■肖如坡、楊新楠/譯
■譯自 APS 新聞，2011 年 5 月
■原標題：《1887年5月23日：拉烏爾和拉烏爾定律——他發現了溶解分子的普遍性質并解釋了如何利用它們》
對物質原子分子理論的完全接受取決于將熟悉的物質宏觀特性與單個分子的特性聯系起來的能力。 這是由于阿伏加德羅（）提出，在相同情況下，所有體積單位都以相同數量的氣體分子開始。 在此基礎上，理想氣體理論引發了物理學界的無數努力物理學家 普，以實現進一步的理解。 在理想氣體中，任何氣體分子的行為都是相同的。 這個概念所表達的普遍性表明存在一種適用于廣泛物質的基本物理學。 最后，物理學家找到了一種方法來確定阿伏加德羅常數的值，即給定體積中分子的實際數量（取決于壓力和溫度）。 然后可以通過測量氣體的密度簡單地確定分子量。
然而，我們對氣體的了解并不能幫助我們進一步了解液體、溶液和凝聚態物質。 大多數分子不像氣體那樣容易觀察到，但當溶解在液體中時，可以觀察到它們聚集在一起，就像理想氣體理論中的那樣。 如何解釋這一點還有待法國科學家拉烏爾（Fran?ois-）研究。
拉烏爾
拉烏爾定律
經過多年的精心實驗，拉烏爾在《法國科學院學報》（1887年5月23日）上發表了一篇具有里程碑意義的文章《溶劑蒸氣壓定律》，解釋了現在被視為拉烏爾定律的核心概念。 它可以溶解不同低濃度的非揮發性化合物：5 種溶解在水中，14 種溶解在 11 種有機溶劑中。 隨后，他測量了溶解的化合物對溶劑蒸氣壓的影響，發現結果值得注意。 在他的實驗范圍內，只要液體中任何溶解物質的摩爾分數恒定，此時測得的蒸氣壓就與原來溶劑的蒸氣壓相同。 與蒸氣壓相比，降低的比例是相同的（即拉烏爾定律，詳見注①）。 后來得到其他科學家的證實，這些實驗證實了阿伏加德羅和理想氣體理論的構建者對當時物理學的普遍性； Raoul 的其他研究證明了溶劑降低液體熔點的類似效果。 后來范特霍夫和阿雷尼斯的理論研究證實了拉烏爾的結果，為熱力學提供了基礎，并展示了如何理解最初被認為是特殊的結果。
拉烏爾定律的普遍性引發了液體和溶液的創造性研究熱潮。 對于分子數量定量但未知的溶劑，例如聚合物或其他高分子量物質，拉烏爾定律可以使人們利用蒸氣壓或其他溶劑特性來確定其分子量。
拉烏爾定律和理想氣體定律都只能在有限的范圍內適用。 對于理想氣體定律來說，它只適用于相對較高的溫度和較低的壓力，而不能適用于較高的壓力和較低的溫度。 不同的氣體表現不同，通常遵循范德華方程，并最終凝結成液體。 科學家們正在跨越原始定律適用的界限，發現大量新物理學。 至于拉烏爾定律物理資源網，它適用于非常低濃度的非揮發性溶質，但在高濃度或揮發性溶質的情況下，不同的化合物表現不同。 探索這些條件可以產生大量數據，可以作為分餾和其他工業過程的基礎。 不僅如此，拉烏爾發現，在某些鹽中，例如水中的氯化鈉，分子數量大約是預期的兩倍。 這是氯化鈉在水中分解成鈉離子和氯離子的早期線索。
年輕的歲月
拉烏爾（Raoul，1830-1901）出生于法國北部諾爾縣富爾訥（Nord）。 他的父親是一名海關職員。 他曾在巴黎大學短暫學習過，但沒有經濟能力繼續學習。 隨后，他在中學全職教授物理和數學 14 年，期間不斷換學校。 同時，他在非常困難的情況下繼續自學伏打電池的能量關系，并最終獲得了巴黎大學的物理學博士學位。 盡管這篇論文當時沒有引起人們的注意，但它是開創性的研究。 他是最早解釋化學反應能和伏打電池的電能不同的科學家之一。 后來，熱力學自由能和熵的概念被理解并應用于電化學電池，他的研究受到重視。
終于在1867年，拉烏爾來到法國東南部格勒諾布爾大學科學院，擔任化學教授。 當時有人反對，質疑他實際上是一名物理學家，但任命最終獲得批準，他在格勒諾布爾大學繼續研究了31年。 當時的實驗室非常簡陋。 美國歷史學家瑪麗·喬·奈在她的《法國科學》一書中引用拉烏爾的描述：“每個教授都有一張小桌子。這個房間白天作為實驗室，也作為管理員的客廳。物理教授把他的儀器放置在這里；動物學教授解剖兔子并喂鴿子；……地質學教授展示他的化石……化學教授執行他的所有操作。”
拉烏爾的人生故事
拉烏爾一生都在努力讓世界了解他所熱愛的研究。 他忍受著經濟困難完成了博士學位，長期在中學任教，在獲得格勒諾布爾大學的教職之前遇到了阻力。 最終他獲得了應有的地位，首先是在其他國家物理學家 普，最后是在法國。
（本文轉載自2014年6月《物理雙月刊》，網址：；Email：.tw）
①拉烏爾定律更常見的說法是混合溶液中溶劑的蒸氣壓與混合溶液中溶劑的摩爾分數成正比。