威廉·奥斯特瓦尔德（1909年诺贝尔化学奖得主）
| 出生 | 1853年9月2日 俄罗斯帝国利沃尼亚省里加 |
|---|---|
| 逝世 | 1932年4月4日（78岁） 德国萨克森莱比锡附近格罗瑟恩 |
| 国籍 | 德国（波罗的海德意志人后裔） |
| 身份 | 物理化学家、哲学家 |
| 获奖年份 | 1909年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔化学奖 |
| 获奖理由 | "因在催化方面的开创性工作，以及关于化学平衡和化学反应速率的基本研究" |
生平
弗里德里希·威廉·奥斯特瓦尔德（Friedrich Wilhelm Ostwald，1853年9月2日－1932年4月4日），德国物理化学家、哲学家。他出生于今拉脱维亚首都里加（当时属俄罗斯帝国利沃尼亚省），父母是波罗的海德意志裔。父亲戈特弗里德·奥斯特瓦尔德是桶匠，母亲伊丽莎白·洛伊克尔经营小商店。奥斯特瓦尔德在里加读完中学后，1872年进入塔尔图大学（时称多尔帕特大学）学习化学和物理。1877年获得硕士学位，1878年以关于氯化碘化学亲和势的论文获博士学位。
1881年，奥斯特瓦尔德被聘为里加工业大学化学教授。1887年，他接受了莱比锡大学的物理化学教授席位，在此工作至1906年。1887年也是他创办《物理化学杂志》（Zeitschrift für Physikalische Chemie）的年份，该杂志后来成为世界最权威的物理化学期刊之一。1906年因健康原因提前退休后，他隐居在莱比锡附近的格罗瑟恩庄园，潜心从事哲学、色彩学研究和和平主义运动。1932年，奥斯特瓦尔德在格罗瑟恩去世，享年78岁。
学术生涯
奥斯特瓦尔德是现代物理化学学科的缔造者之一，他的贡献几乎覆盖了物理化学的所有基础分支。
- 催化研究。** 奥斯特瓦尔德的催化研究是他获得诺贝尔奖的直接原因。他系统研究了酸和碱对酯类水解反应的催化速率，提出了催化作用的现代定义——催化剂是能改变化学反应速率而不在最终产物中出现（即不改变总反应吉布斯自由能变化）的物质。他进一步建立了催化剂的基本原理：催化剂通过降低活化能加速反应，但不会改变反应的平衡常数。1894年，他还提出了催化反应的中间化合物理论——催化剂通过与反应物形成不稳定的中间化合物来改变反应路径。这些概念构成了今天催化科学的基本框架。
- 化学平衡与动力学。** 奥斯特瓦尔德更早的工作集中在化学亲和势和平衡问题上。他完善了质量作用定律的数学表述，并将其应用于多种平衡体系。他与范托夫和阿伦尼乌斯共同建立了物理化学的理论体系，并凭借深厚的数学功底为化学平衡提供了严格的热力学推导。他提出了"奥斯特瓦尔德稀释定律"——描述弱电解质在稀释过程中解离度的变化规律，虽然这一关系后来被阿伦尼乌斯更一般的理论所涵盖，但在当时为物理化学提供了重要的定量工具。
- 酸碱指示剂与滴定。** 奥斯特瓦尔德对分析化学的贡献同样不可忽视。他系统研究了各种酸碱指示剂的变色机理，并首次将酸碱平衡理论引入容量分析。他提出了奥斯特瓦尔德指示剂理论，解释为何指示剂只在特定的pH区间改变颜色。他还研究了盐类水解及其对滴定终点的影响，使定量化学分析建立在严格的理论基础之上。
- 奥斯特瓦尔德法（硝酸生产）。** 奥斯特瓦尔德开发了将氨催化氧化为一氧化氮进而生产硝酸的工艺（奥斯特瓦尔德法）。这一发现具有重大工业意义：在此之前，硝酸的主要来源是智利硝石（硝酸钠），数量有限且战略上完全依赖南美洲进口。奥斯特瓦尔德法使德国在第一次世界大战期间得以用哈柏法合成氨后再通过催化氧化大规模生产硝酸，用于制造火药和炸药——从战前每年约3万吨跃升至20万吨以上。今天，奥斯特瓦尔德法依然是工业制硝酸的标准工艺。
哲学与色彩学
奥斯特瓦尔德在哲学上提出了一种称为"能量论"（Energetics）的体系，主张能量是宇宙的本体，物质只是能量的表现形式。他认为一切自然现象都可以归结为能量的转化，试图用能量原理取代原子论。他与路德维希·玻尔兹曼等人围绕原子是否存在展开了著名的争论。奥斯特瓦尔德在1905年曾公开声称"原子是多余的假设"，直到让·佩兰在1908年通过布朗运动的实验确定无疑地证明了分子的存在后才承认原子的实在性。他在晚年对此直言不讳地承认错误。此外，他还系统研究了色彩理论，发明了奥斯特瓦尔德色系——一种将颜色按照色环、黑白度和饱和度进行系统分类的方法，广泛用于印刷和纺织工业。
获奖成就
1909年，奥斯特瓦尔德因在催化方面的研究及化学平衡和反应速率的贡献获得诺贝尔化学奖。他获得的声誉还包括多个国家科学院的外籍院士称号。他在科学组织方面的贡献同样卓著，先后创办了《物理化学杂志》（1887年）、《自然哲学年鉴》（1902年）等重要学术期刊，并编撰了经典的《科学基础经典丛书》（Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften），将大量科学经典文献以平装本形式普及。
历史贡献
奥斯特瓦尔德与范托夫和阿伦尼乌斯一起被称为"物理化学三巨头"，是他们一手创建了物理化学这一学科。他的催化理论直接指导了20世纪化工产业的发展——尤其是哈柏法合成氨（1909年）、费希尔-托普希合成（1925年）和催化裂化炼油工艺（1936年）等一系列关键工业催化过程。奥斯特瓦尔德法至今仍是硝酸工业的基础。他的科学组织才能——创办期刊、编撰丛书、组建实验室——对化学学科制度化发挥了关键作用。作为科学哲学家的奥斯特瓦尔德虽然因能量论陷入了形而上学争议，但他对科学方法论的思考以及对科学家社会责任的主张影响了整整一代德国科学家。
轶事典故
奥斯特瓦尔德以精力充沛、涉猎广泛闻名，仅其正式发表的科学论文和著作就超过700种。他的"能量论"哲学体系在一些圈子内比他的化学成就影响更大。
奥斯特瓦尔德与玻尔兹曼关于原子是否真实存在的争论是19世纪末科学史上的著名事件。这场争论持续多年，1904年在圣路易斯召开的国际科学与技术大会上达到顶峰。后来奥斯特瓦尔德大方地承认了错误，玻尔兹曼逝世后他还撰写了感人的悼念文章。他的这一知错就改的态度赢得了科学界普遍的尊敬。
奥斯特瓦尔德在1905年曾对诺贝尔奖提名的科学发现——他对爱因斯坦的相对论印象深刻——虽然未能就相对论提出系统意见，但他在自己的哲学体系中将这一发现视为能量论的有力支持。奥斯特瓦尔德还是一位坚定的和平主义者，第一次世界大战后积极推动国际间的科学合作，参与创建了国际联盟的国际知识合作委员会。
参考文献
1. Ostwald, W. (1887–1889). Lehrbuch der Allgemeinen Chemie. 2 vols. Leipzig: Wilhelm Engelmann. 2. Ostwald, W. (1893). "Über die katalytische Verbrennung des Ammoniaks". Zeitschrift für Physikalische Chemie, 13: 676–688. 3. Ostwald, W. (1894). "Über die Katalyse". Zeitschrift für Physikalische Chemie, 15: 705–714. 4. Ostwald, W. (1908). Grundriss der Allgemeinen Chemie. Leipzig: Wilhelm Engelmann. 5. Ostwald, W. (1926–1927). Lebenslinien. Eine Selbstbiographie. 3 vols. Berlin: Klasing.