的设计，应该自成系统，完整合理，引进技术要完全立足于国情，而不是照搬外国的成套设备。在采购设备中，侯德榜精打细算。凡是国内能够保证质量的，就自己动手在国内解决。进口外国设备时，他巧妙地利用了各国厂商之间的竞争，选择适用又价廉的设备，对若干关键设备；更是力主择优。在与外商谈判和选购设备时，侯德榜相当机智，例如制硫酸的全套设备是从美国买的，在买下这套设备的同时，侯德榜顺便索要了硫酸铵的生产工艺图纸。掉过头来，他又从另一家工厂以废钢铁的价格买下一套硫酸铵生产设备（时至今日还在运转）。这种精明能干连美国的许多经理都佩服。
硫酸铵厂的设备来自英、美、德、瑞士等国的许多厂家，还有些是本国造的，最后竟能全部成龙配套，这是很不容易的。它充分显示了侯德榜的学识才干和昔心经营，表现出他高度的事业J乙和可贵的献身精神。侯德榜能这样出色地指挥完成这项巨大工程，还在于他精通业务、知识广博。正如他自己说的：“要当一员称职的化学工程师，至少对机电、建筑要内行。”这也是他的座右铭。在他给友人伪一封信中他曾写道：这些事，“无一不令人烦闷，设非隐忍顺应，将一切办好，万一功亏一簧，使国人从此不敢再谈化学工程，则吾等成为中国之罪人。吾人今日只有前进，赴汤蹈火，亦所弗顾，其实目前一切困难，在事前早已见及，故向来未抱丝毫乐观，只知责任所在，拼命为之而已。“这就是侯德榜事业心的生动写照。
1937年之丹，在侯德榜、范旭东及全厂员工的努力下，硫酸铵厂首次试车成功。侯德榜“拼命为之”的又一事业成功了。
侯氏联合制碱法的发明
1937年。日本侵华的战火伸向上海、南京。位于南京的硫酸铵厂作为亚洲第一流的化工厂，令日本侵略者垂涎三尺，日本侵略者看到永利公司的军事价值，年产一万吨硝酸，可以制造几万吨烈性炸药。他们派人企图收买范旭东和侯德榜。范、侯明确地表示：“宁肯给工厂开追悼会，也决不与侵略者合作”侵略者加大压力。甚至派飞机对碱厂进行狂轰滥炸。在战火逼近的情况下，侯德榜当机立断，布置技术骨干和老工人转移，组织重要机件设备拆运西迁。
1938年，侯德榜率西迁的全部员工在四川岷江岸边的五通桥建设永利川西化工厂。新厂采取什么工艺是首先要考虑的。制碱的主要原料食盐，在川西只能来源于深井中的盐卤浓缩。盐卤浓度低，所以食盐的成本很高。加上索尔维法的食盐转化率不高（只有70％），这就进一步提高了制碱的成本。固此继续采用索尔维制碱法，生产就难以维持。
侯德榜经过调查，决定改进索尔维法开创制碱新路，他总结了索尔维法的优缺点，认为这方法的主要缺点在于，两种原料组分只利用了一半，即食盐（NaC1）中的钠和石灰（CaCO3)中的碳酸根结合成纯碱（NaCO3）另一半组分食盐中的氯和石灰中的钙结合成了CaCl2，却没有用途。
针对以上生产中不可克服的种种缺陷，侯德榜创造性地设计了联合制碱新工艺。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。
为了实现这一设计，在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了500多次循环试验，分析了2000多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从70％一下子提高到96％，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价。1943年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。
新中国即将成立的1949年初，侯德榜还在印度指导工作，当他得到友人转来的周恩来给他的信后，他立即克服了种种阻挠，于1949年7月回到了气象更新的祖国，作为科学家的代表参加了全国政治协商会议。从此他开始投入恢复、发展新中国化学工业的崭新工作。为了祖国的化工事业，他走遍大江南北、长城内外。1960年前后，为适应我国农业生产的需要，侯德榜不顾自己已是70高龄，和技术人员一道共同设计了碳化法制造碳酸氢铵的新工艺，为我国的化肥工业发展作出了巨大贡献。
侯德榜先生对科学的态度一贯是严肃认真的。在研究联合制碱的过程中，他要求每个试验都得做30多遍才行。开始时有些人不理解，以为这是浪费时间和耗费精力，多此一举。后来的事实证明，多数试验在进行了20多次以后，数据才稳定下来，这样得到的数据资料才是可靠的，人们这才真正认识到侯德榜这种细致周密、一丝不苟的的科学态度是多么难能可贵。
侯德榜一生谦虚谨慎，平易近人。在创造永利碱厂时是这样，在以后的长期工作中也是这样。他和技术人员、工人及晚辈们在一起，从来不把自己放在权威或高人一等的位置，讨论问题，他总是认真地听取别人的意见，善于从大家的智慧中吸取积极的因素来充实、完善自己的设想。大家都觉得跟他一起工作，心情特别舒畅，能从他身上学到不少东西。
侯德榜先生象一名辛勤的园了，为我国化学工业的发展培养了一批又一批的技术骨干。这些骨干现在大都仍活跃在中国化工领域的各个部门，相当多的骨干已成为厂长、总工程师。他们以侯先生作为自己的榜样，为发展我国的化工事业鞠躬尽瘁。
1974年8月26日，侯德榜先生因病与世长辞，享年84岁。
电解离析出金属钾钠钙镁的戴维
Humphry Davy 1778一1829
戴维和道尔顿是同时代的化学家。比道尔顿小12岁的戴维热情奔放，擅长演说，实验技术高明，年轻时就困做出了不少惊世之举而成为举世瞩目的化学家。他以实际行动在资本主义发展时期显示了科学的意义，为提高科学的社会地位作出了突出的成绩。
从学徒到科学家
1778年12月17日，亨弗利・戴维出生在英格兰彭赞斯城附近的乡村。父亲是个木器雕刻匠。他5岁入学，是个淘气、贪玩的学生。他衣服的两个口袋，常常是一个装着钓鱼的器械，另一个装满了各种矿石，这是在离家不远的矿区拣的。他有惊人的记忆力，别人讲过的故事或自己看过的书，他不但记得故事情节，还能生动他讲叙出来。每逢过节聚会，大人们都喜欢让他背诵诗歌，小伙伴们则求他讲故事，这无形中培养了他的口才。当他读完小学后，父亲送他到彭赞斯城读书，寄养在外祖父家。在城里有一件新鲜享吸引了他，那就是医士配制药物时物质的各种奇异变化。此后他时常偷偷躲人顶楼，用碗、杯、碟作器具，学着做起实验来。偶而在实验中惹了麻烦，遭到外祖父的讽斥，但这丝毫也没有减弱他对化学实验的爱好。
1794年他父亲去世，家境更加困难了。为了谋生糊口，作为长子的戴维被送到当地一位名叫柏拉兹的医生那里当学徒。这项工作很符合戴维的志趣。他一方面充当医生的助手，护理病人，学习行医的本领，另一方面他必须天天调配各种药物，用溶解、蒸馏的方法配制丸药和药水，真正地操作化学实验仪器。这时他才明白自己的知识大浅薄了，于是开始勤奋地学习，抓紧空隙认真阅读拉瓦锡的《化学概论》等化学著作。通过学习，他做实验的内容和目的明确了，凡是著作中讲过的实验，他尽可能地一一试试。凡是好书他都设法借到，如饥似渴地阅读。遇到学识渊博者，他就主动求教。恰好此时有个叫格勒哥里。瓦特（发明家詹姆斯・瓦特的次子）的人来到彭赞斯考察，小戴维闻讯后，登门求教。瓦特很喜欢这个聪明好学的年轻人，热情地帮助他解疑答惑。就这样，在四年的学徒生洁中，他的知识增长很快。
1798年经瓦特介绍，戴维来到布里斯托尔，在帕多斯医生开设的气体疗病研究所实验室当管理员。在当时，许多气体相继被人们发现。人体吸人氧气，感到清新舒畅；氨气则有强烈的刺激性。究竟各种气体如何影响人的生理功能？哪些气体能用来治病？这些都是很多医生所关心的。帕多斯创办的这一研究机构则专门从事这一问题的探索。帕多斯懂得化学，擅长医术，戴维对这里有更好的学习和实验机会感到称心如意。他们共事一段时间后，帕多斯发现戴维有精湛的实验技术，是个有前途的人才，于是提出愿意资助戴维进大学学医。但是，这时的戴维对化学兴趣益浓，已下决心要一辈子从事化学研究，所以谢绝了帕多斯的好意。
1799年4月，气体疗病所发生了一件事，使戴维的名声大振：戴维制取了一氧化二氮（又名笑气）。有人认为它是一种有毒气体，帕多斯认为它能治疗瘫痪病。究竟怎样多戴维决心亲自试验一下。许多朋友都劝他，认为这样做太危险。勇于探险的性格使戴维立即投入实验，事后在记录上他写道：“我是知道进行这实验是很危险的，但从性质来推测可能不致于危及生命。……当吸入少量这种气体后，觉得头晕目旋，如痴如醉，再吸四肢有舒适之感，慢慢地筋肉部无力了，脑中外界的形象在消失，而出现各种新奇的东西，一会儿人就象发了狂那样又叫又跳，……”醒来后，他觉得很难受。通过亲身的体会，他知道这种气体显然不能过量地吸人体内，但少量的可用在外科手术中作麻醉剂。随后他将这试验的过程和亲身的感受及笑气的性质写成小册子。许多人读到这小册子后，为戴维的介绍所吸引，好奇地以吸入笑气为时髦。戴维的名声就随着笑气而宣扬开了，许多人争先恐后地来结识戴维。此时他仅22岁。
因研究热力学而出名的物理学家汤普逊即伦福德伯爵， 1799年来到了英国。为了普及科学知识，他通过私人募捐，在伦敦创办了皇家科普协会。这一科学团体并不进行教学活动，而是定期地举办各种讲座，传授科学的新发现及其应用。协会设有教授席位，并为教授提供设备完善的实验室。所聘请的教授几乎全是当时著名的科学家。
1801年初，经多人推荐，戴维被皇家科普协会聘请。伦福德伯爵早闻戴维才干，但是他们第一次见面时，戴维穿的很破旧，神态也很拘谨，伦福德很失望。考虑到他很年轻，就委任他为化学助教，兼管实验室。不久戴维丰富的知识和高超的实验技术使伦福德意识到他最初的印象是个错觉，所以戴维到职后第六个星期就升任副教授，第二年又提为教授，成为第二任化学教授。
在科学的讲座上，戴维以他的超群智力和非凡口才获得了出乎意料的成功。人们蜂拥而来，有时竟达千人之多，把会场挤得水泄不通。他很快就赢得了杰出讲演者的名声，成为伦敦的知名人士。正如当时有人的评述：“他的讲演给人的感觉和所得到的热烈称赞，完全出乎想象之外。许多科学家、文学家、大学生及那些庄重的绅士、时髦的小姐急切地拥挤在会场，看着这文弱青年的简单操作，听着那富于表情的叙述。他那渊博的知识、生动的比喻和精巧的实验引起了惊奇的注目，获得了极高的赞赏。许多人恭维他，请他吃饭，送他礼物，几乎把戴维忙得难以招架。听众的热烈情绪，对戴维是个极大鼓励，他更加勤奋地进行化学研究。每天很早起床，早饭前从事2小时的阅读和著写，上午10时进入实验室工作到下午4时，晚上是讲座或各种社交活动。日复一日坚持下去。成绩和荣誉没有辜负勤奋的人， 12年中戴维先后在电化学、建立酸的氢学说、发现碘元素、发明矿用安全灯、创制电弧灯等方面作出贡献。1303年他被选为英国皇家学会会员，1807年出任皇家学会秘书， 1820年被选为皇家学会会长。1826年积劳成疾而病倒，1827年死于日内瓦，终年51岁。
电化学的丰硕成果
1799年意大利物理学家伏打发明了将化学能转化为电能的电池，使人类第一次获得了可供实用的持续电流。1800年英国的尼科尔逊和卡里斯尔采用伏打电池电解水获得成功，使人们认识到可以将电用于化学研究。许多科学家纷纷用电做各种实验。戴维在思考，电既然能分解水，那么对于盐溶液、固体化合物会产生什么作用呢？在皇家科普协会繁忙的工作中，他开始研究各种物质的电解作用。首先他很快地熟悉了伏打电池的构造和性能，并组装了一个特别大的电池用于实验。然后他针对拉瓦锡认为苏打、木灰一类化合物的主要成分尚不清楚的看法，选择了木灰（即苛性钾）作第一个研究对象。开始他将苛性钾制成饱和水溶液进行电解，结果在电池两极分别得到的是氧和氢，加大电流强度仍然没有其它收获。在仔细分析原因后，他认为是水从中作祟。随后他改用熔融的苛性钾，在电流作用下，熔融的苛住钾发生明显变化，在导线与苛性钾接
触的地方不停地出现紫色火焰。这产生紫色火焰的未知物质因温度太高而无法收集。再次总结经验后，戴维终于成功了。在1807年皇家学会的学术报告会上，戴维是这样介绍的：
将一块纯净的苛性钾先露置于空气中数分钟，然后放在一特制的白金盘上，盘上连接电池的负极。电池正极由一根白金丝与苛性钾相接触。通电后，看到苛性钾慢慢熔解，随后看到正极相连的部位沸腾不止，有许多气泡产生，负极接触处，只见有形似小球、带金属光泽、非常象永银的物质产生。这种小球的一部分一经生成就燃烧起来，并伴有爆鸣声和紫色火焰，剩下来的那部分的表面慢慢变得暗淡无光，随后被白色的薄膜所包裹。这小球状的物质经过检验，知道它就是我所要寻找的物质。
通过实验戴维进一步认识到，这种物质投入水中，沉不下来，而是在水面上急速奔跃，并发出咝咝响声，随后就有紫色火花出现。这些奇异的现象使他断定这是一种新发现的元素，它比水轻，井使水分解而释放出氢气，紫色火焰就是氢气在燃烧。因为它是从木灰中提取的，故命名为钾。
对木灰电解成功，使戴维对电解这种方法更有信心，紧接着他采用同样方法电解了苏打，获得了另一种新的金属元素。这元素来自苏打，故命名为钠。
连续六个星期的紧张实验，把戴维累得形容枯槁，两眼窝陷，脸色苍白，但是他还是以坚强的毅力坚持着。1807年11月19日，他支撑着在学术报告会上介绍了发现钾、钠两元素的经过。暴风雨般的掌声和热烈的祝贺，使戴维感到非常幸福，当他回到家中，病魔终于把他打倒。操劳过度招来的热病使他在死亡的边缘挣扎了9个星期。由于公众的关心，医生的日夜看护，病势终于好转了。
疾病丝毫也没挫减他的锐气和热情。当身体稍好一点，他又来到实验室，开始新的攻关。从1808年3月起，他进而对石灰、苦土（氧化镁）等进行电解，开始时他仍采用电解苏打的同样方 法，但是毫不见效。又采用了其它几种方法，仍未获得成功。这时瑞典化学家贝采里乌斯来信告诉戴维，他和篷丁曾对石灰和水银混和物进行电解，成功地分解了石灰。根据这一提示，戴维将石灰和氧化汞按一定比例混和电解，成功地制取了钙汞齐，然后加热蒸发掉汞，得到了银白色的金属钙。紧接着又制取了金属镁、锶和钡。电化学实脸之花在戴维手中结出了丰硕的果实。
永载史册的业绩
拉瓦锡曾认为所有的酸中都含有氧。这一观点一度很流行。据此，盐酸中应含有氧，氯不是元素而是氧化物。然而，化学家们想尽办法也没有从盐酸或氯气中找到氧刚刚在电解制取碱金属。碱土金属的实验中获得成功的戴维开始研究这一难题。通过一系列精心设计的实验，戴维确认氯气是一种元素，盐酸中不含氧，氢才是一切酸类不可缺少的要素。经过一段时间的检验，人们接受了戴维的观点，酸的氢元素说取代了错误的酸的氧元素说。从此，人们对酸的本质有了正确的认识。
戴维生活的时代，工业革命在英国蓬勃地展开。燃料普遍以煤代替木材，大大刺激了煤矿的开采。然而瓦斯爆炸时常发生，它象魔鬼一样使矿工不寒而栗。矿主和矿工组成的“预防煤矿灾祸协会，久仰戴维的大名，登门请求戴维帮助。戴维立即亲赴矿场分析这一爆炸性气体，证明可燃气体都有一定燃点，而瓦斯的燃点较高，只有在高温下才可能点燃爆炸，通常由于矿井中点火照明而引爆了瓦斯。针对这点，戴维制作了一种矿用安全灯，并亲自携带此灯深入最危险的矿区作示范。戴维的发明很快被推广，有效地减少了瓦斯的燃爆，深受矿工们欢迎。这时有人劝戴维保留这一发明的专利，但是他拒绝了，他郑重申明：“我相信我这样做是符合人道主义的。”由此可见他从事科研的目的。
戴维在研究硼酸、硝石、金刚石，在发现碘元素、发明弧光灯等许多方面作出了出色的成绩。在这些成绩之外，还有两件工作是后人常常称颂的。
伦福德创办的皇家科普协会是靠私人捐助维持的，但是这种捐款很不容易筹得。虽然教授们的讲座的好坏对捐款有影响，但起决定作用的是学院的方向。按伦福德原先的设想，主要从事科普和应用科学新成就的示范。戴维等人让协会主动地为一些有影响的团体做一些科学实验，积极地承担某些有影响的研究项目，从而扩充了协会的工作内容。例如1802一1812年间，由于法国大革命而减少了对英国的粮食进口，为帮助农业发展，戴维在协会开设了农业化学的课程。1801一1806年，戴维还开展了制革技术的研究。1815年他发明了矿用安全灯。就这样，协会不再单纯地开设讲座，而兼作一个科研组织。不仅进行科普宣传，而且密切了科学与生产的联系，显示了科学的意义，提高了科学的社会地位。
伟大的科学家法拉第是戴维发现的。由于戴维的帮助，法拉第来到了皇家科普协会实验室，由一个贫穷的订书工变成戴维的助手。虽然戴维在晚年，曾因嫉妒法拉第的成就而压制过他，但是不能不承认正是戴维对他的培养，为法拉第以后完成科学的勋业创造了必要的条件。所以戴维发现并培养了法拉第这样一个杰出人才，这本身就是对科学事业的一个重大贡献。
