化學實驗發展史概述 早期化學實驗(1 / 2)

化學實驗發展史概述

化學實驗是化學科學賴以產生和發展的基礎,從其發展過程來看,大致經過了早期化學實驗、近代化學實驗和現代化學實驗等三個發展時期。

早期化學實驗

從遠古時代開始到17世紀,化學實驗在向科學道路邁進的過程中,經曆了一段漫長的發展時期。

一、化學實驗的萌芽

人類最初對火的利用距今大概已有100多萬年了。火是人類最早使用的化學實驗手段。人類最早從事的製陶、冶金、釀酒等化學工藝,都與火有直接或間接的聯係。在熊熊烈火中,燒製成型的粘土可獲得陶器;燒煉礦石可得到金屬。陶器的發明使人類有了貯水器以及貯藏糧食和液體食物的器皿,從而為釀酒工藝的形成和發展創造了條件。

製陶、冶金和釀酒等化學工藝,已孕育了化學實驗的萌芽。例如,在燒製灰、黑陶的化學工藝中,工匠們在焙燒後期便封閉窯頂和窯門,再從窯頂徐徐噴水,致使陶土中的鐵質生成四氧化三鐵,又使表麵覆上一層炭黑,因此裏外黑灰。這表明當時已初步懂得了焙燒氣氛的控製和利用。

二、原始化學實驗

古代的煉丹術,是早期化學實驗的主要和典型的代表。煉丹的主要目的一是希望得到能使人長生不死的“仙藥”;二是想把一些廉價的金屬借助於“仙藥”的點化,轉變為貴重的黃金和白銀。由於煉丹活動符合帝王、貴族長生不死、永世霸業的願望,因而受到他們的大力推崇,於是從古代到中古時代,這種活動很快地得到開展並興盛起來。

焙燒是煉丹術士經常采用的一種基本的化學實驗操作方法。例如在空氣中焙燒方鉛礦(即硫化鉛)等賤金屬礦石,把鉛放在灰皿或骨灰造的盤子中加熱,鉛燒掉之後,可以得到一點銀;把黃鐵礦(從外表看有點象黃金)與鉛共熔,鉛用灰皿燒掉之後,可以獲得微量的黃金。

除焙燒之外,煉丹術士還經常使用一些液體“試藥”來對各種金屬進行加工。液體試藥通常是一些能在金屬表麵塗上顏色的物質。例如,硫黃水(多硫化合物的溶液)能把金屬黃化成黃金;汞能在其他金屬表麵留下銀色。在製造液體試藥的過程中,煉丹術士發明了蒸餾器、燒杯、冷凝器和過濾器等化學實驗儀器,以及溶解、過濾、結晶、升華,特別是蒸餾等化學實驗操作方法。蒸餾方法的廣泛使用,促進了酒精、硝酸、硫酸和鹽酸等溶劑和試劑的發現,從而擴大了化學實驗的範圍,為後來許多物質的製取創造了條件。

蒸餾是早期化學實驗中最完整的一種重要實驗操作方法。到了16世紀,出現了大批有關蒸餾方法方麵的書籍,如希羅尼姆·布倫契威格(HieronymusBrunschwygk,1450—1513年)1500年出版的《蒸餾術簡明手段》及其增訂版《蒸餾術大全》(1512年出版)等。這些著作對蒸餾方法作了較詳細的敘述。蒸餾在早期化學實驗發展史上占有重要地位,它至今還在基礎化學實驗中被經常運用。

三、向化學科學實驗的過渡

到了十五六世紀,煉丹術由於缺乏科學基礎,屢遭失敗而變得聲名狼藉。化學實驗則開始在醫學和冶金等一些實用工藝中發揮作用,並不斷得到發展。

在醫藥化學時期,最具代表性的人物是瑞士的醫生、醫藥化學家帕拉塞斯(P.A.Paracelsus,1493-1541)。他強調化學研究的目的不應在於點金,而應該把化學知識應用於醫療實踐,製取藥物。他和他的弟子們通過對礦物藥劑的性質和療效的研究,以及在製備新藥劑的過程中,探討了許多無機物的分離、提純方法,進行了一些合成實驗,並總結出這些物質的性質。因此,有人認為帕拉塞斯“從根本上改變了醫療和化學的發展道路”。