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统一元素王国的人——贝采尼乌斯

我们在学习化学知识的时候,不可避免的会接触到各种元素符号,比如我们看到“H2O”都知道这是水。然而以前情况可不是这样。大家知道古代的化学研究和炼金术之间有一定的联系,化学家们习惯用各种符号来代表元素,而且不同的人可能会用不同的符号来指代同一种元素,像这样:

年,瑞典化学大师贝采尼乌斯(JonsJakobBerzelius)提议用元素拉丁文名称的第一个字母代表元素,如果第一个字母相同,就用第二个字母的小写字母附在第一个字母的右下角以示区别。他的建议在德国卡尔斯鲁厄召开的第一次化学家国际会议上被采纳。这项伟大创举,使得化学形成到了一整套独立的符号系统,使得全世界研究化学的人们有了共同的“简洁”的化学语言。

贝采尼乌斯的画像

元素符号系统简化了元素的表达,已为全球学术界所通用

贝采尼乌斯(-)出生于瑞典的一个小乡村,先丧父,继而丧母,老早就成为流浪儿。他异常勤奋,在逆境中自学成才,是瑞典的国宝级化学家。

贝采尼斯最为非凡的工作,是他用了近二十年的时间,在极其简陋的实验室里测定了大约两千种化合物的化合量,并据此在~年的12年里连续发表了三张原子量表,所列元素多达49种。其中大部分原子量已接近现代原子量数值,这在当时的历史条件下是极为难得的。他发明了定量分析滤纸(这种滤纸燃烧后的灰烬重量是一个定值),极大地推动了有机分析的发展。

贝采尼乌斯测得的原子量

年,他发现了元素硒。据说这是一场“意外”。

贝采尼乌斯和好友加恩合伙投资硫酸厂时,这间工厂的卖主向加恩反映一件长久以来很费解的现象:法伦矿区是黄铁矿的重要产地,但每次在使用法伦矿区黄铁矿生产时,铅室总会留下少许粉红色的粉末,他不知道这些粉末是什么,一直怀疑可能是有毒的砷化物,顾虑到安全方面的原因,总是避免使用来自法伦矿区的黄铁矿。

然而,加恩正是来自法伦地区,源自故乡的关切,加恩找到贝采尼乌斯深入探讨了这一现象,他们用公斤法伦矿区产的硫磺尝试,提炼出3克的砖红色物质,经灼烧这种物质呈现出类似于辣根的味道,这和碲化物的味道很相似,因此,加恩初步认为这可能是一种碲化合物。

单质硒的两种同素异形体,分别呈灰色和红色

然而,贝采尼乌斯从未在法伦地区出产的矿物中发现过碲,他怀疑这并不是碲。年早期,贝采尼乌斯在他的斯德哥尔摩实验室中重复展开研究,通过一系列的实验论证,他终于得出肯定的结论:这种红色粉末不是碲化合物,其中含有一种新的元素。在经历繁复的分析和纯化后,他得到了结晶态的新元素。由于这种物质的性质和碲相似,碲元素名称Tellurium的含义为地球,因此贝采尼乌斯参照希腊语月亮Selene之意,将这种新元素命名为Selenium(硒)。

硒我们大家现在都知道了,是人体必备的一种微量元素。缺硒是发生克山病、大骨节病的重要原因。药店里常有补硒的保健品,例如富硒康。许多常见的食物都含有硒,保证均衡多元的膳食结构是避免缺硒的最简单直接的方法。

含硒的食物,包括:鸡蛋、大米等

贝采尼乌斯还创立了“电化二元论”,他认为,物质粒子总是带电的,即使化合以后仍带电荷,物质相互作用的亲和力就是电的吸引力。贝采尼乌斯把物质的电性变化和化学变化有机地联系起来,这是对化学过程认识的一个重要的思想发展。除此之外,他还首次提出“有机化学”“催化剂”“金属活动顺序表”等概念。

贝采尼乌斯是一位循循善诱的教育家,他曾把一批远道而来的学生“请”到家里来住,免费让学生使用他的私人实验室,毫无保留地把自己的化学知识传授给学生们。学生之一的维勒学成归国之后,师生之间的书信25年间没有一个月中断过,成为化学史上的一段佳话,以下是他的实验室培养出来的化学家们:

维勒

(FriedrichWohler,-)

年发现元素”铝”,年,首次人工合成尿素;

塞夫斯特朗

(NilsGabrielSefstrm,—)

年发现元素钒;

阿尔费德森

(JohanAugustArfwedson,—)

年发现元素“锂”;

莫桑德

(CarlGustafMosander,-)

年发现元素“镧”;

尼尔森

(LarsFredrikNilson,-)

年发现元素“钪”;

克利夫

(PerTheodorCleve,-)

发现元素“钬”“铥”;

……

贝采尼乌斯为化学建构了一整套独立的符号系统。但是,西方的拼音文字和我国的方块字在造字规则上有极大的不同,那么我国化学汉字系统是谁创造的呢?

这里就不能不提到我国近代化学的启蒙者和传播者——徐寿。徐寿先生利用17年时间与英国教师傅兰雅合作编译了《化学鉴原》《化学鉴原续编》《化学鉴原补编》《化学考质》《化学分原》等学术专著。

他在《化学鉴原》中,对金、银、铜、铁、锡、硫、碳、及养气(氧气)、轻气(氢气)、绿气(氯气)、淡气(氮气)等常见的元素,根据其主要性质进行了中文命名。对于其他元素,徐寿巧妙应用了西文第一音节而造新字的原则来命名,例如钠、钾、镍等。徐寿采取这种命名方法,被我国化学界接受,一直推广沿用至今。

徐寿(—),江苏无锡人,清末著名科学家

《化学鉴原》中,元素的中文译名



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