斯萬特·阿瑞尼斯

斯萬特·奧古斯特·阿瑞尼斯^{[註 1]}（瑞典語：Svante August Arrhenius，1859年2月19日—1927年10月2日），瑞典化學家。提出了電解質在水溶液中電離的阿瑞尼斯理論，研究了溫度對化學反應速率的影響，得出阿瑞尼斯方程。由於在物理化學方面的傑出貢獻，獲頒1903年諾貝爾化學獎。

斯萬特·阿瑞尼斯 Svante Arrhenius
出生	Svante August Arrhenius (1859-02-19)1859年2月19日 瑞挪聯邦維克城堡（英語：Vik Castle）
逝世	1927年10月2日(1927歲—10—02)（68歲）  瑞典斯德哥爾摩
國籍	瑞典
母校	烏普薩拉大學 斯德哥爾摩大學
知名於	阿瑞尼斯方程 離子解離理論 酸鹼理論
獎項	諾貝爾化學獎（1903年） 富蘭克林獎章（1920年）
科學生涯
研究領域	物理、化學
機構	皇家工學院
博士導師	佩爾·特奧多爾·克萊夫（英語：Per Teodor Cleve）、埃里克·埃德隆德（英語：Erik Edlund）
博士生	奧斯卡·克萊因

阿瑞尼斯是第一個利用物理化學原理來估計大氣二氧化碳增加在多大程度上導致地球表面溫度升高的人。 他的工作對現代氣候科學的出現發揮了重要作用。在 20 世紀 60 年代，查爾斯·大衛·基林 (Charles David Keeling) 可靠地測量了空氣中二氧化碳的含量，表明二氧化碳的含量正在增加，並且根據溫室假設，這足以導致嚴重的全球變暖。

阿瑞尼斯方程、阿瑞尼斯酸、阿瑞尼斯鹼、月球隕石坑阿瑞尼斯、火星阿瑞尼斯隕石坑、阿瑞尼斯山和斯德哥爾摩大學阿瑞尼斯實驗室均被如此命名，以紀念他對科學的貢獻。

早年

阿瑞尼斯出生於瑞典烏普薩拉附近的威克，父親斯萬特·古斯塔夫曾是烏普薩拉大學的土地測量員。阿瑞尼斯自幼喜歡數學，8歲進入教會學校，充分表現出在數學和物理上的天賦。1876年從學校畢業，進入烏普薩拉大學。在大學中，阿瑞尼斯對於當時的物理和化學教學不滿，1881年他進入斯德哥爾摩的瑞典科學院物理研究所，在埃里克·埃德隆德（英語：Erik Edlund）指導下進行研究，主要方向是電解質的導電性。

經過大量實驗和理論上的思考，阿瑞尼斯於1884年向烏普薩拉大學提交了150頁的博士畢業論文，通過離子的概念解釋了的電解質溶液導電機理，解釋了為什麼固體鹽類不能導電，而他們的溶液可以導電。很多概念至今仍在沿用，這些工作後來也為他獲得了諾貝爾化學獎。但當時負責評審的教授如他的導師佩爾·特奧多爾·克萊夫（英語：Per Teodor Cleve）只給了他勉強通過的分數。阿瑞尼斯將文章寄給了當時物理化學研究的領袖人物，如魯道夫·克勞修斯、威廉·奧斯特瓦爾德與雅各布斯·亨里克斯·范托夫，得到很高評價。

離子解離

在烏普薩拉大學，他對物理系的首席導師、化學系唯一能指導他的教員裴爾·克利夫 (Per Teodor Cleve) 不滿意，於是前往位於斯德哥爾摩的瑞典科學院物理研究所學習，跟着物理學家埃里克·艾德倫德於 1881 年從事研究工作。

他的工作重點是電解質的電導率。 1884年，基於這項工作，他向烏普薩拉大學提交了一篇長達150頁的關於電解電導率的博士論文。一開始他的論文未給教授們（包括裴爾·克利夫）留下好印象，只獲得第四等的成績；後來他通過論文答辯，獲得三等學位。 這項工作的進一步研究為他贏得了 1903 年諾貝爾化學獎。

阿瑞尼斯在他 1884 年的論文中提出了 56 條論點，其中大部分至今仍被接受，未作修改或部分修改。 論文中最重要的想法是他對固體結晶鹽在溶解時分解成成對帶電粒子這一事實的解釋，為此他贏得了 1903 年諾貝爾化學獎。 阿瑞尼斯解釋說，在形成溶液時，鹽分解成帶電粒子，法拉第多年前將其命名為離子。

法拉第認為，離子是在電解過程中產生的，即需要外部直流電源才能形成離子。 阿瑞尼斯認為，即使沒有電流，鹽的水溶液中也含有離子。 因此他提出溶液中的化學反應是離子之間的反應。

這篇論文沒給烏普薩拉大學的教授留下深刻的印象，但阿瑞尼斯將其發給歐洲幾位正在開發物理化學新科學的教授，例如克勞修斯、奧斯特瓦爾德和范特霍夫，他們非常重視，奧斯特瓦爾德甚至來到烏普薩拉大學說服阿瑞尼斯加入他在里加的研究團隊。 但阿瑞尼斯拒絕了，因為他更願意在瑞典-挪威停留一段時間（他的父親病得很重，將於 1885 年去世），並且已收到烏普薩拉大學的任命。

在其離子理論的擴展中，阿瑞尼斯 1884 年提出了酸和鹼的定義。他認為酸是在溶液中產生氫離子的物質，鹼是在溶液中產生氫氧根離子的物質。

中年

1885年之後阿瑞尼斯得到了一筆旅行資金，使得他可以到里加與奧斯特瓦爾德、到維爾伍茨與弗里德里希·科爾勞施；到格拉茨與玻爾茲曼；到阿姆斯特丹與范特霍夫一起進行短期的研究。此時阿瑞尼斯的注意力在化學反應速率問題上，通過與這些科學家的交流，他提出了活化能這一概念，對化學反應常常需要吸熱才能發生這一現象給出了解釋，並給出了描述溫度、活化能與反應速率常數關係的阿瑞尼斯方程。1891年阿瑞尼斯回到瑞典，擔任斯德哥爾摩大學學院講師（現斯德哥爾摩大學）。1895年升為教授，1896年任校長。

進入二十世紀後阿瑞尼斯關於電解質溶液的理論逐漸被承認，此時他的研究方向已經轉向生理學。希望通過化學理論解釋生理學的問題。1904年他在美國加州發表演講，討論用物理化學方法研究毒素和解毒物質產生過程的可能性。

社會活動

1900年起阿瑞尼斯參與到創立諾貝爾基金會和諾貝爾獎的活動中。1901年他被選為瑞典皇家科學院院士，後一直是諾貝爾物理獎委員會委員和化學獎委員會的事實委員。他運用自己的地位試圖阻攔一些科學家得獎，例如沃爾瑟·能斯特和德米特里·門捷列夫^[1]。1903年被授予諾貝爾化學獎。1905年諾貝爾物理研究所建立，阿瑞尼斯一直擔任所長到1927年退休。

註釋

1. 瑞典語人名Arrhenius在現代人名翻譯中譯作「阿雷紐斯」，但在指該化學家時約定俗成譯作「阿瑞尼斯」。

參考資料

1. Patrick Coffey, Cathedrals of Science: The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry, Oxford University Press, 2008,

• 諾貝爾官方網站關於阿瑞尼斯傳記 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）