“三酸“之中盐酸的发现和制备较硫酸和硝酸为晚。虽然早在炼金时代就已发现了氯化氢气体,但这种无色有强烈刺激性的气体并未引起人们的重视。直到
15世纪才开始出现有“盐酸”这一名词。
1648年德国药剂师J·R格劳伯将食盐和矾油(硫酸)放人蒸馏釜中加热制取硫酸钠,并将逸出的刺激性气体用水吸收得到一种酸性溶液(盐酸)。因为食盐来自海水,格劳伯就将盐酸称之为“海盐精”。这是实验室制备盐酸最古老的方法。因原料价廉易得,装置亦较简单,直到今天在化学教学中讲解氯化氢和盐酸时,仍在来用这种制备方法。此外采用盐卤(主要成分是氯化镁)水解制取盐酸的方法也较古老。反应方程式可表示为:
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1807年英国著名化学家戴维在研究电解食盐水时,除得到氢氧化钠溶液外,还得到了纯净的氢气和氯气,从而为氯碱工业的诞生打下了理论和实验基础。
自19世纪始,格劳伯盐(硫酸钠)曾经风行一时,大量用于制硫化碱(硫化钠)和纯碱,在造纸、玻璃和医药方面应用广泛,需求量很大。但制备硫酸钠熔块同时放出的氯化氢气体并末利用,直接排入大气后,造成严重的空气污染。19世纪中叶英国政府只得通过法令,禁止向大气排放高浓度的氯化氢气体,于是生产工厂采用水吸收的方法来处理,得到了大量的酸性溶液-盐酸。
19世纪末,由于大功率直流发电机研制成功,才为工业化发展氯碱工业提供了物质条件。 1890年在德国建成第一个制氯工厂,1893年在美国纽约建成第一个采用隔膜法电解食盐水制取烧碱和氯气的工厂。第一次世界大战前后,世界上氯碱工业发展迅速,才满足了纺织、印染、造纸、人造纤维和生产各类有机、无机化学品和军事化学品对烧碱和氯气的需要,以后随着石油化工的蓬勃兴起,对氯的需求量激增,再次推动了氯碱工业发展并形成规模,为了利用大量的副产品氢气,用合成法生产盐酸也就顺埋成章地相应发展起来。
合成法生产盐酸原理简单。氢气在纯净的氯气中燃烧即可得到高浓度的氯化氢气体,经水吸收就生成质地纯正的盐酸。本世纪上半叶合成法逐渐成为世界各国生产盐酸的主要方法。
本世纪20年代,中国著名化学实业家吴蕴初先生在1921年试制味精成功,1922年他和张崇新合资创办上海天厨味精厂,产品畅销国内及东南亚各国,并远销美国。为解决生产味精的必需原料盐酸,吴蕴初在上海建立了我国第一家氯碱厂,这就是1929年他集资创办的天原电化厂。第二年该厂即投产,主要产品为盐酸、烧碱和漂白粉三种,盐酸用合成法生产。
12.第一个发现六价和四价硫。
这些卓越的成就被忽视了近半个世纪。首先认识到洛希米特的重要性的不是别人,正是凯库勒的学生-理查德·昂舒兹(Richard An schutr)。他在19l3年将洛希米特的成果整理后重新发表,在书中专门介绍了洛希米特的简历,并作了许多评述。
洛希米特1821年出生在波西米亚的靠近卡尔什巴(Carlsbad)的一个贫穷的农民家里。在1895年洛希米特的讣告中,他的好友路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)曾这样说,洛希米特极其厌恶农民生活,而他父母认为他除了研究学习之外毫无用处。在村里牧师和老师的支持和鼓励下,他进了高中,最后进入布拉格大学。21岁时他到了这所大学以及技术学院(现称技术大学),开始学习哲学和数学,后来又学了自然科学、物理和化学。
离开大学后,洛希米特先后进入东奥地利、斯泰尼亚(Styria)、波西米亚和摩拉维亚(Moravia)的几个工业部门。生产硝酸钾、草酸及其它产品。这些探索虽然在技术上是成功的,却没给他带来经济上的好处。在18世纪50年
代初,他身无分文地回到维也纳,找到一个当门房的工作,随后在一所中学当教师。
自然科学的理论难题一直深深吸引着洛希米特。今天人们对他记忆忧新的仅是“洛希米特常数(Loschmidt Number)”,这是他1865年计算出的每微升理想气体的分子数。(这个常数现常称作“阿佛加德罗常数(AvOgadro Number)”,或洛希米特/阿佛加德罗常数)
但事实上,早在1861年他就私下出版了可以称作“世纪经典”的专著。这是一本装帧精美的八开本共47页的手册。书名为《地理描述中的有机化学结构公式》(Constitutions-Formeln der organischen Chemie in Geographischer Darstellung)。
在这本书中洛希米特提出了苯的环状结构(I),在书中编号为185.凯库勒1865年认为苯为环状六边形结构(II)。而且洛希米特在书中将苯酞表示成(186),茵香醚(即苯甲醚)表示成(187),甲苯表示为(188),总共121种芳香族化合物的结构,其中绝大多数都是正确的。比较一下现在经常采用的结构(III),可以看出这与洛希米特的表示是何等的相似!
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但没有人意识到洛希米特的伟大。直到后来,昂舒兹在凯库勒那篇1865年在巴黎发表的著名论文中发现凯库勒曾参考了拉齐弥德的研究结果,这引起了昂舒兹的兴趣。为此他继续追踪,试图发现更多的东西。最初他所能找到的是凯库勒的老师和朋友、德国结晶学家赫尔曼·科普(Hermann Kopp)在一篇参考文献中的简短描述。最后,他终于从维也纳的一个旧书古董商那里得到了洛希米特那本小册子的复制本。在1913年所写的评述中,昂舒兹描述了他读到这本小书时的惊奇心情。他立即怀疑凯库勒是否读过这本书。或许凯库勒的确没有读过,但他一定从赫尔曼·科普为李比希年度报告(Liebigs Jahresbericht,1861,1,335)的参考文章中看过。不幸的是,科普不熟悉有机化学,他根本没有意识到他为之写评论的著作具有何等重要的意义.
凯库勒曾参考过洛希米特的成果,这可从他1865年写的法语论文中的一句话看出,这文中他提到洛希米特的名字。
1945年,摩里兹·科思(Moritz Kohn)在昂舒兹写的简历的基础上写了一篇关于洛希米特的文章。并发表在《化学教育》(Journal of Chemical
Education)上 。三年后,胡伯特·马丁(Hubert de Martin)在维也纳大学写了一篇有关的学位论文。
在这篇论文中,他参考了很多原始文件并披露了大量有关洛希米特的个人生活细节,其中许多是昂舒兹没有注意到的。洛希米特60岁时与比他年轻25岁的管家卡洛琳·梅尔(Karoline Mayr)结婚。他们唯一的儿子约瑟夫·卡尔(Josef karl)10岁时因患猩红热而死于1898年-距他父亲之死刚好三年。卡洛琳·洛希米特一直活到1930年,最后死于癌症。
德·马丁博士还在论文的58-64页详细讨论了洛希米特的化学论文,认为这本书之所以默默无闻,是因为它是私下印行的,而且当时也没有让真正理解它的化学家读到。直到50年后昂舒兹读到这本书。因此,尽管洛希米特在物理学界以洛希米特-阿佛加德罗常数而知名,但在化学界却无人知晓。
为了使更多的人了解洛希米特的工作,Aldrlch公司安排重新印行了昂舒兹1913年的论文,包括他对洛希米特工作的评介。因为洛希米特1861年的书不便翻阅且易损坏,昂舒兹也对洛希米特的分子结构作了一些更正。但为了使严谨的化学史学家便于参考,Aldrich公司同时刊行了1861年洛希米特的原著。在那本54页的书中,前47页是368个化学结构,包括121个芳香化合物。其余6页是关于物理、气体动力学这些与化学结构无关的研究。现在我们要问:另什么洛希米特没有被认为是第一个提出苯及其它化合物正确结构的科学家?为什么他的天才未被维也纳的科学家所认识?”
答案应该在洛希米特的个性。他是一个天性羞怯而不抛头露面的人。他从未走出奥-匈帝国,也从不在重要的化学杂志上发表文章,或在重要国际会议上讲演。他那本小书完全是本杰作,但谁又能知道?而凯库勒却是个世界闻名的教授,杰出的演说家和教师,并且还是当时一 本最广为传诵的教科书的作者。
1890年,在纪念“他的”苯环结构25周年纪念仪式上,凯库勒谈到了他那个梦。或许他的确作过这样的梦,但这个梦并非仅仅是一时灵感所致,而一定是在听说了洛希米特著作的基础上才产生的。
昂舒兹在他的评述第99页这样评价洛希米特:“奥地利物理学家约瑟夫·洛希米特……本身是个化学家。”显然,昂舒兹认为洛希米特首先是一个物理学家。洛希米特与约瑟夫·斯蒂芬(Josef Stefan)和路德维希·波尔兹曼是挚友,这一事实也表明他几乎从来就是物理学家和物理化学家。
洛希米特的生活经历的确很不寻常。他独自一人身无分文来到维也纳,开始作过空屋看管人。1866年他成为维也纳大学的一个编外教师,两年后升为副教授。1867年,他被选入皇家科学院,后来维也纳大学授予他哲学博士名誉学位。第二年他创建“化学物理学会”-一个由维也纳的物理学家和化学家组成的学会。1875年他当选为物理化学研究院主席。1877年他成为哲学部主任,1885年入选为该部评议会成员。尽管有这些荣誉,直到1895年他去世,他的所有同时代的科学家们都没有认识到那本1861年的小书实实在在是19世纪有机化学划时代的杰作。
[注]:此文摘自《化学教育》1994年第5期上,文未有详尽的参考文献-编者注
10.第一个在原子符号上使用价的符号。而“价(Valenz)”这一概念七年后(1868年)才由维切毫斯(Wichelhaus)提出;
ll.第一个线型- 分子式标志(LINE FOR MULA NOTATIoNS)(“合理的分子式”);
9.第一本来用原子团符号的教科书;
8.第一批用C= 12,N= 14,0=16表示的正确的分子式;
7.第一个真实展现原子大小和键距(对叁键重叠最大);
6.第一个采用双键和叁键符号(含重叠);
5.第一本用原子,而不是用键线表示分子图像的著作;
4.第一个描述环丙烷,比弗洛德(Freund)早21年;
3.第一个丙烯(vinyl)和其它化合物的表示;
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