科學家傳記—亨利．路易．勒沙特列 (Henry Louis Le Châtelier)

科學家傳記—亨利．路易．勒沙特列 (Henry Louis Le Châtelier)
國立臺灣師範大學化學系博士生 林欣慧

圖一、勒沙特列。（來源：參考資料 5）

勒沙特列（Henry Louis Le Châtelier，圖一） ^1-3 是法國的科學家，1850 年 10 月 8 日出生於法國巴黎， 1936 年 9 月 17 日卒於米里貝萊埃舍萊（伊澤爾省），享年 86 歲。重要的貢獻便是他所提出的勒沙特列原理 (Le Chatelier’s principle)⁴。

勒沙特列是家中的長子，母親對他們的兒時的教育相當嚴格，生活相當規律，也造就了他嚴格遵守法律和規範的習慣。

勒沙特列的父親路易·勒沙特列也是一位法國重要的化學家及工程師⁶，對法國的鐵路運輸有重要的貢獻。以及發展從鋁土礦中生產鋁的工業製程，和西門子馬丁鋼 (Siemens-Martin steel) 的製造，對法國的工業發展有重要的貢獻。受到父親的影響以及家中經常來往的客人都是法國知名的科學家及工程師，因此家中五個兄弟都選擇了科學相關行業。

勒沙特列就讀於巴黎的霍林學院 (Collège Rollin)，於 1867-1868 年拿到他的大學文憑，1869 年進入巴黎综合理工学院 (École Polytechnique) 就讀，但是由於 1870 年九月普法戰爭 (Franco–Prussian War) 的展開，他必須參與巴黎保衛戰而中斷學習。1871 年戰爭結束後，他便到巴黎高等礦業學院 (École des Mines in Paris) 學習礦冶工程學。

1877 年他受到母校的邀請，回到巴黎高等礦業學院當化學講師，此時他便開始了有關水泥、陶瓷及玻璃的研究。因為他的研究中需要精確的測定高溫時的溫度，他便改進了熱電偶 (thermocouple) 以用來測定溫度。他所提出的熱電偶是以純鉑棒及鉑 / 銠合金棒（比例 = 9:1）的兩端之間焊接在一起，一端受熱時，便會產生電流，此時會產生熱電動勢，分析此電動勢就可以知道溫度。^7-8

另外，他也發明了光測高溫計 (Optical Pyrometer)⁹，其原理是利用當時剛發表的斯特凡—波茲曼定律 (Stefan-Boltzmann law) 中提到物體表面輻射與表面溫度的關係所設計而成，可以順利的測定 3000 ^oC 以上的高溫。他的發現對於高溫的研究有很大的貢獻。

由於他早期的研究及實驗與熱力學有很大的關係，1884 年他發表了一個系統要達到平衡狀態的相關條件，總結現在著名的勒沙特列原理。而他也將同期美國的科學家吉布斯 (J. Willard Gibbs) 發表的著作翻譯成法文並與他的化學平衡系統結合，使得他的理論更加的完善。

1895 年他對乙炔進行研究，發現了乙炔¹⁰和氧的結合可以產生相當高溫的火焰，進而發展成氧炔焰 (oxyacetylene torch)，溫度可高達 3300~3500 ^oC，現在廣泛的用在金屬的焊接上。

勒沙特列於 1904 年創立雜誌《冶金評論》 (La revue de métallurgie)，主要目的是讓法國的冶金有學術交流的平台，後來成為該領域的核心期刊。

勒沙特列晚年的時候，回憶起最可惜的事便是讓發現製備氨的方法從他手中溜走；當時很多科學家都嘗試要合成氨氣但是都以失敗收場，他也不例外。他曾設計在 600 ^oC 高溫、200 atm 下在鐵的助益下要將混合的氮氣及氫氣還原製備氨，但是此裝置爆炸了。後來哈柏 (Fritz Haber) 受到他的實驗啟發加速了研究¹¹，於 1908 年成功的製造出氨氣，就是後世所知的哈柏法 (Haber Process) ¹²；哈柏也因此得到 1918 年的諾貝爾化學獎。

參考文獻

1. Desch, C. H. (1938). “Henry Louis Le Châtelier. 1850–1936”. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society 2 (6): 250–226. Doi:10.1098/rsbm.1938.0005.
2. Henry-Louis Le Chatelier. French chemist — Encyclopedia Britannica. http://global.britannica.com/biography/Henry-Louis-Le-Chatelier
3. Henry Louis Le Châtelier Biography (1850-1936) — How Products Are Made. http://www.madehow.com/inventorbios/23/Henry-Louis-Le-Ch-telier.html
4. 平衡移動的原理─勒沙特列原理｜科學Online http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=13108
5. Henry Louis Le Châtelier — Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Louis_Le_Ch%C3%A2telier
6. Louis Le Chatelier — Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Le_Chatelier
7. Today In Science History – October 8 – Henry-Louis Le Chatelier — Science Notes.http://sciencenotes.org/today-in-science-history-october-8-henry-louis-le-chatelier/
8. 戴明鳳、董俊良 (2009)。熱電偶式與熱敏式電子溫度器。｜國立清華大學物理系。http://www.phys.nthu.edu.tw/~gplab/file/thermocouple.pdf
9. Optical Pyrometer — Instumention Today. http://www.instrumentationtoday.com/optical-pyrometer/2011/08/
10. 乙炔 (Ethyne) ｜科學Online http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=4622
11. van Klooster, H. (1938). Le Chatelier and the synthesis of ammonia. J. Chem. Educ., 15(6), 289. http://dx.doi.org/10.1021/ed015p289.1
12. Fritz Haber — Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Fritz_Haber