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化学发展简史




9.我国古代炼锌术及起源之争



陈亦人


(浙江临海师范学校 317000)


一、我国古代的炼锌术
  我国是世界上较早发现和炼制锌的国家。在古代,锌有许多你谓, 如白铅、水锡、白水铅、倭铅等等。距今四百年的明代科学家宋应星在 他的鸿篇巨著《天工开物》中,专门有一节关于倭铅(即锌)的记述,文 中介招了锌的产地及炼制方法,还指出锌的性质因“其似铅而性猛,故 名之曰‘倭’”。
  古代文献的记述往注落后于科学技木事件发生的实际年代。实际 上,在明代初期我国的炼锌技术就已日臻成熟,已能大量地炼制出单质 锌,交将金属锌与金属锌与金属铜合炼黄铜,用来铸造炉鼎、钱币。例 如,明代宣德三年(1426 年),朝廷礼部尚书占震撰编的《宣德鼎彝谱》, 就记载了朝廷用锌与铜熔炼浇铸炉鼎的事,还保存着当时宫廷内出库的 领料清单,其中一次就领取金属锌一万七千斤。
  到明代万历年间,我国已能炼制出纯度高达 98%的锌了,一部分锌还 出口国外。1872 年从瑞典哥德堡港附近打捞上一艘 1745 年的中国驶达欧 洲的沉船,发现船上载有锌锭,经测定含锌量竟高达 98.99%,中国当时 的炼锌技术从中亦可见一斑。
  由于年代远久及种种原因,记载如何炼锌的古籍文就真可谓麟毛凤 角,难能可贵的是宋应星的《天工开物》(1637 年成书刊行)中的《五金·倭 铅》一文提供了古代炼锌的翔实史料,宋应星被认为是世界上记述炼锌 的第一人。从文中所载可知,当时炼锌是以炉甘石(菱锌矿,主要成分力
ZnCO3)为主要原料。每十斤矿石装入一个特制的泥罐中,用泥封裹,待
泥封干燥后,将泥罐与煤炭混合堆放,高温煅烧熔炼古代人还知锌的沸 点不很高,易气化,如宋应星所说“此物无铜收伏,入火即成烟飞去”, 因而在冶炼过程中采用的是密封蒸馏法。从化学的角度看,泥罐内发生 的主要反应应该是:
ZnCO ?3?00?℃? CO ? ZnO(分解)
CO ? C ???900?℃? 2CO

ZnO ? CO ???907?℃? Zn( 气) ? CO

(还原)

  锌的沸点为 907C,高温下易挥发和被氧化,只有对含锌的炉气迸行 快速的冷凝分离才能得到金属锌。《天工开物》所记述的炼锌术,在我 国某些地区的实地考察中也得到了佐证。如学者们在云贵地区曾找到古 代的炼锌遗址及古老矿洞,遗址里发掘到成堆的炼锌炉渣和一些炼锌用 的蒸馏罐。古老的炼锌术在某些地区成为传统工艺流传下来,在解放后
  
仍然使用,利用就地开采的菱锌矿,因地制宜用当地的烟煤作坯原剂, 将矿石与煤粉碎后装入罐中煅烧,通过罐内一个特殊的隔板使锌蒸气冷 凝后与矿渣分离开来。可以说,这种密封泥罐蒸馏法炼锌颇具匠心,是 我国古代劳动人民的一项伟大刨举。
二、关于古代炼锌起源之争
  我国古代炼锌究竟起源于何时?最早可上溯到什么朝代?是个耐人 寻味的同题,我国科技史界从 20 年代起就展开了争论。在当今的化学史 教学中,甚至在各种有关书籍中也说法不甚一致。主要有丙种说法,一 种认为古代炼锌的时间可上推到 10 世纪。立论的根据是明代李时珍《本 草纲目》书中金石·铅的条目下转载了《宝藏畅微论》书中的一段话, 其中关键性的一句是“倭铅可勾金”。据考证,《宝藏畅微论》一书是 五代时期轩辕述所撰,成书于 918 年,既然那时已有倭铅,那么炼锌术 应早于 10 世纪。但近年一些学者核对了《康熙字典》等枚威性较强的几 部古籍,其中所收录的《宝藏畅微论》有失段落,恰恰无“倭铅可勾金” 一句,则认为有可能是李时珍著书时所添加,不能作为 10 世纪就能炼锌 的依据。
  另一种观点认为宋代已能炼锌,根据是《宋史·食货志》上有载: “初蔡京主行夹锡钱,??每缗用铜八斤,黑锡半之,白锡又半之”。 意思是宋代蔡京当权时所铸的夹锡钱币,其中黑锡(铅)的含量是铜的一 半,白锡(锌)的含量又是铜的一半。并且曾有人对一枚宋代钱币作了化 学分析,结果是:Cu:55.49%,Pb:25.80%,Zn:13.15%,几乎与宋史 所述“黑锡半之,白锡又半之”相吻合。但后来不少学者经过对大批的 北宋年间的古钱币(共 322 枚)进行定量分析,竟元一枚宋钱的含锌量超
过 1%的,因此关于宋代就已把锌作为一种金属用于铸造钱币的说法也似 乎站不住脚了。
  学者们普遍认为尽管黄铜的使用在我国为时很早,但初期炼制黄铜 并非用金属锌与金属铜熔炼而成,而是采用纯铜与炉甘石共炼而成,因 此不能把黄铜的出现时间与锌的炼制时间混为一谈。
  就目前炼锌史研究的成果来看,既有确凿的文字记载,又有实物检 测证明,比较一致的结论应该是:我国能熟练地炼制金属锌的时间不会 晚于 15 世纪 20 年代,即大约在明代嘉靖年间。而欧洲却迟至 18 世纪才
开始注意到锌的存在。1746 年德国化学家马格拉夫将异极矿(H2ZnSiO5)
与木炭共置于密闭的器皿中煅烧炼出锌,所以连西方也不得不承认“中 国生产金属锌早于欧洲近四百年”。
  近年来,有一些国外学者通过研究印度的古代文献和发掘印度西北 部炼锌遗址后认为,印度是最早发明炼锌术的国家,先于我国数百年。 比较中印两国古代的炼锌术,发现两者均采用了泥罐蒸馏法,冶炼的温 度大致相同,但两者在冷凝方式上截然不同。力此国外学者有的认为两
  
国的炼锌技术各自独立发展起来,也有认为中国的炼锌术来自印度。中、 印古代炼锌术的失系究竟如何,因匮于充足的佐证材料,尚难定论。不 过从我国明代炼锌的规模和产品纯度来看,炼锌术决非短期所能形成, 必有其起源和发展的一个过程,或源于古代的炼金术炼丹木,或融合了 外来的技木。因此我国古代炼锌术的起源问题仍是处在柳暗花明的境 地,有待进一步的深入研究。


参考文献


[1][明]宋应星,“天工开物”,中华书局,(1959)。
[2][明]占震,“宣德鼎彝谱”,载于《四库全书》。
[3]北京钢铁学院,“中国冶金简史”,科学出版社,(1978)。
[4]许笠,自然科学史研究,4,(1986)。
[5]赵匡华,自然科学史研究,4,(1987)。
[6]赵匡华,自然科学史研究,3,(1986)。
[7]化学发展简史编写组,“化学发展简史”,科学出版社,(1980)。
[8]除亦人,台州师专学报,2,(1993)。
[9]梅建军,自然科学史研究,4,(1993)。


10.化学鉴源与略考


刘怀乐
        (四川重庆 41 中学 630013) 化学上的概念、名词、术语不少,有声、有色,声色俱备,给人以
清澈见底的明晰感觉。就有那么一些无声、元色,或声色模糊的名称、 名词、术语,使人无从理解,甚至给人以莫名其妙的感觉。笔者趣意对 中学化学教学中常见而又难于回避的名称、名词和术语溯本求源略加考 证,尽可能达到明其所妙的目的。
  1.化学 有一次,一位读者写信向袁翰青先生请教:“化学这个名 词在我国是什么时侯开始使用的?”就此问题袁翰青先生在 1982 年《化 学教育》l 期发表了一篇文章,指出 1856 年英国传教士韦廉臣(1829~
1890)所著的《格物探源》中第一次使用了“化学”这个名称的。后来在 我国,“化学”这个名词就很普遍地使用,并很快传到了日本。
  2.科学 “科孚”这两个字,我国本来称为“格致”,光绪年间, 从日本传来了“科学”这两个字,后来代替了“格致”。
3.重晶石、重水、重金属 这里的“重”是矿物名词用字,当读

成“重量”的“重”。而重碳酸钠、重铬酸钾、重过磷酸钙的重,是化 学名词用字,当读成“重庆”的“重”。
  对于 NaHCO,见侯德榜著《四酸三碱》126 页有注:碳酸氢钠也叫做 “重碱”,“重”音 Chong,重庆的“重”。
对于 K2Cr2O7、H2Cr2O7,见 1955 年《比学通报》12 期 757 页,《无
机化学物质的命名原则》一文指出:“由两个简单含氧酸缩去一分子水 的同多酸,甚为常见,一般均习惯用焦字作词头来命名,也有用重(音虫) 字作字头命名的,如 H2Cr2O7,就命名为重铬酸。”
据袁翰青先生考查:源于清末化学家徐寿,开始对西字的分析。
4.对■、■、■、硷、碱字的使用查考
  (1)1953 年以前出版的高中化学编译本,■、■同时使用。一般说来, “■”代表碱类,而“■”代表可溶性碱。但在使用时有混淆的情况亦 常见。
  (2)1953 年 2 月中科院召开了第一次全国性的化学物质命名扩大会 议座谈会以后,废弃了■,有■、■混用的情况。
  (3)1956 年 1 月,国务院公布的第一批简化汉字,将“■”直接简化 成“硷”。“硷”字一直使用到 1963 年,这其间有硷和碱混用的情况。 (4)尽管现用的《现代汉语词典》对“硷”注有同“碱”的说明,但
自 1963 年以后至今,■、■、■、硷等字,几乎不出现在任何版本的化 学用好中,一律统一用“碱”字。
(5)炭和碳
  大家知道,我国早先只有“炭”,没有石头边。《康熙字典》、《词 源》上只能查到“炭”,而没有“碳”。古典文学唐代待人白居易的《卖 炭翁》的诗文中有“炭”字。据查,还是在奴录社会末期,距今 2000 多 年前的春秋战国时期,“炭”字已广为使用了。它是“岸”字省去“干” 声补以“火”声的典型的形声字。
  就是化学元素概念确定的前前后后,“炭”都曾作为一种元素应用 了相当长的时期。从 19 世纪 70 年代化学家徐寿翻译和编写的《化学鉴 源》、《格致江编》,到本世纪初虞和钦先生写的《有机化学命名草》
等一书中,“炭”都是一种元素名称给化合物命名。例如:C2H4 称为“炭
二轻四”,CH2Cl2 称“二绿化炭赢质”等。
  “碳”宇在我国是什么时侯开始使用的,我曾于 1991 年 6 月 20 日 写信请教我国著名化学家袁翰青教授,他于同年 6 月 26 日回信写到:“我 国早先只有“炭”,没有石头边,解放后,才在商务印书馆的词典中首 次出现。词典名《化学命名原则》一书。”
  查现行版《辞海》(1936 年首刊)有“碳”字,这可能是修订后增加 的字,很可能 1936 年的原版《辞海》中没有“碳”字(现在不好找原版
《辞海》,只能从袁翰青教授谈的为依据来推了)。本世纪 20 年代制定

的化学元素命名,曾增设偏旁(钅、石、气、氵)时,“碳”可能就是新 字之一。我也于 1991 年 8 月从南京师范大学孙公望老师那里查到由陈同 素编,朱昊飞校的《化学实验》(1934 年版)一书第十二章“碱及其化合 物”,该书对于“碳”和“炭”的区别用法跟现在完全相同。可见,“碳” 字的出现和使用较早,实际在 30 年代的化学果本中已相发普遍地使用 “碳”了,但它一直没有出现在解放前的辞书中。
(6)氢、氧、氮、氟名称的来历
  查《化学通报》1987 年 11 期 51 页:由化学家郑贞文先生主持编写 出版的《化学命名原则》一书于 1933 年出版,书中首次把 H、O、N、F、
Cl 由原袭徐寿的轻气、养气、淡气、弗气、绿气,将它改成氢、氧、氮、 氟、氯,一直沿用到现在。
7.基和根的区别
  根据 1980 年《无机化学命名原则》,基和根是指在化合物中存在的 原子集团;若以共价键与其它部分结合者叫做基,以电价键与其它组分 结合者叫做根。
  8.辰砂 又名“朱砂”。朱者红也,以其矿物化学成分颜色鲜红而 得名。朱砂富产于辰州(今湖南辰溪、沅陵、沪溪、淑浦),故名。
  9.铅糖 是醋酸铅的俗称。从前有人把烧热的铅(PbO)投入酒中, 加盖。第二天,酒的酸味消失而赋予甜味(醋酸铅);也曾有人因醋酸铅 有甜味,错误地把它当甜味品来使用。尽管这些都是使用醋酸铅的历史 性错误,但它确实是醋酸铜俗名铅糖的原因。
10.洁碱(碳酸氢钠 NaHCO3 )
  世界各国所生产的,绝大部分都消耗在食用上面,小部分供医药和 工业用。食用 NaHCO3 对杂质的要求严格,不允许含有不利于卫生、影响 身体健康的东西,因而“纯洁”、“纯净”就成为 NaHCO3 的基本质量指 标。如果我们说纯碱和烧碱是工业用碱,那么洁碱就是民用 NaHCO3 的代
名词了。洁碱用于发面包,蒸馒头用量很大所以洁碱是大吨位生产的碱 类。工业上是用纯碱与 CO2 作用制洁碱的。
11.纯碱(Na2 CO3 )
  碳酸钠在开始工业化时,是用路布兰法进行生产的,产品的纯度最 高不过 95%左右。当采用氨碱法生产碳酸钠时,产品的纯度高达 99%以上, 相对比较实属“纯”品了。所以在制碱工业上历史地、习惯地称碳酸钠
为“纯碱”。其实 Na2CO3 还有许多别名。
  碳酸钠的外观像食用面粉样的粉末状物质,日常生活中又把纯碱叫 做“面碱”;照相行业把一水碳酸钠称为“碳氧”;我国永利碱厂没有 建成以前,绝大部分是依赖英商卜内门公司(英帝国的化学工业公司)的 “洋碱”供应,只有一小部分是来自国内产的天然碱。而且只经过稍稍 加工的天然碱仅限于华北,产品聚集在河北张家口,再转销南北各地,
  
这就是碳酸钠有“口碱”之称的缘由(注意!不可把口碱视为可以食用的 碱!)。以前,纯碱常用于家庭洗涤及洗羊毛,这就有“洗濯碱”、“洗 涤碱”之称。此外,还称碱灰、苏打。苏打是外文的音译,英文是 Soda、 俄文是 coДa,日文叫曹达。目前生产上还有按纯碱密度的不同分轻质纯 碱、中质纯碱和重质纯碱等三个品种。同是碳酸钠,化学上如此的一物 多名,实属罕见。
12.碱土金属
  元素周期表里第Ⅱ主族的钙、锶、钡、镭这四种元素通称为碱土金 属。“土”字的由来,是缘于这些元素的来源是矿石,其氧化物难溶于 水、难于熔融的性质叫“土性”。Ca、Sr、Ba 的氧化物兼具有碱性和土 性,故名。注意,碱土金属的更广泛的概念,还包括铍和镁。
  13.硝 硝酸、硝酸铵、硝石(硝酸钾)、硝土(主要含硫酸钠,还含 有泥土和食盐;也指一些年代久远的老墙泥和厕所的墙根浅表土层含的 硝酸钾,称硝土)、土硝(硝酸钠,也有时指从硝土制得的硝酸钾)、火硝 (硝酸钾)、焰硝(硝酸钾)、芒硝(硫酸钠)、盐硝(硫酸钠)、皮硝(含结晶 水的硫酸钠)??,这些冠以“硝”字的化合物,有许多和氮元素结下了 不解之缘,甚至“硝”成了“氮”的代词。值得注意的是,有时“硝” 字是指硝酸盐,而另一些时侯,硝又和氮风马牛不相及,如芒硝、皮硝 等。
  14.镪水 一般是指强酸的俗称。如硝镪水(硝酸)、硫镪水(硫酸)、 盐镪水(盐酸),以及强酸的混合物皆俗称镪水。现时又常用“强”来代 替“镪”字,称硝强水、硫强水(又磺强水)等。但也不尽然,化学史料 中记有碳强(即炭强—碳酸)、醋强(醋酸),看来“强水”一词泛指酸溶 液是可以肯定的。
  15.铁原子量 我国著名分析化学家梁树权教授,早年发表的“铁 原子量修订”的博士论文(1937 年获德国明兴大学博士学位)中的测定数 值,1940 年被国际原子量委员会所采用,一直沿用至今。这也应当说是 中国人在元素周期表上的一个闪光点。
  16.矽和硅 矽钠片的“矽”字是硅字的旧称,鉴于跟矽字的同音 的字太多,1953 年 2 月中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩 大座谈会,讨论通过并公布,把读音跟锡混淆不分的矽改成“硅”字。 这样,矽铁就是硅铁,矽钢片就是硅钢片了。只有医学上还用矽肺这个 名称,其余都不用“矽”字。
  17.××K(开)金 在珠宝业中,金、合金中金的组分一般系用“开” 来表示。1 开是重量的 1/24。例如 18K(开)金,指含金 l8/24(即 75%),
12K(开)金,是含有 50%金的合金。因此,纯金自然就是 24K(开)100%的 纯金了。
18.■(■) 由陈同素编,朱昊飞校的《化学实验》(1934 年版)

第九章(115 页)■,即氨,当时称■气,■水。解放前和 50 年代初编译 出版的一些化学用书的硫酸铵,氯化铵又你叫硫酸■,氯化■。现在某 些医院用于治疗初期感冒的祛痰药 NH4Cl 的标签上仍有写“氯化■”的。
应当说明的是:第一,“■”字可见于《辞源》四卷 3195 页有记载,以 后的《辞海》、《现代汉语词典》、《新华字典》均元(■、■)字可查; 第二,“■”,跟“矽”一样,在化学上属于该废除的字,早已用铵字 代替。
  据袁翰青光生介绍:有关“■”和“铵”两个字,解放前上海大同 大学校氏曹慧群先生在名词用法上,积极主张用“氩”。氩字代替“氨” 字是解放后。氩是元素名词,金字旁■,解放后停止使用,偶尔在医院 里借用一下,是非常个别的。“铵”是化合的一部分。
  19.胆矾 胆矾原名石肌,俗称“胆子”采用很早,又名蓝矾,化 学成分是 CuSO4·5H2O。由于它的颜色似胆、味苦更似胆而得名“胆”。 再因有天然矿产才有“石胆”一称。
20.皓矾 化学式 ZnSO4·7H2O,无色正交晶体。因系是含结晶水
的硫酸盐统称矾,又因其外观洁白元暇、明亮好看而得名曰“皓矾”。
  21.矾 某些含结晶水的硫酸盐,以及多数硫酸盐形成的复盐,统 称叫做矾。如明矾、绿矾、胆矾、钾镁矾等。有人说“矾”是跟硫元素 结下了不解之缘的一类化合物,看来这话的事实依据还是比较充分的。
  22.雄黄、雌黄 查阅化学词典可知,雄黄、雌黄具有极相似的物 理化学性质,有时竞难以分辨。雄黄、雌黄主要以共生矿的形式存在, 是我国古代炼丹方士们修炼神丹的大药。他们认为,雄黄、雌黄可以转 化为黄金。这种想法,大概不排除这“二黄”具有跟黄金相似的颜色而 取得“黄”字。南朝刘宋建平王所撰《黄术》所记:“天地之宝,藏于 中极,命曰雌黄。雌黄千年化为雄黄,雄黄千年化为黄金”。我国化学
史家们对“黄”字没有异议,认为鉴于雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)的颜色、
状态、矿床共生、理化性质十分相似而又有区别,古代炼丹方士们在黄 字之前冠以“雌”、“雄”识别之,这不能不说用化学物质命名的一大 绝妙。
23.泻盐 化学式是 MgSO4·7H2O,系无色品体。味咸而苦,医疗
上是口服用泻药,故名。
24.砒霜 是亚砷酸酐(As2O3),俗称砒霜。As2O3 有三种变体,均
可在 200℃以下升华,凝结成洁白似霜的固体而得“霜”字。砒亦作“■”。 古时都认为它是一种矿物石药、剧毒。所以砒霜即霜。“貔”是虎豹类 的猛兽,而“貔”与“■”有相同的读音(Pi),于是有以动物(貔)的名 给矿物(■)命名之意。这里不仅取其相同的读音,而且富有以性猛如虎 豹的貔来示意■霜一砒霜的毒性。这就是砒霜这个名称中“砒”字的来 由。

  25.铅笔 大家知道,铅笔芯是用石墨压制成的,力何又你铅呢? 是石墨中含有铅吗?
  将石墨在石板或纸上划一下,其片状结构就粘附于纸上,这同方铅 矿(PbS)一样而留下灰墨色痕迹,以致 18 世纪以前的欧洲人长期认为石 墨是“含铅物质”。“铜笔”、“铅笔芯”的谬名即源于此。后来稿清 楚了,才定名为“Graphite”,来自希腊文,是书写之意。“石墨”故 名思义,就是能作书写的石头。
26.高岭土 高岭土(主要成分是 Al2O3·2SiO2·H2O),是制瓷器的
原料。查史料:
  (1)《化学发展简史》6 页:“高岭土是瓷土中含硅酸盐成分较高的 一种,因盛产在江西景德镇附近的高岭而得名。”
  (2)《世界化学史简编》6 页(凌永乐编著):“制造瓷器的原料高岭 土是我们祖先在五、六千年前选出的,因为它出产在高岭山而得名。现 在世界各国都沿用我国所订的这个名称——Kaolin”。
  (3)《中国化学史论文集》44 页(袁翰青著):“江西星子高岭土”, 和文革前的高中化学第三册(第一分册)15 页:“在景德镇市附近高岭地 方??。”
以上史料表明,高岭土这一名称源于高岭山。《化学教育》1990 年
1 期 19 页“拾零”介绍:“高岭士是音译名,英文名称是 Kaolie,其主 要组分高岭石(Al2O3·2SiO2·H2O)也是音译名,英文名称为 Kaolinite, 它们没有中文含又”。这个介绍似乎还可以再作考证。
  27.黄血盐 《化学发展简史》144 页有载文:“黄血盐这个试剂 大概是 1704 年,德国一个叫狄斯巴赫的涂料工人发明的。他最初是用草 木灰跟牛血一起焙烧,然后经过浸取、结晶的手续后,得到了一种黄色
晶体”而得名黄血盐,其化学成分是 K4[Fe(CN)6]。
28.冰晶石(Na3AlF6) “石”有矿石之意,冰晶石的矿床极少,产
于伟晶岩中。晶体呈假立方外貌,集合体呈致密块状,由于光泽及折光 率近于冰而得名冰晶石。大量冰晶石由 NaAlO2、NaHCO3 和 NaF 人工合成, 用于电解氧化铝炼的助熔剂。
  29.波尔多液 法国植物学家米亚尔第(1838~1902 年)于 1885 年 在法国的波尔多大学研究发现,硫酸铜和石灰的混合液可以防止葡萄、 土豆、西红柿的露霉菌病害,于是在波尔多城大量生产这种混合用于防 治植物病害,并取得了极好的效果。后来这种混合液很快传遍了欧洲及 整个世界,并以它的产地波尔多城命名为波尔多液。
30.是磷光,还是■光?
■是原有的字。1918 年商务出版的汉英新辞典,称■素,H3PO4 称为
■酸。该辞典虽有磷字,但无作元素之意。1934 年出版的陈同素编写的
《化学实验》一书的十四章“及其化合物”也只有“■”而无“磷”字。

可见用磷作元素名在后。此后改火旁为石旁作为元素名称,以说明该元 素是非金属。因此磷字应专用于该元素及其化合物,而■取义其■火, 似称■光为好。
31.T.N.T T.N.T 的学名是三硝基甲苯,正是它的学名 Tre(三)
—Nitro(硝基)—Tluene(甲苯)的缩写。
  32.六○六(606) 德国化学家及药物学家艾里许(1854~1915 年),他经过 606 次苦心实验,于本世纪初终于成功地用砷合成了 3、3、
—二氨基 4、4—二羟基偶刖苯(又称胂凡纳明)。这是一种治疗梅毒的特 效药。艾里许的研究成果(还有九一四)于 1908 年获得诺贝尔生理学及医 学奖金。为了纪念这一艰辛的研究成果,人们把这个药物称为“六○六”。
  33.重晶石 重晶石的“重”宇应读作“重量”的“重”。它是一 种著名矿物,化学成分 BaSO4。重晶石有块状或纤维状,很重,密度达
4.3~4.6g/cm3。因此被称为“重晶石”、“重土”等。利用重晶石密度 大的这种性质,造纸时用作填料以加大纸张的密度。在钻油井时,在泥 浆中添加 BaSO4,也可大大提高泥浆的密度。
34.毒重石 一种天然矿石,密度大,4.2~4.6g/cm3,有毒而故名。
  35.青铜 《化学发展简史》10 页:“青铜是古代劳动人民有意识 地把铜和锡或锡配合熔铸成的合金。”因为以铜为主,颜色呈青,故名 “青铜”。
  36.锦纶 合成纤维中学名叫聚酰胺 6 的纤维,我国的商品名称叫 锦纶(俗称尼龙)。我国是 1958 年在辽宁锦州开始建成并投入生产的第一 个合成纤维工厂生产聚酰胺 6 纤维。为了纪念这种纤维在我国的涎生地, 我国的商品名称把它定名锦纶。


注:本文在较长时间的成文过程中,我多次请教著名化学史家袁翰青先生、 袁先生在本文中不仅提供了多条重要化学史实,而且对全文作了精心细致地修改, 谨此表示深切感谢。四川师范大学化学系陈雪樵教授和重庆市教科所王作民老师, 对本文的选题、提供史料、全文的修改,曾给予大力支持,在此也表示感谢。


11.张青莲


    倪葆龄 (北京大学化学系 100871)

张青莲 1908 年 7 月 31 日生于江苏常熟。无机化学、同位素化学。 张青莲出身于小康家庭。祖父张云孙经商,他十分希望儿孙受到良 好教育。父张企贤,爱好文学,擅长园艺。母薛铭顺,出身于文人家庭,

而立之年因病早逝。张青莲 1933 年与郑婉英结婚,她毕业于柏林外侨德 语学院,中年病逝,生子张毅然。1963 年张青莲又与从事教育工作的贺 强男结婚,生女贺晓然。
  张青莲于 1922 年入苏州桃坞中学。他学习刻苦勤奋,曾获全校中、 英文竞赛冠军。1926 年高中毕业,考入上海光华大学化学系,以三年半 时间修满学分,毕业时名列前茅,荣获银杯奖。1930 年~1931 年他在常 熟任中学教员一年,讲授英文、世界史、矿物学等课程。
  1931 年张青莲考入清华大学研究生院,曾连续 3 年获得奖学金。在 高崇熙教授指导下,他完成了研究论文 3 篇,其中“五种硒酸盐新络合 物的合成”一文,是我国络合物化学研究方面的首篇论文。他撰写的有 失铼的论文,为稀有金属铼的检测提供了定性分析方法[1]。毕业时以优 异成绩获得中华教育文化基金公费留学。
  1934年秋,张青莲入柏林大学物理化学系学习。当他拜见导师E.H.里 森菲尔德(Riesenfeld)教授时,呈交了自己的论文,导师为他确定了以 当时新发现的重水物理化学性质为主的研究课题,作为他的博士论文题 目。1935 年春,他完成了课题研究工作,并在德国《物理化学学报》 (Z.Physik,Chem.)发表了第一篇论文“重水的临界温度”,同年又在此 刊上发表了论文“轻水和重水全温程的气液相密度图”[2]。在两年博士 生学习期间,他共发表 10 篇有失重水研究的论文,成为当时世界上首批 从事稳定同位素研究的年轻学者之一。其中一些论文成为同位素化学领 域的经典性文献,其内容涉及重水、半重水、重氧水的蒸气压测定,以 及不同地区雪水样品中半重水和重水含量的测定。基于这些测得的数 据,他首次提出了氢氧同位素在地球大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中 的分布理论[3]。1936 年 6 月,他以优异成绩获柏林大学哲学博士学位。
  1936 年秋,张青莲随导师到瑞典皇家科学院物理化孚研究所作访问 不者一年,在此期间进行了气体混合物通过膜壁的扩散分离和自催化动 力学的研究。在欧洲留学的 3 年中,他不仅完成了大量研究工作,还聆 听过当时世界一流科学家,如化学动力不创始人 M.博登斯坦 (Bodenstein)、诺贝尔奖得者 O.哈恩(Hahn)等人的课程,并参观了德国 G.赫兹(Hertz)、瑞典 T.斯维德贝格(Svedberg)、K.M.西格班(Siegbahn) 这三位诺贝尔奖获得者的实验室,以及英国剑桥的卡文迪什实验室和巴 黎的居里镭学研究所,从而开阔了视野。
  张青莲在瑞典工作期间,国内任中央研究院化学研究所所长的庄长 恭从刊物上看到他的论文后,致电聘清他为该所副研究员。张青莲于 1937 年夏回国抵达上海。因正值日本侵华时期,化学研究所已停止研究工作。 张青莲借用上海光华大学的实验室,继续进行多种络合物合成的研究。
1938 年,他应光华大学之聘任该校教授。1939 年夏,张青莲应清华大学 之聘,赴昆明任西南联合大学化学系教授,担任普通化学、物理化学、

高等无机化学、络合物化学等课程的教学。与此同时,他坚持进行重水 性质、重水中化学动力学和氘试剂合成方面的研究,获得不少成果。1943 年,他又与外校合作完成了络合物合成和重水摩尔凝固点降低常数测定 的研究。在这些研究工作的基础上,他综合国内外发表的有关重水的论
文 16 篇,编成《重水之研究》论文集,于 1943 年获国民政府教育部民 国 32 年度学术二等奖。
1945 年抗日战争胜利。次年,他随清华大学一起迁回北平。1946 年~
1948 年底,张青莲与助教合作,测得重水密度在常压下全温程的精密数 据。写成论文发表在英国《自然》(Nature)杂志上,引起国际同行的重 视[4]。
  1949 年中华人民共和国成立后,张青莲在 40 多年的学术生涯中,取 得以下成就和贡献。
推进了无机化学和化学教学工作的发展
  张青莲注重发展无机化学,从 1939 年任西南联合大学化学系教授时 起,一直讲授高等元机化学等课程。他讲课条理清楚,由浅入深,着重 讲解课程的重点和难点,注意启发和培养学生的理解与自学能力。在讲 授中,他注重设置课常演示实验。一位听过他讲课的学生说,他演示的 浓硫酸加到水中的爆炸实验,40 年后还记忆犹新。
  1952 年全国高等学校迸行院系调整时,教育部设立课程改革委员 会,他任化学组副组长,参加过制订综合大学化学系教学计划。同年任 北京大学化学系无机化学教研室主任,曾组织和参加了对苏联 E.B.涅克 拉索夫(HekpacoB)撰写的《普通化学教程》(Kypc o δШeЙ xиmии1952) 一书的翻译工作,在当时对提高无机化学教学水平起到良好作用。1955 年他与戴安邦等共同编著了《无机化学教程》,撰写了该书中的绪论、 元素周期系、钪分族、镧系及锕系元素、原子核、元素周期系的概观等 章节。
  1954 年,他与苏联无机化学专家共同培养了一批来自全国各高等学 校的无机化学骨干教师。1959 年又开设了稀有元素化学、无机合成、同 位素化学和实验课,培养出一批无机化学和同位素化学的研究生。1979 年,他任教育部化学教材编审委员会副主任,多次参加并主持了有关发 展无机化学教学工作的会议,曾协助教育部筹组化学教学改革委员会, 并担任教育部博士生导师评审会化学组的召集人。
  张青莲认为大学教育的基础在中学,因此对中学教育的发展十分关 心。他多次和中学化学教师座谈教学问题,并作讲演。曾审阅修改中学 化学教科书。从 50 年代起,曾多次担任全国统一高考化学命题组长。 他鉴于高等教育事业的发展有赖于全国的努力,自 60 年代初,走访 全国各地 30 多所院校,座谈化学教育和化学进展。1986 年撰写了“我国 高等教育当前存在的同题”一文,指出我国化学教育和科学研究工作处
  
于低效率的状态亟待解决。
  1978 年~1983 年,他任北京大学化学系主任及校务委员会委员,为 恢复、整顿和提高北京大学化学系的教学和科研工作付出了大量心血。 他协助管理人员设法恢复“文化大革命”期间被破坏的实验室;为提高 教师队伍的英语水平,请人为青年教师授课;选拔一批优秀教师出国深 造,以提高教学质量。为提高无机化学教学水平,适应无机化学的最新 发展,他主持增设了“中级无机化学”课程,并组织任课教师撰写教材, 使之推广到全国。
  他曾撰写过一些无机化学领域的综述评论,如“无机化学五十年来 的进展”“同位素与原子量”等。1975 年—1976 年,张青莲参加和指导 了《化学发展简史》一书的编著工作,他在撰写的“制备无机化学的发 展”专题中,阐述了 20 世纪以来各种新兴的技木和材料。
  1978 年,他受中国化学会和科学出版社的委托,主编了《无机化学 丛书》。这套丛书共十八卷,计 700 万字,于 1993 年编写完成。他撰写 了其中的《锕系后元素》。国务院于 1991 年表彰了张青莲为发展我国高 等教育事业做出的突出贡献。
丰硕的科研成果
  张青莲从 1934 年起就开始进行重水和稳定同位素的科学研究,涉及 到氢、氧、碳、氮、锂、硼、硫、铟[11]、锑[9]、铈、铕[10]、铱等十几 种元素的同位素。60 多年来,他对同位素化合物的各种物理化学性质、 同位素分离原理和方法、同位素劫力学效应、同位素标准样品的研制、 同位素天然丰度的测定和元素的原子量等方面,进行了深入系统的研 究,取得丰硕成果,先后发表论文 120 余篇,成为我国稳定同位素学科 的奠基人和开拓者。1985 年中国科学院授予他“从事科学工作五十年” 茉誉奖状。他于 1995 年以前做的有关同位素科研工作,总结在“从事同 位素化学研究工作五十年”和“又十年”两文中,见《化学通报》。
  张青莲于 1985 年测定了棕准平均洋水(SMOW)25℃时的密度述 7 位有 效数[7],这是 1975 年后国际上三项高度精密测定之一。与此同时,他用 校准质谱法首次测得 SMOW 的氧-17 丰度,并首次用高富集同位素校准质 谱法测定了碳[9]的原子量,被国际纯粹与应用化学朕合会(IUPAC)的原子 量和同位素丰度委员会于 1991 年评为NBS-19 参考物质的 13C标准同位素 丰度。他还曾用六氟化硫法测定出一种硫同位素标准样品中的硫-36 同位 素丰度。
  在稀有元素领域的研究中,他于 80 年代合成了两种卤化锂的新络合 物,均具有五配位数的晶体结构,突破了锂只有偶数配位的观点[8]。
  1991 年,张青莲用质谱法测得的铟原子量为 114.818,被国际原子 量委员会采用为新的标准值[12]。这是在原子量表中,首次采用我国测定 的原子量值。随后他和德人霍伊曼(Heumann)分别测定铱原子量为
  
192.217[11],于 1993 年共同被评为国际标准。然而突出的成就是用高 富集同位素校准质谱法测得锑[12]、铈[14]和铕[13]的原子量,其不确定度 优于十万分之一,显示了这一科研领域的当代最佳水平。这三项原子量 新值;锑 121.760,铈 140.116 和铕 151.964,也都被原子量委员会
于 1993 年和 1995 年评定为国际标准。上述铟和锑的工作获国家教委科 技进步一等奖,而铈和铕两项成果,入选 1995 年中国十大科技新闻。
对国防现代化做出的重要贡献
  新中国成立后,为增强国防力量,尽快发展核工业是我国的一项国 策。掌握重水和锂同位素的生产技术,是发展核武器的一个重要任多。 张青莲受化工部委托,1957 年曾赴生产试验基地作重水生产方法的讲 学。1960 年参加了讨论重水研制方案的会议,在会上作了“重水的物理 化学性质”的报告,随后又参加了重水试验基地的现场会议。他提供了 工厂生产中控制中间产品氘含量分析的落滴法,解决了没有质谱仪进行 氘含量测定的困难。1963 年,他参加了年产一吨重水的氢水交换/电解 法投产方案的设计,提供了浮沉子法检定重水成品的部颁标准方法和一 种重水成品的标准样品。80 年代,他将此种标准样品采用质谱-密度法发 展成一套重水系列标准样品。
70 年代,我国采用 H2S/H2O 双温交换法生产重水,他为此组织翻译
了美国有关重水工厂双温交换法的技木文献,为设计中型重水工厂提供 了必备的资料。为了提供生产中需要的必要数据,他还测定了在 H2S/H2O 双温法工艺条件下,氘在气、液两相的总分配常数[6],并提供了电解工
段电解分离系数的精密数据。此后,他还不断协助解决重水生产中的具 体问题。化学工业部为表彰他在重水生产方面的贡献,于 1990 年授予他 “全国国防化工先进工作者”称号。
  60 年代初,苏联撕毁协定撤走专家,在技术资料短缺的困难处境下, 我国锂同位素分离工厂陷于瘫痪境况。张青莲应核工业部之邀,到某工 厂视察,提出了应采取的几项措施,被该厂特聘为技术顾问。他不仅指 导该厂锂同位素的生产研制工作,还经常出席生产会议,参与生产规划 的讨论,为该厂提供了工段分析中锂同位素丰度测定的晶体浮定快速分 析方法。在我国研制氢弹这项重要科研工作中,也包含有他所做出的重 要贡献。中国核学会于 1990 年授予张青莲荣誉理事称号。
  在张青莲的指导下,氮-15 同位素的硝酸法分离技术首先在北京大学 化学系同位素组研制成功。现在供应国内外使用的各种同位素丰度和各 种化学形式的氮-15 同位素标记化合物的生产,均是在此基础上改进而 成。氮-15 同位素能在我国得到广泛使用,特别是在农业科学研究中发挥 重要作用,这与我国能自行生产各种氮-15 标记化合物是分不开的。
  此外,用于中子计数管中的硼同位素的分离,也是在张青莲指导下 安现工业化生产的,它充分满足了中子测量工作的需要。
  
积极投身于教育、科学组织工作和社会活动
  1950 年,张青莲任中国科学院物理化学组专门委员和全国科联宣传 委员会委员,次年代表科朕参加中国人民第一届赴朝慰问团,到朝鲜各 地慰问中国人民志愿军。
  1951 年中国化学会恢复活动,他任常务理事。次年被选为《化学学 报》主编。他建立了一套严格的审稿制度,亲自审阅和校对每篇稿件, 为提高刊物的质量做出了贡献。自《中国科学》和《科学通报》创刊起, 他长期担任编委。曾先后担任国家出版总署化学组审查委员、政务院文 化教育委员会物理化学组名词审查委员、全国自然科学名词审定委员会 委员。
  1954 年中国科学院为加强学术领导,成立学术秘书处,经化学界前 辈杨石先推荐,张青莲担任了学术秘书,参加建立学部的工作和日常化 学学术的行政组织领导工作。1955 年任中国科学院学部委员。1956 年参 加筹建了中国科学院化学研究所,兼任研究员和学术委员。同年,他在 原子能和平利用的宣传活动中被评为积极分子。自 1965 年起,张青莲被 选为北京市政协常委,任取长达 21 年。
  1972 年,他参加在兰州召开的珠穆朗玛峰地区综合科学考察会议 时,提出了峰顶区雪水中氢氧同位素分布的报告。1975 年在贵阳参加第 一届全国同位素地质学会议时,提出了天然水中氢氧同位素分布及分析 的报告。
  他积极推动我国质谱学的科研及应用工作。1980 年被选为中国质谱 学会理事长,任期 4 年,后任名誉理事长。同年,又当选为全国科学技 术协会委员,并提任国家科委稳定同位素专业分组组长,每年召开全国 稳定同位素学术会议,交流科研成果和信息,并协调轻元素稳定同位素 生产任务。1981 年他担任中国科学院化学学部副主任,参加学部组织的 有关国家重大科技问题的咨询工作。1985 年加入中国共产党。
致力于国际学术交流
  1957 年张青莲曾赴莫斯科参加全苏同位素应用会议,提出“精密落 滴法分析重水”的论文。1959 年赴德国莱比锡参加同位素应用会议,作 了“各种密度法分析重水”的报告[5]。张青莲因此被收入《原子科学名 人录》(Who’sWhoinAtoms)1969 年第五版中。
  70 年代末,他更加积极参与对外学术交流活劫。1979 年,作为中国 化学会五人代表团的成员,赴芬兰参加了第二十七届国际纯粹与应用化 学联合会学术会议。此行的目的是争取中国化学会的代表权,获得成功。 他在会上作了“氢氧同位素丰度测定”的学术报告,这是新中国化学家 首次走上该会讲台作学术演讲。1983 年,他又赴丹表哥本哈根参加了该 会第三十二届工作会议,在原子量和同位素丰度委员会的讨论会上,他 以其渊博的知识和精湛的学术见解,赢得与合者的好评,被选为衔称委
  
员(Titularmenber),任职到 1989 年,是第一位获得此项荣誉的中国科 学家。嗣后,他出席了在法国里昂和美国波士顿分别召开的两次国际性 学术会议。通过学术交流,他对原子量质谱法测定产生兴趣,成为他近 年来的研究领域。
  1981 年,张青莲赴美国参加高尔登同位素学术讨论会,提交了两篇 有关同位素丰度的论文。同年赴英国剑桥参加英国质谱学会第十届年会 时,又提交了“硼同位素质谱分析”论文。1983 年赴法国萨克莱原子核 研究中心讲学。1984 年任北京中日双边质谱学术会议的中方主持人。从
1987 年起,任北京国际仪器分析学术会议顾问,在历次会议上都提交过 论文。1983 年—1987 年,他曾任法国《无机化学评论》 (RevuedeChimieMinerale)编委;1983 年-1992 年,任美国《质谱评论》 (MassSpectrometryReviews)顾问编辑。在这两刊上都发表过论文。
  张青莲博学多才,治学严谨,学术思想活跃。他为人正直,性格开 朗,谦和有度,平易近人。工作之余,爱好诗文、书法。他对书画颇具 鉴赏能力,曾多次参与书画的鉴定,并将收藏的三批清代书画真迹,分 别捐赠给故宫博物馆、江苏和广州博物馆。他对园艺也极有兴趣,曾将 德文版《洋兰手册》一书赠给中国科学院北京植物园,协助制定引种规 划,还曾为该园鉴定过月季品种。他还爱好摄影、集邮和观赏石的收藏, 在北京大学举办的摄影及集邮展览会上,曾提供过作品和藏品。在中国 观赏石协会等委会上,他曾作过有关我国各种观赏石报告,并著有《坚 芳室藏石》一书。张青莲自学生时代起就喜爱旅游,足迹不仅遍及我国 的名山大川,30 年代还曾坏游地球一周,阿尔卑斯山和尼加拉瀑布也都 留有他的足迹。


参考文献


  1 C.H.Kaoand T.L.Chang The detection of rheniunin NoyesandBray’ssystemofqualitativeanalysisJ.Chin.Chem., Soc.1934,2:6-12
  2 E.H.Riesenfeld and T .L.Chang.Die kritischen Datenvon Leichtem and schwerem Wasser and ihr Dichte-Temperatur-Diagramm, Z.PhysikChem.1935,30:61-68
  3 E.H.Riesenfeld andT.L.Chang.dieVerteilungderschwerenWasserisotopeaufderErde, Naturwiss.,1936,24:616-618
4 T.L.ChangandL.H.Tung.Densityofheavywater,Nature,
1949,163:737
5 T.L.Chang,Zur Analyse dess chweren Wassers durch

densimetrische Mcthoden,Kernenergie,1960,3:892-896
  6 T.L.Chang,Determination of the overal ldistri butioncon stant of deuteriumin the GS process of heavy water prodution,J, Separ.Sci.Technol.,1980,15:397-403
7 Q.Y.Qianand T .L.Chang.On the density of deuteriu moxideay
25℃,Kexue Tongbao,1984,29:1058-1061
8 T.L.Chagn.M.Zhao.N.H.Huand Z .S.JinThecrystal structure
of 18 - crown -6 complexes of hydrated lithiumch lorideand bromideRev.Chim.Miner.1987,25:382-390
  9 T.L.Changand W.J.Li,A calibrated measurement of the atomicweight of carbon,Chin.Sci.Bull.1990,35:290-296
  10 T.L.Changand Y.K.Xiao The at omicweight of indium, Chin.Chem.Lett.1991,2:407-410.
  11 T.L.Changand Y.K.Xiao.The atomicweigh to firidium, Chin.Chem.Lett.,1992,3:731-734
  12 T.L.Chang,Q.Y.Qian,M.T.Zhao and J.Wang.The isotopic abundance of antimony,Int.J.Mass Spectrom.lonProc.,1993,
123:77-82
  13 T.L.Chang,Q.Y.Qian,M.T.Zhao and J .Wang,The absolute isotopic composition,of europium,Int.J.Mass Spectrom.IonProc.,
1994,139:95-102
  14 T.L.Chang,Q.Y.Qian,M.T.Zhao,J.Wang and Q .Y.Lang.The absolute isotopic composition of cerium,Int.J.Mass Spectrom.Ion Proc.,1995,142:125-131


12.执著追求 不断进取


——记化学家杨频 山西大学张夫 山西教育学院张镇

  步入山西大学新园区,在那庄重的科学楼门前挂着闪光发亮的“分 子科学研究所”的牌子,这美观的科学楼正是知名化学家杨频教授日常 工作的地方。在这里,他数年如一日默默地忙碌着,写出了一篇篇有份 量的科学论文,培养出了一批又一批年轻有为的学子。为子科学和教育 事业,他已不知疲倦、孜孜追求和奉献了 30 多个春秋,取得了丰硕的成
  
果。
一、生平
出生于 1933 年,祖籍河北省高阳县的杨频是新中国培养起来的优秀
知识分子。1952 年他考入了北京 4 中。解放初期,生活是艰苦的。一个 班的住校生住在一个大教室里,平时的吃饭主食主要是小米干饭和窝窝 头,很多同学十年四季穿着打补丁的衣服,杨频也是其中的一个。当时 学校的风气是不讲究穿戴,学生们敬佩的是奋发向上、学行兼优的同学。 北京 4 中当时实行课前 10 分钟老师提问,并当场记录成绩的制度,这使 得杨频和他的同学们养成了课后复习、不拖作业和课前预习的良好习
惯。
杨频在北京 4 中就读时爱好文学,参加了当时学校的文学组,还在
《北京日报》、《天津日报》上发表过作品,并有幸聆听了不少知名作 家如萧三、艾青、马烽、杨朔、刘绍棠等到学校所做的报告。然而,对 他影响最大的莫过于对老舍先生的拜访。那时已是临近高中毕业,他们 文学组的几位同学相约在一个星期天到北京骑河楼老舍先生的住处做 客。老舍先生热情地接待了他们,同他们谈梅兰芳的京剧艺术成就,谈 齐白石老人国画上的造诣和刨新,而当他们提出不知该怎样选择报考大 学的志愿时,老舍先生非常坦率地讲:“我们家没有艺术空气,我们的 孩子都让他们学科学,现在新中国建设需要大批工程师、科学家??”。 这话对杨频产生了深刻的影响,使他由准备报考文科转而改为报考理 科,当年即 1955 年便考入了北京大学化学系就读。
  1955—1960 年,在北京大学就读本科生期间,他刻苦攻读专业知识, 取得了优异的学习成绩,从而继续留在北京大学读研究生至 1961 年。在 大学期间,他不仅注重自然科学知识的学习,还广泛涉猎文学、哲学、 历史等诸多学科。他那时还是北大学生会文化部副部长,曾领导一个五 人文创作小组,写出了四幕七场的《时代的芳香》剧本,并发表在当时 有影响的刊物《剧本》上,后来还出了单行本。杨频在大学时代知识的 进一步拓宽和加深,抽象思维训练和形象思维训练并举,对他后来在科 学领域的创造发现起了重要的作用。
  1961 年,他被组织分配来到了山西大学化学系,从此开始走上了事 业的征途。他一方面开展教学工作,另一方面结合教学从事科研工作, 几十年如一日,孜孜不倦,刻意进取。即便是在科研条件十分不利的十 年“文革”动乱期间,他也坚信科学知识是人类智慧的结晶,在闭目塞 听的条件下搞科研,并自学了德语和日语。他在 1974 年至 1977 年发表 的多篇科学论文当时就受到了我国著名化学家卢嘉锡、唐敖庆、徐光宪 等人的称赞和指导。
  “文革”结束后的 1978 年他被破格晋升为副教授,1981 年晋升为教 授,1982 年招收第一届硕士研究生,1990 年被批准为博士生导 1983 年
  
他主持创建了我国第一个分子科学研究所——山西大学分子科学研究 所,并任所长至今。在杨频教授的直接领导下,分子科学研究所十多年 来取得了丰硕成果,出版学术著作 10 部,发表学术论文 300 余篇,获得 国家、省、部级科研和教学成果奖 30 余项。1998—1990 年杨频教授曾出 任山西大学副校长。1993 年至今任山西大学学位委员会主席。他还历任 第五届、第六届全国人大代表,山西省政协委员兼教育工作委员会副主 任。他是中国化学会第 21、22 届理事,山西省化学会副理事长,《分子 科学学报》、《化学通报》、《无机化学学报》编委。
  杨频教授积极参与国内外各种学术活动,1987 年任“第 25 届国际配 位化学会会议”学术报告主席;1988 年任“全国首届配位场理论及其应 用学术讨论会”领导组组长;1990 年和 1992 年两次任“国际应用生物无 机学术讨论会”组委成员和学术报告主席;1994 年参与组织“全国生物 无机化学前沿讨论会”。
80 年代以来,杨频教授出访了许多国家,进行学术交流与讲学。1983
—1985 年;他应邀访问了美国南卡大学、哈佛大学、麻省理工学院等 5 所高校;1985 年还应邀访问了日本京都大学和分子科学研究所;1988 年 应邀赴香港、英国、德国和法国 5 所大学进行学术访问与讲学;1990—
1992 年两次应邀赴英国撒赛克斯大学进行定点合作研究,并顺访了比利 时和荷兰几所大学;1993—1994 年赴新西兰奥克兰大学和澳大利亚西澳 大学进行定点合作研究和讲学,并顺访了悉尼大学、墨尔本大学等 5 所 大学,做学术交流和讲学。
二、致力培养年轻学子
  杨频从 1961 年至今,一直在山西大学化学系任教,先后给 10 届本 科生和 11 届研究生主讲基础和专业课程 9 门,包括物质结构、结晶化学、 物理化学、量子化学、配位场理论等。这些课程大都理论性强、抽象程 度高,与化学前沿十分接近,常常使用较多的数学手段。这些特点使化 学专业的学生学习起来相比其它课程感到抽象、生疏,理解困难,不易 接受。杨频教授一方面有着深厚的化学理论和数学、物理等学科的知识 功底,另一方面又善于把抽象的化学概念和理论深入浅出地传授给学 生,因此,他在这些课程的教学上表现得游刃有余,教学效果荻得师生 们的一致好评。
  他从指导本科生的毕业论文开始,到带硕士生、博士生,一贯都精 益求精,严格要求。他先后培养硕士研究生 50 名,博士研究生 8 名。他 的学生有的考取了国内外著名大学的博士生,有的成为高校和科研部门 的学术骨干,有的已破格晋升为副教授、教授,并指导研究生工作。在 他的精心指导下,学生们取得了一大批令人瞩目的成就。因此,杨频教
授 1989 年获山西省优秀教学成果一等奖,1993 年获全国优秀教学成果二 等奖,1990 年被南京大学聘为兼职教授和兼职博士生导师。

三、科学研究硕果累累 杨频教授多年来一直从事结构无机和生物无机化学等方面的研究, 出版专著 5 部,译著 1 部,在国际和国家级期刊发表学术论文 150 余篇,
获国家、省、部级科研成果奖 13 项。 杨频教授曾在一篇论文中谈到:“纵观人类对物质结构的认识史可
以看到,人们常常是通过观察、思索和建立模型的方法发展物质结构理 论,揭示隐藏在自然深处的奥秘,说明形形色色的自然现象”。他正是 顺着这条思路开始他的科研工作的。早在 1974 年 12 月他的一篇关于“物 质结构与性能关系”的报告被列为全国晶体会议上 3 项有创造性的理论 成果之一。1978 年他的“化学键理论和材料设计”课题荻全国科学大会 重大科研成果奖和重大贡献的先进工作者奖。
  在结构无机方面,杨频教授的主要科学贡献包括:(1)从 1977 年正 式提出,此后一直不断加以发展和完善的“双原子三中心键合模型”和 “双层点电荷配位场模型”。本成果使 50 年前就已提出的 Hellmann- Feynman 定理和“力”的概念第一次广泛用于含重金属化合物的物性规律 研究,为此建立起自己的表征方法和抽象模式。1992 年出版的 62 万字的 专著《化学键理论在配合物中的应用》标志着形成了他自己有特色的理 论体系和广泛应用的有效性。这一成果受到英国皇家学会会员 Murrell 教授的高度评价,先后获山西省科技进步一等奖、二等奖和国家教委科 技进步三等奖。(2)在双原子三中心健舍模型的基础上,建立起 10 余种 具有创造性的物性的计算方法和规律,发展了预示材料性质的唯象理 论。如他提出的热力学性质计算方法优于前苏联权威卡拉别杨茨的“比 较计算法”;他首次建立起完整的原子、离子抗磁化率新系统和不同键 型化合物抗磁化率的统一计算法,填补了该领域的空白。他的这些成果 汇总在专著《性能—结构—化学键》和《分子中的电荷分布和物性规律》 两本书中,其中第一本专著曾获 1992 年全国学术专著优秀奖。
  在生物无机方面,杨频教授授的主要贡献包括:(1)在我国最早开展 了将“离子探针”和“分子力学”方法用于生物、药物分子构效关系的 研究上,并首次导出了用荧光探针研究含几个键合部位的生物大分子与 配体结合的新的理论方程,充实了荧火探针理论,迸行了广泛的应用研 究。为此,国家自然科学基金委员会资助出版了专著《离子探针方法导 论》,其它成果收入《生物无机化学导论》一书中。(2)在开展多类金属 抗癌剂的合成和构效关系研究的基础上,提出了“两极互补理论”,使
20 多年来除顺铂外金属抗癌剂的合成长期处于盲目性的状态得以改变, 进而设计并合成了数十种新的金属抗癌剂,并业已证明,大部分都有预 期的活性。
四、注重理论联系实际的应用研究
杨频教授不仅在理论研究方面硕果累累,而且注重联系实际开展科

学研究,这在上面已有论述,事实上,早在 70 年代他就为解决工业生产 中的实际问题进行应用研究。1975 年他对气敏元件的研究,改进了化工 厂和煤矿所用气敏元件的性能,到 80 年代中期,山西电子厂利用这个成 果多年来生产的防爆产品,年产值达 18 万元。1976 年他主持进行了“从 铜阳极泥萃取分离贵金属”的课题研究,解决了电解铜厂从阳极泥湿法 提取金的问题。这一成果 1982 年被长沙冶金研究所引用,并被推广到银 川用于从镍矿中提取金。
  杨频教授 80 年代以来的理论研究也是与实际应用紧密联系在一起 的。如他将“双原子三中心键合模型”理论用于催化剂活性和催化过程
的研究。他从晶型和键型过渡入手,研究了单质和 AB 型、AB2 型等 6 种
晶体的结构—性能关系,得出了明确的区分,为预示半导、超导、磁性、 激光、压电等 10 余种特殊功能材料的性能和开发提供了依据。又如,他 研究了金属离子与β-内酰胺类、抗结核类、抗病毒类等抗菌药物的配位 化学和活性规律,发现了一些特殊结构及一些活性更高的新体系,为降 低药物毒性,开发新药提供了新的思路。
  杨频教授是教学和科研并重,理论与实验并行,基础研究与应用研 究兼顾。他凭着渊博的知识,深厚的功底,使研究工作系统、深入且涉 及面广,甚至在化学史、化学哲学和科学方法论等方面的研究都有所建 树,而他的教学工作也卓有成效,在出成果出人才两个方面都做出了突 出贡献。为此,1985 年他荣获山西省劳动模范称号;1988 年荻“有突出 贡献的国家级专家”称号;1990 年获国家教委和科委颁发的“全国高校 先进科技工作者”称号。杨频教授的名字还先后被收入多种有影响的国 际性传记中。


13.《本草纲目》中的化学


    尚元胜 (安徽芜湖市九中 241000)

  《本草纲目》是明代杰出科学家李时珍(1518—1593)的名著。书中 有关化学方面的记载,对于研究我国化学发展史有重要价值。
  《本草纲目》全书 52 卷,载药 1892 种,其中无机化学药物占 6 卷, 收载无机物达 276 种。
  《本草纲目》(以下简称《纲目》)是在宋代《证类本草》的基础上 编纂而成的。《证类本草》收录的无机物,并不分类。但《纲目》却能
将 276 种无机物独创性地归纳为四大部。即水部(卷五)、火部(卷六)、 土部(卷七)、金石部(卷八—卷十一)。而且,其相邻排列在一起的无机

物,所含的化学元素居然基本上是相同的。例如: 石、砒石、石黄、砒霜等含有砷元素的物质均被列在《纲目》卷十;
赤铜、自然铜、铜矿石、铜青等含有铜元素的物质均被列在《纲目》卷 八。这种分类法,能够产生于 400 多年以前,无疑是十分进步的。
一、《本草纲目》中的化学实验
  我国是世界上最早用含汞物质治病的国家。《纲目》卷九水银粉条 下记有:“水银乃至阴之毒物,因火煅丹砂而出,加以盐、矾炼而为轻 粉,加以硫黄升而为银朱。”这段话将水银(Hg)、轻粉(Hg2Cl2)、银朱(HgS)
等制备所用的化学原料、方法作了极为精辟的概括。所涉及的化学方程 式为:
(1)HgS+OHg+SO2
(2)6Hg+2NaCl+2KAl(SO4)+2O2→3Hg2Cl2+3Na2SO4+Al2O3
(3)Hg+S====HgS
  《纲目》卷十石胆条,时珍总结前人的记载曰:“石胆出蒲州石穴 中??涂于铁上,烧之红者真也。”又云:“铅山有苦泉流为洞,挹水 熬之,则成胆矾,所熬之铁釜内,久亦化为铜也。”这里所说的石胆涂 于铁上,烧之红以及熬胆矾铁釜化为铜的现象,就是铁置换出硫酸铜溶
液里铜的反应。(Fe+CuSO4====FeSO4+Cu)
除此以外,《纲目》还记载了黄铜及铅丹的制法。
  《纲目》卷八赤铜条,时珍曰:“赤铜,以炉甘石炼为黄铜,其色 如金。(校点本《纲目》465 页)。按:炉甘石的主要成分为碳酸锌(ZnCO3), 炉甘石、铜加木炭共炼,则产生黄色的铜锌合金。
  《纲目》卷八铅丹条,时珍曰:“按独孤滔《丹房镜源》载有炒铅 丹法:用铅一斤,土硫黄十两,消石一两。熔铅成汁,下醋点之,滚沸 时,下硫一块、少顷下消少许,沸定再点醋,依前下少许消、黄待为末,
则成丹矣”。文中所言“消石”即硝石 KNO3。国外荷兰人所制铅粉,其
法同此,但比中国晚了 100 多年。(1925 年 Meltor
《ModermInorganicChemistry》,815 页)。
二、《本草纲目》中论及的化学工艺
1.李时珍总结了从植物燃烧后的灰烬中可提取碱。
  《纲目》卷七冬灰条:“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁, 取碱浣衣,发面。”又石碱条,“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋 汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”按:草木灰的主要成分
之一为碳酸钾(K2CO3),用水淋取后,当水被蒸发后,碳酸钾则可析出而
成石碱。
2.李时珍记载了试金的方法
  《纲目》卷八金条,时珍曰:“金有山金、沙金二种。其色七青、 八黄、九紫、十赤,以赤色为足色。和银者性柔,试石则色青;和铜者
  
性硬,试石则有声。”(校点本《纲目》460 页)。按:根据李时珍记载的 此种方法,把欲试的金子,在试金石上一划,便可估计出金的品位。
3.李时珍转录了利用太阳能的原理
  《纲目》卷六艾火条,时珍曰:“火镜也。以铜铸成,其面凹,摩 热向日,以艾承之,则得火。”(校点本《纲目》420 页)。按:此即利用 凹透镜将日光聚于一点而产生高温,它是今日利用太阳能的基本原理。
三、《本草纲目》对某些化学现象的记载和总结
1.对“鬼火”现象的总结
  《纲目》卷六阳火阴火条:“野外之鬼磷,其火色青,其状如炬, 或聚或散,俗称鬼火,实乃诸血之磷光也。”(校点本《纲目》416 页)。 按:人或动物死亡后,其身体中含有的磷在某些细菌的作用下,变成磷
的氢化物(P2H6),它像白磷一样能在空气中自燃,发出蓝绿色的火光,俗
称鬼火。当然,在当时的历史条件下,李时珍还不可能知道“磷火”实 质上是 P2H6 的燃烧。
2.对汞溶解金属的记载
《纲目》卷八银屑条,时珍曰:“银用水银煎消,制银成泥入药。”
3.对汞化物毒性的记载与总结
  《纲目》卷九水银粉条,时珍曰:“水银粉善劫痰涎,涎从齿龈而 出,服之过剂,毒入筋络筋骨,莫之能出,变为筋挛骨痛,遂成废痼, 其害无究。”又丹砂条,时珍曰:“本经以丹砂为无毒,故多炼治服食, 鲜有不为药患者,当以为戒。”按:丹砂(HgS)既难溶于水,也难溶于稀 盐酸,生服本来是无毒的。但经过炼治后,HgS 即可转化为 HgO,服入胃
中后,在胃酸的作用下又转化为 HgCl2,而可溶性的二价汞盐却是很毒
的,如 HgCl2 口服 0.1—0.5 克即可致人死亡。故李时珍强调指出,丹
砂只宜生服,不能炼服。
4.对砷化物毒性的记载与总结
  《纲目》卷十砒石条,时珍曰:“砒石,生者名砒黄,练者名砒霜, 砒霜毒尢烈,鼠雀食少许即死,描犬食鼠雀亦殆。”按:“砒黄”是不 纯的砒石(主要成分是 AS2O3)。
  《纲目》卷十砒石条发明下,时珍曰:“凡头疮及诸疮见血者,不 可用,此其毒入经,必杀人。”
  余家父在幼年时目睹村上来一过路郎中,出售砒石一小包,谓能治 瘌痢头(即秃疮)。其法将砒石塞入鲫鱼肚内,黄泥包起,炭火烧焦,去 泥,研为极细末,再将瘌痢头头发及白屑剃掉,然后用麻油调细末搽之。 某位家长依言而行,待其两子(一个 8 岁,一个 10 岁)剃头后,其头上瘌 痢破处皆出血,下午搽之,至黄昏时而死。观李时珍所说,绝非虚言。


14.著名化学家唐敖庆



唐敖庆 1915 年生于江苏宜兴县。1940 年毕业于西南联合大学。1946
年赴美,在哥伦比亚大学化学研究院做研究生,1949 年获博士学位。1950 年回国,历任北京大学副教授、教授、吉林大学教授、校长、名誉校长 兼理论化学研究所所长,国家自然科学基金委员会主任。1955 年受聘为 中国科学院数理化学部委员;1981 年当选为中国科学院主席团成员并被 评选为国际量子分子科学科学院院士。1986 年当选为中国科学技术协会 副主席。先后任中国化学会理事长、中国高教学会副会长等。
  唐敖庆在中国建立了理论化学学科,形成了具有自己特色享誉国际 的中国理论化学学派。他连续四次获得国家自然科学奖,今年又获 1994 年度陈嘉庚奖。
  唐敖庆专长物理化学和高分子物理化学,特别是量子化学。有关分 子内旋转、高分子化学反应统计理论、配位场理论、分子轨道图形理论 及分子轨道对称守恒原理等研究成果,均分别受到国家奖励。其中,他 与其研究集体关于“配位场理论”的研究,获 1982 年国家自然科学一等 奖;他提出的《分子内旋转的阻碍势函数问题》论文,获 1956 年中国科 学院自然科学三等奖。《分子轨道图形方法与应用》和《高分子固化理 论》分别获 1986 年国家教委科技进步二等奖。70 年代他提出的局部对称 性概念和计算公式,扩大了分子轨道对称守恒原理的应用范围;与江元 生等人合作,发展和丰富了量子化学中的分子轨道图形理论。这些研究 成果受到国内外学者的广泛重视。


15.戴安邦


陈荣三 戴寰错误!未定义书签。


(江苏南京大学化学系 210093)


  戴安邦 1901 年 4 月 30 日生于江苏丹徒。无机化学、配位化学、胶 体化学。
戴安邦出生于农民家庭。童年时随家人务农。1906—1911 年读私塾。
1912 年入镇江润州中学。1919 年 9 月考入南京金陵大学农科。翌年下学 期去南京成美中学兼课,半工半读。两年预科毕业,改学化学。1924 年
6 月大学毕业,获理学士学位,以全优成绩荣获金钥匙奖,并被选为中国 斐陶荣誉学会会员。同年留校,任化学助教。1926 年晋升讲师。
  1928 年,戴安邦获中国医学奖学金赴美国哥伦比亚大学化学系深 造。由于成绩优秀、次年即获硕士学位,并被选为美国荣誉化学学会会 员,荣获金钥匙奖。他还被选为美国荣誉科学学会会员,再度荣获金钥
  
匙奖。在该校继续攻读博士学位时,导师 A.W.托马斯(Thomas)教授是 胶体化学家。他指导戴安邦用配位化学观点进行氧化铝水溶胶的研究, 戴安邦充分利用其扎实的化学功底和精湛的实验技术,使论文工作很快 有了刨造性的结果,受到导师的称赞。1931 年 6 月戴安邦获博士学位, 博士论文“氧化铝水溶胶的本性”[4]在《美国化学会会志》 (J.Am.Chem.Soc.)上发表,受到学术界的瞩目。托马斯所著的《胶 体化学》(ColloidChemistry,1934)和 J.C.贝勒(Bailar)主编的《配 位化合物化学》(Thechemistryofthecoordinationcompound,1956),都 直接引用了这篇博士论文的研究结果。
  1931 年 9 月戴安邦回国,任金陵大学副教授。1933 年任教授。在教 学工作之余,他作为发起人之一,全力投入创立化学会和出版化学刊物 的筹备工作。1932 年 8 月中国化学会在南京成立,1934 年 1 月,中国化 学会《化学》杂志(《化学通报》前身)创刊,他任总编缉兼总经理,主 持此刊工作达 17 年。
  从 1933 年起,金陵大学理学院举办理科教师暑期讲习班,年年他都 在讲习班讲授化学教学法。1936 年应福建省之邀,曾到该省暑期教师讲 习班讲过课。
  1937 年 11 月,日本侵化战火蔓延江南,戴安邦随校西迁成都。当时 各学校仪器、药品奇缺,实验教学难以维持。1940 年初,他为四川省教 育厅创办了四川省科学仪器制造所,并兼任该所副所长,负责生产中学 化学、物理和生物教学所需的仪器、药品、模型和标本,使学校的实验 教学得以进行,他还结合当时的实际条件编写了实验教程。
  1947 年 8 月,戴安邦作为访问学者,赴美国伊利诺大学分析化学系, 主要研究无机沉淀的晶化作用。他应用 x 射线衍射法进行晶体结构的测 定,阐明了磷酸铬的多晶现象。该系主任 G.L.克拉克(Clark)教授对他 十分常识,曾挽留他继续工作,他婉言谢绝,按期回国。
  新中国成立后,戴安邦继续在金陵大学以及院系调整后的南京大学 任教。他先后任校工会主席,江林省科协副主席,金陵大学理学院院长 和化学系主任,南京大学化学系主任,南京大学配位化学研究所所长,
《高等学校化学学报》副主编,《无机化学学报》主编,中国化学会常 务理事,高等学校理科化学教材编审委员会副主任兼无机化学组组长, 江苏省化学化工学会理事长。他是第三届全国人大代表,第五,六届全 国政协委员,中国民主同盟中央委员。由于他对我国化学事业的卓越贡 献和学术成就,1978 年荣获江苏省劳动英雄称号。同年 12 月被聘为国家 科学技术委员会化学组组员。1980 年当选为中国科学院学部委员。1981 年被聘为国务院学位委员会理学学科评改组成员。
重视实验教学和教学法研究
戴安邦讲课的特点是内容丰富,重点突出;语言生动,深入浅出;

条理分明,生动活泼。学生和教师都反映听他的课是一种享受,不仅学 到了知识,还学到了获取知识的方法。他的一位在美国从事造纸工业的 学生在给他的信中这样写道:“每当回忆自己的青年时代,都会想起 1937 年您教授无机化学课的情景。您只带一支粉笔,在黑板上写一个化学方 程式,然后提问题让我们思考,启发大家自由讨论,??,这使我们终 生受益”。
  戴安邦一贯重视实验教学。他认为化学是一门实验科学,化学的感 性知识主要靠化学实验提供,通过实验课能使学生学到各种操作技能, 由实验结果可以得出结论,解决问题,这是实施全面化学教育的一种最 有效的教育形式。为此,他把近年获得的国家自然科学奖的奖金、稿酬 等作为奖励基金,于 1983 年设立了“学生实验优秀奖”,每年表彰应届 化学系本科毕业生中实验成绩优秀者,1989 年他又设立了“化学实验教 学先进奖”,用于奖励化学实验教学先进的教师、从事化学实验教学管 理的科技人员及管理人员。到 1996 年为止,历年来获奖的学生和教师共
109 人。 戴安邦不仅在教学上有突出成就,他在教学理论研究方面也做出了
重要贡献。他在年逾八旬时,仍壮心不已,孜孜不倦地写出一些有关教 学方法的文章,供后人效法和借鉴。1985 年他针对国内高等学校化学教 学存在的缺点,发表了“基础化学教学启发式八则”一文,提出教师讲、 学生听的注入式教学法应予废止,应倡导启发式教学。至于如何采用启 发式教学?他归纳为八条:引导学生有学习要求;诱导和启发学生始终 专心;以学生为学习主体;使教学符合认识规律举一反三;学思结合; 重视实验教学;重视教学的思想性;发挥教师的主导作用。他以两句名 言说明了启发式教学的重要性,即“授人以鱼,不如教人以渔”;“孬 教师给人奉送真理,好教师教人发现真理。”他这篇论文的意义不仅是 提倡启发式教学,更深一层的内涵是教师在掌握专业知识的同时,尚需 掌握教学规律,并按此规律进行教学,才能提高教学质量,取得较好的 教学效果。
  早在 1934 年,他就在《科学教育》杂志上提出:“科学教学不单只 传知识,而要进行全面的教学,包括人的科学思想和品德的培养。”这 反映了他早期的教书育人思想。经过数十年的教学实践,他总结成“全 面的化学教育和实验室教学”一文,指出只传授化学知识和技术的化学 教育是片面的,全面的化学教学要求既传授化学知识和技木,更训练科 学方法和思维,还培养科学精神和品德。学生在化学实验室中是学习的 主体,在教师指导下进行实验,可圳练由实验解决化学问题的能力,使 各项智力因素皆得以发展,故化学实验是实施全面化学教育的一种最有 效的教学形式。
戴安邦在 70 年的教学生涯中,一贯重视教学法研究,上述两文发表
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