Francois-Antoine-Henri Descroizilles。法国化学家(1751-1825),滴定法的发明者

对一些人来说,滴定是学校化学课程中最无聊的部分。就像我最近在一个聚会上遇到的一个医生说的那样:“它完全没有意义——和重复——让我对化学反应失去兴趣。”在我所在的系里,滴定法已经逐渐从本科实验室消失,取而代之的是更实用的方法。然而,在最初,滴定法被视为一项非凡的进步:与更常见的重量分析相比,它节省了大量时间。随着滴定法的推广,它开始成为经济学和工业监管的基础。甚至可以说,滴定法是整个19世纪化学作为一门学科发展的原因之一。

Francois Descroizilles, berthollimeter线条画

直到18世纪末,让布料变亮的唯一方法和古希腊人使用的方法一样:把布料放在阳光下晒几个星期,用尿液、植物油或酸牛奶浸湿。卡尔·威廉·舍勒1774年发现氯改变了一切。这种恶臭的绿色气体显示出惊人的化学杂乱性,舍勒注意到它使许多有机物质变色的方式。在英国,查尔斯·坦南特(Charles Tennant)开始用氯和石灰混合来制造漂白粉,而在法国,克劳德·路易斯·贝托利特(Claude-Louis Berthollet)开始重复舍勒的实验。贝托利特很快证实氯在碱性溶液中广泛溶解,这些溶液是强力漂白剂。这些令人印象深刻的成果促使贝托莱在当时的巴黎郊外的贾维尔建立了一家漂白剂制造厂——从此,氯漂白剂就被称为“淡沙维尔”。

贝托利的化学工作使他被任命为巴黎大学的教授,并在戈伯林皇家挂毯的染色工作中担任主管。很快,随着贝托利的学生参观工厂和大学进行演示,关于漂白剂非凡性能的消息传遍了法国。1788年,贝托莱的学生伯杜·德·格朗古带着推荐信来到鲁昂,说服当地的实业界相信这种新型漂白水的价值。这次演示是一场令人难忘的灾难——虽然一些线没有变,但其他的线被氯不可挽回地烧毁了。但评审团成员包括年轻的化学家弗朗索瓦-安托万-亨利·Descroizilles;他没有拒绝这个想法,而是开始思考。

Descroizilles出生在Dieppe,是一个药剂师家族的第六代人,他曾前往巴黎,师从高调的自学讲师Guillaume-Francois Rouelle和他的植物学家兄弟Hilaire。Descroizilles开始在漂白工厂工作,他把它作为贝托利,并把他的工人称为“Bertholleurs给发明者应有的荣誉。

鲁昂的示威活动尤其让他震惊的是缺乏控制。如果不知道液体中有多少“含氧盐酸”(他称之为氯),怎么能可靠地漂白呢?鲁埃尔夫妇向他介绍了紫罗兰色的酊剂指示剂,而德斯克罗伊赛决定使用颜色强烈的靛蓝漂白作为他的漂白剂效力的指示剂。

为了做到这一点,他设计了一种仪器,Berthollimetre”。首先,他用火焰将直径一英寸的玻璃管的一端密封起来。然后使用一个小滴管设备对试管进行校准,以引入可重复的段塞或液体量。为了在试管上做标记,Descroizilles建议给试管打蜡,然后用锋利的尖端在蜡上刻上连续的液体段。把上蜡的管子悬浮在氢氟酸蒸汽(在氟石中加入硫酸制成)中,玻璃上的标记就被永久地蚀刻出来了。因此,“天才和化学一起在舍勒的坟墓上哭泣”。

现在可以在试管底部加入可测量数量的漂白剂。然后在球根吸管中加入1%深蓝色的硫酸靛蓝溶液,并在剧烈搅拌的情况下慢慢加入管中。当液体接近“饱和点”时,靛蓝的脱色速度变慢,变成了橄榄色。漂白剂的强度可以由管中的总体积决定。这也许是第一次真正意义上的滴定。

尽管Descroizilles还发明了第一台过滤咖啡机——这给每个用它喝过咖啡的人留下了深刻的印象——但他很快意识到,他的逐步添加法提供了一种改进的方法来量化酸和碱。他发明了一种“碱性计”方法,在概念上与此类似,即加入已知浓度的酸,直到指示剂变色。Descroizilles声称能够在8分钟内进行测量,这种速度和广泛的适用性导致了化学的快速进化。试剂很快开始从滴滴管中倒出莫尔在19世纪50年代取代了它用熟悉的刻度管,底部有一个夹子或旋塞。

具有讽刺意味的是,当医生和护士经常通过系统地改变给病人的剂量来优化药物剂量时,化学滴定被认为是乏味的。是这个概念很无聊吗?还是我们在实验室里给学生出的问题?也许是时候提高我们的实践了……