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门捷列夫之二:最年轻的副教授

科普小知识 2022-07-09 21:08:52
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公元1854年夏天,在俄罗斯圣彼得堡大学附属医院的沉重的病房里,一个年轻人倚在雪白的床上,手里拿着一本化学书,全神贯注地读着。是的,他是门捷列夫。此刻,门捷列夫的脸蜡黄、浮肿,极其虚弱。

事实上,只有门捷列夫自己知道他生病的原因主要在他的心里。当时,他的处境可以用四个字来形容:贫穷和疾病。自从母亲和姐姐去世后,门捷列夫一直独自在圣彼得堡学习(见“虎妈妈的第14个儿子”的故事)。进入学校后,困难重重。首先,他们无法从亲戚那里获得经济支持,只能依靠奖学金。第二,中学的基础太差。在拥有大量人才的大学里学习是非常困难的。在第一学年,我只完成了班上倒数第24名和第4名。房子漏水,晚上甚至下雨。筋疲力尽的他,因为晚上看书和感冒病倒了,病得很重。备受折磨的门捷列夫知道世界上只有一个人能帮助他,那就是他自己。所以,在病床上,他发誓要赶上其他学生。

门捷列夫之二:最年轻的副教授

思维中的门捷列夫(苏联1969年门捷列夫邮票,网络地图)

几个月后,门捷列夫活蹦乱跳地回到教室,专心学习。六个月后,在一位教授的指导下,他写了一篇题为“芬兰阿拉特的化学分析”的论文。至于他的第一部学术著作,教授的评论是:“分析做得非常好,值得在俄罗斯矿物学会杂志上发表”。接着,门捷列夫完成了他的毕业论文《论同晶现象及结晶形成与它的组成之间的其他关系》,并成功地从师范大学毕业。他的毕业论文发表在《矿业杂志》上,并出版了一本小册子。最让他兴奋的是,当他毕业时,他实际上是年级第一名。从倒数第四名到第一名,只有门捷列夫自己可能知道痛苦和艰难的经历。

演出刚刚开始。1855年初,门捷列夫成功地留在圣彼得堡师范学院,边教边学。对于他的短期发展,学校有两种意见:一些教授建议这位优秀的毕业生留在彼得堡准备他的硕士学位论文;医生认为他的健康状况太差,不能继续在圣彼得堡呆下去。他们建议他去南方一段时间。

门捷列夫接受了医生的建议。他首先去了克里米亚的辛菲罗波尔,然后去了敖德萨,在那里他在一所高中担任数学、物理和自然科学教师。他一边教书一边准备硕士学位论文。在不到一年的时间里,门捷列夫完成了一篇关于特定体积的论文。比容指的是比热,即每克物质上升1度所需的热量。这篇论文展示了他惊人的概括能力和广博的化学知识。

次年5月,门捷列夫回到圣彼得堡,申请著名的圣彼得堡大学。六个月后,他以优异的成绩通过了论文答辩,并被学校董事会授予物理和化学硕士学位。然后,他写了另一篇题为“含硅化合物的结构”的论文。在审查和批准了这篇论文之后,学校在1857年初任命门捷列夫为副教授和化学系的秘书。23岁时,他成为圣彼得堡大学最年轻的副教授。

门捷列夫之二:最年轻的副教授

圣彼得堡国立大学成立于1724年,是俄罗斯最早的大学,门捷列夫曾在那里学习。(百度百科)

当时最年轻的副教授,后来完成了两个与他相关的重大事件。首先是去欧洲学习。尽管圣彼得堡大学是俄罗斯的一流大学,但它的资金不足。实验室的条件也很差。甚至没有一些常用的实验室用品。房间里没有通风设备。1859年初,门捷列夫被允许自己选择去欧洲学习。门捷列夫选择在德国海德堡学习。在那里,他将为研究元素周期表打下基础。

门捷列夫发现了著名的化学家本生。本森非常高兴,并为门捷列夫提供了良好的实验条件。那时,本正在和一位物理学家一起研究光谱分析。不久,在门捷列夫的建议下,本森通过光谱分析发现了两种新元素——铯和铷。门捷列夫从这样的实验环境中受益匪浅。他计划从化合物中原子结合强度的定量测定开始,测量一些正常数量的物质,首先测量液体的表面张力,然后测量毛细管长度的数量。在一年多的时间里,他用实验结果写了三篇文章,如《论液体的毛细现象》。

门捷列夫的第二件大事是参加了第一届国际化学家大会。1860年秋天,门捷列夫得到消息,第一次国际化学家会议在德国卡尔斯鲁厄举行,他通过本森赢得了会议席位。会议做出了两项重要决议。首先,各国化学家制定并采用了一个全球统一的化学符号,规定元素的拉丁文首字母应该用来表示它,如氧是氧,氢是氢等。不要用同样的拉丁文首字母写一个小写字母,如钛代表钛,钽代表钽等。这些符号一直沿用至今。化学语言不统一的时代已经一去不复返了。其次,化学家仔细讨论了原子、分子、化合价和原子量的化学概念,并达成了共识。除了听学术报告和讨论,门捷列夫还结识了各国化学界的名人,这是一个大开眼界。圣彼得堡大学最年轻的副教授决心在化学方面取得巨大成就。

注意:

①本森,德国化学家,1811年5月31日出生于哥廷根。从1852年到1889年退休,他一直是海德堡大学的化学教授。1853年,他被选为法国科学院通信院士。1858年,他被选为伦敦皇家学会的成员。他于1899年8月16日去世。他最突出的贡献是光谱学。1859年,发现每种元素都有其特有的发射光谱,这导致了光谱分析的发明。从1860年到1861年,在矿泉水中相继发现了铯和铷。他的主要作品包括:气体测量方法、化学分析光谱学、火焰反应等。他发明了许多化学仪器,如本生灯、油污光度计、本生灯、吸收比色计、过滤泵、冰量热计等。