与化学有关的化学史上的中国人

来源:潘敏琪 2023-05-16 17:49

慧正资讯:每个化学人都知道俄罗斯的门捷列夫是“化圣”,但国人忘记中华大地一个伟大的人物,他就是徐寿。

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金木水火土是化学的起源:科学家也许就是当年的道士!

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1、化学的萌芽

始人类从用火之时开始,由野蛮进入文明,同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后,人类开始熟食;逐步学会了制陶、冶炼;以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品,成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上,萌发了古代化学知识。

1.古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类,并企图追溯其本原及其变化规律。

公元前4世纪或更早,中国提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。此说法是朴素的唯物主义自然观,用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说为中国炼丹术的理论基础之一。

2.公元前4世纪,希腊也提出了与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。

这些朴素的元素思想,即为物质结构及其变化理论的萌芽。后来在中国出现了炼丹术,到了公元前2世纪的秦汉时代,炼丹术以颇为盛行,大致在公元7世纪传到阿拉伯国家,与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼丹术,阿拉伯炼金术与中世纪传入欧洲,形成欧洲炼金术,后逐步演进为近代的化学。

3.炼丹术的指导思想是深信物质能转化,试图在炼丹炉中人工合成金银或修炼长生不老之药;他们有目的的将各类物质搭配烧炼,进行实验。

为此涉及了研究物质变化用的各类器皿,如升华器、蒸馏器、研钵等,也创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、洁净、灼烧、熔融、升华、密封等。

4.与此同时,进一步分类研究了各种物质的性质,特别是相互反应的性能,这些都为近代化学的产生奠定了基础,许多器具和方法经过改进后,仍然在今天的化学实验中沿用。

炼丹家在实验过程中发明了火药,发现了若干元素,制成了某些合金,还制出和提纯了许多化合物,这些成果我们至今仍在利用。

2、化学的中兴

1.16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,使炼金术转向生活和实际应用,继而更加注意物质化学变化本身的研究。

在元素的科学概念建立后,通过对燃烧现象的精密实验研究,建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,为化学进一步科学的发展奠定了基础。

2.19世纪初,建立了近代原子论,突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别;近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释,成为说明化学现象的统一理论。分子假说提出了,建立了原子分子学说,为物质结构的研究奠定了基础。

门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。

3、化学的学科分类

化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前,化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后,由于世界经济的高速发展,化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起,化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段,导致这门学科从30年代以来飞跃发展,出现了崭新的面貌,现在把化学内容一般分为:

1.生物化学

2.有机化学

3.高分子化学

4.应用化学和化学工程学

5物理化学

6无机化学等

六大类超过80项,实际包括了七大分支学科。

4、化学史上的中国人

在中华民族5000千年的文明史上,有许多可歌可泣的科学家,他们的发明和发现在世界科学史上都占有重要位置,在世界化学史上我们的炎黄子孙也是成果辉煌,业绩闪烁,给5000年的文明史添光争彩,为此我们感到自豪和骄傲!现将在化学史上有重大发现的我国学者作一摘要介绍。

一、墨翟

墨翟(公元前479-381),先秦时期墨派思想的创始人,著有《墨经》。在该书中说到:“非半不昔斤则不动,说在端,昔斤必半,毋与非半,不可昔斤也。端,是无间也”意思是说物质到一半的时候,就不能斫开它了,物质如果没有可分的条件,那就不能再分了。

墨子的“端”即为物质的最小单位,有现代原子的意义,意味着他对物质非连续性的认识,他的这一认识和古希腊哲学家德漠克利特所提出的原子(不能再分)基本上是同时代的,所以说原子概念的最提出不能抹煞墨子的功劳。

二、刘安

我国西汉时的炼丹家,他著的《淮南万毕术》中记载着“曾青得铁,则化为铜”意思是说铜遇到铁时,就有铜生成,实质就是我们现在所说的铁和可溶性的铜盐发生的置换反应;这一发现要比西方国家早1700多年;在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模,每年炼铜达5x105kg,占当时铜产量的15%~25%,这种炼铜方法在我国最早,是湿法冶金的先驱;

刘安在他的《淮南子》中写到:“老槐生火,久血为磷”这句话实质说的是磷的自燃现象。刘安在西汉时能发现这一现象,说明他对磷有所了解,而德国的布朗特是在1660年从尿中发现磷的,他的发现比刘安晚1000年,那么磷的最早发现者应该是刘安。

三、魏伯阳

我国东汉时期炼丹家,生卒年代不详,会稽上虞(今浙江上虞县)人。撰有《周易参同契》,此书是现存世界上最早的一部炼丹术专著,其中化学知识丰富。记载着“丹鼎”这一化学反应装置,记述了汞易挥发的特性以及汞和硫化合为丹砂(Hgs)、汞和铅汞齐(汞铅合金)等化学知识。

四、葛洪

我国晋代炼丹家、医学家,自号抱朴子,丹阳句容(江苏句容县)人;著有《抱朴子》一书,所含化学知识丰富。他曾谈到:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”这句话所指的化学反应是:

①红色Hgs(丹砂)在空气中加热生成汞:

HgS+O2=Hg+SO2↑

②汞和硫在一起研磨生成黑色 

HgS:Hg+S=HgS

③黑色HgS隔绝空气加热(升华)变成红色晶体HgS 

这一事实说明葛洪对化学反应的可逆性初步有所了解,这一了解在当时化学还处于萌芽时期是很了不起的;

五、蔡伦 

我国东汉和帝时曾任主管制造御用器物的尚方令,宦官;桂阳人(今湖南来阳县人),他总结了西汉以来的造纸经验,改用便宜的材料:树皮、碎布、破鱼网为原料,经过精工细作,造出优质纸,被称为“蔡伦纸”;

后世人们将蔡伦称为造纸技术的发明人;1000多年来,我国的造纸材料大致都是依照蔡伦的办法加以推广的;公元751年,唐军与阿拉伯人打仗,唐军败,士兵被俘,俘虏中有造纸工人,将造纸技术传给阿拉伯,然后相继传给了埃及、摩洛哥、西班牙,直到欧洲。 

六、陶弘景

我国南北朝(公元5世纪末)时期有名的医学家和炼丹家,他著的《本草经集注》就有焰色反应的记载,书中这样写到:“先时有得一种物,其色理与朴消大同小异,月出月出如握不冰,强烧之,紫青烟起,云是真消石也”。朴消指的是硫酸钠,消石指的是硝酸钾(当时“消”和“硝”混用),所以说陶弘景是最早运用焰色反应的人,德国化学家本生是在1854年才发现焰色反应的,比陶弘景的发现晚1000年。

七、马和

我国唐朝的炼丹家,是世界上最早发现氧气的人,马和写的一本书叫做《平龙认》,书中谈到:空气的成分复杂,主要由阳气(N2)和阴气(O2)组成,其中的阳气比阴气多得多。马和还进一步指出:阴气还存在于青石(氧化物)、火硝(硝酸盐)等物质中,如果用火加热它们,阴气就会放出,他认为水中也有大量阴气,不过常难把它取出来。

马和的《平龙认》一直流传清代,后来被德国侵略者乘战乱抢走,我国现无保存。不过,在1807年俄国彼得堡科学院的一次学术讨论会上,德国汉学家朱利斯•克拉普罗兹(klaproth)宣布了一篇论文,文中说他见过《平龙认》的中文手抄本,近代一些国外专著也提到了马和及《平龙认》,如英国梅勒的《无机化学大全》、苏联湿克拉索夫的《普通化学》教程。湿克拉索夫写到:“在8世纪时,中国学者马和的著作中就明确指出了空气组成的复杂性,提出了制备氧气(阴气)的方法,并发展了燃烧的假设,瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里发现氧气是18世纪70年代,比马和的发现要晚1000年。 

八、孙思邈

 我国唐代医学家京兆华原(陕西耀县)人最早记录了黑火药的配方他写的《丹经内伏硫磺法》载于孟要甫的《诸家神品丹法》第五卷中对黑火药的配方就有记载到宋朝时黑火药的生产和应用就很熟练了火药武器就很先进公元1225年-1248年由商人将黑火药传入阿拉伯等国家

九、沈括

北宋仁宗进士,杭州钱塘人,是我国历史上一位卓越的科学家。晚年退居润州(今江苏镇江)梦溪园,写的《梦溪笔谈》一书是世界上科技史上一本重要著作,反映了我国北宋时期自然科学达到的高度,为了纪念他,1979年国际上曾以沈括的名字命了一颗新星。

沈括在《梦溪笔谈》这本书中最早记载了石油的用途,并预言“此物后必大行于世”。我国古代称石油为“石漆”、唐代叫“石脂水”、五代时叫“猛火油”。沈括第一个提出了“石油”这个科学的命名,后来世界各国也基本上采用了“石油”这一名称,沿用至今。

十、宋应星

我国明代著明的科学家,江西奉新人,出身官僚。一生著作很多,在自然科学方面的代表作是《开工天物》,该书发表的初期轰动全欧洲,在日本兴起“开物之学”,就在科学技术突飞猛进的今天,仍有许多学者对《开工天物》很感兴趣。《开工天物》成为世界科学技术的名著;《开工天物》中的化学知识是相当丰富的,像该书中叙述的连续鼓风的活塞木风箱比欧洲早100多年,记述的的冶炼和铜锌技术是世界上首次文献记载,所以说宋应星是锌元素的发现。《开工天物》中有对磷火的记述:“暮夜鬼火游烧,孤野墓坟,直待日黄昏,此火中隙而出。”说明宋应星生前已发现磷的自燃现象,这一发现要比德国的布朗特发现的早,因为布朗特是1669年从尿中发现的,而宋应星已于1661年(历史辞典中)去世。他的《开工天物》在1661年以前早已完成,所以说宋应星发现磷的自燃现象比布朗特发现磷早。

十一、徐寿

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我国清末科学家,江苏无锡人,我国近代化学史上一位重要人物。他一生著作很多,在化学方面主要有《化学鉴原补编》、《化学考质》、《化学求数》(最杰出的贡献,他把门捷列夫的元素周期表翻译成汉语用各种偏旁及谐音)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,此外他于1875年在上海创立了“格致书院”(格致即格物致知,清末时对物理、化学的总称)公开讲演自然科学知识,还进行化学演示实验,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,便叫这“氧气”。

十二、侯德榜

侯德榜(1890-1974),福建闽侯人,早年留学美国。1920年获哥伦比亚大学研究院化学工程博士学位,1921年回国;为我国的制碱工业做出了卓越的贡献,是世界著名的制碱专家。他与范旭东创办了我国第一家民族制碱企业,1925年国产“红三角”牌纯碱在美国费城博览会上荣获金质奖章。他写的《制碱》一书1932年在美国出版,这是世界上第一部有关纯碱工业生产的专著。

1939年侯德榜首先提出联合制碱的连续工程,在世界上被称为“侯氏制碱法”,该法的特点是将制碱厂、合成氨厂、石灰厂联合了起来,降低了成本,提高了利用率,制碱的同时生产化肥(NH4Cl)。这是世界制碱工艺上的重大突破,对制碱和化肥工业做出了杰出贡献。

最新点评分析

对化学及化学工业的独特理解:假如没有化学的话?

1.我们将没有很多著名的艺术大师,例如达芬奇和文艺复兴时代,因为当时化学家们发现和发明了颜料

2.我们将没有今天的航天、飞机、计算机、汽车和电器,因为化学家们发现和发明了高性能的合成材料。

3.我们将没有华美的衣服、美味的食品、优雅的住宅。

4.化学=艺术+幻想+历史+逻辑+美妙,但≠破坏环境。

5.没有化学家会有传世至今远古的陶瓷、字画?甚至引领现代科技的宇航事业?

我们热爱化学:因为,化学也许是人类最美好的科学!

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