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若要问历史上最伟大的物理学家有哪些,足以引发一场华山论剑。化学界的口水战可能不至于那么激烈。光凭一张元素周期表,门捷列夫就可坐拥“门神”地位。

月2月迎来了化学元素周期表的岁生日,也是俄国化学家的岁诞辰。

联合国将年定为“国际化学元素周期表年”,并评价道:“元素周期表是科学史上最卓著的发现之一,刻画出的不仅是化学的本质,也是物理学和生物学的本质。”

门捷列夫于年

元素周期表给世间留下了许多令人津津乐道的传奇,比如门捷列夫将当时所知的63种元素写在卡片上,日夜“玩牌”悟道;比如门捷列夫寤寐思服,终于梦见所有元素一一落在相应的位置,组成一张表格;比如法国化学家德布瓦博德兰在年发现了门捷列夫在周期表中预言的镓元素,只是密度并不符合。门捷列夫去信要求他重新提纯,而后测量果如原先的预言。

门捷列夫的 版元素周期表

不过,“门神”之所以成为“门神”,仅仅玩转化学是不够的。门捷列夫在72年的人生中(年-年),撰写了多篇著作,涵盖化学、物理、地球物理、工业技术、社会经济等多个领域,跨界程度堪比其祖国的疆土。

如果要归纳门捷列夫的成功法门,最恰当的可能是一句中文俗语:“自己动手,丰衣足食”。

在德国留学时,门捷列夫不满足于导师实验室的仪器精度,一介穷学生自掏腰包在家中搭建器材,并设计出了门捷列夫比重瓶等新装备;

从德国“海归”后,门捷列夫穷困潦倒,身兼多份私教,同时在4个月内写成了俄国历史上 部《有机化学》手册,畅销一时;

甚至,门捷列夫之所以归纳出元素周期表,也是因为需要教授并不熟悉的无机化学课程,他决定自己编写一本新的系统性教材,亦即后来的传世名著《化学原理》。

无怪乎“门神”能跨界大杀四方。无论是早年际遇还是国家命运,他一生颇多坎坷,但可谓鞠躬尽瘁,遇山开山,逢水搭桥,行至脑力穷处,坐看大千世界。

能源

在门捷列夫的时代,石油的主要用途仍是照明和民用燃料,尚未上升到“工业血液”的地位。他以富有前瞻性的眼光,参与了俄罗斯近代石油工业的发展。

年,28岁的门捷列夫兼职校对德文版《技术百科全书》的翻译工作,由此萌生出对工业的兴趣。他在次年帮助俄国富翁科科雷夫改进了高加索一家炼油厂的工艺,大大提高产量。

年,包括石油行业在内的俄国经济出现危机。门捷列夫被政府聘为顾问,两度考察巴库的炼油厂,提出了利用重油的新方法。他留下了名言:“石油不是燃料。直接烧石油,就像在厨房炉灶里烧支票一样。”

在门捷列夫的帮助下,俄国建立了 座从重质油大规模炼制润滑油的工厂,不久,石油润滑油开始全方位取代动植物油脂。

去完高加索,他前往美国宾夕法尼亚州考察,详尽调研了 工艺和油税制度,总结成《论北美宾夕法尼亚与高加索的石油工业》一文。

俄国政府采纳了门捷列夫的建议,取消 和石油消费税的建议,建设输油管道,停止从美国进口 。国内石油行业渐渐复苏。

年,门捷列夫三度前往顿涅茨克考察煤矿和工厂,提议出台新的信贷和租赁政策、优惠的运输税、为工厂免税10年。

门捷列夫也在理论上做出了贡献,猜测石油是由铁碳化合物和水在地下深处高压中相互作用形成的,突破了有机物和无机物的界限。

酒精

年,由于编写了百科全书中的《酒精度量学》一章,门捷列夫还被财政部聘为酒精技术委员会的专家,征求精确测量乙醇溶液浓度的新方法和新装置,以改革酒税。他用几次立方蒸馏得到了极纯的乙醇,详尽研究了溶液体积和密度随温度和水乙醇比的变化,提炼出 而复杂的公式作为工业标准。

除了薪水,门捷列夫还有意外的收获。他一直以来都对液体和溶液的基本物化性质很感兴趣。在研究酒精的过程中,他可以从 绘制的图像中读出清晰的化合物组分,即乙醇与水分子的摩尔比。

这后来成了他的博士论文题目:《论酒精和水的化合物》。再加上门捷列夫在死前担任的职位是俄国计量所所长,许多人便附会出了一个广为流传的说法:门捷列夫规定伏特加的“黄金比例”是38度,后来为计税方便而改成40度。

其实,门捷列夫在博士论文中讨论的酒精浓度超过70%,未有一句提及伏特加。他担任计量所所长期间的主要贡献是统一度量衡,引入了国际公制。

贸易

每逢危急存亡之秋,门捷列夫的身影总是十分活跃。俄土战争(-年)后,俄国经济濒临破产。年,一场专门的工业和贸易大会在莫斯科举行,号召商界献计献策。

门捷列夫在会上一人做了7场演讲,涵盖铸铁、石油、燃料、盐、煤、皮革、亚麻、棉花、纸张、羊毛、丝绸、机械化等国民经济核心议题。

年,门捷列夫成为贸易和制造业委员会的成员。他一开始只参与制定硫磺等化学品的关税,但他很快意识到,关税是一个整体性问题。门捷列夫试图在一种框架内安排所有可能的关税,写成了页巨著《用关税解释俄国工业的发展》,提倡贸易保护主义,大受业内好评。这个框架被称为“门捷列夫关税体系”,直接导致了年至年俄国与欧洲的 ,强有力地刺激了俄国国内的工业化进程。

农业、教育、艺术

当然,门捷列夫不仅是敏锐的观察者和高产的写手,他对“副业”往往倾注了诸多实践和心血。

门捷列夫

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