分析化学发展史概述(可编辑修改word版)
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化学发展简史引言概述:化学作为一门自然科学,研究物质的组成、性质和变化规律,对人类社会的发展起到了重要的推动作用。
本文将从古代化学的起源开始,分别介绍了化学发展的五个重要阶段,包括古代化学、中世纪化学、近代化学、现代化学和当代化学。
一、古代化学:1.1 古代化学的起源:古代化学的起源可以追溯到公元前3000年的古埃及和古巴比伦,人们通过试错的方式开始探索物质的性质和变化规律。
1.2 古希腊化学的发展:古希腊化学家提出了“四元素说”,认为世界的一切物质都由火、水、土、气四种元素组成,并且通过化学反应可以相互转化。
1.3 中国古代化学的贡献:中国古代化学家发明了火药、造纸术等重要的化学技术,并且在药物、冶金等领域做出了重要的贡献。
二、中世纪化学:2.1 炼金术的兴起:中世纪时期,炼金术在欧洲兴起,炼金术士试图通过炼金术来寻觅黄金和长生不老的秘密,但是炼金术并没有取得实质性的发展。
2.2 化学知识的传播:中世纪的阿拉伯学者通过翻译古希腊和古埃及的化学著作,将化学知识传播到欧洲,为后来的化学发展奠定了基础。
2.3 燃烧和酸碱理论的发展:中世纪化学家对于燃烧和酸碱现象进行了一系列的实验研究,为后来的化学理论奠定了基础。
三、近代化学:3.1 化学元素的发现:近代化学家通过实验逐渐发现了一系列的化学元素,如氧、氢、氮等,为化学的进一步发展提供了重要的基础。
3.2 元素周期表的建立:1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表,将化学元素按照其性质的周期性罗列,为化学的分类和研究提供了重要的工具。
3.3 有机化学的兴起:19世纪末,德国化学家弗里德里希·奥斯特瓦尔德提出了有机化学的理论基础,开创了有机合成的新时代。
四、现代化学:4.1 原子结构的研究:20世纪初,英国物理学家汤姆逊发现了电子,随后意大利物理学家里德贝格提出了原子核的概念,为原子结构的研究奠定了基础。
4.2 化学键的理论:20世纪初,美国化学家刘易斯提出了化学键的共价理论,解释了化学反应中原子之间的相互作用。
化学发展简史化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及它们之间相互作用的科学。
它的发展可以追溯到古代,但真正成为一门独立的学科是在近代。
本文将以时间顺序为基础,介绍化学发展的历史。
1. 古代化学的起源古代化学的起源可以追溯到公元前3000年摆布的古埃及和古巴比伦。
古埃及人和古巴比伦人掌握了一些基本的化学知识,如金属提炼、颜料制备等。
古希腊的阿尔凡尼、柏拉图等人也对化学进行了一定的探索。
2. 炼金术的兴起中世纪时期,炼金术兴起,成为了当时化学的主要形式。
炼金术师追求将低贵金属转化为贵金属,寻觅长生不老的药物等。
虽然炼金术的目标是不切实际的,但在实践中,炼金术师掌握了许多实验技术和化学知识,为化学的发展奠定了基础。
3. 化学元素的发现18世纪末至19世纪初,化学元素的发现成为化学发展的重要里程碑。
英国化学家道尔顿提出了原子理论,认为所有物质都是由不可分割的原子组成。
同时,法国化学家拉瓦锡提出了化学元素的概念,并将化学元素进行了分类。
这些理论和发现为后来的化学研究奠定了基础。
4. 有机化学的崛起19世纪,有机化学开始崛起。
德国化学家弗里德里希·维勒提出了有机化合物是由碳原子构成的,并研究了许多有机化合物的合成方法。
此后,有机化学迅速发展,许多新的有机化合物被发现,如煤油、合成染料等。
5. 物理化学的兴起19世纪末,物理化学作为一门新兴学科开始兴起。
物理化学研究物质的物理性质和化学性质之间的关系,通过物理方法研究化学反应和化学平衡。
瑞士化学家奥斯瓦尔德·奥斯特瓦尔德提出了活性质子理论,为物理化学的发展做出了重要贡献。
6. 量子化学的发展20世纪初,量子力学的发展为化学研究提供了新的理论基础。
量子化学研究份子和原子的结构、性质和反应机制。
丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型,解释了氢原子的能级结构。
此后,量子化学在化学研究中得到广泛应用。
7. 化学工业的发展20世纪,化学工业得到了快速发展。
化学发展简史化学是一门研究物质的组成、性质、结构、变化以及与能量的关系的科学。
它是自古以来人类探索自然的一部份,也是现代科学的重要组成部份。
本文将为您介绍化学发展的简史,从古代的炼金术到现代的有机化学和无机化学的发展,带您了解这门学科的演变过程。
1. 古代炼金术的兴起炼金术起源于古代埃及和巴比伦,最早的目标是将一些金属转化为黄金。
炼金术士通过试验和观察,逐渐积累了一些有关金属和化学反应的知识。
然而,古代炼金术并非严谨的科学方法,其中包含了许多迷信和神奇的元素。
2. 化学的启蒙时代化学的启蒙时代始于17世纪,当时的科学家开始采用实验和观察的方法来研究物质的性质和变化。
罗伯特·博义和约瑟夫·普里斯特利是这个时期的重要人物,他们提出了一些基本的化学理论,如元素的概念和化学反应的质量守恒定律。
3. 元素和化合物的发现18世纪是元素和化合物发现的时期。
安东尼·拉瓦锡发现了氧气,约瑟夫·普里斯特利发现了氢气,亨利·坎农发现了氮气。
这些发现为化学理论的发展提供了重要的实验依据。
同时,化学家们还发现了许多常见元素和化合物,如铁、铜、二氧化碳等。
4. 原子论的建立19世纪初,约翰·道尔顿提出了原子论,认为所有的物质都是由不可分割的弱小粒子组成的。
这一理论为化学研究提供了新的思路和方法。
随后,化学家们通过实验和观察,逐渐发现了更多的元素和化合物,如氯、锌、硝酸等。
5. 有机化学的兴起19世纪中叶,有机化学开始兴起。
弗里德里希·凯库勒提出了有机化合物是由碳元素构成的理论,并成功地合成为了尿素,这标志着有机化学从此成为一门独立的学科。
随后,化学家们发现了许多重要的有机化合物,如乙醇、甲醛、苯等。
6. 无机化学的发展与此同时,无机化学也在不断发展。
化学家们发现了许多重要的无机化合物,如氯化钠、硫酸、氨等。
他们还研究了无机化合物的性质和反应,建立了无机化学的基本理论。
(完整版)分析化学发展史1分析化学发展史在化学还没有成为一门独立学科的中世纪,甚至古代,人们已开始从事分析检验的实践活动。
这一实践活动来源于生产和生活的需要。
如为了冶炼各种金属,需要鉴别有关的矿石:采取天然矿物做药物治病,需要识别它们。
这些鉴别是一个由表及里的过程,古人首先注意和掌握的当然是它们的外部特征。
如水银又名“流珠”.“其状如水似银”,硫化汞名为“朱砂”、“丹砂”等都是抓住它们的外部特征。
人们初步对不同物质进行概念上的区别,用感官对各种客观实体的现象和本质加以鉴别,就是原始的分析化学。
在制陶、冶炼和制药、炼丹的实践活动中,人们对矿物的认识便逐步深化,于是便能进一步通过它们的一些其他物理特性和化学变化作为鉴别的依据。
如中国曾利用“丹砂烧之成水银”来鉴定硫汞矿石。
随着商品生产和交换的发展,很自然地就会产生控制、检验产品的质量和纯度的需求,于是产生了早期的商品检验工作。
在古代主要是用简单的比重法来确定一些溶液的浓度,可用比重法衡量酒、醋、牛奶、蜂蜜和食油的质量。
到了6世纪已经有了和我们现在所用的基本相同的比重计了。
商品交换的发展又促进了货币的流通,高值的货币是贵金属的制品,于是出现了货币的检验.也就是金属的检验。
古代的金属检验,最重要的是试金技术。
在我国古代,关于金的成色就有“七青八黄九紫十赤”的谚语。
在古罗马帝国则利用试金石,根据黄金在其上划痕颜色和深度来判断金的成色。
l6世纪初,在欧洲又有检验黄金的所谓“金针系列试验法”,这是简易的划痕试验法的进一步发展。
l6世纪,化学的发展进入所谓的“医药化学时期”。
关于各地各类矿泉水药理性能的研究是当时医药化学的一项重要任务.这种研究促进了水溶液分析的兴起和发展。
1685年,英国著名物理学家兼化学家R·波义耳(Boyle,1627—1691)编写了一本关于矿泉水的专著《矿泉的博物学考察》,相当全面地概括总结了当时已知的关于水溶液的各种检验方法和检定反应。
化学发展历史简介自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。
钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。
正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。
从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?一、火的认识和利用——人类第一个化学发现——人类文明的起点在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。
火山爆发、雷电袭击、陨石落地、长期干旱都可能产生火。
人类的祖先在漫长的岁月中逐渐接触火并认识到:火可以带来光明、取暖御寒、烧烤食物、驱走野兽。
于是从野火中引来火种,并努力维持火种,使它为人类服务。
在中国元谋猿人遗址,发现了大量的炭屑和被火烧过的动物骨骼,距今可能有170多万年。
这是已知的人类最早的用火遗迹一。
在旧石器时期,用火已很普遍。
在中国周口店50万年前的猿人洞穴中,发现了很厚的灰层,灰层中有木炭、烧过的兽骨、熏黑的石块,这足以说明,它不是野火的迹象,而是北京猿人有意用火的遗迹。
有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。
吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。
所以说,人类认识了火,支配了火,就为实现一系列化学变化提供了条件。
古代化学技术可以说是以学会用火为中心的,它是人类第一次开发除自身的体力即生物能以外的一种强大的自然能源而获得了改造自然的有利手段。
在原子能出现之前,含碳物质的燃烧一直是人们获取能量的基本途径,是人为地使各种天然物质发生化学变化,制备新材料等以满足人类生活需要的有效办法。
因此也可以说人类学会用火标志着化学史的发端。
后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,钻木取火等取火方法的发明是人类历史上一件划时代的大事。
自从发明了人工取火,人类就得到了用火的自由。
火使人类可以实现许多有用物质的变化。
在熊熊的烈火中,可使粘土、砂土、瓷土烧制成可用的陶瓷和玻璃,也可使矿石放在火中烧炼出有用的金属,通过火也可使天然能源煤、石油、天然气得以利用。
化学分析方法的发展历程化学分析方法是指通过化学实验和技术手段对物质进行定性和定量分析的方法。
它是化学学科中重要的研究领域之一,随着科学技术的不断进步,化学分析方法也得以迅速发展。
本文将回顾化学分析方法的发展历程,并探讨其在科学研究和实际应用中的意义。
一、传统分析方法的起源在更早的时期,人们对物质进行分析的方法主要依靠直接观察和感官判断。
例如,古代冶金工人利用颜色、重量和熔化点等性质来判断金属的纯度。
这种方法虽然简单直观,但是由于主观性强,结果的准确性无法保证。
随着现代化学的兴起,反应性试剂的应用成为分析化学的重要突破。
1849年,德国化学家罗伯特·布劳恩利乌斯首先提出了滴定法的概念,通过滴定试剂与待测物质反应的化学反应进行定量分析。
这种方法不仅简单易行,而且结果相对准确,成为传统分析方法的重要进展。
二、仪器分析方法的兴起20世纪初,随着科学技术的迅猛发展,仪器分析方法逐渐兴起。
仪器分析方法通过使用各种精密的仪器设备,实现对物质的精确测量和分析。
其中,光谱分析技术是仪器分析方法中的重要组成部分。
光谱分析技术最早应用于近红外波长范围,后来扩展到可见光、紫外光、红外光和X射线等不同波段。
通过测量物质与特定波长的电磁辐射相互作用的特性,可以获得物质的结构信息和成分组成。
光谱分析技术的突破,大大提高了化学分析的准确性和灵敏度。
此外,质谱分析、色谱分析、电化学分析等仪器分析方法也得到了广泛应用。
这些方法不仅能够对物质进行定性和定量分析,还可以对物质的构成、结构、性质等进行详细研究。
仪器分析方法的发展,使得化学分析能够更加准确、快速地获取样品的信息,为科学研究和实际应用提供了强有力的手段。
三、现代分析方法的发展随着计算机技术的进步,现代分析方法得到了进一步的提升和发展。
计算机在化学分析中的应用,实现了对大量数据的高速处理和精确计算。
例如,使用计算机控制的色谱仪可以对复杂混合物进行分离和定量分析,从而实现高效率、高精度的分析结果。
化学发展史简介概括
化学发展史可以分为以下几个阶段:
1. 古代化学:古代化学主要集中在埃及、巴比伦和希腊等地,包括炼金术和草药等知识,探索石油、焦油、大理石等物质的性质和用途。
2. 中世纪化学:中世纪时期,石油、焦油、硫、铜、铁等物质开始广泛应用,炼金术取得了一些进展,但大多仍停留在试验和炉火纯青的阶段。
3. 过渡时期:16世纪,化学科学开始迈向现代化,炼金术逐渐转变为实验化学,体系化学概念逐步形成。
这个时期的代表人物有巴塞尔学派和罗伯特·博义等。
4. 现代化学:17世纪末至19世纪,现代化学得以建立。
科学家通过对物质的研究,提出了元素、化合物、化学方程式等重要概念,并逐步发展了分析化学、有机化学和无机化学等分支学科。
著名的科学家包括拉瓦锡、道尔顿、草薙龙之介等。
5. 20世纪及以后:20世纪以来,化学研究不断深入和拓展。
有机合成化学、物理化学、生物化学等领域的发展推动了化学科学的进一步发展。
更深入的了解原子和分子结构、化学键理论、化学反应机制等,推动了化学技术的飞速发展,并对人类社会产生了深远的影响。
总体而言,化学发展史是人类对物质属性和转化规律的认识不
断深入的历程,经过数千年的积累和发展,化学科学成为一门独立的自然科学并在现代社会中发挥着重要作用。
化学发展简史化学作为一门研究物质组成、性质和变化的科学,自古至今在人类社会中发挥着重要的作用。
本文将为您详细介绍化学发展的历史,从古代的炼金术到现代的有机化学和无机化学,带您了解化学的发展脉络和重要里程碑。
1. 古代炼金术的起源和发展古代炼金术是化学发展的起点,它起源于古埃及和古希腊时期。
炼金术家们试图将低贵金属转化为贵金属,同时也探索了药物和草药的制备方法。
然而,由于缺乏科学方法和实验技术,炼金术的成果主要是基于经验和观察,缺乏系统性和理论性。
2. 化学元素的发现和分类在18世纪,化学元素的发现和分类成为化学发展的重要里程碑。
安托万·拉瓦锡提出了现代化学元素的概念,并将元素按照其性质进行了分类。
他的分类法为后来的化学家们提供了重要的启示,为元素的研究奠定了基础。
3. 化学反应和化学方程式的发展19世纪,化学反应和化学方程式的发展推动了化学的进一步发展。
亨利·博尔特莱特和安托万·拉瓦锡等化学家提出了化学反应的概念,并将其用化学方程式表示出来。
这使得化学反应的研究更加系统和准确,为后来的化学实验和工业化学奠定了基础。
4. 有机化学的崛起和发展19世纪末,有机化学的崛起和发展成为化学史上的重要事件。
弗里德里希·凯库勒首次提出了有机化合物的结构理论,开创了有机化学的新时代。
随后,许多重要的有机化学家如阿道夫·冯·拜尔、罗伯特·罗宾逊等相继提出了各自的理论和实验成果,推动了有机化学的发展。
5. 无机化学的发展和重要发现无机化学作为化学的另一个重要分支,在19世纪和20世纪取得了许多重要的发现。
例如,德米特里·门捷列夫发现了周期表,将元素按照其原子序数进行了分类。
此外,亨利·莫塞莱发现了一系列重要的无机化合物,如硝酸铵、硝酸钾等,为无机化学的研究和应用做出了重要贡献。
6. 现代化学的发展和应用20世纪,化学在科学研究和工业应用中发挥着越来越重要的作用。
化学发展史简介概述化学发展史的五个时期自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。
钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。
正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起看越来越大的作用。
化学史大致分为:远古的工艺化学时期。
这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。
这是化学的萌芽时期。
炼丹术和医药化学时期。
从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金木士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富责的黄金,开始了最早的化学实验。
记载、总结炼丹术的书藉,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。
这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。
这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。
后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。
化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。
在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书耕,第一次有了“化学”这个名词。
英语的起源于,即炼金术。
至今还保留昔两个相关的含义:化学家和药剂师。
这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
燃素化学时期。
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
定量化学时期,即近代化学时期。
1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。
这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。
所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
科学相互渗透时期,即现代化学时期。
二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步的解决。
分析化学的发展历史原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。
后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质,于是加以仿效,这就是古代化学工艺的开始。
mt 如至少在公元前6000年,中国原始人即知烧粘土制陶器,并逐渐发展为彩陶、白陶,釉陶和瓷器。
公元前5000年左右,人类发现天然铜性质坚韧,用作器具不易破损。
后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜,进而被还原为金属铜,经过反复观察和试验,终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。
以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。
中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术,公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜,这个反应成为后来生产铜的方法之一。
N$u~ 化合物方面,在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氧化钠)是调味品,苦盐(氢化镁)的味苦。
公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。
公元七世纪,中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。
明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术,其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红黄矾、等几十种无机物的生产过程。
由此可见,在化学科学建立前,人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。
{ : 古代的炼丹术是化学科学的先驱,炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金,并炼制出长生不老之丹的方术。
中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。
公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书,约在360年有葛洪著的《抱朴子》,这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。
约在公元8世纪,欧洲金丹术兴起,后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学,而中国的金丹术则未能进一步演进。
)金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。
他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。
金丹家所追求的目的虽属荒诞,但所使用的操作方法和积累的感性知识,却成为化学科学的前驱。
化学发展简史化学作为一门科学,对于人类社会的发展起到了重要的推动作用。
本文将从化学的起源、发展和重要里程碑等方面,对化学的发展历史进行详细的介绍。
1. 起源与古代化学化学的起源可以追溯到古代。
古埃及人、巴比伦人、古希腊人等都在日常生活中运用了一些化学知识。
例如,古埃及人掌握了金属冶炼技术,巴比伦人发展了陶瓷制作技术,古希腊人研究了一些物质的性质和变化规律。
古代化学的主要目的是为了满足人们的生活需求,比如制作药物、染料、香料等。
2. 中世纪和炼金术中世纪时期,化学的发展受到了宗教和哲学观念的束缚,炼金术成为当时化学研究的主要方向。
炼金术师试图通过炼金术来寻找黄金,但实际上他们的实验和研究为后来的化学实验方法奠定了基础。
炼金术师们发现了一些重要的元素,如汞、硫和铅,同时也发展了一些实验方法和设备。
3. 科学革命与现代化学的诞生17世纪的科学革命为化学的发展带来了新的动力。
罗伯特·博义、约瑟夫·普利斯特利、安托万·拉瓦锡等科学家通过实验和观察,提出了一些重要的化学理论。
博义提出了现代化学中的元素概念,普利斯特利发现了氧气,拉瓦锡则提出了化学反应中的质量守恒定律。
这些理论的提出,为现代化学的诞生奠定了基础。
4. 元素周期表的发现19世纪,俄国化学家德米特里·门捷列夫发现了元素周期律,这是化学史上的重要里程碑之一。
通过对已知元素的分类和整理,门捷列夫发现了元素周期表中的周期性规律。
这一发现不仅使化学的系统性得到了极大的提升,也为后来的元素研究和新元素的发现提供了重要的指导。
5. 有机化学的发展19世纪,有机化学的发展成为化学领域的重要分支。
弗里德里希·凯库勒、奥古斯特·凯库勒等科学家通过对有机化合物的研究,提出了许多重要的有机化学理论和概念。
例如,凯库勒兄弟提出了碳原子的四价性和化学键的概念,为有机化学的发展奠定了基础。
有机化学的发展也为合成药物、染料等有机化合物的制备提供了重要的理论支持。
化学发展史简介化学作为一门重要的自然科学,其发展历程源远流长,与人类的生活和社会的进步息息相关。
从古代的炼金术到现代的高科技材料科学,化学经历了无数次的变革和突破,为我们揭示了物质世界的奥秘。
在远古时代,人类就已经开始对化学现象有所观察和利用。
例如,火的使用是人类最早接触到的化学变化之一。
通过燃烧木材和其他燃料,人类学会了取暖、烹饪食物和制造工具。
此外,古代的陶器制作也是一种早期的化学实践,人们发现通过混合黏土和其他矿物质,并在高温下烧制,可以得到坚固耐用的陶器。
然而,化学作为一门系统的科学,其真正的起源可以追溯到古代的炼金术。
在中世纪的欧洲和阿拉伯世界,炼金术师们试图将普通金属转化为黄金,并寻找长生不老的秘诀。
虽然他们的目标在现代科学的眼光下是不切实际的,但炼金术的实践为化学的发展积累了大量的经验和知识。
炼金术师们发明了许多实验器具和技术,如蒸馏、升华和溶解等,并且发现了一些化学元素和化合物。
随着时间的推移,化学逐渐从炼金术的神秘主义中脱离出来,走向了科学的道路。
17 世纪,英国科学家罗伯特·波义耳出版了《怀疑派化学家》一书,对炼金术的观点进行了批判,提出了化学元素的概念,为化学的发展奠定了基础。
在 18 世纪,法国化学家拉瓦锡通过一系列精确的实验,推翻了燃素说,建立了氧化学说,使化学进入了一个新的发展阶段。
拉瓦锡还确立了质量守恒定律,为化学定量研究开辟了道路。
19 世纪是化学发展的黄金时期。
这一时期,许多重要的化学理论和发现相继涌现。
道尔顿提出了原子论,认为化学元素是由不可再分的原子组成的,并且不同元素的原子具有不同的质量和性质。
阿伏伽德罗提出了分子学说,指出分子是由原子组成的,并且在化学反应中,分子发生重新组合。
这些理论为化学的发展提供了坚实的理论基础。
同时,19 世纪还见证了有机化学的兴起。
德国化学家李比希等人对有机化合物的研究取得了重要成果,建立了有机化学的基本理论和方法。
此外,这一时期还发现了许多新的元素,如钾、钠、钙等,并且化学分析技术也得到了极大的提高。
在波义耳众多的科研成果中,还有几项不能磨灭的化学成就。
波义耳常说,“要想做好实验,就要敏于观察。
”这几项成就都是实验中敏锐观察的结果。
波义耳女友去世后,他一直把女友最爱的紫罗兰花带在身边。
在一次紧张的实验中,放在实验室内的紫罗兰,被溅上了浓盐酸,爱花的波义耳急忙把冒烟的紫罗兰用水冲洗了一下,然后插在花瓶中。
过了一会波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的。
这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验。
由此他发现了大部分花草受酸或碱作用都能改变颜色,其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显,它遇酸变成红色,遇碱变成蓝色。
利用这一特点,波义耳用石蕊浸液把纸浸透,然后烤干,这就制成了实验中常用的酸碱试纸——石蕊试纸。
也是在这一类实验中,波义耳发现五倍子水浸液和铁盐在一起,会生成一种不生沉淀的黑色溶液。
这种黑色溶液久不变色,于是他发明了一种制取黑墨水的方法,这种墨水几乎用了一个世纪。
在实验中,波义耳发现,从硝酸银中沉淀出来的白色物质,“如果暴露在空气中,就会变成黑色。
这一发现,为后来人们把硝酸银、氯化银、溴化银用于照相术上,做了先导性工作。
晚年的波义耳在制取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得了成果,他根据“磷的重要成分,乃是人身上的某种东西”的观点,顽强努力地钻研,终于从动物尿中提取了磷。
经进一步研究后,他指出:磷只在空气存在时才发光;磷在空气中燃烧形成白烟,这种白烟很快和水发生作用,形成的溶液呈酸性,这就是磷酸,把磷与强碱一起加热,会得到某种气体(磷化氢),这种气体与空气接触就燃烧起来,并形成缕缕白烟。
这是当时关于磷元素性质的最早介绍。
波义耳所以取得这么大的成就,正如他所说:“人之所以能效力于世界,莫过于勤在实验上下功夫。
”波义耳定律(Boyle's law,有时又称Mariotte's Law):在定量定温下,理想气体的体积与气体的压力成反比。
是由英国化学家波义耳(Boyle),在1662年根据实验结果提出:“在密闭容器中的定量气体,在恒温下,气体的压强和体积成反比关系。
分析化学发展史天平对于化学分析有着十分重要的作用,也是最早出现的分析用仪器,公元前3000 年,埃及人已掌握了称量技术。
公元前1300年的《莎草纸卷》上已经有了等臂天平的记载,而且巴比伦的祭司所保管的石制标准砝码(约公元前2600 年)尚存于世。
不过将等臂天平用于分析还是在中世纪的烤钵试金法(火试金法的一种)中。
公元前4 世纪广泛使用试金石来鉴定金的成色。
公元前3 世纪阿基米德利用金、银密度之差解决金冕的纯度问题,当属无损伤分析的先驱。
公元60 年左右,老谱林尼将五倍子浸液涂在莎草纸上来检出硫酸铜的掺杂物铁(III),成为使用“试纸”和“有机试剂”的第一人,而J. T. 埃勒尔则晚在1751 年才用同一方法检出灰化血渣中的铁含量。
火试金法是久经考验的一种分析方法。
14 世纪时,在欧洲已用法律规定烤钵试金法为检验黄金的手段。
匈牙利王查理一世曾令每一矿城须建立一个火试金实验室。
法国国王菲利普六世曾规定黄金检验的步骤,其中并提出对所使用天平的构造要求和使用方法,如天平不应置于受风吹或寒冷之处,使用者的呼吸不得影响天平的称量等。
1540 年出版的《火技艺》一书已详述用骨灰制作烤钵和灰吹法。
随后不久,火试金法即推广至铜和铅矿石的分析。
德国的G.阿格里科拉在其名著《坤舆格致》第七章中,系统叙述了火试金法。
瑞典化学家T. O. 贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。
他首先提出金属元素除金属态外,也可以其他形式,特别是以水中难溶的形式离析和称量,这是重量分析中湿法的起源。
德意志化学家M. H. 克拉普罗特改进了重量分析的步骤,设计了多种非金属元素测定步骤,准确地测定了近200 种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。
1663 年玻意耳报道了用植物色素作酸碱指示剂。
但真正的容量分析应归功于法国J.-L.盖-吕萨克。
1824 年他发表漂白粉中有效氯的测定,用磺化靛青作指示剂。
随后他用硫酸滴定草木灰,又用氯化钠滴定硝酸银。
这三项工作分别代表氧化还原滴定法、酸碱滴定法和沉淀滴定法。
络合滴定法创自J.von 李比希,他用银(Ⅰ)滴定氰离子,但1945 年施瓦岑巴赫(G. Schwarzenbach, 瑞士)在广泛研究的基础上,发明了利用氨羧络合剂的络合滴定法,引起了广泛的重视,使络合滴定法迅速发展,成为一种重要的滴定分析方法。
18 世纪分析化学的代表人物首推J. J. 贝采利乌斯。
他引入了一些新试剂(如氢氟酸用于分解硅酸盐岩石和二氧化硅测定)和一些新技巧,并使用无灰滤纸、低灰分滤纸和洗涤瓶。
他是第一位把原子量测得比较精确的化学家。
除无机物外,他还测定过有机物中元素的百分数。
他对吹管分析尤为重视。
吹管分析可认为是冶金操作之微型化,即将少许样品置于炭块凹处,用氧化或还原焰加热,以观察其变化,从而获得有关样品的定性知识。
此法沿用至19 世纪,其优点是迅速、所需样品量少,又可用于野外勘探和普查矿产资源等。
另一位对容量分析作出卓越贡献的是德国K.F.莫尔,他设计的可盛强碱溶液的滴定管至今仍在沿用。
他推荐草酸作碱量法的基准物质,硫酸亚铁铵(也称莫尔盐)作氧化还原滴定法的基准物质。
1826 年比拉迪尼(H. de la Bellardiere 法国) 首次制得碘化钠,并以淀粉为指示剂,将它应用于次氯酸钙的滴定。
开创了“碘量法”的研究与应用。
1829 年罗塞(H. Rose,1795~1864 德国)首次明确提出和制定出系统定性分析方法,并提出一个简明的系统分析图表。
C.R.弗雷泽纽斯(C. R. Fresenius,1818~1897 德国),是19 世纪分析化学的杰出人物之一。
1841 年发表《定性化学分析导论》一书,提出“阳离子系统定性分析法”,其阳离子分析方案一直沿用。
他创立一所分析化学专业学校,至今此校仍存在;并于1862 年创办德文的《分析化学》杂志。
他编写的《定性分析》、《定量分析》两书曾译为多种文字,包括晚清时代出版的中译本,分别定名为《化学考质》和《化学求数》。
他将定性分析的阳离子硫化氢系统修订为目前的五组,还注意到酸碱度对金属硫化物沉淀的影响。
在容量分析中,他提出用二氯化锡滴定三价铁至黄色消失。
1846 年马格里特(F. Margueritte 法国)首次应用高锰酸钾法测定铁。
此后将该方法扩展,应用于测定其它可被还原为低价化合物的金属。
1877 年勒克(E. Lunk),首次人工合成酸碱变色指示剂-酚酞。
1893 年贝仑特(R. Behrend 德国) 发明了电位滴定法,并且首先画出了电位滴定曲线。
1894 年奥斯特瓦尔得(德国)以电离平衡理论为基础,第一次对酸碱指示剂的变色机理进行了解释。
德国J.W.德贝赖纳是最早进行微量分析的研究者。
他从事湿法微量分析,还有吹管法和火焰反应,并发表了《微量化学实验技术》一书。
但公认的近代微量分析奠基人是F.埃米希。
他设计和改进微量化学天平,使其灵敏度达到微量化学分析的要求,改进和提出新的操作方法,实现毫克级无机样品的测定,并证实纳克级样品测定的精确度不亚于毫克级测定。
有机微量定量分析奠基人是F.普雷格尔,他曾从胆汁中离析一降解产物,其量尚不足作一次常量碳氢分析,在听了埃米希于1909 年所作的有关微量定量分析的讲演并参观其实验室后,他决意将常量燃烧法改为微量法(样品数毫克),并获得成功;1917 年出版《有机微量定量分析》一书,并在1923 年获诺贝尔化学奖。
1850 年德国化学家F.F.龙格将染料混合液滴在吸墨纸上使之分离。
1861年C.F.舍恩拜因将滤纸条浸入含数种无机盐的水中,水携带盐类沿纸条上升,以水升得最高,其他离子依其迁移率而分离成为连接的带。
这与纸层析极为相近。
他的学生研究在滤纸上分离有机化合物获得成功,能明显而完全分离有机染料。
用滤纸或瓷板进行无机、有机物的检出是普雷格尔的贡献。
方法简单而易行,选择性和灵敏度均高,点滴试验属微量分析范围。
所著《点滴试验》和《专一、选择和灵敏反应的化学》两书,为从事分析者所必读。
1921 年后奥地利 F.法伊格尔系统地发展了点滴试验法。
20 世纪60 年代,H.魏斯提出环炉技术。
仅用微克量样品置滤纸中心,继用溶剂淋洗,而在滤纸外沿加热以蒸发溶剂,遂分离为若干同心环。
如离子无色可喷以灵敏的显色剂或荧光剂。
既能检出,又能得半定量结果。
1906 年俄国的茨维特将绿叶提取汁加在装有碳酸钙的玻璃柱顶部,继用纯溶剂淋洗,从而分离了叶绿素。
此项研究发表在俄国《植物学》杂志上,故未能引起人们注意。
直至1931 年德国R.库恩和E.莱德尔再次发现本法并显示其效能,人们才从文献中追溯到茨维特的研究和更早的有关研究,如1850 年J.T.韦曾利用土壤柱进行分离;1893 年L.里德用高岭土柱分离无机盐和有机盐。
四年后D.T.戴用漂白土分离石油。
气体吸附层析始于20 世纪30 年代的P.舒夫坦和A.尤肯。
40 年代,德国Y.黑塞利用气体吸附以分离挥发性有机酸。
英国E.格卢考夫也用同一原理在1946年分离空气中的氦和氖,并在1951 年制成气相色谱仪(见气相色谱法)。
第一台现代气相色谱仪研制成功应归功于E.克里默。
气体分配层析法根据液液分配原理,由英国 A.J.P.马丁和R.L.M.辛格于1941 年提出。
由于此工作之重要,他们获得1952 年诺贝尔化学奖。
M.J.E.戈莱提出用长毛细管柱,是另一创新。
液相色谱法方面的先驱工作是P.B.哈密顿在1960 年用高压液相色谱分离氨基酸。
1963 年J.C.吉丁斯指出,液相色谱法的柱效要赶上气相色谱法,则前者填充物颗粒应小于后者颗粒甚多,因此需要大压强,所用的泵应无脉冲。
1966年R.詹特福特和T.H.高制成这种无脉冲泵。
1969 年J.J.柯克兰改进填充物,使之具有规定的表面孔度,再将固定相(如正十六烷基)键合在载体上,使之能抗热和抗溶剂分解。
荷兰生物学家M.W.拜尔因克在1889 年滴一滴盐酸和硫酸的混合液于动物胶薄层中部,盐酸扩散远些,在硫酸环之外另成一环,相继用硝酸银和氯化钡显示这两个环的存在。
9 年后H.P.维伊斯曼用同样方法证明麦芽的淀粉酶中实含两种酶。
直至1956 年联邦德国E.施塔尔改善涂布方法和操作,采用细颗粒(0.5~5 微米)硅胶等措施,才使该法得到广泛使用。
定量薄层层析始于J.G.基施纳等(1954)。
他们最先测定橙柑属及其加工品中的联苯。
1948 年威兰德(德国)发明了纸上电泳层析法。
在用缓冲溶液湿润的滤纸条上以电泳法实现了对氨基酸和肽类的分离。
纸上电泳层析法最成功的应用是进行血清蛋白的分析。
希腊哲学家泰奥弗拉斯图斯曾记录各种岩石矿物及其他物质遇热所发生的影响。
法国H.-L.勒夏忒列和英国W.C.罗伯茨-奥斯汀同称为差热分析的鼻祖。
20 世纪60 年代出现精细的差热分析仪和M.J.奥尼尔提出的差示扫描量热法,它能测定化合物的纯度及其他参数,如熔点和玻璃化、聚合、热降解、氧化等温度(见热分析)。
20 世纪初提出的热重量法是研究物质,如钢铁、沉淀等遇热时重量之变化。
本多光太郎创制第一架热天平,它最初只用于解决冶金方面的问题。
将它用于分析方面的当推 C.杜瓦尔。
他曾研究过1000 多种沉淀的热行为。
例如草酸钙用高温可灼烧为氧化钙,也可在约550°C 灼烧为碳酸钙。
二者作为称量形式,则以后者为佳,因灼烧时既省能量,换算因子值较大(因此误差较小),又免氧化钙在称量时吸潮。
1919 年阿斯顿(F. W. Aston,英国)首次制成聚焦性能较高的质谱仪,用来对多种元素的同位素质量及丰度比进行测量,肯定了同位素的普遍存在,并第一次实现同位素的部分分离,获得1922 年的诺贝尔化学奖。
1922 年海罗夫斯基(J. Heyrovsky, 捷克)创立了极谱分析法,极大地推动了电化学分析法的发展,获得1959 年的诺贝尔化学奖。
在19 世纪60 年代分别由德意志C.卢科和美国J.W.吉布斯独立提出电重量分析法,即电解时,铜(Ⅱ)在阴极还原而以单质(零价)析出后再进行称量。
以日光为光源,靠目视比较颜色深浅的比色法的最早记录是1838 年W.A. 兰帕迪乌斯在玻璃量筒中测定钴矿中的铁和镍,用标准参比溶液与试样溶液相比较。
1846 年A.雅克兰提出根据铜氨溶液的蓝色测定铜。
随后有T.J.赫罗帕思的硫氰酸根法测定铁(1852);奈斯勒法测定氨;苯酚二磺酸法测定硝酸根(1864);过氧化氢法测定钛(1870);亚甲基蓝法测定硫化氢(1883);磷硅酸法测定二氧化硅(1898)。
这些工作构成了产生光度分析的基础。
用光照射悬浮液,从顶部观察,当视线与光线成直角时,称为比雾法;如果视线与光线在一条直线上时,称为比浊法。
18 世纪50 年代G.J.马尔德在原子量测定中,利用了目测上层液体中氯化银悬浮液的亮度。