气动黄油机用多大的气泵(元素周期表150岁|化学之外的“门神”:跨界跨了半个俄国)

Posted

篇首语:人生必须的知识就是引人向光明方面的明灯。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了气动黄油机用多大的气泵(元素周期表150岁|化学之外的“门神”:跨界跨了半个俄国)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

气动黄油机用多大的气泵(元素周期表150岁|化学之外的“门神”:跨界跨了半个俄国)

若要问历史上最伟大的物理学家有哪些,足以引发一场华山论剑。化学界的口水战可能不至于那么激烈。光凭一张元素周期表,门捷列夫就可坐拥“门神”地位。

2019月2月迎来了化学元素周期表的150岁生日,也是俄国化学家的185岁诞辰。

联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,并评价道:“元素周期表是科学史上最卓著的发现之一,刻画出的不仅是化学的本质,也是物理学和生物学的本质。”

门捷列夫于1897年

元素周期表给世间留下了许多令人津津乐道的传奇,比如门捷列夫将当时所知的63种元素写在卡片上,日夜“玩牌”悟道;比如门捷列夫寤寐思服,终于梦见所有元素一一落在相应的位置,组成一张表格;比如法国化学家德布瓦博德兰在1875年发现了门捷列夫在周期表中预言的镓元素,只是密度并不符合。门捷列夫去信要求他重新提纯,而后测量果如原先的预言。

门捷列夫的第一版元素周期表

不过,“门神”之所以成为“门神”,仅仅玩转化学是不够的。门捷列夫在72年的人生中(1834年-1907年),撰写了500多篇著作,涵盖化学、物理、地球物理、工业技术、社会经济等多个领域,跨界程度堪比其祖国的疆土。

如果要归纳门捷列夫的成功法门,最恰当的可能是一句中文俗语:“自己动手,丰衣足食”。

在德国留学时,门捷列夫不满足于导师实验室的仪器精度,一介穷学生自掏腰包在家中搭建器材,并设计出了门捷列夫比重瓶等新装备;

从德国“海归”后,门捷列夫穷困潦倒,身兼多份私教,同时在4个月内写成了俄国历史上第一部《有机化学》手册,畅销一时;

甚至,门捷列夫之所以归纳出元素周期表,也是因为需要教授并不熟悉的无机化学课程,他决定自己编写一本新的系统性教材,亦即后来的传世名著《化学原理》。

无怪乎“门神”能跨界大杀四方。无论是早年际遇还是国家命运,他一生颇多坎坷,但可谓鞠躬尽瘁,遇山开山,逢水搭桥,行至脑力穷处,坐看大千世界。

能源

在门捷列夫的时代,石油的主要用途仍是照明和民用燃料,尚未上升到“工业血液”的地位。他以富有前瞻性的眼光,参与了俄罗斯近代石油工业的发展。

1861年,28岁的门捷列夫兼职校对德文版《技术百科全书》的翻译工作,由此萌生出对工业的兴趣。他在次年帮助俄国富翁科科雷夫改进了高加索一家炼油厂的工艺,大大提高产量。

1876年,包括石油行业在内的俄国经济出现危机。门捷列夫被政府聘为顾问,两度考察巴库的炼油厂,提出了利用重油的新方法。他留下了名言:“石油不是燃料。直接烧石油,就像在厨房炉灶里烧支票一样。”

在门捷列夫的帮助下,俄国建立了第一座从重质油大规模炼制润滑油的工厂,不久,石油润滑油开始全方位取代动植物油脂。

去完高加索,他前往美国宾夕法尼亚州考察,详尽调研了最新工艺和油税制度,总结成《论北美宾夕法尼亚与高加索的石油工业》一文。

俄国政府采纳了门捷列夫的建议,取消煤油和石油消费税的建议,建设输油管道,停止从美国进口煤油。国内石油行业渐渐复苏。

1888年,门捷列夫三度前往顿涅茨克考察煤矿和工厂,提议出台新的信贷和租赁政策、优惠的运输税、为工厂免税10年。

门捷列夫也在理论上做出了贡献,猜测石油是由铁碳化合物和水在地下深处高压中相互作用形成的,突破了有机物和无机物的界限。

酒精

1861年,由于编写了百科全书中的《酒精度量学》一章,门捷列夫还被财政部聘为酒精技术委员会的专家,征求精确测量乙醇溶液浓度的新方法和新装置,以改革酒税。他用几次立方蒸馏得到了极纯的乙醇,详尽研究了溶液体积和密度随温度和水乙醇比的变化,提炼出精准而复杂的公式作为工业标准。

除了薪水,门捷列夫还有意外的收获。他一直以来都对液体和溶液的基本物化性质很感兴趣。在研究酒精的过程中,他可以从精准绘制的图像中读出清晰的化合物组分,即乙醇与水分子的摩尔比。

这后来成了他的博士论文题目:《论酒精和水的化合物》。再加上门捷列夫在死前担任的职位是俄国计量所所长,许多人便附会出了一个广为流传的说法:门捷列夫规定伏特加的“黄金比例”是38度,后来为计税方便而改成40度。

其实,门捷列夫在博士论文中讨论的酒精浓度超过70%,未有一句提及伏特加。他担任计量所所长期间的主要贡献是统一度量衡,引入了国际公制。

贸易

每逢危急存亡之秋,门捷列夫的身影总是十分活跃。俄土战争(1877-1878年)后,俄国经济濒临破产。1882年,一场专门的工业和贸易大会在莫斯科举行,号召商界献计献策。

门捷列夫在会上一人做了7场演讲,涵盖铸铁、石油、燃料、盐、煤、皮革、亚麻、棉花、纸张、羊毛、丝绸、机械化等国民经济核心议题。

1889年,门捷列夫成为贸易和制造业委员会的成员。他一开始只参与制定硫磺等化学品的关税,但他很快意识到,关税是一个整体性问题。门捷列夫试图在一种框架内安排所有可能的关税,写成了700页巨著《用关税解释俄国工业的发展》,提倡贸易保护主义,大受业内好评。这个框架被称为“门捷列夫关税体系”,直接导致了1893年至1894年俄国与欧洲的贸易战,强有力地刺激了俄国国内的工业化进程。

农业、教育、艺术

当然,门捷列夫不仅是敏锐的观察者和高产的写手,他对 “副业”往往倾注了诸多实践和心血。

门捷列夫关注农业。刚在圣彼得堡大学获得稳定教职,他便在附近的乡村购置新屋,自建实验室和试验田。他欣赏李比希的现代农业化学理念,鼓励使用磷肥和其他矿物肥料。在其后两年间,试验田的土壤质量和农作物产量确实提高了。

事实上,1869年元素周期表正式在俄罗斯化学学会上首发时,门捷列夫本人是缺席的。当时他正在考察奶酪发酵业,委托他人在发布会上代为演讲。

门捷列夫关注教育。1871年,他参与开设了第一批接收女生的课程,并亲自讲课。此外,他发表了关于高中改革的文章,以期将其纳入终身教育轨制。

门捷列夫关注艺术。1871年至1873年,他为一批著名画家开设了有关颜料和颜色的化学讲座,并加入摄影师俱乐部,助力俄罗斯艺术的传播。

门捷列夫第二任妻子波波娃

1877年,门捷列夫对19岁的美术生波波娃一见钟情,顶着教会的压力离婚再娶。

门捷列夫甚至有制作行李箱的爱好,其中的独家秘方是一种特制胶水。传说他一次在圣彼得堡当地的市场采购材料,旁边一位顾客询问店主这位先生是谁,店主答道:“你不知道吗?他是个很有名的做行李箱的师傅,门捷列夫。”

以太

当然,勇往直前的“门神”也不是没走进过死胡同,那就是“以太”。这是一条历史悠久的死胡同,许多伟大的西方科学家都曾到此一游。古希腊的亚里士多德认为除了“水、火、气、土”四行之外,天空的最上层还有一种最基本的元素以太。17世纪的笛卡尔则认为物体之间的力是通过以太传递的。

门捷列夫版的元素周期表依据原子的质量而排列,随着质量增加呈现出周期性的变化。门捷列夫由此相信这一规律的根基是一种质量极小但不为零的元素,很可能和传递万有引力的以太是同一个东西。

门捷列夫(最左)1895年9月于埃菲尔铁塔

为此,他向军事部申请大量经费,购置最好的气泵,以研究极端高压下的气体弹性。在实验过程中,他再次发挥自己动手的精神,发明了门捷列夫差示气压计等新装备,以实现超高精密度的测量。这一研究检验了理想气体状态方程,并推广为现行的版本pV = nRT。

在同一时期,许多人把以太附会为灵媒,坊间流传着许多“神迹”,即人可以通过精神力量隔空移物,包括巴甫洛夫在内的许多科学家都曾把灵媒当作严肃的课题研究。1875年,门捷列夫通过在桌面下安置灵敏的压力计来检验神迹,最终证明都只是一些诡计。

1876年,门捷列夫终于承认以太这条路走不通,叫停了项目,招致赞助商的不满。

飞行

不过,追寻以太的过程并非全无收获,除了理想气体状态方程,门捷列夫点燃了对气象学和航空的热情,后来扩展到流体力学甚至船舶制造学。

他认为这些不同的领域背后有着同一个核心问题:阻力。1882年,他在《论液体和空气飞行阻力》中总结了相关的研究成果。

1887年,53岁的门捷列夫坐着自己参与设计建造的气球,一个人上升到3000米高空。在那里他没有找到以太,但见证了一次日全食。

门捷列夫的空中之旅

也正是在这一年,门捷列夫发表了《水溶液密度的研究》,通过分析233种化合物的溶液在不同温度下的密度与浓度,他在连续的曲线上找到极端点,来证明水合物的形成。在前言里,门捷列夫用这本书来纪念自己的母亲:

“这项研究是她最小的儿子献上的思念。她以身作则,以爱纠错,并用生命中最后一点力气把他带离西伯利亚,献给科学。

她临终时说道:不要耽于幻想,不要纸上谈兵,要耐心地追求神圣和科学的真理。她懂得言辞何其诡辩,所知何其浅薄,要用科学而非暴力,爱心辅以信心,消除一切迷信、不实和谬误,代之以尚待发现的真相、未来发展的自由、普世的福利,以及内在的幸福。德米特里•门捷列夫谨遵她的遗言。”

门捷列夫母亲玛利亚的画像

退休后的门捷列夫在海军部的委托下开始研制无烟火药。1892年,他通过改良硝化纤维成功发明“焦珂罗酊”,建议以此全面替代俄国现有的火药。然而,由于成本问题和一些利益纠葛,该方案被军方弃之不用。

不过,门捷列夫参与的另一个海军项目——世界上第一艘极地破冰船Yermak号,倒是在1898年成功下海。

世界上第一艘极地破冰船Yermak号

1906年,门捷列夫获得诺贝尔化学奖提名。由于一部分评委认为“难以评价元素周期表在理论上由谁发现”,门捷列夫以一票之差输给了制备出单质氟的法国化学家莫瓦桑。

此时,门捷列夫与刚输掉日俄战争的帝国一样垂垂老矣。

次年,门捷列夫病逝于圣彼得堡,享年72岁。第101号元素“钔”,把俄国化学家的名字永远刻在了元素周期表上。

相关参考

滚筒筛沙机用多大孔径的筛网(现场操作筛沙机,筛网堵塞的原因你知道吗)

对于滚筒筛沙机来说主要部分就是筛网了,因此筛网质量的好坏也关系这整条设备筛分质量的好坏,而对于筛网的好还问题我相信很多人还不是很清楚,下面建亚机械就为大家解释该设备筛网出现的问题和解决方法。筛沙机筛孔...

滚筒筛沙机用多大孔径的筛网(现场操作筛沙机,筛网堵塞的原因你知道吗)

对于滚筒筛沙机来说主要部分就是筛网了,因此筛网质量的好坏也关系这整条设备筛分质量的好坏,而对于筛网的好还问题我相信很多人还不是很清楚,下面建亚机械就为大家解释该设备筛网出现的问题和解决方法。筛沙机筛孔...

打孔复卷机(1880型号卫生纸复卷机可以用多大的大轴纸?)

购买一套小型卫生纸加工设备需要多少资金?我们都知道,机器这种东西也是有大小型之分的,型号越大也就越贵。那么想开卫生纸加工厂的朋友来说刚开始接触这个行业肯定是想先投资最小的钱把厂房运行起来。那么一套卫生...

柜式空调空开用多大的(15匹空调用25平方的电线够?多亏电工师傅帮忙算了下,差点选错)

畅谈关于装修的那些事,分享装修的各种经验和知识。大家好,我是畅谈装修,关注我即可了解更多关于装修的那些事!空调可以说是居家必备电器,因此也被称为“室内气温调制器”....在众多空调款式中,壁挂机是当之无愧...

活动扳手的规格(多大的螺栓用多大规格的扳手,一文看懂)

...分螺丝与内六角扳手的对应尺寸,还有要钻多大的孔应该用多大的丝锥,以下是一些经验可以供大家参考:攻螺纹底孔的计算:脆性材料(铸铁、

活动扳手的规格(多大的螺栓用多大规格的扳手,一文看懂)

...分螺丝与内六角扳手的对应尺寸,还有要钻多大的孔应该用多大的丝锥,以下是一些经验可以供大家参考:攻螺纹底孔的计算:脆性材料(铸铁、

最常用扳手规格型号尺寸(多大的螺栓用多大规格的扳手,一文看懂)

...分螺丝与内六角扳手的对应尺寸,还有要钻多大的孔应该用多大的丝锥,以下是一些经验可以供大家参考:攻螺纹底孔的计算:脆性材料(铸铁、青

日光灯管的瓦数(客厅用多大的LED灯泡?常见客厅面积和灯泡大小对比)

...灯一般就是客厅的主要灯源了,对于客厅的吊灯一般需要用多大瓦的灯泡呢?针对这个问题蜜罐蚁小编查询了相关资料,下面是关于客厅吊灯功率大小方面的选择基础知识供大家参考。首先要分清楚客厅吊灯是选用传统的日光灯...

烧乳猪用多大的猪(炭火烤猪:肥而不腻,香脆多汁)

□本报记者覃柳鲜炭火烤猪是大新重大节庆必不可少的美食之一,每当重大节庆时,不少大新当地人燃起炭火,烤制乳猪,,亲朋好友聚在一起享用烤猪的美味。炭火烤猪一般选用20-30公斤的小猪为最佳,宰杀后去净内脏,炭火...

烧乳猪用多大的猪(炭火烤猪:肥而不腻,香脆多汁)

□本报记者覃柳鲜炭火烤猪是大新重大节庆必不可少的美食之一,每当重大节庆时,不少大新当地人燃起炭火,烤制乳猪,,亲朋好友聚在一起享用烤猪的美味。炭火烤猪一般选用20-30公斤的小猪为最佳,宰杀后去净内脏,炭火...