亨利·路易·勒夏特列

亨利·路易·勒夏特列（Henry Louis Le Chatelier，1850年10月8日－1936年9月17日），法國化學家、工程師，因提出化學平衡在外界條件影響下移動方向的勒夏特列原理為人熟知。他對合金和混凝土的科研工作推進了法國礦冶工業的發展，他的辛勤教學、課本撰寫和對約西亞·吉布斯熱力學著作的翻譯促進了法國物理化學研究的發展。

## 生平

勒夏特列的外祖父是個建築師，對改進水泥的性能有很大興趣。勒夏特列的父親路易·勒夏特列是法國化學家、礦冶工程師，曾發展了從鋁土礦中生產鋁的工業過程，當過法國礦務總監。還領導過在法國、西班牙和奧地利修建鐵路，大力推進鐵路運輸的發展。勒夏特列有一個姐姐瑪麗和四個弟弟路易（1853–1928）、阿爾弗雷德（1855–1929）、喬治（1857–1935）、安德烈（1861–1929）。母親家教嚴格，勒夏特列小時候必須按時起床、完成功課和任務、吃光碟子裏所有的食物。這影響他一生都嚴格遵守法律和規範。勒夏特列的父親對他們影響非常深，勒夏特列還記得，著名化學家米歇爾·歐仁·謝弗勒爾（發現肌酸）和讓-巴蒂斯特·杜馬曾到他家作客，激起了他科技的熱情。後來勒夏特列五兄弟全都選擇了科學技術的職業。

1869年勒夏特列從雅克·德庫爾中學（Collège Rollin）畢業後，進入巴黎綜合理工學院學習。1870年9月普法戰爭中止了他的學習，跟其他該校的學生一樣，勒夏特列被授予少尉（second lieutenant）軍銜，後參加巴黎保衛戰。戰後的1871年勒夏特列退役歸來，進入國立巴黎高等礦業學校專修礦冶工程學。課餘時間還會去索邦大學和法蘭西公學院聽課，還常和父親一起拜訪化學家亨利·聖克萊爾·德維爾的實驗室，受到他的影響。從礦業學院畢業後，他被派往阿爾及利亞執行任務，回國後他到貝桑松擔任礦業工程師。

勒夏特列共有7個孩子，4個女孩3個男孩，其中有5個從事科學研究，有2個孩子先于勒夏特列去世。

## 職業生涯

1877年巴黎高等礦業學校邀請他當化學教授，籌建礦業學院的化學課程。勒夏特列感到很突然，因為他並沒有做化學研究的打算，對教學和研究興趣不大，在此前僅發表過幾篇冶金學方面和地學方面的論文。這一事件，可能是由于勒夏特列在畢業考試中化學考試的成績特別優秀，也可能是注重實際的院領導寧願聘任一名有較多實踐經驗的非化學專業的人來當化學教授。勒夏特列為研究方向徵詢了德維爾的意見，德維爾說值得研究的方面太多，讓他隨意選一個。勒夏特列選擇了他有過一些了解的混凝土和砂漿研究。他合成了水泥的主要組分矽酸二鈣和矽酸三鈣，對其和水的作用進行了研究。1887年勒夏特列完成了博士論文《砂漿組成的實驗研究》。

為精確測定混凝土的水合溫度和預防當時頻發的礦山爆炸，他對熱電偶進行了改進，提出熱電偶的一根用鉑，另一根用90%的鉑和10%的銠的合金製成，兩端用導線相接。一端受熱時，即有一微弱電流通過導線，電流強度與溫度成正比。他還利用剛發現的熱體表面輻射和表面溫度的關係—斯特藩-玻爾茲曼定律，發明了一種測量高溫的光學高溫計，可順利地測定3000°C以上的高溫。為研究混凝土發生各種反應時的熱效應，他研究了化學熱力學，總結出了著名的勒夏特列原理。

1895年他對乙炔進行了研究，發現氧氣和乙炔混合物的火焰溫度可以超過當時已知的任何火焰溫度，這促使工業界發明了氧炔焰發生器，迄今還用於金屬的切割和焊接。1898年勒夏特列擔任了法蘭西公學院的無機化學教授，隨後戰勝另一位法國化學家保羅·舒森伯格當選了無機化學系主任。之後的一段時間，他參與了對鐵相變的研究，試圖應用勒夏特列原理來解釋。此時他注意到了美國物理化學家吉布斯的著作，將其翻譯成法語，使得法國科學界了解了吉布斯的成果，使用相圖等工具來解釋鐵碳合金的組成問題。1904年他創立了《冶金評論》（La revue de métallurgie），目的是讓法國冶金的重要工作有個學術交流的平台，後成為冶金領域的核心刊物。

1901年勒夏特列試圖在600°C、200atm、金屬鐵存在的條件下混合氮氣和氫氣製取氨。混合氣體用空氣壓縮機充入到鋼製的貝特洛反應釜，用鉑制螺旋絲將混合氣體和還原性的鐵催化劑加熱。結果系統發生爆炸，幾乎使一名助手喪命。後來勒夏特列發現爆炸緣於設備之中的空氣。許多著名的法國化學家如路易·雅克·泰納、德維爾乃至貝特洛自己都經歷過這種失敗。不到五年之後，弗里茨·哈伯提出了哈柏法，成功實現了商業規模生產氨，並承認和感謝勒夏特列的失敗的嘗試加速了他們的研究。在勒夏特列生命接近終點的時候他寫到：「我讓合成氨的發現從我手邊溜走了。這是我科研生涯中最大的疏忽。」

1907年勒夏特列到索邦大學任教，接任同年去世的亨利·莫瓦桑任無機化學系主任，引起軒然大波，因為巴黎大學理學院的教師們鄙視工程師，提出勒夏特列應聘的條件是先辭去礦業學院的職位。若此事發生在別人身上，不加理睬就完事了，可是勒夏特列卻公開迎戰。校長支持了他，並預言「不管他的背景如何，他將給巴黎大學帶來榮譽」。事實完全證實了校長的預言。勒夏特列是一位鼓舞人心的教師：他備課細緻入微，講課時做大量演示實驗，吸引了300多人來聽課。他指導的研究生超過一打，卻從來不在學生發表的研究署名，儘管他是這些研究的主要貢獻者。

在巴黎大學，勒夏特列講授的課程有：

- 燃燒現象（1898）
- 化學平衡、高溫測量和離解現象（1898-1899）
- 合金的性質（1899-1900）
- 鐵合金（1900-1901）
- 分析化學的一般方法（1901-1902）
- 分析化學的一般定律（1901-1902）
- 二氧化矽與相關化合物（1905-1906）
- 金屬和合金的性質（1907）

經歷四次失敗競選後，勒夏特列於1907年入選法國科學院，同年入選瑞典皇家科學院。1907年還兼任法國礦業部長。1913年當選英國皇家學會外籍院士，1916年獲得戴維獎章。第一次世界大戰中他為法國武裝部工作。1919年退休，不再擔任教授。

勒夏特列在晚年仍很忙碌，但也很幸福。1936年，勒夏特列跟他的妻子一起度過了結婚60周年紀念。他們有7個子女，34個孫子孫女，6個曾孫。1936年9月17日，勒夏特列帶著對未來社會的美好願望，於伊澤爾離開了人間。他在一篇文章里這樣寫道：我希望，我們不要過於欺騙我們自己，如果人類值得繼續慶幸在19世紀發展了實驗科學和大規模的工業生產，到20世紀裡，應當為理解社會問題和公正的愛做出傑出貢獻。

## 政治活動

當時的科學家和工程師對工業都有著科學的理想觀點。在《冶金評論》（La revue de métallurgie）第一卷，勒夏特列就討論了弗雷德里克·溫斯洛·泰勒的科學管理理論，並於1928年發表了關於科學管理理論體系的「泰勒制」的著作，把泰勒革命性的工業管理模式介紹給法國工業界。

勒夏特列是政治保守派，1934年，他在布魯塞爾《國際經濟評論》雜誌上發表了關於法國每周40小時工作相關法律的論點。然而，儘管他持有某些反議會的觀點，他與那些極端和激進運動保持距離。

## 榮譽

勒夏特列曾獲得法國榮譽軍團勳章，級別分別為「騎士」（1887）「軍官」（1908）「司令」（1919）和「大軍官」（1927）

## 參考文獻

- "Henri Le Chatelier: His Publications," Ceram. Abs., 16, (Oct., 1937)
- the last book by Henry Le Chatelier 「De la Methode dans les Sciences Expkimentales," published in 1936, pp. 73–76

## 基本資料

- 日語原文：亨利·路易·勒夏特列、Henry Louis Le Chatelier
- 出生日期：1850年10月8日
- 出生地：法國巴黎
- 逝世日期：1936 年9月17日（85歲）
- 逝世地：法國伊澤爾省米里貝勒萊塞謝勒
- 國籍：法國
- 研究領域：化學
- 機構：巴黎綜合理工學院、索邦大學
- 母校：國立巴黎高等礦業學校
- 知名於：勒夏特列原理
- 獲獎：皇家學會院士（1913）、戴維獎章（1916）