理论教育 门捷列夫:极简趣味化学史

门捷列夫:极简趣味化学史

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:1892年,门捷列夫被任命为“标准度量衡贮存库”的库长。在这个岗位上,门捷列夫度过了他的晚年,直到逝世。门捷列夫是一位辛勤的学者。除此之外,他曾涉猎过许多科学领域,作出他的贡献。门捷列夫的贡献是多方面的。门捷列夫经过测定,发现当酒精占46%、水占54%[18]时,溶液的体积最小。这一理论对建立现代溶液理论作出了很大的贡献。门捷列夫喜爱绘画,这是深受妻子的影响。门捷列夫衣服的式样,常常落后于别人10年以至20年,他毫不在乎。

门捷列夫:极简趣味化学史

门捷列夫到哪儿去了呢?

他如同算盘珠一样被拨来拨去。沙皇政府尽量把他安排在无关紧要的地方,把他闲置起来。

然而,门捷列夫依旧是那样耿直敢言,依旧是那样勤奋工作。

1890年,门捷列夫被调到海军部的海军科学技术实验室,在那里研究起无烟火药来。门捷列夫放下了对化学元素周期律的研究,认认真真试验新炸药。果然,他制成的新炸药,超过了国外水平。然而,没多久,他被迫离开了那里。原因是“海军炮队某些大人物对他的思想不表同情,和他的思想敌对”。

1892年,门捷列夫被任命为“标准度量衡贮存库”的库长。翌年,这个“贮存库”被改为“度量衡检定总局”,门捷列夫随之被任命为局长。在这个岗位上,门捷列夫度过了他的晚年,直到逝世。

人们很难设想,一位发现了化学元素周期律的著名化学家,居然放弃了本行,研究起度量衡来了。

门捷列夫不忘“终生努力”。他只懂得不停地劳动,不知道什么叫享乐。他说过:“劳动吧,在劳动中可以得到安宁,而在其他事务中是找不到的!享乐只是为了自己,它是会消失的;但是为别人而劳动,却会留下永恒愉快的痕迹。”

门捷列夫埋头在度量衡总局的实验室里,着手建立一整套度量衡标准。他改革各种俄制度量衡,推广国际通用的公制。他忙着在各地建立度量衡检验室。

他渐渐地病了,病越来越重,以致双目半盲,但他仍坚持工作,坚持写作。

门捷列夫是一位辛勤的学者。他一生事业的最高峰,在于发现化学元素周期律。除此之外,他曾涉猎过许多科学领域,作出他的贡献。

门捷列夫的贡献是多方面的。

门捷列夫详细地研究过溶液理论。当时,人们都认为,一种物质在水中溶解了,所形成的溶液无非就是这种物质的分子和水分子机械混合物。

门捷列夫却不同意这种观点。他把酒精和水混合,认真测量混合前后的体积。他发现,酒精与水混合所形成的溶液的体积,比原先酒精与水的总体积小!也就是说,酒精与水混合以后,体积缩小了。门捷列夫经过测定,发现当酒精占46%、水占54%[18]时,溶液的体积最小。为此,门捷列夫在1865年发表了博士论文《论酒精和水的化合物》,认为水和酒精不是机械的混合,而是形成了某种化合物。因此,他认为“溶解过程是化学过程”,认为“物质在水中溶解时,发生了一定的化合作用”。这就是门捷列夫创立的“溶解水化理论”。他的这一论文,曾获科学院奖金5000卢布

后来,他又深入研究了283种物质的溶液,进一步丰富了溶液水化理论。这一理论对建立现代溶液理论作出了很大的贡献。

门捷列夫曾研究过流体力学。著名俄罗斯导航专家齐奥科夫斯基在门捷列夫逝世纪念会上说,门捷列夫关于流体阻力的著作,可以作为研究造船航空火箭飞行理论的基础读本。

门捷列夫从小对工农业生产就有很深的感情。他曾这样说过:“我在母亲所经营的并以此来养活她身边孩子的玻璃工厂里长大,从幼年起,就看到了工厂的工作,很清楚地知道工厂是人民的养育者,甚至在西伯利亚辽阔的原野上也是如此;因此我献身于像化学这样既抽象又实际的科学,我从小就对工厂企业非常有兴趣。”

门捷列夫来到一座煤矿,正好遇上煤矿发生大火,死了不少煤矿工人。他深为痛心。煤能在地下燃烧,形成火,这件事也给了他一种启发。于是,门捷列夫提出了著名的“地下煤气化”的设想。

门捷列夫说,今后不必用人下去挖煤,而是叫燃料自动跑上来!燃料怎么会自动跑上来呢?他做了这样极其大胆的设想:往煤矿里通入空气,使煤在地下作不完全燃烧,变为气体燃料——一氧化碳。然后,用管子把这来自地下的气体燃料,输送到用户那里去!

门捷列夫发表了《在顿河河岸上未来的动力》一文,热情洋溢地写道:“料想这样一个时代可能到来——那时地下的煤将不从地下取出,而能使煤就在地下变成可燃气由管子送往远处。”

门捷列夫对农业化学,也曾发生浓厚的兴趣。他建议,在酸性的土壤中用碱性的石灰,可以中和酸性,提高农作物的产量。后来,农业生产的实践证明,他的建议是很正确的。门捷列夫还曾亲自到农村收集骨头,制成骨粉,再用硫酸处理,制成可溶性过磷酸钙。这种磷肥,使庄稼的产量提高了。(www.daowen.com)

门捷列夫曾在巴库油田进行调查,还参观过美国宾夕法尼亚的采油场。他从化学角度思索着石油是怎样形成的,提出一种新的石油起源学说——认为石油最初起源于金属硫化物。这是他独树一帜的石油起源理论。

门捷列夫的兴趣非常广泛。他不光对数学物理气象很有兴趣,也喜欢惊险小说游记诗歌

门捷列夫甚至对绘画也有着浓厚的兴趣。每逢星期三,著名俄罗斯画家列宾等,常到门捷列夫家做客,谈论艺术,谈论绘画。门捷列夫家的墙壁上,除了挂着化学元素周期表之外,还挂着许多名画。

门捷列夫喜爱绘画,这是深受妻子的影响。门捷列夫的妻子安娜·依凡诺芙娜·波波娃,是他侄女的女友。他们于1880年结婚。安娜擅长绘画。正因为这样,他们家的“星期三聚会”,不仅有科学家,也来了许多艺术家。安娜曾回忆道:“这里可以听到一切的艺术新闻。”商店送来艺术出版物给“星期三聚会”审阅。有时艺术界中的创作家把自己的新创作带来展览……

门捷列夫所创造的这种气氛,到处都呈现着高尚的知识趣味,而没有低级的趣味和诽谤,使星期三变得格外有趣而愉快。

门捷列夫曾为画家库莫兹的作品《第聂伯河之夜》,写过一篇评论《在库莫兹的画前面》。

1894年,门捷列夫被推荐为俄国艺术科学院院士。

门捷列夫专心于科学研究工作,而对生活总是从简从朴,非常随便。有一次,沙皇要接见他,门捷列夫立即事先声明,请允许他随便穿什么衣服——平时穿什么,接见时穿什么。门捷列夫衣服的式样,常常落后于别人10年以至20年,他毫不在乎。他说:“我的心思在周期表上,不在衣服上!”

他的头发式样也很随便,一两个月才剪一次。那时,男人们流行戴假发。门捷列夫摇摇头说:“我喜欢我自己的头发!”

门捷列夫喜欢音乐,烟瘾很大,他很喜爱孩子,曾说过:“我生平心爱的一切事情莫过于小孩们在我旁边。”

在门捷列夫时代,铝是很昂贵的东西。因为当时人们是用金属钠来做还原剂制取铝,金属钠比黄金还贵,当然铝的身价就很高了。1889年,英国皇家学院伦敦庆祝门捷列夫的科学成就时,特地给门捷列夫赠送了贵重的礼物。这贵重的礼物是什么呢?一只铝的花瓶和一套铝的高脚酒杯!

门捷列夫很爱他的学生。他说过:“科学的种子为了人民的收获而萌芽的。”他辛勤地播种着,把科学的种子播进学生们的心田。他执教33年,培养了一大批科学人才。他的学生中,有许多人后来成为著名的化学家。

门捷列夫对科学的贡献是巨大的。但是,到了晚年,在某些科学问题上,他也显得有点保守。

比如,当人们发现了放射现象,一种原子分裂后可以变成另一种原子,这意味着一种化学元素可以转化成另一种化学元素。门捷列夫却认为化学元素是不可能转化的。他说:“我们应当不相信我们已知单质的复杂性”,“应当消除任何相信我们所已知的单质的复杂性的痕迹”。他还特别强调:“关于元素不能转化的概念特别重要……是整个世界观的基础。”

当人们发现电子的时候,门捷列夫否认会存在电子。他说:“电子没有多大用处,只会使事情复杂化,丝毫也不能澄清事实。”

然而,放射现象的发现,电子的发现,却进一步加深了人们对化学元素周期律的认识,发展了这一理论。

当年,门捷列夫在创立化学元素周期律的时候,敢于向守旧势力发动猛攻,那是因为他每天都在进行化学研究,都在实践。然而,在他的晚年,由于沙皇政府的迫害,使他不得不离开了化学,埋头在统一度量衡的工作之中。这时,他在某些问题上转变为保守,正是由于他离开了实践。

这,如同他自己曾经说过的那样:“把‘理论’和‘实践’分开,是许多错误思想的根源。”

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