Ⅰ 香水是怎麼做成的啊
原始的香水的製成:多用芳香植物製成。這是真正純天然的香料早期用香的方式相對比較簡單,有時就是直接插戴香草。屈原《離騷》詩中即稱:「扈江離與辟芷兮,紉秋蘭以為佩。」意思是將江離芷草披在肩上,把秋蘭結成索佩掛身旁,這就是古代戰國時流行的一種插戴香草風俗。
中國人用香的歷史很悠久,芳香物質很早就被古人用來香體、辟穢、改善環境。而較為普遍的方式,則是將香草一類的芳香物質採摘陰干後,裝進小口袋裡,做成香包,謂之「香囊」。
在1970年代考古發掘的長沙馬王堆漢墓中,便出土了一隻香囊,系用精美的絲織品綺羅縫制的,裡面裝滿了芳香植物。
(1)伊朗化學家怎麼被西方殺害擴展閱讀:
在古代,比較講究的人都會隨身佩戴香囊。因為香囊是古人佩戴之物,故還有「佩幃」的別稱。見長輩要佩戴香囊,避免身上有異味,冒犯長輩。可見,古人用香並非僅僅為了好聞,而是上升到了文明禮貌的高度。
值得注意的是,中國古人為了香體,除了佩戴香囊,還有直接食用香品的現象,將芳香物調入日常飲食中。屈原《九歌·東皇太一》便稱:「蕙餚蒸兮蘭藉,奠桂酒兮椒漿。」這句話的意思是蕙草、蘭葉、桂皮、椒葉這四種芳香物,或拌食,或泡酒喝,或做成飲料飲用。
Ⅱ 以色列核武器怎麼來的
以色列到底有多少核武器?恐怕這些年來沒人能夠說得清楚。不過,近日,前聯合國武器核查小組負責人漢斯·布利克斯向聯合國秘書長安南提交了一份關於全球大規模殺傷性武器的報告,指出以色列目前可能擁有200件核武器。分析人士指出,布利克斯此時提出以色列擁有核武器的數字,對於處於緊張狀態的伊朗核問題而言,無疑是火上澆油。
以色列低調回應核
評估
布利克斯在2003年12月卸去聯合國武器核查小組負責人的職務後,即前往瑞典科研機構———大規模殺傷性武器委員會擔任主席。日前,該委員會撰寫的題為《恐怖的武器》的研究報告對目前全球存在的大規模殺傷性武器現狀、國際社會所面臨的潛在威脅做出了評估。
在全球的核武器方面,報告認為,目前全世界大約有核武器2.7萬余件,已經激活並處於部署狀態的大約有1.2萬件。這些核武器大多由美俄所擁有。布利克斯在就此報告舉行的記者會上特別指出,以色列擁有200件核武器。對於這種說法,以色列外交部只是依照慣例做出回應,表示以色列長期堅持的政策沒有發生變化,即以色列不會成為中東地區第一個引入核武器的國家。
已建成「三位一體」核力量
那麼,以色列的核力量是如何發展起來的呢? 1962年,以色列核反應堆進入臨界狀態,開始連環反應,並且生產出了大量用於製造核彈頭的鈾。到1968年年底,以色列每年可以生產四至五枚核彈頭,從此走向全面生產核武器的道路。在1973年的中東戰爭中,以色列受到了埃及和敘利亞兩翼威脅。以色列總理梅厄夫人下令在以軍的近程導彈上裝上核彈頭。不過,在國際社會施加壓力的情況下,加上以軍後來反敗為勝,所以以色列的核導彈才沒有派上用場。這場戰爭結束之後,以色列的核打擊計劃「參孫方案」才被媒體曝光。
經過幾十年的研究和生產積累,目前以色列已經具備了「三位一體」的核打擊能力,其核能力不容小覷。
在空基核力量方面,以色列已經擁有了能夠攜帶核航彈的多種機型,包括F-4「鬼怪」戰斗機、A-4「空中之鷹」攻擊機、F-15「鷹」式戰斗機、 F-16「戰隼」戰斗機等。可能擔負核作戰任務的作戰中隊和基地包括:部署在內瓦提姆空軍基地的第111、115和116中隊,在內蓋夫沙漠中拉蒙基地的第140和253中隊,以色列北部拉馬特—大衛基地的第109、110和117中隊,以及在哈澤里姆空軍基地的第101、105和144中隊。
在陸基核力量方面,以色列擁有的「賈里科」系列導彈為其主要的戰略打擊力量。「賈里科-1」型導彈的射程為480公里至650公里,可以打到大馬士革、阿曼和開羅。「賈里科-2」型導彈射程達到1800公里。英國《簡氏防務周刊》曾透露,在特拉維夫東南部的山區存在一個導彈基地,該基地部署有50枚「賈里科-2」型導彈。此外,大約50枚「賈里科-1」型導彈也部署在該基地附近。
目前,海基核力量是以色列的發展重點。上世紀90年代中期,以色列從德國訂購了三艘具有遠程奔襲能力的「海豚」級柴油動力潛艇。以色列已將這三艘潛艇核武化。據悉,以色列的核彈頭被重新改裝以適應美國提供的「魚叉」導彈,並且在其導彈上安裝了可沿海面巡航的制導系統。以色列在地中海擁有150英里的海岸線,它這樣使用它的三艘潛艇:兩艘始終在海上值勤,一艘將在紅海或者波斯灣內活動,另一艘在地中海內活動;第三艘則在母港內待命。這樣至少有一艘潛艇可以在水中保持警戒,保證以色列在被攻擊時即可採取報復措施。
此外,有報道稱以色列還發展了一些非戰略性的核武器,諸如核炮彈與核地雷之類。這些數目不詳的核武器可能儲存在加利利海以西的艾拉本核設施中。
美國對以色列採取縱容態度
雖然以色列擁有核武器已經成為公開的秘密,但以色列政府卻執行著嚴格的「核模糊」政策,即不承認,也不否認擁有核武器,同時不接受國際社會的核查。美國對以色列擁有核武器也採取了睜一隻眼閉一隻眼的態度。為了避免美國會就美政府的做法提出異議,美國情報機構通常會在向國會提交的報告中將以色列從確認正在研發大規模殺傷性武器的國家的名單中刪除。柯林頓政府甚至禁止向第三國出售美國間諜衛星所拍攝到的關於以色列情況的高清晰度照片。美國對以色列的縱容,使得以色列不必承擔因承認核能力而帶來的政治與經濟後果,但卻能夠從中獲得利益———威懾的力量。
一些分析人士認為,考慮到以色列具有曾經在上世紀80年代自己行動轟炸伊拉克核設施的先例,布利克斯此時透露有關以色列核武器的信息,意在向國際社會發出警告,即以色列擁有的核武器也可能成為打擊伊朗核設施的重要選擇。(來源:環球時報)
Ⅲ 醫學史的各國發展
在巴基斯坦,考古學家發現在印度河流域的人,即使在早期的哈拉帕時期(公元前3300年)已經有了醫學和牙醫學的知識。
阿育吠陀是源自2000年前的南亞的醫學。它兩個最著名的文獻包括了《印度葯書》(CHARAKA SAMHITHA)和《外科書》(SUSRUTHA SAMHITHA)雖然這些著作表達的源自吠陀經的一些醫學看法極其有限,歷史學家有能力示範早期的阿育吠陀與早期的佛教和耆那教直接的歷史關系。看起來阿育吠陀最早的基礎建立於公元前兩千年的古代葯草實習綜合及源自公元前400年以後的包括佛陀在內的思想家的大量理論的概念的形成、新的疾病分類學和新的治療法。
根據《印度葯書》,健康和疾病不是預先決定的,人類的努力可使生命延長。《外科書》定義醫學的目的為治療病人的疾病、保護健康的人及延長生命。這兩部古老的文獻包括了檢查、診斷、治療及預後(對疾病的發作及結果的預言)的詳情。《外科書》著名在描述各種形式的手術,包括鼻成形術、毀壞的耳垂的修復、會陰膀胱切石手術、白內臟外科及一些其它的切除術和手術過程。
阿育吠陀談及醫學的八個分支:內科醫學、外科(包括解剖學)、眼、耳鼻喉和頭部等疾病與治療、小兒科、精神病學和心身症、毒物學、返老還童之術及催情之術。
除了學習這些,阿育吠陀的學生被認為知道在准備和應用醫學不可缺少的十門技術:蒸餾、操作技巧、烹飪、園藝、冶金術、製糖、葯劑學、礦物的分析與准備、金屬的混合和鹼的准備。不同的科目是在教導相關的門診科目時教導。例如:解剖學的教育包括在外科的教育內。
在入會儀式結束時,老師將給一個嚴肅的致詞,指引學生到一個純潔、誠實及素食的生活。學生為了病人的健康而努力奮斗。他不能為了自己的利益背叛病人。他必須衣著端正及避免飲酒。他必須保持鎮定和自製,時時刻刻衡量自己的談話。他必須持續地增加自己的知識和技術。在病人的家他必須有禮貌及謙虛。如果病人無法治療,他必須保密如果可能傷害到病人或其他人。
學生正常的訓練期看起來長達七年。在畢業之前,學生必須通過一項考試。然而,醫生必須繼續通過文字、直接的觀察及推論來學習。此外,醫生也必須出席會議以交換知識。醫生也被命令從山上的人、牧人及住在森林的人獲取知識。 包含在艾德溫·史密斯紙草文稿的醫學知識可以追溯到公元前3000年。
相反地,《埃及伯斯紙草文稿》(成書於大約公元前1550年)充滿了咒語、驅趕造成疾病的惡魔的方法和其他的迷信。《埃及伯斯紙草文稿》可能是最早記錄了腫瘤的文件,但是由於對於古代醫學術語缺乏了解,它可能只是指簡單的腫脹。
《卡閽城婦科紙莎草文稿》
已知被稱為「生命之屋」的醫療機構早在埃及第一王朝的古埃及被建立起來。
已知最早的醫生是公元前27世紀的古埃及法老左塞爾的Hesyre的「牙醫和醫生的長官」Hesyre。 最古老的關於醫學的巴比倫文獻可追溯到公元前2000年的前半部的古巴比倫時期。最詳盡的巴比倫醫學文獻卻是在巴比倫國王Adad-apla-iddina(公元前1069年至1046年)統治時期的由博爾西帕城的醫生Esagil-kin-apli所寫的《診斷手冊》。
隨同當代古埃及醫學,巴比倫人介紹了診斷、預後、身體檢查和葯方的概念。此外,《診斷手冊》介紹了治療和病因學的方法及經驗主義、邏輯學和診斷、預後和治療的合理性的使用。此文獻包含了一份含有許多病症的名單並經常詳述了試驗上的觀察和用來結合在病人身上所觀察的病症與其診斷及預後的合理的規則。
《診斷手冊》以一組合理的公理和假設為基礎,其中包括了一些現代看法即通過視察病人的症狀,我們可能確定病人的疾病、病因、病情的發展及復原的機會。病人的病症及疾病可通過一些醫學上的方法如綳帶、油和葯丸來治療。 波斯的醫學的學習與實施有一個長且成果豐碩的歷史。波斯在東西方的交叉處的位置使它成為古希臘和印度醫學發展的中心。許多貢獻被加入到這個知識體中在伊朗被伊斯蘭化之前及之後。
波斯的第一代醫生在Jundishapur學院接受訓練。醫學醫院有時候被聲稱已被發明。例如:臘澤斯成為第一位系統地使用在醫學用途上使用酒精的醫生。
《醫學全書》是一本由伊朗化學家臘澤斯編纂的最完整的書。在這本書里,臘澤斯記錄了來自他自己經驗的臨床個案和提供了各種疾病非常有用的記錄。
介紹了麻疹和天花的由臘澤斯編纂的《Kitab fi al-jadari wa-al-hasbah》在歐洲具有非常大的影響力。
Mutazilite (一間伊斯蘭教神學學校)哲學家和醫生阿維森納是另一位具有影響力的人物。他的《醫學正典》有時候被認為是醫學史上最著名的書。它曾經是歐洲的標准書本直到啟蒙時代。 自從在1991年在奧地利及義大利的阿爾卑斯山上發現了冰人奧茨,人們已經認為醫學的歷史已經變得更加長。他大約46歲,在身上超過40處有紋身。大部分紋身所坐落的位置是在醫學分析也顯示她曾經有過的疾病或疼痛如關節炎的地方。他的死亡發生在公元前3300年,而他的屍體是歐洲所保存的最古老的木乃伊,如今被保留在波爾查諾的博物館中。希臘時代曾經有幾十年的時間法律允許醫生可以將奴隸或犯人活活解剖來做研究,但後來又禁止活人解剖。
因為亞洲和歐洲社會的發展,信仰系統被不同的自然系統所取代。希臘人自希波克拉底開始就發展了一個體液醫學系統,治療被認為是恢復體內體液的平衡。《古代醫學》一部關於醫學專題著作,由希波克拉底大約於公元前400年所編纂。類似的看法在中國和印度也得到支持。在希臘,自從蓋倫直到文藝復興時期,醫學的要旨是通過控制飲食和衛生來維護健康。解剖學的知識非常有限,只有很少外科或其他治療。靠著和病人的良好關系,醫生處理微小的病痛及安慰病人惡劣的情況,但在發生流行病時,一開始發生在城市和動物的馴養,然後在全世界流行,醫生的作用不大。
希波克拉底被看作是現代醫學之父,而他的跟隨者首先描述許多疾病及醫學狀況。他被賦予榮譽因為他首先描述了杵狀膨大(手指與腳趾的末端擴大,指甲閃閃發亮且不正常彎曲的情形),是慢性化膿肺病、肺癌和發紺的心臟病的重要症狀。因為這個原因,畸形的手指有時候被稱為「希波克拉底的手指」。希波克拉底也是第一位在預後描述「希波克拉底的臉」的醫生。莎士比亞在《亨利五世》(戲劇)中在描述法斯塔夫之死時著名地間接提到對「希波克拉底的臉」的描述。
希波克拉底將疾病分類成急性、慢性、地方性及流行性並使用了術語例如惡化、復發、消退、病情急轉、突發、巔峰和康復。另一個希波克拉底的主要貢獻可以在症狀學、物理的發現、外科治療和胸積膿症的預後的描述中找到。希波克拉底是第一位備有文件證明的胸外科醫生,而他的發現仍然正確。
蓋倫進行了許多大膽創新的手術,包括腦和眼的手術,在那之後的大約兩千年沒有人嘗試進行過腦和眼的手術。後來在中世紀的歐洲,蓋倫在解剖學的文章成為中世紀醫生的大學課程的支柱,然而他們在醫學的發展停滯不前。然而在16世紀30年代,比利時的解剖學家和醫生安德烈亞斯·維塞利亞斯進行了一項將許多蓋倫用希臘文書寫的文章翻譯成拉丁文的計劃。維塞利亞斯最著名的作品——《人體結構》極大地受到蓋倫的文章的影響。蓋倫和阿維森納的作品尤其是包含了他們兩人的學說的《醫學正典》被翻譯成拉丁文。《醫學正典》維持為歐洲醫學教育最具權威的書直到16世紀。
羅馬人發明了許多外科器械,包括第一個特別給女人的器械,而且在外科上使用了鉗子、手術刀、燒灼劑、剪刀、縫針、探針和擴張器。羅馬人也是白內障手術的先驅者。
中世紀的醫學逐步發展的科學和宗教的混合物。在早期的中世紀,隨著羅馬帝國的滅亡,標準的醫學知識主要基於僅存的保存在修道院或其它地方的希臘和羅馬的文章。關於疾病的治療和起源的概念並不是完全是世俗的,而也基於宗教的看法。因素例如命運、罪惡和星的影響被認為和物理因素相當。
歐利修巴斯是拜占庭帝國最偉大的醫學知識編纂者。一些他和其他拜占庭帝國的醫生的作品被翻譯成拉丁文,甚至到了啟蒙時代和理性的時代,被翻譯成英文和法文。最後一位偉大的拜占庭帝國的醫生是居住在14世紀早期的君士坦丁堡的Actuarius。
醫學顯然不是博雅教育的七大范疇之一,因此被看成是手工藝甚於科學。然而,醫學、法律學和神學分別是歐洲12世紀的第一所大學的學院。 Rogerius Salernitanus的《外科的實施》,為現代外科手冊奠定了基礎。現代神經學的發展開始於16世紀的描述了腦部構造和其他的維塞利亞斯。他對它的功能缺乏概念,並認為它主要被放置在腦室。 伊斯蘭教的文明著重在醫學因為伊斯蘭教徒醫生對醫學的各領域(包括解剖學、眼科學、葯理學、葯學、生理學、外科學和制葯的科學(Pharmaceutical Sciences))有著重大的貢獻。阿拉伯人進一步發展了希臘人和羅馬人的醫學的實施。胡納因伊本伊沙克和他的助理將希臘醫生蓋倫的作品翻譯成阿拉伯文。此作品尤其是蓋侖所堅持的合理和系統的醫學方法為伊斯蘭教的醫學設置了模板。伊斯蘭教醫學迅速傳遍整個阿拉伯帝國。伊斯蘭教徒醫生設置了最早的醫院。歐洲在十字軍東征時期受到中東的影響而建立了醫院。
Al-Kindi在他所編纂的De Gradibus展示了數學在醫學上的應用,尤其是在葯理學。這包括了數學上的發展去測定葯物的強度和一個能讓醫生預先知道病人的病的最重要的那幾天的系統。臘澤斯輯錄了許多依據他自己經驗的臨床個案和提供了很有用的關於許多疾病的記錄。他的《醫學全書》介紹了麻疹和天花,並在歐洲非常有影響力。在他的《對於蓋倫的疑惑》中,臘澤斯是第一個運用實驗方法證明蓋倫的體液理論和亞里士多德的四元素說的錯誤。
Abu al-Qasim 被看成是現代外科學之父。他編纂了《醫學的方法》。那是一本30卷的醫學網路全書。伊斯蘭教徒和歐洲人的醫學院都有教授這本書直到17世紀。他用了許多外科器械,包括那些特別給女人的器械、腸線、鉗子、結扎線、外科針、手術刀、刮匙、牽引器、外科匙、探針、外科鉤、擴張器、鋸和石膏。
阿維森納被認為是現代醫學之父和歷史上其中一個最偉大的思想家和醫學學者。他編纂的《醫學正典》(1020年)和《治療之書》(11世紀)維持了作為伊斯蘭教徒和歐洲人的標准課本直到17世紀。阿維森納的貢獻包括在研究生理學中介紹了系統的實驗和測量、通過接觸傳染的傳染病的發現、隔離的介紹以限制通過接觸傳染的疾病的傳播、試驗中的葯物和臨床實驗的介紹、首次關於細菌和病毒的介紹、從胸膜炎中區分出縱隔、結核能通過接觸傳染的特性、通過水和土壤傳播的疾病、首次對皮膚疾病的詳細描述、性病、性反常、神經病、用冰來治療發熱和從葯理學中區分出醫學。從葯理學中區分出醫學對於制葯的科學的發展非常重要。
Ⅳ 影響化學發展的十大歷史事件
一、化學的前奏
1.人類文明的起點——火的利用
在幾百萬年以前,人類過著極其簡單的原始生活,靠狩獵為生,吃的是生肉和野果。根據考古學家的考證,至少在距今50萬年以前,可以找到人類用火的證據,即北京周口店北京猿人生活過的地方發現了經火燒過的動物骨骼化石。有了火,原始人從此告別了茹毛飲血的生活。吃了熟食後人類增進了健康,智力也有所發展,提高了生存能力。後來,人們又學會了摩擦生火和鑽木取火,這樣,火就可以隨身攜帶了。於是,人們不再是火種的看管者,而成了能夠駕馭火的造火者。火是人類用來發明工具和創造財富的武器,利用火能夠產生各種各樣化學反應這個特,類開始了制陶、冶金、釀造等工藝,進入了廣闊的生產、生活天地。
2.歷史悠久的工藝——制陶
陶器是什麼時候產生的,已很難考證。對陶器的由來,說法不一,有人推測:人類最原始的生活用容器是用樹枝編成的,為了使它耐火和緻密無縫,往往在容器的內外抹上一層粘土。這些容器在使用過程中,偶爾會被火燒著,其中的樹枝都被燒掉了,但粘土不會著火,不但仍舊保留下來,而且變得更堅硬,比火燒前更好用。這一偶然事件卻給人們很大啟發。後來,人們乾脆不再用樹枝做骨架,開始有意識地將粘土搗碎,用水調和,揉捏到很軟的程度,再塑造成各種形狀,放在太陽光底下曬干,最後架在篝火上燒製成最初的陶器。大約距今1萬年以前,中國開始出現燒制陶器的窯,成為最早生產陶器的國家。陶器的發明,製造技木上是一個重大的突破。制陶過程改變了粘土的性質,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣(gài)、氧化鎂(měi)等在燒制過程中發生了一系列的化學變化,使陶器具備了防水耐用的優良性質。因此陶器不但有新的技術意義,而且有新的經濟意又。它使人們處理食物時增添了蒸煮的辦法,陶制的紡輪、陶刀、陶挫等工具也在生產中發揮了重要的作用,同時陶制儲存器可以使穀物和水便於存放。因此,陶器很快成為人類生活和生產的必需品,特別是定居下來從事農業生產的人們更是離不開陶器。
3.冶金化學的興起
在新石器時代後期,人類開始使用金屬代替石器製造工具。使用得最多的是紅銅。但這種天然資源畢竟有限,於是,產生了從礦石冶煉金屬的冶金學。最先冶煉的是銅礦,約公元前3800年,伊朗就開始將銅礦石(孔雀石)和木炭混合在一起加熱,得到了金屬銅。純銅的質地比較軟,用它製造的工具和兵器的質量都不夠好。在此基礎上改進後,便出現了青銅器。到了公元前3000~前2500年,除了冶煉銅以外,又煉出了錫(xī) 和鉛(qiān)兩種金屬。往純銅中摻入錫,可使銅的熔點降低到800℃左右,這樣一來,鑄造起來就比較容易了。銅和錫的合金稱為青銅(有時也含有鉛),它的硬度高,適合製造生產工具。青銅做的兵器,硬而鋒利,青銅做的生產工具也遠比紅銅好,還出現了青銅鑄造的銅幣。中國在鑄造青銅器上有過很大的成就,如殷朝前期的「司母戊」鼎。它是一種禮器,是世界上最大的出土青銅器。又如戰國時的編鍾,稱得上古代在音樂上的偉大創造。因此,青銅器的出現,推動了當時農業、兵器、金融、藝術等方面的發展,把社會文明向前推進了一步。世界上最早煉鐵和使用鐵的國家是中國、埃及和印度,中國在春秋時代晚期(公元前6 世紀)已煉出可供澆鑄的生鐵。最早的時候用木炭煉鐵,木炭不完全燃燒產生的一氧化碳把鐵礦石中的氧化鐵還原為金屬鐵。鐵被廣泛用於製造犁鏵、鐵■(一種鋤草工具)、鐵錛等農具以及鐵鼎等器物,當然也用於製造兵器。到了公元前8~前7世紀,歐洲等才相繼進入了鐵器時代。由於鐵比青銅更堅硬,煉鐵的原料也遠比銅礦豐富,在絕大部分地方,鐵器代替了青銅器。
4.中國的重大貢獻——火葯和造紙
黑火葯是中國古代四大發明之一。為什麼要把它叫做「黑火葯」呢?這還要從它所用的原料談起。火葯的三種原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,製成的火葯也是黑色的,叫黑火葯。火葯的性質是容易著火,因此可以和火聯系起來,但是這個「葯」字又怎樣理解呢?原來,硫磺和硝石在古代都是治病用的葯,因此,黑火葯便可理解為黑色的會著火的葯。火葯的發明與中國西漢時期的煉丹術有關,煉丹的目的是尋求長生不老的葯,在煉丹的原料中,就有硫磺和硝石。煉丹的方法是把硫磺和硝石放在煉丹爐中,長時間地用火煉制。在許多次煉丹過程中,曾出現過一次又一次地著火和爆炸現象,經過這樣多次試驗終於找到了配製火葯的方法。黑火葯發明以後就與煉丹脫離了關系,一直被用在軍事上。古代人打仗,近距離時用刀槍,遠距離時用弓箭。有了黑火葯以後,從宋朝開始,便出現了各種新式武器,例如用弓發射的火葯包。火葯包有火球和火蒺藜兩種,用火將葯線點著,把火葯包拋出去,利用燃燒和爆炸殺傷對方。大約在公元8世紀,中國的煉丹術傳到了阿拉伯,火葯的配製方法也傳了過去,後來又傳到了歐洲。這樣,中國的火葯成了現代炸葯的「老祖宗」。這是中國的偉大發明之一。紙是人類保存知識和傳播文化的工具,是中華民族對人類文明的重大貢獻。在使用植物纖維製造的紙以前,中國古代傳播文字的方法主要有:在甲骨(烏龜的腹甲和牛骨)上刻字,即所謂的甲骨文;甲骨數量有限,後來改在竹簡或木簡上刻字。可是,孔子寫的《論語》所用的竹簡之多,份量之重是可想而知的;另外,用絲織成帛(bó),也可以用來寫字,但大量生產帛卻是難以做到的。最後才有了用植物纖維製造的紙,一直流傳到今天。1957年5月,中國考古工作者在陝西省西安市灞(bà)橋的一座古代墓葬中發現一些米黃色的古紙。經鑒定這種紙主要由大麻纖維製造,其年代不會晚於漢武帝(公元前156~公元前87年),這是現存的世界上最早的植物纖維紙。提起紙的發明,人們都會想起蔡倫。他是漢和帝時的中常侍。他看到當時寫字用的竹簡太笨重,便總結了前人造紙的經驗,帶領工匠用樹皮、麻頭、破布、破魚網等做原料,先把它們剪碎或切斷,放在水裡長時間浸泡,再搗爛成為漿狀物,然後在席子上攤成薄片,放在太陽底下曬干,便製成了紙。它質薄體輕,適合寫字,很受歡迎。造紙是一個極其復雜的化學工藝,它是廣大勞動人民智慧的產物。實際上,蔡倫之前已經有紙了,因此,蔡倫只能算是造紙工藝的改良者。
5.煉丹術與煉金術
當封建社會發展到一定的階段,生產力有了較大提高的時候,統治階級對物質享受的要求也越來越高,皇帝和貴族自然而然地產生了兩種奢望:第一是希望掌握更多的財富,供他們享樂;第二,當他們有了巨大的財富以後,總希望永遠享用下去。於是,便有了長生不老的願望。例如,秦始皇統一中國以後,便迫不及待地尋求長生不老葯,不但讓徐福等人出海尋找,還召集了一大幫方士(煉丹家)日日夜夜為他煉制丹砂——長生不老葯。煉金家想要點石成金(即用人工方法製造金銀)。他們認為,可以通過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉變為金、銀等貴金屬。像希臘的煉金家就把銅、鉛、錫、鐵熔化成一種合金,然後把它放入多硫化鈣溶液中浸泡。於是,在合金錶面便形成了一層硫化錫,它的顏色酷似黃金(現在,金黃色的硫化錫被稱為金粉,可用作古建築等的金色塗料)。這,煉金家主觀地認為「黃金」已經煉成了。實際上,這種僅從表面顏色而不從本質來判斷物質變化的方法,是自欺欺人。他們從未達到過「點石成金」的目的。虔誠的煉丹家和煉金家的目的雖然沒有達到,但是他們辛勤的勞動並沒有完全白費。他們長年累月置身在被毒氣、煙塵籠罩的簡陋的「化學實驗室」中,應該說是第一批專心致志地探索化學科學奧秘的「化學家」。他們為化學學科的建立積累了相當豐富的經驗和失敗的教訓,甚至總結出一些化學反應的規律。例如中國煉丹家葛洪從煉丹實踐中提出:「丹砂(硫化汞)燒之成水銀,積變(把硫和水銀二者放在一起)又還成(交成)丹砂。」這是一種化學變化規律的總結,即「物質之間可以用人工的方法互相轉變」。煉丹家和煉金家夜以繼日地在做這些最原始的化學實驗,必定需要大批實驗器具,於是,他們發明了蒸餾器、熔化爐、加熱鍋、燒杯及過濾裝置等。他們還根據當時的需要,製造出很多化學葯劑、有用的合金或治病的葯,其中很多都是今天常用的酸、鹼和鹽。為了把試驗的方法和經過記錄下來,他們還創造了許多技術名詞,寫下了許多著作。正是這些理論、化學實驗方法、化學儀器以及煉丹、煉金著作,開挖了化學這門科學的先河。從這些史實可見,煉丹家和煉金家對化學的興起和發展是有功績的,後世之人決不能因為他們「追求長生不老和點石成金」而嘲弄他們,應該把他們敬為開拓化學科學的先驅。因此,在英語中化學家(chemist)與煉金家(alchemist)兩個名詞極為相近,其真正的含義是「化學源於煉金術」。
二、創建近代化學理論——探索物質結構
世界是由物質構成的,但是,物質又是由什麼組成的呢?最早嘗試解答這個問題的是我國商朝末年的西伯昌(約公元前1140年),他認為:「易有太極,易生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦。」以陰陽八卦來解釋物質的組成。約公元前1400 年,西方的自然哲學提出了物質結構的思想。希臘的泰立斯認為水是萬物之母;黑拉克里特斯認為,萬物是由火生成的;亞里士多德在《發生和消滅》一書中論證物質構造時,以四種「原性」作為自然界最原始的性質,它們是熱、冷、干、濕,把它們成對地組合起來,便形成了四種「元素」,即火、氣、水、土,然後構成了各種物質。上面這些論證都未能觸及物質結構的本質。在化學發展的歷史上,是英國的波義耳第一次給元素下了一個明確的定義。他指出:「元素是構成物質的基本,它可以與其他元素相結合,形成化合物。但是,如果把元素從化合物中分離出來以後,它便不能再被分解為任何比它更簡單的東西了。」波義耳還主張,不應該單純把化學看作是一種製造金屬、葯物等從事工藝的經驗性技藝,而應把它看成一門科學。因此,波義耳被認為是將化學確立為科學的人。人類對物質結構的認識是永無止境的,物質是由元素構成的,那麼,元素又是由什麼構成的呢?1803 年,英國化學家道爾頓創立的原子學說進一步解答了這個問題。原子學說的主要內容有三點:1.一切元素都是由不能再分割和不能毀滅的微粒所組成,這種微粒稱為原子;2.同一種元素的原子的性質和質量都相同,不同元素的原子的性質和質量不同;3.一定數目的兩種不同元素化合以後,便形成化合物。原子學說成功地解釋了不少化學現象。隨後義大利化學家阿佛加德羅又於1811年提出了分子學說,進一步補充和發展了道爾頓的原子學說。他認為,許多物質往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧氣是以兩個氧原子組成的氧分子,而化合物實際上都是分子。從此以後,化學由宏觀進入到微觀的層次,使化學研究建立在原子和分子水平的基礎上。
三、現代化學的興起
19 世紀末,物理學上出現了三大發現,即X射線、放射性和電子。這些新發現猛烈地沖擊了道爾頓關於原子不可分割的觀念,從而打開了原子和原子核內部結構的大門,揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。熱力學等物理學理論引入化學以後,利用化學平衡和反應速度的概念,可以判斷化學反應中物質轉化的方向和條件,從而開始建立了物理化學,把化學從理論上提高到了一個新的水平。在量子力學建立的基礎上發展起來的化學鍵(分子中原子之間的結合力)理論,使人類進一步了解了分子結構與性能的關系,大大地促進了化學與材料科學的聯系,為發展材料科學提供了理論依據。化學與社會的關系也日益密切。化學家們運用化學的觀點來觀察和思考社會問題,用化學的知識來分析和解決社會問題,例如能源危機、糧食問題、環境污染等。化學與其他學科的相互交叉與滲透,產生了很多邊緣學科,如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等,使得生物、電子、航天、激光、地質、海洋等科學技術迅猛發展。化學也為人類的衣、食、住、行提供了數不清的物質保證,在改善人民生活,提高人類的健康水平方面作出了應有的貢獻。現代化學的興起使化學從無機化學和有機化學的基礎上,發展成為多分支學科的科學,開始建立了以無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和高分子化學為分支學科的化學學科。化學家這位「分子建築師」將運用善變之手,為全人類創造今日之大廈、明日之環宇。
6、安全炸葯造福人類——諾貝爾發明安全炸葯
「轟隆隆..」一聲巨響,山崩地裂,土石飛迸。這是我們經常能從熒屏和銀幕上看到的場景。今天,威力巨大的炸葯是從事開礦、築路等大型工程建設必不可少的開路先鋒;可當初,人類是怎樣找到並馴服這位力大無窮卻又脾氣暴烈的「朋友」的呢?說來就話長了。大家都知道,黑色火箭是中國古代四大發明之一。大約在公元13~14世紀,通過中亞阿拉伯國家傳到了歐洲各國,歐洲人學合使用火葯後加以推廣,不僅造出了用火葯發射的槍支、大炮,還用來發展生產。到了17世紀,隨著工業革命的深入,許多國家迫切要求發展采礦業,加快採掘速度,需要更強有力的炸葯,而傳統的黑色火葯燃燒不充分,爆炸力不強,因此尋找威力巨大的新炸葯成為迫在眉睫的一個大問題。1847年,義大利人索伯萊羅發明了一種名叫硝化甘油的烈性炸葯它的威力比黑色火葯大得多。但非常容易爆炸,製造、存放和運輸都很危。人們沒辦法控制它,因此很難將它應用於實際。為了馴服這頭暴烈的「野馬」,許多人煞費苦心,可是都沒有成功;而最終降服並駕馭這匹「野馬」,製造出高效安全炸葯的是瑞典的一位勇士——化字家阿爾弗雷德·諾貝爾。
諾貝爾的父親是一個機械師,沒受過高等教育,但非常喜歡化學實驗,一有空就研製炸葯。在父親的影響下,小諾貝爾也熱衷於改進炸葯的研究。可是他的父母並不贊成,因為搞炸葯太危險了。他的父親希望他老老實實地當一名機械師。但是諾貝爾卻堅信改進炸葯將會給人類創造極大的財富。父母被地執著追求的堅強意志所感動,只好默認了。從此,父子倆站在同一條戰壕里,為攻克科學難關而並肩奮斗。1862年初,諾貝爾開始研究利用硝化甘油來製造可控制的烈性炸葯。他想:硝化甘油是液體,不好控制,如果把它與固休的黑色火葯混合起來,不就便於貯存、控制了嗎?他拭著用10%的硝化甘油加入黑色火葯之內,製成的混合炸葯爆炸力確實大大增強,但他不久就發現這種炸葯不能長期貯存,放置幾小時以後,硝化甘油就全被火葯的孔隙所吸收,燃燒速度隨之減慢,爆炸力大大減弱,因此沒有實用價值。
為了研製成一種可控制的高效能炸葯,諾貝爾日以繼夜地進行著大膽的試驗和細心的觀察。過去,人們通過點燃導火索來引爆黑色火葯,但這種方法卻不能引爆硝化甘油。硝化甘油不容易按照人的要求爆炸,卻又容易自行爆炸。真是個桀驁(jiéà o)不馴的傢伙!
1862年初夏,諾貝爾設計了一個引爆硝化甘油的重要突驗:把一個小玻璃管硝化甘油放入一個裝滿黑色火葯的金屬管內,安上導火索後將金屬管口塞緊;點燃導火索,把金屬管丟入深溝。霎那間,轟隆一聲,發生了劇烈的爆炸,這表明裡面的硝化甘油已完全爆炸。從中諾貝爾認識到:密封容器內少量黑色火葯的爆炸,可以引起分隔開的硝化甘油完全爆炸。
第二年秋天,諾貝爾在斯德哥爾摩的海倫坡建立了他的第一個實驗室,專門從事硝化甘油的研究和製造。開始,他用黑色火葯作引爆葯,效果還不十分理想,以後他又改用雷酸汞製成引爆管(現稱雷管),成功地引爆了硝化甘油。1864年他取得了這項發明的專利權。他終於發明了可供實用的硝化甘油炸葯。
初步成功的喜悅尚未過去,接踵而來的卻是一次沉重的打擊。1864年9月3 日,為進一步改進雷管的性能,製造更高效的炸葯,他們進行一次新的試驗。只聽得轟的一聲巨響,實驗室被送上了天,地下也炸出了一個大坑。當人們跑來把諾貝爾從廢墟中救出來時,滿臉血跡的諾貝爾嘴裡還在不停地說:「試驗成功了,我的試驗成功了!」是的,新炸葯的威力是巨大的,然而,損失是慘重的:他的實驗室完全被摧毀,諾貝爾的弟弟埃米被炸死,父親重傷致殘,哥哥和他自己也都受了傷。事故發生以後,周圍的鄰居十分恐慌,當局也禁止他們在城內從事炸葯生產或實驗。結果,諾貝爾只能把設備搬到3 公里以外馬拉湖內的一隻平底船上。但這絲毫也沒有動搖諾貝爾製造新炸葯的決心。幾經周折,終於獲得政府批准,於1865年3月在溫特維根建造了世界上第一座硝化甘油工廠。
諾貝爾生產的炸葯,很受采礦業的歡迎。除了瑞典以外,在英、法、德、美各國也都取得了專利權。然而,新炸葯的性能仍不夠穩定,在運輸中經常發生事故:美國的一列火車,在途中因顛簸而引起炸葯爆炸,變成了一堆廢鐵;「歐羅巴」號海輪,在大西洋上遇到狂風,船體傾斜,導致硝化甘油爆炸,船沉人亡。一連串的事故,使人們對硝化甘油又產生了疑懼,有些國家甚至下令禁運。面對這種艱難的局面,不少人勸諾貝爾不要再搞危險的炸葯試驗了,但諾貝爾不達目的誓不罷休,他考慮的是在不減弱爆炸力的同時一定使硝化甘油炸葯變得很安全。
諾貝爾接連做了一系列試驗,希望用一些多孔的物質,如木炭粉、鋸木屑、水泥等吸附硝化甘油,以減少爆炸的危險,但結果都不令人滿意。有一次一輛運輸車上的一個硝化甘油罐不慎打破了,硝化甘油流出來和旁邊作為防震填充料的硅藻土混在一起,卻沒發生事故。這給諾貝爾很大的啟示,經過反復試驗,終於製成了用一份硅藻土吸收三份硝化甘油的固體炸葯。這種炸葯無論運輸或使用都十分安全,這就是諾貝爾安全炸葯。為了消除人們對安全炸葯的懷疑,1867年7 月14 日,諾貝爾做了一次公開的對比實驗。他把一箱安全炸葯放在一堆點燃的木柴是,結果炸葯並未炸開;再把一箱安全炸葯從20 米高的山崖上扔下去,結果仍未炸;最後在石洞、鐵桶中裝入安全炸葯,用雷管引爆,全都成功地爆炸了!「野馬」終於套上了籠頭,炸葯不再令人生畏。
諾貝爾再接再勵,繼續改進他的炸葯。他把一份火棉(低氮量硝酸纖維素)溶於九份硝化甘油中,得到一種爆炸力更強的膠狀物——炸膠,1887年,他又把少量樟腦加到硝化甘油和火棉炸膠中,發明了爆炸力強而煙霧少的無煙火葯。直到今夭,軍工生產中普遍使用的火葯,仍屬這一類型。在隆隆的爆炸聲中,諾貝爾的事業迅速發展起來。他的工廠遍布歐美各國,新型炸葯的銷售量直線上升。他的發明大大促進了公路、鐵的修建,幫助了隧道的開鑿和礦藏的開采;然而,他的炸葯也加深了戰爭的災難和痛苦,這使他很痛心。為了造福於人類,1895 年11月29 日他在巴黎寫下了一份著名的遺囑,將其畢生積累的巨額財產中的一部分創辦科學研究所,而把大部分巨額財產作為基金,分設物理、化學、生理(或醫學)、文學與和平事業五項獎金,以鼓勵對人類作出最多貢獻的人。
7、開創制鹼工業的新紀元——侯德榜發明聯合制鹼法
在化學工業中,純鹼是一種重要的化工原料,它的化學名稱又叫「碳酸鈉」,是一種白色的粉末。別小看它,它的用途可大呢!製造肥皂、玻璃、紙張時要用它;紡紗織布時要用它;煉鐵、煉鋼過程中也少不了它。用它還可以製造出好多好多的化工產品哩!它誕生在化工廠里,是用聯合制鹼法生產出來的。這個方法由中國化學工業的先驅侯德榜首創,所以也叫「侯氏制鹼法」。那末侯德榜是在怎樣情況下研究制鹼法,又是怎樣創立侯氏制鹼法的呢?事情得從17 世紀說起,當時人們在生產玻璃、紙張、肥皂等時已經知道要用純鹼,但那時的鹼是從草木灰和鹽湖水中提取的,人們還不知道可以從工廠中生產出來。後來法國一位醫師路布蘭用了4 年時間,在1791年首創了一種純鹼製造法,從此純鹼能源源不斷地人工廠中生產出來,滿足了當時工業生產的需要。可惜這一方法並不完善,還存在著許多缺點,如生產過程中溫度很高、工人勞動強度很大、煤用得很多、產品質量也不高等,因此很多人都想改進它。1862年,比利時有一位化學家叫蘇爾維,他提出了一種以食鹽、石灰石、氨為主要原料的制鹼方法,這方法叫「氨鹼法」或「蘇爾維制鹼法」。由於這個方法產量高、質量優、成本低、能連續生產,所以很快就替代了路布蘭的方法。但這個方法都被製造商嚴格控制住,一點也不讓它泄露出來,被他人知道。20 世紀初,當時的中國工業生產也需要純鹼,但自己不會生產,只能依靠進口。第一次世界大戰時,純鹼產量大大減少,加上交通受阻,英國一家製造純鹼的公司乘機抬高鹼價,甚至不供貨給中國,致使中國以鹼為原料的工廠只得倒閉、關門。當時有一位在美國留學的中國學生侯德榜,他學飛很刻苦,成績優異,在美國學習化學工程已有8 年,1921 年取得了博士學位,發他聽說外車資本家如此卡中國人的脖子時,連肺都要氣炸了,他發誓學成回國,以自己已學到的知識報效祖國,振興中國的民族工業。1921 年10月侯德榜回國了,他任永利鹼業公司總工程師,任務是要創建中國第一家制鹼工廠。當時要生產出鹼,只能按蘇爾維制鹼法生產。
原理說說很簡單,可真正要製造出來可就難了。由於技術封鎖,侯德榜只能靠自己不斷研究、試驗、摸索。經過好長時間的努力,終於設計好了流程,安裝好了設備,接著就開始試生不。誰知一開始就碰到困難。一天,剛試車不久,高高的蒸氨塔突然晃功得很厲害,並且發出巨響大家害怕極了,侯德榜見了馬上喊停車。一檢查,原來所有的管道都被白色的沉澱物堵住了。怎麼辦?開始他拿大鐵釺捅,累得滿頭大汗,但也無濟於事。後來,他想出加干鹼的辦法,才使沉澱物慢慢掉了下來,終於轉危為安。類似這樣的故障還有很多很多,每次都被他一一排除掉了。經過幾年的努力,1924年8 月13 日,中國第一家制鹼廠正式投產了。那天工人們早早地來到車間,都想親眼目睹中國第一批純鹼的誕生。幾小時後,不知誰喊了一聲:「出來了!」大家眼睛一齊朝出鹼口望去。咦?怎麼出來的是紅白相間的鹼?按理應該是雪白的呀!大家的心頭一涼。這時侯德榜仔細地檢查了設備,原來純鹼出來時遇到了鐵銹,才使產品變紅了。原因查出來了,大家都鬆了一口氣,以後改進了設備,終於製得了純白色的產品。望著白花花的純鹼,侯德榜笑了,他笑得那麼舒心,幾年的辛苦沒有白費,他終於摸索出蘇爾維制鹼法的奧秘,實現了自己報效祖國的誓言。
1937 年日本帝國主義發動了侵華戰爭,他們看中了南京的硫酸銨廠,為此想收買侯德榜,但是遭到侯德榜的嚴正拒絕。為了不使工廠遭受破壞,他決定把工廠遷到四川,新建一個永利川西化工廠。制鹼的主要原料是食盆,也就是氯化鈉,而四川的鹽都是井鹽,要用竹筒從很深很深的井底一桶桶吊出來。由於濃度稀,還要經過濃縮才能成為原料,這樣食鹽成本就高了。另外,蘇爾維制鹼法的致命缺點是食鹽利用率不高,也就是說有30%的食鹽要白白地浪費掉,這樣成本就更高了,所以侯德榜決定不用蘇爾維制鹼法,而另闢新路。他首先分析了蘇爾維制鹼法的缺點,發現主要在於原料中各有一半的比分沒有利用上,只用了食鹽中的鈉和石灰中碳酸根,二者結合才生成了純鹼。食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結合生成了氯化鈣,這個產物都沒有利用上。那麼怎祥才能使另一半成分變廢為寶呢?他想呀想,設計了好多方案,但是—一都被推翻了。後來他終於想到,能否把蘇爾維制鹼法和合成氨法結合起來,也就是說,制鹼用的氨和二氧化碳直接由氨廠提供,濾液中的氯化銨加入食鹽水,讓它沉澱出來。這氯化銨既可作為化工原料,又可以作為化肥,這樣可以大大地提高食鹽的利用率,還可以省去許多設備,例如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。設想有了,能否成功還要靠實踐。於是地又帶領技術人員,做起了實驗。l次、2次、10次、100次..一直進行了500多次試驗,還分析了2000多個樣品,才把試驗搞成功,使設想成為了現實。
這個制鹼新方法被命名為「聯合制鹼法」,它使鹽的利用率從原來的70%一下子提高到96%。此外,污染壞境的廢物氯化鈣成為對農作物有用的化肥——氯化銨,還可以減少1/3設備,所以它的優越性在大超過了蘇爾維制鹼法,從而開創了世界制鹼工業的新紀元。