登陆注册
9184900000015

第15章 化学篇(1)

若从字面解释,化学就是“变化的科学”。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。化学是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志。

92.徐寿翻译国外科学著作

在我国,系统地介绍近代化学的基础知识大约始于19世纪60年代。在这方面,徐寿做了重要的工作,许多科学史专家都公推徐寿为我国近代化学的启蒙者。

徐寿一生著作很多,在化学方面主要有《化学鉴原补编》、《化学考质》、《化学求数》等书籍。他的著作系统地介绍了19世纪七八十年代化学知识的主要内容。他还于1875年在上海创立了“格致书院”,公开讲演自然科学知识,进行化学演示实验,对我国近代化学的发展起了重要的促进作用。

氧气的名称就是徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来,为了统一就用“氧”代替了“养”字。

徐寿还翻译了很多国外的科学著作。在他生活的年代,不仅没有外文字典,甚至连阿拉伯数字也没有用上。要将西方的科学技术的术语用中文表达出来,是项开创性的工作,做起来困难重重。

西方的拼音文字和我国的方块汉字,在造字原则上有极大不同,几乎全部的化学术语和大部分化学元素的名称,在汉字里没有现成的名称,这是徐寿在译书中遇到的最大困难之一。为此,徐寿花费不少心血,对金、银、铜、铁、锡、硫、碳等大家较熟悉的元素,他沿用前制,根据它们的主要性质来命名。对于其他元素,徐寿巧妙地应用了取西文第一音节而造新字的原则来命名,例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法,后来被我国化学界接受,一直沿用至今。

徐寿一生不图科举功名、不求高官厚禄,致力于引进和传播国外先进的科学技术,对近代科学技术在我国的发展做出了不朽的贡献。

93.侯德榜制碱

纯碱,又叫“苏打”,是制造肥皂、玻璃、纸张、冶金等不可缺少的工业原料,甚至烤面包、做馒头也少不了它。西方国家生产纯碱已有100多年历史,但是工艺落后,生产成本高。著名化学家侯德榜研究出一种先进的制造方法,使中国制碱业跨入世界先进行列。

第一次世界大战期间,国际托拉斯垄断了制碱业,我国许多民族工业被迫停产。强烈的振兴民族工业的热情,使侯德榜回国后投身于制碱工业。

当时较为先进的苏维尔制碱工艺由英美等国严密垄断,对外绝对保密,外人无从染指。侯德榜抱着外国人能做到的中国人也能做到的决心,全身心扑在改进制碱工艺和设备上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1926年,“红三角”牌纯碱闯进了在美国费城举办的万国博览会,获得金质奖章。

针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这是世界制碱工艺的重大突破,赢得了国际化工界的极高评价,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。

94.亭子间中的发明

20世纪20年代初,十里洋场上海滩,外货倾销,到处是日商“味の素”的巨幅广告。著名化工实业家吴蕴初发出了“为何我们不能自己制造”的感叹。他买了一瓶回去仔细分析研究,发现“味の素”就是谷氨酸钠,1866年德国人曾从植物蛋白质中提炼过,吴蕴初开始在自家的小亭子间里着手试制。

没有现成资料,他四处搜集,并托人在国外寻找文献资料;没有实验设备,他拿出炽昌新牛皮胶厂支付他担任厂长的工资,购置了一些简单的化学实验、分析设备;人手不够,他就让妻子当助手,经常通宵达旦。他凭着在兵工学堂学得的化学知识,走南闯北试制耐火砖、火柴、牛皮胶等积累的化学实践经验,认识到从蛋白质中提炼谷氨酸,关键在于水解过程。他白天上班,夜间埋头做实验。试制中,盐酸的酸气和硫化氢的臭气,迷漫四溢,邻居意见纷纷。他的妻子就向人家说好话、赔不是。经过一年多的试验,吴蕴初终于制成了几十克成品,并找到了廉价的、批量生产的方法。

1921年春,吴蕴初结识了酱园老板张逸云,张逸云愿意出资5000元,由吴蕴初出技术合伙试办厂子。很快,首批产品问世,吴蕴初将这种产品取名“天厨味精”。他们打出“天厨味精,完全国货”的大旗,味美、价廉、国货,大得人心,销路一下就打开了。

1926年~1927年,为了进一步保障味精的产销,吴蕴初在中国驻英、法、美三国使馆协助下,先后取得这些国家给予的产品出口专利保护权,开中国轻化产品获得国际专利之先声。吴蕴初由此成为闻名遐迩的“味精大王”。

95.在实验上下工夫的波义耳

化学史家将1661年作为近代化学的开始年代,因为这一年有一本对化学发展产生重大影响的著作出版问世。这本书就是《怀疑派化学家》,它的作者是英国科学家罗伯特·波义耳。

在波义耳众多的科研成果中,有几项不能磨灭的化学成就。波义耳常说,“要想做好实验,就要敏于观察。”这几项成就都是波义耳在实验中敏锐观察的结果。

在一次紧张的实验中,放在实验室内的紫罗兰被溅上了浓盐酸。爱花的波义耳急忙将冒烟的紫罗兰用水冲洗了一下,然后插在花瓶中。

过了一会儿,波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的。这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验。由此,他发现了大部分花草受酸或碱作用都能改变颜色,其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显。它遇酸变成红色,遇碱变成蓝色。利用这一特点,波义耳用石蕊浸液把纸浸透,然后烤干,制成了实验中常用的酸碱试纸——石蕊试纸。

在实验中,波义耳还有两次重大发现。一次是他发现五信子水浸液和铁盐在一起,会生成一种不生沉淀的黑色溶液。这种黑色溶液久不变色,于是,他发明了一种制取黑墨水的方法,这种墨水几乎用了一个世纪。

另外一次是波义耳发现从硝酸银中沉淀出来的白色物质,如果暴露在空气中,就会变成黑色。这一发现为后来人们将硝酸银、氯化银、溴化银用于照相术上,做了先导性工作。

波义耳能在科学中取得一些重大的成就,原因正如他所说:“人之所以能效力于世界,莫过于勤在实验上下工夫。”

96.严谨认真的卡文迪什

卡文迪什出身于英国贵族家庭,家里几代都是做官的。但他却性情孤僻,不喜交际。他从小就表示,长大了不愿做官,而决心当一名科学家。

长大后,卡文迪什进入科学界。他最初研究空气,他指出,除了平常的空气外,还有其他不同种类的气体,比如,比一般空气重的固定空气(即二氧化碳)等。后来,他又研究了氢,并且实验证明氢这种气体不仅能够燃烧,而且用两倍体积的空气和它混合,放在火的近旁,立刻就会产生爆炸。

一次,卡文迪什用电火来爆发氢与空气的混合体时,偶然发现器具中凝集着许多小水点,严谨认真的卡文迪什并没有放过实验中的这一微小现象。他反复进行研究和实验,结果发现这些小水点是氢氧化合物。

水组成元素的发现,为化学史开辟了新纪元。因为水的用途很广,凡是化学变化,无不是靠水的帮助而做成功的。自从知道了水的真正性质后,化学家才知道了水和其他物质化合的道理。

其实,在卡文迪什之前有个叫柏利斯力的科学家,做过同他一样的化学试验,也曾偶然发现器具中凝集着许多小水珠。但柏利斯力自以为是器具没有擦干所致,将这种现象忽略过去了,因此而失去了一次重大发现的机会。

97.普里斯特利钻研气体

约瑟夫·普里斯特利是英国著名的化学家。在化学领域中,他首先对空气发生了兴趣,思考着不少有关空气的问题,还进行了多种有趣的实验。例如,他点燃一根蜡烛,把它放到预先放有小老鼠的玻璃容器中,然后盖紧容器。他发现:蜡烛燃了一阵之后就熄灭了,而小老鼠也很快死了。这一现象使普利斯特列想到,空气中大概存在着一种东西,当它燃烧时空气就会被污染,因而成为不能供动物呼吸,也不能使蜡烛继续燃烧的“受污染的空气”。

当时,科学家们将一切气体统称为空气。为了确定究竟有几种空气,普利斯特列曾多次做实验。他认为,在啤酒发酵、蜡烛燃烧以及动物呼吸时产生的气体,就是早先人们所称的“固定空气”(实则二氧化碳)。他对这种“固定空气”的性质做了深入研究。他证明,植物吸收“固定空气”可以放出“活命空气”(实则氧气),还发现“活命空气”既可以维持动物呼吸,又能使物质更猛烈地燃烧。

普利斯特列想设法制取这种“活命空气”。他取了一根一端封闭的玻璃管,装入水银,用手指堵住管口,将开口的一端置入盛有水银的槽中,再将装有硝酸和铜屑的另一根管子与装有水银的管子连接在一起。然后,他开始加热混合物质。

经过短时间加热,产生的无色气体将水银排出管外,管内充满了新的物质(一氧化氮)。普利斯特列小心地取出管子,打开管口,俯身一嗅。突然,他愣住了:一种挥发的无色气体,转眼间就变成了棕红色的蒸气,它的强烈气味很像硝酸,因此,他称它为“硝石空气”(实则二氧化氮)。他虽然未能制得“活命空气”,却发现了两种新气体:一氧化氮和二氧化氮。

他继续试验,又发现了许多新气体,普利斯特列给它们定名为“碱空气”(氨)、“盐酸空气”(氯化氢)以及二氧化硫等。此后多年,普利斯特列一直在研究气体,并写成了《论各种不同的气体》一书,大大丰富了气体化学。

98.舍勒制取氧气

舍勒一生对化学贡献极多,其中最重要的是发现了氧,并对氧气的性质做了很深入的研究。

舍勒发现氧的时间始于1767年对亚硝酸钾的研究。起初,他通过加热硝石得到一种他称之为“硝石的挥发物”的物质,但对这种物质的性质和成分,他尚不能解释。

为了深入研究这种现象,舍勒废寝忘食。他曾对朋友说:“为了解释这种新的现象,我忘却了周围的一切,因为假使能达到最后的目的,那么,这种考察是何等的愉快啊!而这种愉快是从内心中涌现出来的。”舍勒反复多次做了加热硝石的实验,他发现,将硝石放在坩埚中加热到红热时,会放出气体,而加热时放出的干热气体,遇到烟灰的粉末就会燃烧,放出耀眼的光芒。这种现象引起舍勒的极大兴趣,“我意识到必须对火进行研究,但是我注意到,假如不能把空气弄明白,那么,对火的现象则不能形成正确的看法。”舍勒的这种观点已经接近“空气助燃”的观点。

舍勒正式发现氧气是在1773年以前,比普利斯特列发现氧气要早一年。他制取氧气的方法比较多,主要有:加热氧化汞;加热硝石;加热高锰酸钾;加热碳酸银、碳酸汞的混合物。

舍勒将这些实验结果整理成一本书,书名叫《火与空气》,此书书稿1775年底送给出版家斯威德鲁斯,但一直到1777年才出版,书稿在出版社压了两年。舍勒发现氧的优先权,因出版商的耽误而被人夺去了,但化学界仍承认他是氧的独立发现人。

舍勒认为化学“是尊贵的学问,是奋斗的目标。”舍勒逝世后,人们为了纪念他在化学上的成就,在科平城和斯德哥尔摩为他建立了纪念塑像。

99.化学界的“伟大建筑师”拉瓦锡

1789年,随着法国资产阶级大革命爆发,化学家拉瓦锡的历史名著——《化学概论》也出版了。

在《化学概论》中,拉瓦锡第一次用清晰的语言将质量守恒定律表达出来,用实验进行了验证,“无论是人工的或是自然的作用都没有创造出什么东西。物质在每一化学反应前的数量等于反应后的数量,这可以算是一个公理”。拉瓦锡的发现很快被各国科学家所接受,在科学界广为传播,产生了深远的影响。

为什么拉瓦锡能发现质量守恒定律呢?重要原因是他有正确的科学思想,他坚信“无中不能生有”这一深刻的物质观。拉瓦锡喜欢在实验中使用天平,重视对物质变化中的质量测定,从量的变化中发现规律,从量的变化中求得质的认识。后人曾评价说:拉瓦锡不仅用称量证明他的化学反应过程中质量不变的思想,还在实验中特别注意不使物质(尤其是气体物质)受到损失,这是他研究方法的一大特点。

另外,拉瓦锡的成功,还在于他强调实验就是认识的基础,他的座右铭是“不靠猜想,要靠事实”、“思想是事实的化身”、“没有充分的实验根据,我从不推导严格的定律”,这是他研究工作的准绳。

总之,拉瓦锡的伟大之处就在于,他能继承别人的实验事实,用定量的测定加以补充,通过严格的逻辑推理,得出明确的结论,建立新的概念,发现新的定律,再对化学现象作出正确解释。正如化学史家柏廷顿所说,拉瓦锡是化学界一位善于编排和组织的“伟大建筑师”。

同类推荐
  • 白色狮子王

    白色狮子王

    《白色狮子王》由林华玉所著,《白色狮子王》收录了作者近期创作的寓言作品,其中多数为情节性强、富有哲思的动物寓言。作者通过寓言这一个老而又经久不衰的文学体裁,运用比喻和讽刺等写作手法阐述哲理和智慧,让读者采撷知识之果的同时,也深刻体会寓言之篇幅短小、意境深远作用。
  • 使孩子人格健全的108个好故事

    使孩子人格健全的108个好故事

    孩子从他生下来的那天开始,便是一个独立的人、大写的人。父母从读懂孩子这本“书”开始,应注重培养孩子生存能力、合作能力、健全人格、创新精神、竞争意识、交往能力、抗挫能力、亲中能力、学习能力、时代感悟。当你翻开本书时,你一定会感受到它是一…
  • 海洋故事总动员

    海洋故事总动员

    本书主要介绍了海洋的相关知识,从“追寻航海先驱”、“观摩大洋奥妙”、“探索海洋疑云”三个篇章入手,使青少年读者遨游在奇妙的海洋世界,与海洋近距离接触,感受海洋的神奇与魅力。
  • 前人留下的谜案(学生最想知道的未解之谜)

    前人留下的谜案(学生最想知道的未解之谜)

    《学生最想知道的未解之谜:前人留下的谜案》编排体例合理,图文并茂,语言通俗易懂,可以满足青少年读者的求知欲,激发其探索“谜底”的兴趣。同时也可作为中小学教师进行科普教育的参考书,配合学校素质教育的目的,提高青少年素质与思想素质。
  • 森林王子

    森林王子

    这是关于一只小老虎的冒险和成长故事。 为了保护红霞大山的动物们,也为了寻找自由,动物园刚出生不久的小老虎力力和妈妈力雅决定到森林里生活。 不料,坏家伙却把力力从动物园里偷出来,准备卖给马戏团。在路上,力力逃脱了坏人们的魔爪,不小心掉进了老爷爷的奶桶里。老爷爷以为力力是只小猫,把力力带回家。农场里的动物也以为它是只猫。但是,力力一直坚信自己是只老虎。 随着力力一天天长大,寻找妈妈和寻找自由的念头越来越强烈。最终,力力决定离开农场到森林里去生活。 力力在寻找的过程中由迷茫、轻信慢慢变得勇敢、睿智啊,成为真正的森林王子。
热门推荐
  • 末日:傲世苍穹

    末日:傲世苍穹

    一个重生的废物少年,穿越之际被天道气运选中,天阶功法,不世丹药接踵而来,各种美女校花,御姐靓妹,纷纷投怀送抱,开启神秘天赋,觉醒异样神通,辗转于三大位面之间,承担着拯救人类所在位面的使命,看一代天才如何一步步走向巅峰,武逆乾坤,傲世苍穹!
  • 神创造的游戏

    神创造的游戏

    这是一个神所创造的世界现实还是游戏?它两者都是X——正如它的名字一样,一切都是未知数,技能、能力、武器、装备,都依靠着前世的种种因素构成人们为何来到这个世界?这个世界又从何而来?人之间的尔虞我诈,异生物的虎视眈眈,战斗无时无刻在任何地方发生,这是一个危险的世界
  • 灵喃

    灵喃

    叹浮生种种不过流水落红一转身万年孤独我了悟轮回生灭孑然如初了悟福德因果有始无终宿命失之何求?大道得之何用?…
  • 极简史记

    极简史记

    忠实于《史记》,取《史记》中的精华部分——人物纪传精华,用白话将史记中的将贵族们和英雄们的故事讲得透彻有趣,还以笔者案的形式,点出了不少故事之外的游戏规则和奥秘。
  • 群鸦盛宴

    群鸦盛宴

    财富,名声,权力,世人所追求的一切虚妄的成就,让整个亚特兰蒂斯大陆的人们,趋之若鹜的沉沦其中,在一场场阴谋与背叛中揭露的人性阴暗。我欲为王!像所有人一样,趋之如骛的投身其中,让这个世界迎来了“暗黑时代”。
  • 留东外史续集

    留东外史续集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 神级保镖

    神级保镖

    风神回都市,世界无宁日!脚踩恶少,手撕仇人,放荡不羁!且看神级保镖邱烨怎样横扫八方,征服一切,走上一条真正的王者之路!
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 星动了

    星动了

    戏剧大学四年的光阴终究是过去了,是成为万众嘱目的明星,还是无人问津的跑龙套呢?草根翻身否?各自的人生路还在继续着……
  • 寻找精灵国度

    寻找精灵国度

    故事往往都是美好的,小法师也认为这个世界也是美好的。从小妈妈就给她讲精灵的故事,可是妈妈说,这个高贵神秘的种族已经不复存在了。可是,这样高贵冷艳,却又很友好的种族,为什么会消失不见呢?这似乎并没有人知道。就当她遇见真正的精灵那天,她就决定,要去寻找这个神秘的种族,探索这个神秘的故事,揭开精灵消失的原因,寻找母亲走过的路。