专业blog

桑林志在他的blog上谈到同类blogger的问题。如何寻找与自己同专业的blog对于我来说也确是一个问题。计算机方面当然不愁了。作为一个化学工作者,这一类的blog实在太少。在网上找了许久,也没有找到几个:

  1. Chemical Jobs 是一个英文的介绍化学方面工作的blog,提供一些化学方面的职位信息,以前还真没有见过这种类型的blog
  2. Chemical Network Weblog 是一个英文的介绍化学方面新闻的blog
  3. 流化催化裂化是一个炼油工程师的博客,最近介绍了许多装置开工方面的经验和可能出现的问题
  4. 电 厂 化 学 文 献是介绍电厂化学方面文献的blog

找到的比较好的几个化学方面的blog也就是这么几个,不知道还有没有好的?

当然今年作为国际物理年,让blogger们轰动的是:量子物理blog群,其中也有中国科学家的身影

最近一个非常“专业”的blog群在日本兴起:AV女优们的blog

一个想法,为什么学术性的blog,尤其是理工类(计算机科学除外)blog这么少,恐怕还是知识产权和商业机密的原因吧。

化学和物质的原子论

拉瓦锡的《化学纲要》在公元1789年问世之后,化学科学割断了与古代炼金术所保留的联系,而以近代科学的面目出现了。拉瓦锡强调化学进行定量研究的重要性,并与之相关联地引入了物质不灭原理;这一原理声称在化学的过程中,物质既不丧失,也不多出来,化合物的重量和原料的重量相等。他还恢复了前人的那种见解,即化学原素就是不能用化学方法分解为更简单的东西的那种物质;他说元素是“化学分析所达到的真正终点”,并把自己知道的二十三种可信的元素列为一张表。

原子论作为一种哲学臆测,从德谟克利特的时期起一直就很流行。这个学说在古代后期和中古世纪并不怎样受到欢迎,但在文艺复兴时期又复活了,并且被结合在牛顿的机械宇宙观里。可是在十九世纪以前,原子论并没有被人们怎样积极地加以应用。

化学元素是如何形成的?

塔斯社:Как появились химические элементы?

科学家解释了对于生命出现所必需的化学元素是从哪里来的和如何产生的。按照现代的宇宙演化学说,早期阶段宇宙中充满了氢,氮以及少量的锂,其他更重的生命所需的元素并没有。

但是国际天体物理学小组在超级计算机上进行的大量模拟试验指出,正是在这个阶段这些元素构成了巨大的星系。有证据指出,宇宙大爆炸后经过2亿年,形成了巨大的星系。

燃素说与化学革命

当英国的化学学派在将近十七世纪末衰落下来时,德国的医疗化学学派却复兴起来,产生了燃素学说。医疗化学家们曾经设想化学物质含有三大元素:硫为易燃的元素,汞为流动性和挥发性的元素,盐为固定和不活动的元素。

美因茨大学的一个医学教授约钦姆•贝歇尔(Joachim Becher,公元1635-1682)略微修改了医疗化学的学说,于公元1669年主张固体的泥土物质一般含有三种成分:第一、“石土”,存在于一切固体中的一种固定的土,相当于早期医疗化学家的盐元素;第二、“油土”,存在于一切可燃物体中的一种油性的土,相当于硫元素;第三、“汞土”,一种流动性的土,相当于汞元素。贝歇尔主张一切可以燃烧的物体含有硫质的、油性的“油土”,它在燃烧过程中从它与别的土的结合中逃了出来。

燃烧和锻烧的过程因此牵涉到化合物分解为其组成部分的过程,在最简单的情况下也就是分解为硫质的“油土”和固定的“石土”。在理论上,简单的物体不能发生燃烧,因为含有“油土”和另一种土的物质必然是化合物。德国哈雷大学的医学与化学教授格奥尔格·恩斯特·斯塔尔(Georg Ernst Stahl,公元1660-1734)于公元1703年把贝歇尔的“油土”重新命名为“燃素”,这就是“热的运动”或“火的运动”,也就是“硫质的元素”和“油性的元素”。金属是灰碴与燃素的化合物,加热释放了燃素而剩下灰碴。总的说来,燃素为一切可燃物体的根本要素,油、脂、木、炭及其他燃料含有特别多的燃素。当这些物体燃烧时,燃素便逸出,或则进入大气中,或则进入一个可以与它化合的物质中如灰碴,从而形成金属。

从炼金术到医学化学

帕拉塞尔苏斯(Paracelsus,约公元1493-1541)那时达到了顶点,这个瑞士医生企图把医学和炼金术结合起来成为一种新的医学化学科学或当时称之为的医疗化学。历代炼金术一方面同化学工艺有联系,另一方面又与神秘宗教有联系。因此,在一个宗教动荡的时期,当时也是工艺传统正在逐渐成熟的时候,在炼金术领域里的这种发展,与同时代的哥白尼的革命,新教徒的改革,以及血液循环学说的最初提出同时兴起,这也许是不足为奇的。
帕拉塞尔苏斯是苏黎世一个名叫冯·霍恩海姆医生的儿子,而他自称为帕拉塞尔苏斯,则因为他自认为他比罗马医生塞尔苏斯更加伟大的意思。公元1514年左右,他在南部日耳曼财政家兼炼金士西基斯蒙德·富格尔的矿地和冶金工场工作。然后在瑞士巴塞尔大学学医,在那里后来又教了两年书。他打破了传统,不用学者们的拉丁语而用日耳曼方言讲授;实际上他是第一个在大学里这样做的人,他邀请了巴塞尔的药剂师和理发师兼外科医师的人来听他讲课,使医学职业的工匠们与学者们联合起来。而且,他还用焚烧为一般人们所公认的医学权威盖仑和阿维森纳的书作为他开讲的仪式,正象路德烧掉罗马教皇的训谕一样。帕拉塞尔苏斯敬仰路德是一个“学识渊博”的人物,而路德则对炼金术深感兴趣,因为炼金术使贱金属变为贵金属,是一种死而复活的过程,这里就包含着一个准宗教的概念。
帕拉塞尔苏斯给炼金术下的定义是:把天然的原料转变成对人类有益的成品的科学。它是一个包括所有化学工艺和生物化学工艺的定义。冶炼工把矿物变为金属是一个炼金士,所以厨师和烘面包的人从肉类和麦子里制造出食物来也是炼金士。帕拉塞尔苏斯自己对于从矿物或植物的天然物质里制造药物特别感兴趣,因为根据他的定义,药剂师和医生同样都是炼金士。他采取了炼金士的基本观点,即矿物在地下生长并发展成为更完善的形式,而人在实验室里却能够人工地模仿地下天然发生的东西。他对这种见解的解释是很广泛的,因为他主张一切物质都是活的并且自然地生长,而人能为实现自己的目的而加速或改造这种天然过程。
在医学上,帕拉塞尔苏斯摒弃了人体健康由四种组织体液所决定的观点,提出人体本质上是一个化学系统的学说。这个化学系统由炼金士的两种元素即汞和硫同他自己所增加的第三种元素盐所组成。在早些时候盐就被认为是一种基本的物质,不过在帕拉塞尔苏斯以前还没有普遍地被当作一种基本的化学元素。在帕拉塞尔苏斯看来,疾病可能是由于元素之间的不平衡引起,正象盖仑派医生们认为疾病是由于体液之间的失调所引起的一样。但帕拉塞尔苏斯的学说指出平衡的恢复可以用矿物的药物而不用有机药物。帕拉塞尔苏斯的信徒们,也就是所谓医疗化学家,偶然也发现很好的无机药物,虽然常常根据的是异想天开的理由。例如,他们给贫血的病人服用铁盐,因为铁是同红色行星火星相联系的,而血和铁的战神则又是同火星相联系的。但是,人体为一化学系统这样的总观点,比古老的体液学说终究要有用些。
帕拉塞尔苏斯的学说中另一个有用的因素,是认为疾病的行为具有高度的特殊性,而且每一种疾病都有一种特效的化学治疗法。因此帕拉塞尔苏斯反对旧时的含有许多成分的万灵药而主张服用单一的物质作为药剂。这样一个转变促进了对于专科疾病的研究,并有助于把有益和有害的药物加以区别。只要复合的万灵药还被继续采用,便难于作出这样的区别,因为许多成分中间的任何一个成分都可能是有益的或者有害的。帕拉塞尔苏斯关于疾病的特殊性学说似乎根据这样的见解来的:自然界万物都是自主的活体。他认为上帝起初创造了一种原始的物质,然后许多种子又在它里面生长起来。每个种子在预定的时间内发展为一种特殊实体,然后实体本身死掉而种子则继续活着并开始一个新的生长周期。帕拉塞尔苏斯写道:“上帝创造万物。他从无到有地创造了某种东西。而这种东西便是种子,其用途和功能从一开始就存在于种子之中。”因此,每一实体的发展都是由包含在种子内的一种内在模式和一种力量所形成的。万物的生长都是自发的,不受外界力量的影响,因为“任何东西决不能从不是这个东西的自身中产生出来”。每个种子内促进生长的力量,是一种生命力或灵力,帕拉塞尔苏斯称之为“阿契厄斯”(Archeus)。人体内的‘阿契厄斯’把所摄取食物中的有益东西和无益东西区别开来,并把营养改变为人体组织成分,它仿佛是在人体构造的实验室内的一个缩小的炼金士。不同的“阿契厄斯”以不同的方式改变和安排物质,产生无限多的、形形式式的有生物,各有其自身的特殊个性。“因为上帝一开始就仔细地区分了他所创造的万物,对不同的东西决不赋予相同的形状和结构。”
帕拉塞尔苏斯设想疾病是一种具有特殊性和活力性的力量,就象一个“阿契厄斯”或者一个种子一样。它侵入身体和身体内的“阿契厄斯”作战,或者同专门器官附属的“阿契厄斯”作战,并可以由矿物或植物所提供的特殊的“阿契厄斯”所制服。就这样,帕拉塞尔苏斯的疾病观和传统的疾病观形成了对照;传统观念把疾病说成仅仅是身体的病态,而帕拉塞尔苏斯则几乎把疾病看成是实物本身。帕拉塞尔苏斯于公元1531年发表了他的关于疾病的论点,几年后吉罗拉摩·法拉卡斯托罗(Girolamo Fracastoro,公元1484-1553)于公元1546年提出了一个类似的学说,认为疾病本身是种子一般的实体。法拉卡斯托罗是原子论的信徒,因此在说明某种疾病是接触性或媒介性传染的这样一个久已周知的事实时,他认为有各种疾病的原子或种子存在,它们能够自行繁殖,并通过接触或空气由一个人传染给另一个人。这样,帕拉塞尔苏斯和法拉卡斯托罗在总的方面便预见到后来的疾病细菌学说,不过他们的观点不明确,而且完全没有实验证据的支持。
帕拉塞尔苏斯并没有从原子论吸取什么,因为他的观点和文艺复兴时期恢复的古代哲学没有多大关系,倒是和当时的宗教改革的观念关系比较密切。他把他的医学体系看作是一种宗教启示,它的使命是要恢复希波克拉底医学的纯洁性,正象宗教改革家把他们的神学教义当作是恢复原始基督教纯洁性的启示一样。帕拉塞尔苏斯写道,盖仑派的医生们“对于自然的伟大秘密是完全无知的,而这些伟大秘密却是在耶稣降世后的最近日子里,我从上天那里获得启示的。”我们前面已经看到,加尔文教派的一般思想与机械论哲学家们的思想有某些相同之处,而帕拉塞尔苏斯的活力论哲学则与路德的日耳曼宗教改革思想有相同之处。帕拉塞尔苏斯把自己与日耳曼的关系联系得特别深,为他自己挣得了“化学中的路德”称号,而他的医疗化学体系在德国比在其他任何地方度更加享有盛名。帕拉塞尔苏斯写道:
“正如阿维森纳是阿拉伯人最好的医生而盖仑则是彼尔加蒙最好的医生一样,日耳曼也最幸运地挑选了我作为她的不可缺少的医生。”
炼金术和医疗化学都和神秘宗教结合起来,而日耳曼从爱克哈特(Eckhart,约公元1260-1327)时代

C60的表兄弟

美国《科学》杂志2003年5月2日文章:无机类富勒烯分子的合成(Synthesis of Inorganic Fullerene-Like Molecules
南京大学化学化工学院、配位化学研究所及配位化学国家重点实验室白俊峰博士合成了目前最大的第一个非碳高对称(Ih)足球状分子(Cu25P60Cl5),利用五磷二茂铁分子与氯化亚铜反应,其尺寸是C60的三倍。

无机类富勒烯是富勒烯的一个或多个碳原子被其它原子取代所生成的物质。它的的合成与表征是当今最新开展的富勒烯化学研究领域 ,也是最具挑战性的研究热点。由于杂原子的介入很可
能会改变纯碳笼的结构和电子性质,,这些无机类富勒烯很可能在超导 ,光电子器件 ,有机铁磁体方面得到应用 ,并可能作为半导体和构建纳米材料与其他富勒烯衍生物的前体得到广泛应用。另外 ,杂原子的掺杂还可以使富勒烯的氧化还原性能得以改善。

1991年首例无机类富勒烯C60 -x Bx(x=1~ 6) 〔1〕的成功制备开创了材料化学和有机化学的新纪元 ,为科学工作者开辟了一个全新的研究方向。

世界著名无机化学家Achim Müller 在专门评述文章《对称美》(The Beauty of Symmetry)中归纳为高对称美丽分子中的一员,并评价为当今纳米簇合物化学的最新进展之一;Science 编委将其命名为“C60的表兄弟”。
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