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化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)及其命名探源 前言 　　到目前止，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 110 種化學(xué)元素。由這些元素形成了宇宙世 界萬萬千千種物質(zhì)，構(gòu)成了大自然妙趣橫生的和諧圖案?？v觀這些元素的發(fā) 現(xiàn)過程，我們看到在這個(gè)“圖案”上譜寫了人類認(rèn)識(shí)大自然從“必然王國(guó)” 向“自由王國(guó)”過渡的客觀規(guī)律，也看到科學(xué)事業(yè)先驅(qū)者認(rèn)識(shí)自然、改造自 然的奮斗足跡。本書根據(jù)元素周期系，按照原子序數(shù)的順序，編寫出這些元 素最早的發(fā)現(xiàn)年代、發(fā)現(xiàn)者、發(fā)現(xiàn)過程以及命名原義，試圖探討化學(xué)元素的 發(fā)現(xiàn)及其命名的淵源，從一個(gè)側(cè)面啟迪人們?nèi)ヌ剿鳌白杂赏鯂?guó)”的奧秘。也 試圖從這個(gè)探源過程中，介紹中國(guó)古代和現(xiàn)代科學(xué)家的貢獻(xiàn)，恢復(fù)元素發(fā)現(xiàn) 史的本來面目。 本書根據(jù)元素周期系，按照原子序數(shù)的順序，分別介紹了迄今為止發(fā)現(xiàn) 的 110 種化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)年代、發(fā)現(xiàn)過程、發(fā)現(xiàn)方法及其命名的原義。內(nèi)容 新穎，深入淺出，系統(tǒng)完整，既有詳盡的史料，又收錄了最新的科技研究成 果，兼?zhèn)淇勺x性和學(xué)術(shù)性?？晒└咝?、中?；瘜W(xué)工作者、教師、研究生參考， 也可供大、中學(xué)生閱讀。 化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)及其命名探源 1.氫 H（ Hydrogen） 　　早在 16 世紀(jì)，瑞士著名醫(yī)生帕拉塞斯（P.A.Paracelsus）曾描述過鐵屑 與醋酸作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種氣體（這種氣體就是氫氣）；17 世紀(jì)時(shí)，海爾蒙特 和波義耳等都曾偶然接觸過它。1700 年法國(guó)勒梅里曾在一份《報(bào)告》里提到 過它，并曾論及過這種氣體的可燃性。但是他們都不知道這種氣體是什么東 西，也沒有將這種氣體分離出來。 　　1766 年，英國(guó)化學(xué)家卡文迪什（H.Cavendish）首先系統(tǒng)地研究了這種 氣體，他用鐵屑和鋅等作用鹽酸及稀硫酸后用排水集氣法收集而獲得這種氣 體，但他誤認(rèn)為該氣體是由金屬分解出來的。又由于這種氣體在加熱時(shí)就會(huì) 燃燒，他就把它叫做“inflammable air from metals”，即“來自金屬的可 燃空氣”。并錯(cuò)誤地認(rèn)為氫氣就是燃素或燃素和水的化合物。 　　幾年以后，1782 年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫（A.L.Lavoisier）重復(fù)了卡文 迪什、普列斯特里等人的實(shí)驗(yàn)，明確提出正確的結(jié)論：水是氫和氧的化合物。 正確地賦予一個(gè)能反映這種可燃?xì)怏w燃燒后產(chǎn)生水的這種變化特征的名字， 把它稱作“hydrogene”（英文變?yōu)?hydrogen），即“氫”。該詞源自希臘 語(yǔ)中的 hydro（意為“水”）和后綴—genes（意為“產(chǎn)生”或“生出”）， 因此 hydrogene 原意為“會(huì)產(chǎn)生水的東西”。并確認(rèn)氫是一種元素。中文名 曾為“輕氣”。 值得提出，德國(guó)人不像英國(guó)人那樣喜歡把他們的科學(xué)名詞變?yōu)橄ＥD文或 拉丁文，他們直接用德語(yǔ)命名這種新的“空氣”。但他們也很注意上述奇特 的變化，因此他們稱它為 wasserstoff，意為“水物質(zhì)”。 當(dāng)氫的同位素發(fā)現(xiàn)以后，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福（E.Rutherford）提議將 H1 叫做 haploge，H2 叫做 diplogen。這兩個(gè)名詞分別源自希臘語(yǔ) haploos（意 為“單個(gè)的”）和 diploos（意為“成雙的”）。但發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為 2 的氫的同 位素的美國(guó)化學(xué)家尤里（H.C.Urey）建議將 H2 叫做 deuterium，該詞源自希 臘語(yǔ) deuteros（意為“第二”），漢語(yǔ)譯作“氘”。而 H1 則稱為 protium， 它源自希臘語(yǔ) protos（意為“第一”），漢語(yǔ)譯作“氕”。對(duì)于 H3，則取名 為 tritium，源自希臘語(yǔ) tritos（意為“第三”），漢語(yǔ)譯作“氚”。 2.氦 He（Helium） 　　1868 年 8 月 18 日的日食期間，在地球不同地點(diǎn)有 6 個(gè)不同觀察者，發(fā) 現(xiàn)日珥光譜中有一條明亮黃線。法國(guó)天文學(xué)家簡(jiǎn)森（P.Janssen）在印度日食 期間讓太陽(yáng)大氣的光透過棱鏡，他注意到在地球物質(zhì)那些熟悉的光譜線中產(chǎn) 生了一條他不能確認(rèn)的黃色光譜線。后來，英國(guó)天文學(xué)家洛克耶爾 （S.N.Lockyer）將這條譜線的位置和各種不同元素產(chǎn)生的類似譜線位置作了 比較，斷定這條新線是太陽(yáng)中的某種元素產(chǎn)生的。1869 年雷伊脫（G.Rayet） 指出這條線不是氫的也不是鈉的，而是另一個(gè)元素的新線。洛克耶爾和弗蘭 克蘭（E.Frankland）把這種當(dāng)時(shí)不為人所知而為太陽(yáng)所有的元素定名為氦 （helium）。該詞源自希臘語(yǔ)中表示太陽(yáng)的一個(gè)詞“helios”，因此氦的原 意是“太陽(yáng)元素”。 　　在地球上找到氦這種元素則是在此之后二十七年的事。1888 年美國(guó)化學(xué) 家赫列布萊德（W.F.Hillebrand）用硫酸處理一種瀝青鈾礦獲得一種不活潑 的氣體。由于他忽略了當(dāng)這種氣體加熱時(shí)，它的光譜中的某些譜線并不是氮 的譜線，他誤認(rèn)為這種氣體就是氮，因而錯(cuò)過了發(fā)現(xiàn)新元素的機(jī)會(huì)。1895 年， 蘇格蘭化學(xué)家拉姆賽（S.W.Ramsay）采用釔鈾礦重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并和洛克耶 爾研究了所產(chǎn)生氣體的譜線，證明了這種稀有氣體正與太陽(yáng)上的氦相同，從 而證明了地球上也存在氦。 　　 3.鋰 Li（Lithium） 1817 年，瑞典化學(xué)家阿爾費(fèi)德森（J.A.Arfvedson）在分析從攸桃島 （uto）采集到的一種葉石 pelalite（現(xiàn)已證明是被稱作透鋰長(zhǎng)石的硅酸鋰 鋁 LiAlSi2O5）過程中，發(fā)現(xiàn)該葉石中含有氧化硅、氧化鋁及一種新堿金屬。 他把這種堿金屬制成硫酸鹽，進(jìn)行試驗(yàn)，并進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算研究后，發(fā)現(xiàn) 該堿金屬與酸類飽和的量比其它各種固定堿類要大得多，它的溶液不被過量 的酒石酸沉淀，又不受氯化鉑的影響。證明這種堿金屬硫酸鹽既不是鉀鹽、 鈉鹽，也不是鎂鹽。于是他肯定這種堿金屬是一種新元素，并命名為“鋰” （lithium）。該詞源自希臘語(yǔ)“巖石”之意，因?yàn)橹鞍l(fā)現(xiàn)的堿金屬鈉和鉀 是從植物里取得的。 阿爾費(fèi)德森曾試圖制取金屬 Li ，但未成功。 1818 年布蘭德斯 （Brandes）、戴維等人分別用強(qiáng)電流電解鋰礦石制得了少量的這種金屬。直 到 1855 年，本生和馬提生（A.Matthiessen）采用電解熔融氯化鋰的方法， 才制得較多量的鋰可供研究之用。 4.鈹 Be（Beryllium） 　　1798 年法國(guó)礦物學(xué)家霍伊（R.J.Haüy）觀察到祖母綠和一般礦物綠柱石 的光學(xué)性質(zhì)相同，從而發(fā)現(xiàn)了鈹。根據(jù)霍伊的要求，法國(guó)化學(xué)家沃奎林 （L.N.Vauquelin）對(duì)綠柱石和祖母綠進(jìn)行化學(xué)分析，當(dāng)他把苛性鉀溶液加入 綠柱石的酸溶液之后，得到一種不溶于過量堿的氫氧化物沉淀。他證明這兩 種物質(zhì)具有同一組成，并含有一種新元素。 　　鈹鹽有甜味被稱為甜土，這種新元素最早被命名為“鋊”，（glucinium）， 該詞來自法語(yǔ)“glucose”，是“葡萄糖”的意思。后來因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)鐿的鹽類也 同鈹鹽一樣具有甜味，“鋊”被改稱為“鈹”，希臘語(yǔ)“綠柱石”之意?！扳敗? （beryllium）這一名稱是德國(guó)化學(xué)家韋勒（F.Wohler）命名的。1828 年韋 勒用金屬鉀還原鈹土得到純的金屬鈹粉末。 5.硼 B（Boron） 　　古代埃及制造玻璃時(shí)已使用硼砂作熔劑，但是硼酸的化學(xué)成分 19 世紀(jì)初 還是個(gè)謎。1807 年英國(guó)化學(xué)家戴維（H.Davy）報(bào)告了用電解法在兩白金面之 間電解濕硼酸以及在一個(gè)金屬管中用鉀還原硼酸制得了硼。1809 年法國(guó)化學(xué) 家蓋呂薩克（J.Gay—Lussac）和錫鈉爾德（L.J.Thenard）用金屬鉀還原無 水硼酸 B2O3 取得了單質(zhì)硼。 硼的命名源自阿拉伯文，原意指硼砂“Borax”及相似的化合物“Borate”。 6.碳 C（Carbon） 　　無定形碳、石墨、金剛石是三個(gè)已知的同素異形體。認(rèn)識(shí)無定形碳、使 用無定形碳最早。古代人類就已知道鉆木取火，廣泛用木炭來冶煉金屬，明 了炭是比木柴更好的燃料，伐薪燒炭便是古代農(nóng)民的一種副業(yè)。在舊石器時(shí) 代用山火燒成的黑焦炭作為描繪物象的墨色涂料。從埃及出土的古跡裝飾品 中就見到過金剛石。 1772 年法國(guó)拉瓦錫把太陽(yáng)光集光于金剛石時(shí)見產(chǎn)生二 氧化碳，才知道它的本質(zhì)是碳。1797 年英國(guó)的臺(tái)耐特確認(rèn)金剛石是純碳所組 成。 　　碳的命名原意取自拉丁語(yǔ)“木炭”之意。拉丁語(yǔ)中“煤”稱為 Carbo（所 有格為 Carbonis），英語(yǔ)中元素碳（Carbon）的名稱就是由此得來的。在英 語(yǔ)中煤叫 coal，它最初用于指任何燃燒著的余燼，如將木材加熱但不使其產(chǎn) 生火焰，留下一種黑色的殘余物，繼續(xù)加熱它會(huì)緩慢燃燒，這就是木炭 （Charcoal）。Char 的意思是炭化，Charcoal 的意思是經(jīng)過炭化形成的煤。 煤、木炭和各種形式的煤煙等都是無定形碳，對(duì)這類物質(zhì)稱為 “amorphous”（無定形的），它源自希臘語(yǔ) a—（意為“無”或“不”）和 morphous（意為“形狀”）。 　　石墨因其每 6 個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)六角環(huán)形的層狀晶體結(jié)構(gòu)，容易寫在紙 上，因此對(duì)于碳的這種同素異形體，又叫做“graphite”（石墨），它源自 希臘語(yǔ) graphein，意為“寫”。 由于金剛石具有正四面體的晶體結(jié)構(gòu)，因此形成非常堅(jiān)硬的同素異形 體，人們一度曾用 adamant 一詞來表示它，該詞源自希臘語(yǔ)前綴 a—（不可） 和希臘語(yǔ) daman（征服），意為“不可征服的”的物質(zhì)。 7.氮 N（Nitrogen） 　　1772 年英國(guó)化學(xué)家布拉克（J.Black）的學(xué)生盧瑟福（D.Rutherfard） 把老鼠放進(jìn)密封的器皿里，及至老鼠悶死后，發(fā)現(xiàn)器皿內(nèi)空氣的體積較前減 少了十分之一，若器內(nèi)剩余氣體再用堿液吸收，則又繼續(xù)失去十分之一的體 積。用此法除去空氣中的 O2、CO2，并研究所余氣體的性質(zhì)，他發(fā)現(xiàn)它有不能 維持動(dòng)物生命和滅火的性質(zhì)，且不溶于苛性鉀溶液中，因此命名該氣體為“蝕 氣”或“惡氣”“Mephitic air”。它源自拉丁詞“mephitic”，意為“有 毒的氣體”，但盧并不承認(rèn)這種“蝕氣”是空氣的一種成分。英國(guó)牧師兼化 學(xué)家普里斯特利（J.Priestley）也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他和盧都稱這種剩下來的氣 體叫“被燃素飽和了的空氣”，意為它已“吸足了燃素”，因此失去了助燃 能力。 　　1772 年，瑞典化學(xué)家舍勒（G.W.Scheele）也從事這一研究，他用硫酐 吸收大氣中的氧氣，取得氮?dú)?。他把空氣中能維持生命的那部分氣體稱為“火 氣”（ fire air），剩下的部分則稱為“穢氣”（foul air）。法國(guó)化學(xué) 家拉瓦錫（A.L.Lavoisier）則把它稱作“azote”（非生命氣體）。它源自 希臘語(yǔ)中的前綴 a-（意為“沒有”）和 zoe（意為“生命”）。因此“azote” 是沒有生命的氣體。德國(guó)人按照同樣的原則將它稱為 Sticksttoff，在德語(yǔ) 中的意思就是“窒息物質(zhì)”。 1790 年，法國(guó)化學(xué)家查普塔（J.A.Chaptal）把它稱作“nitrogen”。 意指它是某種可以構(gòu)成硝石的東西，因這種氣體構(gòu)成了常見的化學(xué)物質(zhì)“硝 石”分子的一部分，法語(yǔ)中的“硝石”叫 nitre。當(dāng)時(shí)給新氣體命名時(shí)都加 上詞尾“-gen”，來自希臘語(yǔ)中的后綴“-genes”，意為“出生”或“被產(chǎn) 生出來”。因此，nitrogen 一詞的原意就是“從硝石中產(chǎn)生出來的東西”。 現(xiàn)在，漢語(yǔ)中將 nitrogen 和 azote 都譯作“氮”。中文名曾為“淡氣”。 8.氧 O（Oxygen） 　　早在公元 8 世紀(jì)，中國(guó)人馬和在其著作《平龍認(rèn)》（看風(fēng)水的書）中曾 談到：大氣是由陰、陽(yáng)兩部分組成，陰的部分可用“陽(yáng)的變化物”如金屬、 硫黃及木炭等提取出來。燃燒時(shí)，這些物質(zhì)就與大氣中陰體混合而生成此二 種元素的混合物。陰氣是永不純凈的，但以火熱之，可以從青石、火硝、黑 炭石中提取。水中亦有陰氣，它和陽(yáng)氣緊密地混合在一起，很難分解。因此， 有人認(rèn)為陰氣就是氧氣，從而認(rèn)為氧氣的最早發(fā)現(xiàn)者是中國(guó)人。對(duì)這一說法 存有爭(zhēng)論。不過至少可以說，在一千多年前，我國(guó)學(xué)者馬和已經(jīng)對(duì)氧氣作了 十分深入的研究。 　　17 世紀(jì)，荷蘭化學(xué)家德萊貝爾（C.J.Drebbel）曾加熱硝石制得過氧氣， 但未進(jìn)行研究。約 1700 年前后，德國(guó)化學(xué)家斯塔爾（G.E.Stahl）提出一種 理論解釋為什么有些物質(zhì)在加熱時(shí)會(huì)燃燒或生銹。他認(rèn)為這樣的物質(zhì)含有 “phlogiston” （燃素），它源自希臘詞 phlogistos，原意為“易燃的”。 　　1756 年俄國(guó)化學(xué)家羅蒙諾索夫（M.B.Lomonocol）曾在密閉玻璃器內(nèi)煅 燒金屬，作了金屬煅燒后重量增加的試驗(yàn)并指出：重量的增加是由于金屬在 煅燒時(shí)吸收了空氣的結(jié)果。 1772 年，瑞典化學(xué)家舍勒首先制得純凈的氧氣并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了研究。 他用硝酸鹽 KNO3、Mg（NO3）2、氧化物 HgO、碳酸鹽 Ag2CO3、HgCO3 加熱分解 和用軟錳礦與濃硫酸或濃砷酸混合蒸餾，從空氣中分出了“火氣”（Fire air， “維持生命的那部分空氣”）。但他的研究成果遲至 1775 年才發(fā)表。發(fā)現(xiàn)氧 的榮譽(yù)被英國(guó)牧師兼化學(xué)家普里斯特利（J.Priestley）所得。1774 年，普 里斯特利利用聚光鏡加熱汞煅灰（氧化汞 HgO），且用水上集氣法收集被分 解出的氣體，研究其性質(zhì)。他發(fā)現(xiàn)這種空氣能幫助蠟燭燃燒，使呼吸輕快， 使人感到格外舒暢。但由于燃素學(xué)說的禁錮，他把這種新氣體稱作 “dephlogisticated air”，意為“脫去燃素的空氣”。 1774 年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用 Sn 和 Pb 作了著名的金屬煅燒試驗(yàn)，指出 燃燒就是金屬與這種被其稱作“上等純空氣”的氣體化合的結(jié)果，從而推翻 了人們信奉達(dá)百年之久的“燃素學(xué)說”，建立了燃燒的氧化學(xué)說，拉瓦錫也 獲得了“現(xiàn)代化學(xué)之父”的尊稱。 但拉瓦錫錯(cuò)誤地認(rèn)為在所有的酸中都含有這種新物質(zhì)，因此他把這種氣 體命名為“oxygine”，在英語(yǔ)中就是 oxygen（氧），它源自希臘詞 oxys（意 為“強(qiáng)烈”的、“銳利的”）和希臘語(yǔ)中的后綴-genes（意為“產(chǎn)生”）。 所以 oxygen 原意就是“產(chǎn)生某種強(qiáng)烈味道（酸味）的東西”。換句話說，氧 這一名稱意味著酸的形成者。在日語(yǔ)中把氧稱為“酸素”就是這個(gè)意思。 　　德國(guó)人也承襲了拉瓦錫的錯(cuò)誤，他們用德語(yǔ)將氧氣命名為 “Sauerstoff”，意為“酸的物質(zhì)”。 　　中文曾命名為“養(yǎng)氣”，取“養(yǎng)氣之質(zhì)”之意，即人的生命必不可少的 東西。 　　 9. 氟 F（Fluorine） 氟的發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是上個(gè)世紀(jì)最困難的任務(wù)之一。自 1768 年馬格拉夫發(fā) 現(xiàn) HF 以后，到 1886 年法國(guó)化學(xué)家莫瓦桑（H.Moissan）制得單質(zhì) F2 經(jīng)歷了 118 年之久。這其中不少科學(xué)家為此不屈不撓地辛勤勞動(dòng)，很多人由此而中 劇毒，有的甚至貢獻(xiàn)了他們寶貴的生命。 　　1529 年德國(guó)化學(xué)家阿格里科爾（G.Agricol）確認(rèn)螢石的存在，人們開 始認(rèn)識(shí)氟的存在。 　　1670 年德國(guó)紐倫堡的藝術(shù)家斯瓦恩哈德（Schwanhard）發(fā)明用螢石和硫 酸作為玻璃工業(yè)的刻蝕劑。 1764 年馬格拉夫（S.A.Marggraf）研究了硫酸與螢石的反應(yīng)。 　　1780 年瑞典化學(xué)家舍勒在研究硫酸與螢石作用時(shí)，他斷言生成的酸是一 種無機(jī)酸，稱之為螢石酸，并預(yù)言在這種酸中，含有一種新的活潑元素。當(dāng) 時(shí)曾被稱為“不可馴服的”“不可捉摸”的元素。從這以后，許多化學(xué)家致 力于分離這個(gè)未知元素。但一次一次失敗了。先后有德、英、瑞典、比利時(shí)、 法國(guó)的化學(xué)家參加了研究工作。僅在法國(guó)就經(jīng)歷了四代人，總共 106 年。為 了征服元素氟，先后有四位化學(xué)家由于氟中毒而獻(xiàn)出了生命，其中有愛爾蘭 科學(xué)院成員托瑪克·洛克斯（Tomac Noks）兄弟倆、比利時(shí)化學(xué)家路易埃 （P.Louie）、法國(guó)化學(xué)家杰羅·瑪尼克萊（J.malikre）；有的化學(xué)家如戴 維、莫瓦桑等由于在研制過程中受氟的危害得了重病而過早地去世。 　　1886 年法國(guó)人莫瓦桑在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在鉑制 U 形管中，用鉑銥 合金作電極，在－23℃下，電解干燥的氟氫化鉀，終于第一次制得單質(zhì)氟。 這一成果轟動(dòng)了當(dāng)時(shí)法國(guó)科學(xué)院，也是當(dāng)時(shí)世界化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大事件。 莫也因此而被授予 1906 年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。但由于有害氣體的毒害，長(zhǎng)期勞 累，莫瓦桑于獲獎(jiǎng)的次年便去世，年僅 55 歲。 關(guān)于氟的命名，早在 1810 年德國(guó)化學(xué)家戴維 （H.Davy）與安培 （A.M.Aupere）就曾建議用希臘字“Fluo”表示這個(gè)未知元素，含“流動(dòng)” 之意。因含氟礦物稱為螢石或氟石，遠(yuǎn)古時(shí)代，人們?cè)诮饘僖睙掃^程中就知 道用螢石作熔劑。螢石和礦石在一起加熱時(shí)，會(huì)使雜質(zhì)生成流動(dòng)性的礦渣而 與金屬分離，因此將其稱為 fluores，拉丁語(yǔ)“流動(dòng)”（fluere）之意。元 素氟“Fluorine”，自螢石（fluor）中制得因此而得名。法語(yǔ)從 HF 的性質(zhì) 又賦予氟元素“破壞的”原意。 10.氖 Ne（Neon） 　　1898 年英國(guó)化學(xué)家拉姆賽（W.Ramsay）和特拉弗斯（M.W.Travers）在 用化學(xué)方法（把已經(jīng)不含有 CO2、H2O 和 O2 的空氣通過灼熱鎂以吸收其中的 氮）把 O2 和 N2 從空氣中除去后，利用分級(jí)蒸餾粗氬的方法發(fā)現(xiàn)氖。確定這個(gè) 新元素氖的存在是由于在殘余氣體的發(fā)射光譜上發(fā)現(xiàn)了新的光譜線。 氖的命名，源自希臘詞 Neos，意為“新的”即從空氣中發(fā)現(xiàn)的新氣體。 11.鈉 Na（Sodium） 　　鈉很早就用為玻璃的原料，1702 年德國(guó)化學(xué)家施塔爾（G.E.Stahl）把 “堿”分成天然的和人造的兩種，即堿（碳酸鈉）和鉀灰（碳酸鉀）。1807 年英國(guó)化學(xué)家戴維（H.Davy）用電解蘇打的方法（通較大電流將蘇打熔化）， 在陰極得到金屬鈉。并為它命名。 　　1806 年戴維在一篇論文中曾預(yù)言：“如果化學(xué)結(jié)合有如我曾大膽設(shè)想的 那種特性，不管物體的天然電力多強(qiáng)，但總不能沒有限度，可是我們?nèi)嗽斓?儀器的力量似乎能夠無限地增大”，所以我們可以“希望新的分解方法使我 們能夠發(fā)現(xiàn)物體的真正元素”。這個(gè)預(yù)言第二年就實(shí)現(xiàn)了。 　　因?yàn)殁c存在于天然堿蘇打（Soda）中，Na 的取名 sodium 一詞即源于此， 英文原意“蘇打”。元素符號(hào)“Na”源自醫(yī)學(xué)拉丁文 Natrium，意為“頭痛 藥”。 　　 12.鎂 Mg（Magnesium） 　　1695 年英國(guó)醫(yī)生用英國(guó)東部的含有鹽類的湖水作有效的瀉劑，同時(shí)小亞 細(xì)亞有人把白色粉末苦土作為瀉劑。1755 年英國(guó)的卜拉克指出苦土（氧化 鎂）與石灰為截然不同的兩種物質(zhì)。 　　1808 年，英國(guó)人戴維使鉀蒸氣通過熱的白鎂氧（即氧化鎂），并用汞提 取被還原的鎂。他還用汞作陰極電解了硫酸鎂、苦土（MgO），從而首先發(fā)現(xiàn) 了鎂。但他得到的是一種汞齊形式的鎂。 　　法國(guó)科學(xué)家布西（A.Bussy）于 1828 年用金屬鉀熔融無水氯化鎂，第一 次得到了真正純的鎂。 　　1831 年，布西將該金屬命名為“鎂”（Magnesium）。鎂的命名取自希 臘文，原意為“美格尼西亞”，因?yàn)樵谙ＥD的美格尼西亞當(dāng)時(shí)盛產(chǎn)一種名叫 苦土的鎂礦，古羅馬人把這種礦物稱為“美格尼西·阿爾巴”（magnesia alba），“alba”的意思是“白色的”。 　　 13.鋁 Al（Aluminium） 　　紀(jì)元前 5 世紀(jì)已有應(yīng)用明礬作收斂劑、媒染劑的記載。1824 年，丹麥的 物理化學(xué)家厄斯泰德（H.C.Oeisted）將氯氣通入粘土與木炭的熾熱混合物， 然后將所得的無水氯化鋁與鉀汞齊一起加熱，第一個(gè)制備出不純的金屬鋁。 　　1827 年，沃勒（F.Wohler）把鉀和無水氯化鋁共熱第一個(gè)離析了較純的 鋁，并描述了它的很多性質(zhì)。 　　1854 年，德維爾（H.C.Deville）用鈉作還原劑并成功生產(chǎn)了較大量的 比較純的鋁。同年第一次用電解法制備了鋁。 鋁的命名源自拉丁文“明礬”，在英國(guó)寫作“Aluminium”。 14.硅 Si（Silicon） 　　石英、水晶早為古代人認(rèn)識(shí)，古埃及以石英砂為制造玻璃的原料。1807 年瑞典化學(xué)家貝采里烏斯（J.J.Bertholius）將硅土、鐵和碳的混合物燒至 高溫獲得硅化鐵，加鹽酸，硅化鐵分解產(chǎn)生沉淀，此時(shí)產(chǎn)生的氫氣較純鐵分 出的多，于是他證明其中必含有別種元素。十六年后即 1823 年，貝采里烏斯 用金屬還原分離法將四氟化硅與金屬鉀或氟硅酸鉀與鉀共熱首次制得粉狀單 質(zhì)硅。 　　“燧石”在英語(yǔ)中稱為 flint（此詞派生自盎格魯—撒克遜語(yǔ)），在拉 丁語(yǔ)中則為 Silex（所有格為 Silicis），因此，早期化學(xué)家把燧石及類似的 巖石稱為“Silica”（硅石），貝采里烏斯在硅石中發(fā)現(xiàn)新元素時(shí)，簡(jiǎn)單地 在該詞后加上一個(gè)供非金屬用的后綴 on，結(jié)果就是 Silicon，漢語(yǔ)早年曾音 譯為“矽”，現(xiàn)在則稱為“硅”。 　　 15.磷 P（Phosphorus） 　　17 世紀(jì)，德國(guó)有位漢堡商人布蘭德（H.Brand），是個(gè)煉金術(shù)士，他曾 聽傳說從尿里可以制得黃金，于是抱著圖謀發(fā)財(cái)?shù)哪康?，使用尿作了大量?shí) 驗(yàn)。大約在 1669 年一次實(shí)驗(yàn)中，他將砂、木炭、石灰等和尿混合，加熱蒸餾， 雖然沒有得到黃金，卻意外地分離出像蠟?zāi)菢拥纳踪|(zhì)軟的物質(zhì)，它在黑暗 中能放出閃爍的亮光，于是布蘭德給它取了個(gè)名字叫“冷光”（即白磷）， 他稱它為 Phosphorus。 　　磷的命名在希臘語(yǔ)中就是“晨星”，這個(gè)詞來自 phos（意為“光”）和 phorus（意為“生產(chǎn)”、“誕生”）。晨星是光的“產(chǎn)婆”，因?yàn)樵谒霈F(xiàn) 之后不久，太陽(yáng)就要升起了。在早晨，金星比太陽(yáng)早到達(dá)東方地平線，因而 在太陽(yáng)升起之前，它已閃爍在東方的天空，它就是“晨星”。在漢語(yǔ)中稱它 為“磷”，曾用“燐”。 　　 16.硫 S（Sulfur） 　　由于硫在自然界有天然存在，因此，古代在有歷史記載以前，人們就發(fā) 現(xiàn)了硫?！侗静萁?jīng)》（秦漢）中說：“石硫黃??能化金銀銅鐵，奇物?！?說明我國(guó)古代學(xué)者早已對(duì)硫的性質(zhì)有所研究。 硫的基本性質(zhì)早在 1777 年就為拉瓦錫所認(rèn)識(shí)。 硫的命名起源于遠(yuǎn)古時(shí)代，中國(guó)《本草綱目》中稱“石硫黃”，拉丁文 稱“Sulfur”，在英國(guó)寫作“Sulphur”。歐洲中世紀(jì)煉金術(shù)士曾用“ω”符 號(hào)表示硫。 17.氯 Cl（Chlorine） 　　早在 13 世紀(jì)，人們就可能注意到氯和它的常見酸衍生物——鹽酸，中世 紀(jì)時(shí)已有王水。 　　1658 年，德國(guó)化學(xué)家格勞拜爾（J.R.Glauber）用硫酸處理普通的鹽， 得到一種溶液，該溶液能發(fā)出一種窒息性的蒸氣，即氯化氫，他把該物質(zhì)稱 為“鹽精”（spirit of salt）。 　　由于“鹽精”是由鹽制得的，且其溶液呈酸性，而鹽又最容易從海水中 制取，所以這種新物質(zhì)又被命名為 Marineacid 或 Muriatic acid，在拉丁語(yǔ) 中， maie 意為“海”，而 muria 意為“海水”，所以將 muriatie acid 直 譯為“海酸”，即鹽酸?，F(xiàn)代化學(xué)中，muriatic 一詞的含義是“氯化物”。 所謂“海酸”正好是一種無氧酸，但在 18 世紀(jì)后期關(guān)于酸的理論認(rèn)為所 有的酸一定都含有氧，所以認(rèn)為“海酸”分子一定是由氧原子和一些被稱為 murium（意為“海水物質(zhì)”）的未知元素組成的。這種錯(cuò)誤理論導(dǎo)致了一些 化學(xué)家誤入歧途。1774 年，瑞典化學(xué)家舍勒（C.W.Scheele）在用二氧化錳 處理“海酸”時(shí)，獲得一種令人窒息氣味難聞的黃綠色氣體，同加熱后的王 水相仿，化學(xué)性質(zhì)活潑，但舍勒并沒有認(rèn)識(shí)到自己發(fā)現(xiàn)了一種新元素，而只 是把它看作一種從二氧化錳獲得了附加的氧的“海酸”。認(rèn)為氯是“脫燃素 的酸”。1785 年法國(guó)化學(xué)家貝托雷（C.L.Berthollet）提議把這種黃綠色氣 體叫做 Oxymuriatic acid 意為“過氧海酸”。而另一些人則提議將它命名 為 murium oxide，意為“海水物質(zhì)的氧化物”。 　　以后的許多化學(xué)家們想盡各種辦法，諸如利用金屬、紅熱木炭、磷，或 任何一種著名的吸氧劑，都沒有能從“過氧海酸”中分解出氧來，在這一系 列失敗之后，直至 1810 年英國(guó)的年輕化學(xué)家戴維（H.Davy）曾企圖分解氯氣 制取氧的實(shí)驗(yàn)也告失敗，這時(shí)他認(rèn)識(shí)到只有認(rèn)為“過氧海酸”是一種元素， 那么所有有關(guān)的試驗(yàn)才能得到合理解釋。因此他大膽得出結(jié)論：“海酸”中 不含氧，且斷定那種黃綠色的令人窒息的氣體是一種新元素，推翻了所有以 前采用過的容易使人誤入岐途的名稱，開始稱它為 Chlorine 即“氯”。以 后的化學(xué)發(fā)展新實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一結(jié)論的正確性，那種關(guān)于“一切酸中皆含 有氧”的見解也得到了糾正。而“海酸”現(xiàn)在通常稱為“鹽酸”或“氫氯酸”。 Chlorine 一詞源自希臘語(yǔ) Chloros，原意為“綠色”。我國(guó)清末翻譯家 徐壽，最初把它譯為“綠氣”。 18.氬 Ar（Argon） 　　1785 年英國(guó)科學(xué)家卡文迪什（H.Cavendish）曾將一份大氣氮試樣在氧 存在下經(jīng)過反復(fù)放電，由此生成的氮的氧化物以水溶出，仍有占總體積 1％ 的氣泡不能被水溶解。此后 100 多年，這方面的工作毫無進(jìn)展。直到 1892 年在劍橋 Cavendish 實(shí)驗(yàn)室工作的英國(guó)物理學(xué)教授瑞利（J.W.Rayleigh）發(fā) 現(xiàn)，由空氣除去氧后制備的氮的密度要比通過亞硝酸銨（NH4NO2）分解而制 備的氮的密度高約 0.5％。 　　1894 年，蘇格蘭化學(xué)家拉姆賽（W.Ramsay）把空氣通入熱的銅而除氧， 再用燒紅的鎂將空氣中的氮除去，將余下的這種較重的雜質(zhì)從大氣氮中分離 出來。從這種雜質(zhì)的發(fā)射光譜研究中，他發(fā)現(xiàn)有紅色、綠色的 200 多條是已 知的譜線中未見到的。他鑒定出這是一種新元素，并命名為 Argon，即氬。 　　“Argon”一詞源自希臘語(yǔ)中 a—（意為“不”）和 ergon（意為“工作”）， 其原意為“懶惰”、“不活潑”。氬有著某種比金還要冷淡的氣質(zhì)，因此它 被稱為“貴重氣體”（noblegas），直譯為“貴族氣體”，現(xiàn)代化學(xué)中稱它 為“惰性氣體”。 　　 19.鉀 K（Potassium） 　　紀(jì)元前 16 世紀(jì)，埃及人用鉀與蘇打制造玻璃，又把植物灰的浸出液（為 不純的碳酸鉀）用作有效的洗滌劑。 1807 年英國(guó)化學(xué)家戴維爵士（H.Davy）用電解熔融的鉀堿 K2CO3 的方法 制得金屬鉀。他電解熔融鉀堿（碳酸鉀），發(fā)現(xiàn)在陰極有強(qiáng)光發(fā)生，在其表 面出現(xiàn)高度金屬光澤的似水銀滴的粒狀物，有的顆粒一經(jīng)形成即燃燒，把這 些小顆粒放到水中發(fā)出刺刺聲音，并產(chǎn)生紫色火光，這種新金屬?gòu)乃蟹懦?氫氣。 　　鉀堿從草木灰的浸出液中可以得到，古代人類將草木灰放入水中攪拌， 將溶有鉀堿的水溶液注入一口大鍋中蒸發(fā)至干，剩下的殘?jiān)纬煞勰钗?質(zhì)，該物質(zhì)在英語(yǔ)中稱為 Potash，其意思是由 pot（意為“鍋”）和 ash（意 為“灰”）合起來形成的，可譯作為“鍋灰”，漢語(yǔ)一般譯作“鉀堿”。在 中世紀(jì)，阿拉伯人將該物質(zhì)稱作“阿爾基利”（alquili）意思是“植物灰”。 由于鉀出現(xiàn)在鉀堿（potash）中，所以戴維賦于它一個(gè)具有拉丁語(yǔ)發(fā)音 的名稱：potassium（“鉀”），意思是含在植物灰中。而德國(guó)人也從同一種 物質(zhì)的阿拉伯名稱，派生出一個(gè)具有拉丁語(yǔ)發(fā)音的名稱來稱呼這種新金屬， 那就是 Kalium，因此鉀的元素符號(hào)是“K”。即使在稱它為 Potassium 那些 國(guó)家中，也同樣使用“K”這個(gè)符號(hào)。 20.鈣 Ca（Calcium） 鈣的化合物如碳酸鹽、石灰石、石膏等都為古代所用的建筑材料。 　　1808 年英國(guó)化學(xué)家戴維在取得鉀、鈉之后，繼續(xù)用電解方法分解石灰， 得到鈣。在此之前，18 世紀(jì)，大多數(shù)化學(xué)家都認(rèn)為石灰（CaO）和重土（BaO） 是元素，但拉瓦錫卻相信這兩種物質(zhì)是氧化物。戴維同意這種見解，他先后 采用了強(qiáng)力電解法、用鉀還原法、用石灰與碳酸鉀混合熔化再電解的方法、 用石灰與氧化物混合再電解的方法等，但都未制得鈣。后來，瑞典化學(xué)家貝 采里烏斯寫信告訴他，瑞典醫(yī)生蓬?。∕.M.Pontin）曾將石灰和水銀的混合 物加以電解成功地分解了石灰。戴維受到極大啟發(fā)，他將潮濕的石灰與氧化 汞按 3：1 混合，放在白金片上，并且在混合物中央挖個(gè)洞，放入水銀，再用 石腦油將混合物蓋上，以白金為陽(yáng)極，以汞為陰極進(jìn)行電解，成功地制得了 鈣汞齊。再蒸出其中的汞，就得到銀白色的金屬鈣。 在拉丁語(yǔ)中，用來表示“石頭”的詞之一為 Calx（其所有格形式為 calcis），英語(yǔ)中稱為 Chalk（即“白堊”，源自拉丁語(yǔ)“Calx”“石灰” 的意思）。這種石頭的最美麗的形式稱為“大理石”（marble），該詞源自 希臘詞 marmaros，意為“閃光的石頭”。盎格魯—撒克遜語(yǔ)中大理石的名稱 為 limestone，即“石灰石”。當(dāng)它加熱時(shí)會(huì)放出 CO2，剩下的部分叫做“石 灰”（Lime）。但當(dāng)戴維首次從石灰中取得鈣時(shí)，他重新采用了拉丁語(yǔ)為它 命名。他在“Calx”詞后加上通常用于金屬的后綴“-ium”，而將新元素命 名為“鈣”（Calcium），意為“從石灰中得到的金屬”。 21.鈧 Sc（Scandium） 1869 年，門捷列夫曾預(yù)言“類硼”元素的存在。 　　1879 年瑞典化學(xué)家尼爾遜（L.F.Nilson）分析出一種從斯堪的那維亞半 島采集來的礦樣——硅鈹釔礦和黑稀金礦時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種新的土質(zhì)氧化物，進(jìn) 一步研究這種氧化物時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中含有一種新元素，它的特征幾乎與門捷列 夫預(yù)言的第 21 號(hào)元素——“類硼”完全符合。 　　為了紀(jì)念他的祖國(guó)，尼爾遜將“類硼”命名為“鈧”（Scandium），用 來紀(jì)念礦產(chǎn)地斯堪的那維亞半島。 　　 22.鈦 Ti（Titanium） 　　1791 年英國(guó)牧師格列高爾（W.Gregur）在研究黑色磁性砂（一種鈦鐵礦， 當(dāng)時(shí)把它叫作“默納興”——menachanite）時(shí)，他用分析方法得到一種棕紅 色礦灰，溶解于硫酸后成黃色溶液。用鋅、錫或鐵還原變成紫色，將粉末礦 灰與炭粉共熔得紫色的熔渣。他根據(jù)這種礦物具有的特性認(rèn)為它一定含有一 種新的金屬。但是他沒有繼續(xù)研究下去。四年后即 1795 年，德國(guó)分析化學(xué)家 克拉普羅特（M.H.Klaproth）在分析匈牙利產(chǎn)的金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這種元素， 并證明格列高爾發(fā)現(xiàn)的是同一種元素。根據(jù)產(chǎn)地，以古希臘神話中的希臘神 “ 泰 坦 ” （ Titan ） 的 名 字 將 鈦 命 名 為 19 “Titanium”，意思是神話中的“地球的兒子”。 　　這里要順便指出，從鈦的發(fā)現(xiàn)到 1910 年亨脫爾（M.A.Hunter）用鈉還原 四氯化鈦，第一次制得純度達(dá) 99.9％的金屬鈦（1910 年全世界鈦的年產(chǎn)量?jī)H 0.2 克），大約經(jīng)過了 120 年。而到工業(yè)生產(chǎn)可鍛性鈦，則又經(jīng)歷了 40 年之 久，可見其提煉之難。 23.釩 V（Vanadium） 　　1801 年，墨西哥礦物學(xué)家德里奧（A.M.del Rio）由鉛礦中發(fā)現(xiàn)了黃色 的釩的化合物，從而發(fā)現(xiàn)了一種新元素，且命名為“erythronium”，但是他 未能把它和鉻區(qū)別開來，他甚至懷疑這是不純的鉻酸鉛。 　　1830 年，瑞典化學(xué)家塞夫斯特勒姆（Sefstrom）在研究考察一種特別柔 軟而富有韌性名叫馬蘭鐵礦的鐵渣時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種“特異的物質(zhì)”，其性質(zhì)與 已知的各種物質(zhì)完全不同，他將鐵渣溶解到鹽酸里，發(fā)現(xiàn)其溶解較快。仔細(xì) 研究后，知道其中含有氧化硅、鐵、氧化鋁、石灰、銅和鈾等物質(zhì)。然后經(jīng) 多次實(shí)驗(yàn)，用比較分析法證明“特異的物質(zhì)”既不是鉻，也不是鈾，而是從 氧化程度低的氧化物中發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)，其化合物液體色澤很美。從而肯 定了釩作為一個(gè)新元素的存在，他給這個(gè)元素命名為釩（Vanadium），意思 是瑞典斯堪的納維亞的美麗女神“Vandis”，因?yàn)殁C鹽有各種美麗的顏色。 同年，德國(guó)人沃勒（Wóhler）證明 erythronium 和釩是同一個(gè)元素。 1867 年，英國(guó)化學(xué)家羅斯特第一次制得純凈的金屬釩。 24.鉻 Cr（Chromium） 　　1797 年，法國(guó)分析化學(xué)家沃奎林（L.N.Vauquelin）在分析俄國(guó)出產(chǎn)的 “西伯利亞紅鉛礦”（即鉻酸鉛礦石）時(shí)，首先分離出來一種像銀似的金屬， 從而發(fā)現(xiàn)了鉻。當(dāng)時(shí)，他為了解決同俄國(guó)礦物學(xué)家賓特海姆（Bindheim）在 分析同一種礦石時(shí)所得出的不同結(jié)論，重新分析了該礦石標(biāo)本。分析時(shí)，他 用這種礦物粉末和 K2CO3 溶液同煮，結(jié)果除獲得 PbCO3 以外，還生成一種黃色 的溶液，其中含有一種性質(zhì)不明的酸類的鉀鹽。當(dāng)往這種黃色溶液加入高汞 鹽的溶液時(shí)，就有一種美麗的紅色沉淀物發(fā)生。如加入鉛鹽溶液，即有黃色 的沉淀物出現(xiàn)。后來，沃奎林又把這種新酸分出，加入 SnCl2，則此溶液又 復(fù)為綠色（即鉻酸還原為三價(jià)鉻鹽）。第二年，沃奎林果然從這種礦石中分 出一種金屬。他的實(shí)驗(yàn)方法是：將鹽酸加入礦石粉末中，把鋁沉淀為氯化鋁， 然后過濾，蒸干后就得到新金屬的氧化物 Cr2O3，再加入木炭粉，放入碳制坩 堝中加高溫，冷卻后得到一種灰色針狀的金屬。 　　因?yàn)檫@種新金屬能夠形成紅、黃、綠等多種顏色的化合物，根據(jù)這種特 性，法國(guó)化學(xué)家孚克勞（A.F.de Fourcroy）和霍伊（R.J.Haüy）把它取名為 “鉻”（Chromium）。該詞源自希臘詞 Chroma，意為“顏色”，因此 Chromium 的本意是“顏色的元素”。漢語(yǔ)譯為“鉻”。 應(yīng)該指出，在我國(guó)發(fā)現(xiàn)，秦始皇兵馬俑坑中秦俑所佩帶的兵刃和劍上， 就鍍有金屬鉻。說明我國(guó)在 2000 年前就掌握了鍍鉻的工藝，而美國(guó)人發(fā)明鍍 鉻的工藝則是 1937 年。 25.錳 Mn（Manganese） 　　古代煉金術(shù)常用黑錳礦（即軟錳礦）做漂白玻璃的材料。當(dāng)時(shí)人們分不 清黑苦土與黑錳礦的區(qū)別。18 世紀(jì) 70 年代以后，冶金工業(yè)的發(fā)展促使人們 對(duì)各種礦物進(jìn)行研究，其中包括軟錳礦（MnO2）。瑞典著名化學(xué)家、礦物學(xué) 家貝格曼（T.Bergman）曾對(duì)軟錳礦進(jìn)行研究，他認(rèn)為錳不是存在于堿土族化 合物的苦土礦中，并指出軟錳礦中含有一種新金屬的氧化物，但未把這種新 金屬還原出來。繼后，舍勒（C.W.Scheele）化了三年功夫，做了種種試驗(yàn)， 于 1774 年確定軟錳礦中含有一種新金屬的氧化物。并為該新金屬定名為 “錳”（Manganese）。這些試驗(yàn)資料為后來的甘恩從軟錳礦中制取金屬錳打 下了基礎(chǔ)。 　　1774 年瑞典礦物學(xué)家甘恩（J.G.Gahn），將一只坩堝盛滿潮濕的木炭粉， 再把油調(diào)過的軟錳礦放在木炭正中，用泥密封加熱一小時(shí)，發(fā)現(xiàn)一鈕扣大的 錳粒。 　　古希臘思想家泰利斯（Thales）從美格尼西亞（Magnesia，小亞細(xì)亞的 一座城市名）獲得了一種能吸鐵的黑色礦物樣品，把它叫做“美格尼斯” （magnes，“磁鐵石”magnetite 一詞由此而來）。羅馬博物學(xué)家普利尼（Gaius Plinius Secundus）把泰利斯稱做的“美格尼斯”（磁鐵石）與另一種礦物 （軟鐵錳）搞混了，他把后者也稱做“美格尼斯”。在中世紀(jì)，人們又把普 利尼搞錯(cuò)了的“美格尼斯”進(jìn)一步曲解，錯(cuò)拼為“孟戈尼斯”（Manganese）。 舍勒為當(dāng)時(shí)被稱為“脫燃素的新金屬”命名時(shí)，就沿用了這個(gè)被錯(cuò)拼的名字 “孟戈尼斯”（Manganese，軟錳礦的通稱），漢語(yǔ)中譯為“錳”。 26.鐵 Fe（Iron） 　　人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的鐵，是天空中落下的隕石（Fe、Ni、CO 等金屬的 混合物）。在埃及、西南亞等一些文明古國(guó)發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器，都是由隕鐵 加工而成的。在埃及的第四王朝（紀(jì)元前 2900 年）的齊奧普斯（Cheops）大 金字塔中發(fā)現(xiàn)有不含鎳的鐵器。在我國(guó)也曾發(fā)現(xiàn)約公元前 1400 年商代的鐵刃 青銅鉞。該鐵刃就是將隕鐵經(jīng)加熱鍛打后，和鉞體嵌鍛在一起的。 　　冶鐵技術(shù)發(fā)明于原始社會(huì)的末期（約公元前 2000 年），即野蠻時(shí)代的高 級(jí)階段是從“鐵礦的冶煉”開始。 　　早期的冶鐵技術(shù)，大多采用“固體還原法”，即冶鐵時(shí)，將鐵礦石和木 炭一層夾一層地放在煉爐中，點(diǎn)火焙燒，在 650～1000℃下，利用炭的不完 全燃燒，產(chǎn)生 CO，遂使鐵礦中的氧化鐵被還原成鐵。 　　世界上許多民族都先后掌握了冶鐵技術(shù)。居住在亞美尼亞山地的基茲溫 達(dá)部落在公元前 2000 年時(shí)，就發(fā)明了一種冶鐵的有效方法。小亞細(xì)亞的赫梯 人在公元前 1400 年左右也掌握了冶鐵技術(shù)。兩河流域北部的亞述人在公元前 1300 年已進(jìn)入鐵器時(shí)代。 我國(guó)是世界上最早發(fā)明冶煉鑄鐵的國(guó)家。我國(guó)考古工作者曾發(fā)現(xiàn)公元前 5 世紀(jì)的鐵器。從許多考古發(fā)掘的實(shí)物推斷，我國(guó)勞動(dòng)人民早在近 3000 年前 的周代，已會(huì)冶煉鑄鐵了。到了公元前 3～4 世紀(jì)，我國(guó)鐵器的使用便普遍起 來。這說明我國(guó)使用鑄鐵的時(shí)間要比歐洲早出 1600 年。 在西亞古蘇美爾語(yǔ)中，鐵被叫做“安巴爾”，意思是“天降之火”（隕 石）。古埃及人把鐵叫做“天石”。 在古人類發(fā)現(xiàn)鐵時(shí)，由于其堅(jiān)硬的特性，被命名為 Iron（“鐵”），該 詞源于拉丁語(yǔ)，意為“堅(jiān)固”、“剛強(qiáng)”的意思。 鐵的元素符號(hào)“Fe”，源自拉丁文“Ferrum”，意指“鐵”，系該詞的 縮寫。 　　 27.鈷 Co （Cobalt） 　　1735 年，瑞典礦物學(xué)家布朗特（G.Brandt）在鍛燒鈷礦時(shí)發(fā)現(xiàn)了新元素 鈷。 　　早在約 16 世紀(jì)時(shí)，薩克森的礦工們發(fā)現(xiàn)德國(guó)的銀礦山有一種和普通礦石 的性質(zhì)不同的礦石（鈷礦），它不能用通常的方法去冶煉，因而糟踏了大批 的普通礦石。很長(zhǎng)時(shí)間，這種礦石使人們感到困惑不解，此礦石與銅相似， 遇酸變?yōu)樯钐m色溶液。而礦工們就認(rèn)為這是地里的妖精為了迷惑人們施展的 魔法。因此稱這種礦石為“精靈”（Kobald）?！翱撇柕谩保↘obald）一 詞源自原始的日耳曼神話，在希臘語(yǔ)中表示“淘氣的人”（Kobalos），英語(yǔ) 中的 koblin（意為“妖魔”）也源于此。后來人們又發(fā)現(xiàn)這種礦石可使玻璃 具有深綠色。1735 年，瑞典的化學(xué)家布朗特確認(rèn)鈷礦里含有一種遇酸可變成 蘭色溶液的新金屬，用高溫煅燒后提出金屬鈷。布朗特采用了過去礦工們的 稱呼，把新元素命名為 Cobalt，意為“精靈”。漢語(yǔ)譯為“鈷”，而在德語(yǔ) 中就叫做“Kobalt”。 　　 28.鎳 Ni（Nickel） 　　鎳的歷史和鈷的歷史相似，古人早已知道使用鎳的合金——白銅。1751 年，瑞典的礦物學(xué)家克朗斯塔特（A.F.Cronstedt）取“尼客爾銅”（Kupfer －nickel）即“假銅”（現(xiàn)名鎳的砷化物礦，又叫紅砷鎳礦）表面風(fēng)化后的 晶粒與木炭共熱，還原出一種白色金屬，其性質(zhì)與銅不同，后來他仔細(xì)研究 了它的物理、化學(xué)性質(zhì)后，確認(rèn)是一種新元素。 　　與鈷的命名類似，礦工們對(duì)德國(guó)的銀礦山上另一種同類礦石也很討厭， 它曾使礦工們長(zhǎng)期受累，他們稱它為 Kupfer-nickel（“假銅”、“魔鬼的 銅”之意）?？死仕顾夭捎每s略詞“Nickel”（即“小鬼”之意）命名新 金屬，漢語(yǔ)譯名稱為“鎳”。 值得提出的是，據(jù)考證，我國(guó)早在克朗斯塔特前 1800 多年的西漢（公元 前 1 世紀(jì)），便已經(jīng)懂得用鎳與銅來制造合金——白銅，并將白銅器件銷于 國(guó)內(nèi)外，說明我國(guó)是最早知道鎳的國(guó)家。至今，波斯語(yǔ)、阿拉伯語(yǔ)中還把白 銅稱為“中國(guó)石”。 29.銅 Cu（Copper） 銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，它的發(fā)現(xiàn)可以追溯到公元前 4000 年～ 5000 年，在新石器時(shí)代晚期，人類最先使用的金屬就是“紅銅”（即“純銅”）。 紅銅起初多來源于天然銅。在石器作為主要工具的時(shí)代，人們?cè)趻∈鞑?料時(shí)，偶而遇到天然銅。當(dāng)人們有了長(zhǎng)期用火，特別是制陶的豐富經(jīng)驗(yàn)后， 為銅的冶鑄準(zhǔn)備了必要的條件。 　　在發(fā)掘出的公元前 5000 年的中東遺跡中，就有銅打制成的最早的銅器。 公元前 4000 年左右，銅的鑄造技術(shù)已普及。公元前 3000 年左右，傳到印度， 后來傳到中國(guó)。到公元前 1600 年左右的殷朝，青銅（Cu、Sn 合金）器制造 業(yè)已很發(fā)達(dá)。 上有七種金屬：金、銀、銅、鐵、錫、鉛、汞，中世紀(jì)的煉金術(shù)士就把地上 的記號(hào)又表示金星。古代人們把銅取名為 Copper，該詞源自拉丁語(yǔ) Cuprum， 與從前在“塞浦路”找到銅礦有關(guān)。德語(yǔ)叫 Kupfer。 30.鋅 Zn（Zinc） 黃銅即銅鋅合金，在公元前 4000 年大概就已經(jīng)出現(xiàn)了。在特蘭西瓦尼亞 （Transylvania）史前廢墟中發(fā)現(xiàn)的一種合金含鋅量高達(dá) 87％。據(jù)考證，我 國(guó)在漢初（公元前 1 世紀(jì)）就已經(jīng)知道煉制黃銅（章鴻釗，“中國(guó)用鋅的起 源”，《科學(xué)》，第八卷，1923 年。及“再論中國(guó)用鋅之起源”，《科學(xué)》， 第九卷，1925 年）。我國(guó)古代稱黃銅為“鍮石”，在唐朝一些文獻(xiàn)中，則記 載著用“爐甘石”（碳酸鋅，也有人認(rèn)為是氧化鋅）煉制黃銅。明朝宋應(yīng)星 著《天工開物》一書，詳細(xì)記載了煉制方法：“每紅銅六斤，入倭鉛四斤， 先后入罐熔化，冷定取出，即成黃銅?！边@里所說的“紅銅”即“銅”，“倭 鉛”即鋅。 　　金屬鋅究竟始自何時(shí)、由何人首先制備，尚不清楚。但 在 13 世紀(jì)甚至可 能更早以前，印度煉金術(shù)士就用羊毛一類的有機(jī)物還原異極礦（亦稱菱鋅礦 或雜硅鋅礦）的方法生產(chǎn)鋅。在我國(guó)，據(jù)考證，最遲在明朝就已經(jīng)開始煉制 鋅了。1637 年，明《天工開物》詳細(xì)記載了如何用“爐甘石”升煉“倭鉛” （即鋅），即用碳酸鋅煉制金屬鋅。書中寫道：“凡倭鉛，古本無之，乃近 世所立名色。其質(zhì)用爐甘石熬煉而成。繁產(chǎn)山西太行山一帶，而荊、衡為次 之”?！懊繝t甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，封果（裹）泥固，以漸砑干，勿 使見火拆裂。然后，逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，罐中爐甘石 熔化成團(tuán)。冷定，毀罐取出。每十耗去其二，即倭鉛也。此物無銅收伏，入 火即成煙飛去。以其似鉛而性猛，故名之曰‘倭’云?！? 瑞士人帕拉賽爾蘇斯（P.A.Paracelsus）是把鋅作為單獨(dú)的金屬元素來 認(rèn)識(shí)的第一個(gè)歐洲人，他于 1538 年在其著作中將菱鋅礦稱為“Zinek”或 “Zinken”，而把鋅稱為“Zinckum”。1668 年，德國(guó)化學(xué)家施塔爾把氧化 鋅與脂肪在砂盆上加熱 6～7 天，將混合物進(jìn)行蒸餾，得到少量灰色物質(zhì)，再 將這灰色物質(zhì)混入水銀中進(jìn)行蒸餾，則得到金屬鋅。歐洲到 18 世紀(jì)才開始煉 鋅。英國(guó)的錢皮恩（W.Champion）在 1743 年用焦炭還原碳酸鋅的方法生產(chǎn)鋅。 西方也承認(rèn)，“中國(guó)生產(chǎn)金屬鋅早于歐洲近四百年”。 必須指出，西方國(guó)家文獻(xiàn)（德國(guó)文獻(xiàn)）中記載的“首先發(fā)現(xiàn)鋅元素”的 德國(guó)人馬格拉夫遲至 1746 年才發(fā)現(xiàn)鋅元素。因此鋅元素首先發(fā)現(xiàn)者應(yīng)為中國(guó) 的化學(xué)家（或煉丹家），時(shí)間為 15 世紀(jì)。 鋅的命名拉丁文原指白色或白色沉淀物，也有一種說法認(rèn)為源于德文 “Zinek”，“Zinken”，意指“鉛”或“菱鋅礦”。 31.鎵 Ga（Gallium） 　　1875 年，法國(guó)化學(xué)家布瓦博德朗（L.de.Boisbaudran）在用光譜分析法 分析從比利牛斯山的閃鋅礦得到的提取物時(shí)，發(fā)現(xiàn)了門捷列夫在周期表中預(yù) 言的“類鋁”——鎵。他先把礦石溶解，再加入金屬鋅于溶液中，即在鋅上 有沉淀生成，此沉淀用氫氧焰燃燒，再用分光鏡檢查，發(fā)現(xiàn)兩條從未見過的 新譜線，其波長(zhǎng)為 417nm（納米）的地方，進(jìn)一步研究后確定為一新元素。 當(dāng)年，他用電解方法制得這種金屬。 為了紀(jì)念自己的祖國(guó)法蘭西，布瓦博德朗把新發(fā)現(xiàn)的元素命名為“鎵” （Gallium），即法國(guó)的古名“家里亞”。它源自于法國(guó)的拉丁名稱：Gallia。 但是，也有人指出，他本人的名字 Lecoq 在法語(yǔ)中意為“雄雞”，也就是拉 丁語(yǔ)中的“Gallus”，因此，有人懷疑布瓦博德朗用自己的名字命名了一種 新元素。 32.鍺 Ge（Germanium） 1871 年俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫預(yù)言“類硅”的元素存在。 　　1885 年德國(guó)礦物學(xué)家威斯巴克在一礦山發(fā)現(xiàn)了一種以硫化銀為主的新 礦石——弗賴堡礦石即硫化銀鍺礦（4Ag2S·GeS2）。 　　1886 年，德國(guó)化學(xué)家溫克勒（C.A.Winkler）分析這一新礦物，八個(gè)全 分析結(jié)果均差 7％左右，因此他斷定礦石中一定含有一種未知的新元素。他 認(rèn)為這新元素必定同砷、銻、錫三者同屬于一分析組，將礦物與碳酸鈉和硫 共熔，然后溶于水中，過濾，溶液中加入大量鹽酸即得到大量片狀的白色沉 淀，把這沉淀烘干后于氫氣流中加熱還原，就分離出這種新元素。 　　溫克勒為了紀(jì)念他的祖國(guó)德意志，把新元素命名為 Germanium，即“鍺”， 源自德國(guó)的拉丁名稱“Germania”。 　　 33.砷 As（Arsenic） 　　古代，人類就知道元素砷。一方面它可作為一種貴重藥物，另一方面它 又具有毒性。早在四千多年前，我國(guó)人民就知道雄黃（As4S4）酒殺菌、驅(qū)蟲 的功效，煉丹家用雄黃作煉制“長(zhǎng)生丹”的原料。早在 5 世紀(jì)齊梁人陶弘景 所著的《本草經(jīng)集注》中就有記載。我國(guó)古代煉丹家葛洪在《抱樸子·仙藥》 一書中，明確記述了制取單質(zhì)砷的方法：“又雄黃??餌服之法，或以蒸煮 之，或以酒餌，或以硝石化為水乃凝之；或以玄胴腸裹蒸之于赤土下；或以 松脂和之；或以三物煉之；引之如布，如白冰。”這里所述的煉砷原理即以 氧化劑將含硫化砷的雄黃轉(zhuǎn)變成氧化砷，再以富碳化合物，在高溫下還原生 成砷。 　　隋末唐初的醫(yī)藥家、煉丹家孫思邈，在他的著作《太清丹經(jīng)要訣》一書 中，也有一段煉砷的記述：“雄黃十兩，末之。錫三兩。鐺中合熔，出之， 入皮袋中揉使碎。入坩堝中火之，其坩堝中安藥了，以蓋合之，密固入風(fēng)爐 吹之，令堝同火色，寒之，開，其色似金?！? 　　幾個(gè)世紀(jì)以后，1250 年，羅馬的馬格努斯（A.Magnus）在由雄黃與肥皂 共熱時(shí)才得到純凈的砷。但比中國(guó)煉丹家發(fā)現(xiàn)砷晚了約 600 年。 因此，在世界上首先發(fā)現(xiàn)砷元素的應(yīng)是中國(guó)煉丹家，時(shí)間為 6—7 世紀(jì)。 但提制純砷的方法，究竟是誰先發(fā)現(xiàn)的已考查不出。1649 年，什羅德刊行《藥 典》說制砷有兩種方法。1725 年到 1774 年經(jīng)韓克爾等人研究才徹底確定砷。 到了 1909 年，德國(guó)生物學(xué)家埃利希（P.Ehrlich）第一次合成了有機(jī)砷 化合物“666”，用以治療梅毒。 　　在古代，煉金家們用毒蛇作為代表砷的符號(hào)。砷的英語(yǔ)名稱“Arsenic” 一詞來源于阿拉伯語(yǔ)“Azzernikh”，意指砷的礦石——石黃（As2S3），該 礦石的拉丁文名稱是 auriPigmentum，意為“金色的染料”，英語(yǔ)中的 Orpiment （雌黃）一詞就是由這個(gè)字轉(zhuǎn)化來的。 34.硒 Se（Selenium） 　　1817 年瑞典化學(xué)家貝采里烏斯（J.J.Berzelius）用法龍鎮(zhèn)產(chǎn)的黃鐵礦 制取硫酸，在鉛室的底部發(fā)現(xiàn)有紅色粉末狀的物質(zhì)。用王水溶解、過濾，濾 液加氨水產(chǎn)生沉淀。沉淀經(jīng)水洗干燥后，放入玻璃管中，加入少許鉀加熱， 沉淀物即燃燒分解，將玻璃管插入水中，則部分溶解于水，溶液呈橘黃色， 其色與鉀的氫碲化合物所呈的紅酒一般的色澤絕不相同，數(shù)小時(shí)后，液體變 渾濁，具有紅色羽毛狀沉淀出現(xiàn)，再加硝酸，此沉淀物增多，過濾后，將沉 淀物置蠟燭火焰燃燒，放出臭白菜的臭味，與碲大不一樣。進(jìn)一步研究，確 定紅色物質(zhì)是與碲性質(zhì)相似的一種新元素。 　　硒的命名 Selenium，源自希臘語(yǔ)“月亮”之意。因?yàn)槲抢^碲之后發(fā)現(xiàn) 的，且性質(zhì)和碲很相似。而碲的希文原意是“地球”的意思。因此硒與碲呈