中国化学发展史

1浅谈中国化学发展史武瞳兰州城市学院甘肃兰州730070摘要：化学的发展，对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关，了解化学的发展史，有助于我们更好的利用化学。化学的历史渊源非常古老，可以说自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。关键词：萌芽炼丹燃素定量化学化学史化学家侯德榜张青莲侯氏制碱法化学史大致分为以下几个时期：（一）化学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。（二）炼丹和医药化学时期：约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，虽然他们都以失败告终，但在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。（三）燃素化学时期：从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这2一时期，不仅从科学实践上，还是从思想上为近代化学的发展做了准备。（四）定量化学时期：从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。这一时期，建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。（五）科学相互渗透时期：基本上从20世纪初开始，是现代化学时期。20世纪初，物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未解决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。诚然，科学的发展是没有止境的，因而化学的发展也决不会停滞不前。中国化学史上的“世界第一”1.公元前100年中国发明了造纸术。公元105年东汉蔡伦总结并推广了造纸技术，而欧洲人还在用羊皮抄书呢！2.公元700～800年唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中记载了黑火药的三组分（硝酸钾、硫磺和木炭）。火药于13世纪传入阿拉伯，14世纪才传入欧洲。3.公元前200～后400年中国炼丹术兴起。魏伯阳的《周易参同契》和葛洪的《抱朴子》记录了汞、铅、金、硫等元素和数十种药物的性状与配制。公元750年中国炼丹术传入阿拉伯。4.公元800年唐朝茅华是世界上第一位发现氧气的人。他比英国的普利斯特里（1774年）和瑞典的舍勒（1773年）约早1000年。5.我国是“纤维之王”──蚕丝的故乡。公元前2000年中国己经养蚕。公元200年养蚕技术传入日本。6.公元前600年中国已掌握冶铁技术，比欧洲早1900多年。公元前200年，中国炼出了球墨铸铁，比英、美领先2000年。7.1000多年前中国就能炼锌，早于欧洲400年。8.公元前2000年中国已会熔铸红铜。公元前1700年中国已开始冶铸青铜。公元900多年我国的胆水浸铜法是世界上最早的湿法冶金技术（置换法）。9.1700多年前，中国已能炼铅及铜铅合金。10.公元前800～公元前600年中国已制造陶器。公元200年中国比较成熟地掌握了制瓷技术。11.3000多年前，我国已利用天然染料染色。我国是世界上最早发现漆料和制作漆器的国家，约有7000年3历史。12.公元前4000～公元前3000年中国已会酿造酒。公元前1000年我国已掌握制酒技术，比欧洲的“淀粉发酵法”制造酒精早2000多年。13.3000多年前，我们祖先发现石油。古书载“泽中有火”即指地下流出石油溢到水面而燃烧。宋朝沈括所著《梦溪笔谈》第一次记载石油的用途，并预言：“此物必大行于世”。14.世界上最早开发和利用天然气的是中国的四川省邛崃和陕西省鸿门两地。15.我国祖先很早便开始使用木炭和石炭（又叫黑炭，即煤），而欧洲人16世纪才开始利用煤。16.1939年，中国化工专家侯德榜提出“联合制碱法”，1939年侯德榜完成了世界上第一部纯碱工业专著《制碱》。17.1965年，我国在世界上第一个用人工的方法合成活性蛋白质──结晶牛胰岛素。(由于署名原因，诺贝尔化学奖与国人擦肩而过)18.七十年代，中国独创无氰电镀新工艺取代有毒的氰法电镀，是世界电镀史上的创举。19.1977年我国在山东发现了迄今为止的世界上最大的金刚石──常林钻石。20.全世界海盐产量5000万吨，其中我国生产1300多万吨，居世界第一。早在3000多年前，我国就采用海水煮盐了，是世界上制盐最早的国家。21.世界上已知的140多种有用矿，我国都有。是世界上冶炼矿产最早的国家。我国最早的化学研究机构在20世纪初，我国所需要的纯碱全靠进口,为改变这一状况，我国著名的爱国实业家范旭东（1884－1945）先生，在兴办精盐公司的基础上，于1917年在塘沽创办了永利制碱公司。范旭东以以久大精盐公司化验室为基础，决定成立一个名为“黄海”的化学工业研究社。1922年8月，黄海化学工业研究社方面塘沽正式成立。被称为“西圣”的孙颖川博士毅然辞去英办开滦矿务局总化验师的高职，来到“黄海”任社长，张子丰先生任副社长。后来，留美归来的张克思、卞伯年、卞松年、区嘉伟、江道江等博士，留法归来的徐应达博士，留德归来的聂汤谷、肖乃镇博士，以及国内的大学毕业生方心芳、金培松等助理研究员，也先后来到“黄海”。著名的侯德榜博士当时也在“黄海”。经过7年的艰苦努力，终于生产出第一批“永利纯碱”,在美国费城举办的万国博览会上，该产品获得金质奖章。1932年，“黄海”接受了中华教育资金董事会的资助，决定用海州磷肥石矿作磷肥试验，为硫酸铵的生产奠定了基础。1933年，集中了中国炼丹的有关文章和文献，准确探索古代中国化学的渊源。这时的“黄海”正处于黄金时代，拥有博士10人，留学生、大学生60多人，不但开展广泛的研究工作，而且还代为海关检查食品。1937年日寇入侵，“黄海”被迫迁至四川五通桥。由于五通桥没有海盐，制碱遇到困难。在这关键的时候，侯德榜博士挺身而出。经过500多次实验，历时一年多，震惊世界的侯氏制碱法诞生了，“黄海”又东山再4起。1944年7月，范旭东继“黄海”之后,又在研究社里创立了“海洋化工研究所”。1952年，中国科学院接收了黄海化学研究社，改名为中国科学院工业化学研究所。从此“黄海”的作用越来越大，“黄海”的学者、科学家、技术人员，成了新中国化学工业的栋粱。中国杰出化学家：张青莲：1908年生，江苏常熟人。1930年毕业于上海光华大学，1936年获德国柏林大学博士学位，并进入瑞典斯德哥尔摩物理化学研究所当访问学者。回国后曾任西南联大教授、清华大学教授、北京大学化学系主任。现任北大化学系教授、博士生导师、中国科学院化学部副主任。他长期从事无机化学的教学和研究工作，对同位素化学造诣尤深，是我国稳定同位素化学研究工作的奠基人和开拓者，亦是最早对重水物理化学常数和状态图进行研究的学者之一，所测定的重水密度值是最佳值之一，被国际承认和引用。我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定做出了卓越贡献。他于1983年当选为国际原子量委员会委员。他主持测定了铟In、铱Ir、锑Sb、铕Eu、铈Ce、铒Er、锗Ge、锌Zn几种元素的相对原子质量新值，为国际原子量委员会采用为国际新标准。侯德榜：名启荣，号致本，１８９０年８月９日生于福建省闽侯县一个普通农家。自幼半耕半读，勤奋好学，有“挂车攻读”美名。１９０３—１９０６年，得姑妈资助在福州英华书院学习。他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人，耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息，使之产生了强烈的爱国心。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威。１９０７—１９１０年，就读于上海闽皖铁路学院。毕业后，在英资津浦铁路当实习生。这期间，侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫，立志要掌握科学技术，用科学和工业来拯救苦难的中国。１９１１年，侯德榜考入北平清华留美预备学堂，以１０门功课１０００分的优异成绩誉满清华园，１９１３年被保送人美国麻省理工学院化工科学习。１９１７年毕业，获学士学位，再入普拉特专科学院学习制革，次年获制革化学师文凭。１９１８年又人哥伦比亚大学研究院研究制革，１９１９年获硕士学位，１９２１年获博士学位。由于学习成绩优异，侯德榜被接纳为美国ＳｉｇｍａＸｉ科学会会员和美国ＰｈｉＬａｍｂｄａＵｐｓｉｌｏｎ化学会会员。侯德榜的博士论文《铁盐鞣革》，围绕铁盐的特性以大量数据深入论述了铁盐鞣制品易出现不耐温、粗糙、粒面发脆、5易腐、易吸潮和起盐斑等缺点的主要原因和对策，很有创见。《美国制革化学师协会会刊》特予连载，全文发表，成为制革界至今广为引用的经典文献之一。１９２１年，侯德榜接受永利制碱公司总经理范旭东的邀聘，离美回国，承担起续建碱厂的技术重任。在制碱技术和市场被外国公司严密垄断下，侯德榜带领广大职工长期艰苦努力，解决了一系列技术难题，于１９２６年取得成功，正常生产出优质纯碱。在总结亲身实践的基础上，侯德榜用英文撰写了《纯碱制造》（Ｍａｎｕ－ｆａｃｔｕｒｅｏｆＳｏｄａ）一书，１９３３年在纽约出版，在学术界和工业界产生了深远影响。１９３４年，永利公司为了“再展化工一翼”和生产化肥，决定建设兼产合成氨、硝酸、硫酸、硫酸铵的南京铔厂，任命侯德榜为厂长兼技师长（即总工程师），全面负责筹建。侯德榜深知筹建这个联合企业的复杂性，且生产中涉及高温高压、易燃易爆、强腐蚀、催化反应等高难度技术，是当时化工高新技术之最；而国内基础薄弱，公司财力有限，工作难度极大。他很耽心“……万一功亏一篑，使国人从此不敢再谈化学工业，则吾等成为中国之罪人矣！”但抱着“只知责任所在，拼命为之而已”的决心，知难而上。他按照“优质、快速、廉价、爱国”的原则，决定从国外引进关键技术，招标委托部分重要的设计，选购设备，选聘外国专家……结果，仅用３０个月，就于１９３７年１月建成了这座重化工联合企业，一次试车成功，正常投产，技术上达到了当时的国际水平。它给以后引进技术多快好省地建设工厂提供了好经验。这个厂，连同永利碱厂一起，奠定