产业革命中的化学和化工.pdf

收稿日期 2010- 10- 12 作者简介 连爱兰 ( 1960 ), 女, 乌兰察布市广播电视大学, 副教授。 产业革命中的化学和化工 连爱兰 (乌兰察布市电大, 内蒙古 集宁 012000) ?摘 ? 要 在产业革命中, 新兴的化学工业伴随着产业革命成为工业经济体系的一部分。科学与工业相结合, 使化学 成为一门理性和定量的科学, 在此基础上催生了拉瓦锡的化学革命。 关键词 产业革命? 化学? 工业? 科学家? 实验? 发展 中图分类号 n 09文献标识码 a文章编号 1672- 3473( 2011) 01- 0112- 02 ? ? 地理大发现给欧洲资本主义的商品经济带来很大刺激。 但是只有发展科学技术才能保持资本主义发展的势头。生 产方式的变革反过来又猛烈地冲击着旧的自然观, 科学的思 想和观念在反对封建主义和各种宗教的唯心主义观念中发 挥了重要的作用。就在这种斗争中, 化学沿着实验科学的道 路在迅速成长, 新兴的化学工业伴随着产业革命而成为工业 经济体系的组成部分。 英国皇家学会的成立促进了部分业余科学家向专业科 学家过渡, 波义耳是皇家学会第一批会员, 他的观点通过学 会和学会刊物迅速公诸于世, 对化学发展产生了不容低估的 影响。化学家们通过学会的活动加强了联系和交流, 不仅直 接推动了化学研究的发展, 还使更多的人对化学及其前景有 了新的认识。实验在化学研究中取得举足轻重的地位, 化学 开始作为一门实验科学而成为整个科学的重要组成部分。 十八世纪的科学研究一开始就同产业革命结下了不解 之缘。在英国的中部和北部正在勃起的工业城市利兹、 伯明 翰、 曼彻斯特及格拉斯哥, 一些来自中下层阶级的新型科学 家撇开了皇家学会, 与企业家、 商人、 工程师、 医生及文学家 建立了提倡本地区工艺和科学的学术组织。发现氧气的普 利斯特利和改进蒸汽机的瓦特所参加的伯明翰?太阴学会 , 道尔顿曾担任会长的? 曼彻斯特文学与哲学学会 就是典型 的地方性科学团体。企业家和科学家聚会, 宣读论文, 讨论 包括自然哲学、 实验化学、 文学、 民法、 商业和各种工艺的问 题, 不仅活跃了思想, 而且在产业革命中起了主导作用。 瓦特在改进蒸汽机中, 充分地了解和利用了化学家布拉 克关于比热和潜热的发现。根据蒸汽转化为水的潜热和汽 缸材料的比热, 他计算了多种引擎的蒸汽耗量, 从而找到了 减少热量损耗的方法, 发明了冷凝器。瓦特改进的蒸汽机与 科学、 科学方法关系密切, 可以被认为是十九世纪以前最重 要的一项科学应用。博尔顿是英国产业革命中最著名的工 业家之一, 伯明翰的太阴学会就是他组织和资助的。他眼光 远大、 品行正直, 深受人们的尊敬。他重视科学, 把他的工厂 办成应用科学的大实验室。他对化学也极感兴趣, 亲自参加 一些应用化学的研究。 产业革命中, 无论是蒸汽机的改进, 还是冶金技术的发 展, 都离不开燃烧。火和热能产生动力是人们早已熟知的, 火药燃爆所产生的威力和热能转变为机械能的实验, 人们已 有认识。火在实现物质化学变化的机理, 即火和燃烧的本 质, 随着生产的发展而被提到化学家面前亟待解答, 这就是 燃素学说在十七世纪末被完善和传播的背景。在研究燃烧 现象和寻找燃素的实验中, 化学家们先后发现了二氧化碳、 氢、 氮及革命性元素氧, 积累了丰富的科学资料, 为科学的燃 烧理论的提出, 对近代化学的发展都具有不可估量的价值。 工业生产技术水平的提高是拉瓦锡、 普利斯特列、 舍勒 发现氧气的原因之一。产业革命中, 机器大生产的推广日益 要求化学进行比较精确的计算, 定量的方法已被认为是化学 研究的主要方法。气体化学的发展主要是定量化学分析的 结果。拉瓦锡从他开始从事科学研究起, 就认识到精确的科 学测量的重要意义。当别人运用定量方法去测定矿物的组 成发现新元素时, 他却用此方法验证前人的观点和自然界的 基本规律, 从而完成了化学革命。 作为现在理解的化学工业的建立是十八世纪产业革命 的成果, 纺织业的机械化生产出大量的纱和布, 怎样尽快地 对它们进行深度加工, 很快突出成为整个纺织生产的关键环 节。漂白、 染色是深度加工的主要工序, 按传统工艺, 布的漂 白是很费时间的。这种状况迫使人们试用工业酸来漂白, 首 !112! 内蒙古电大学刊 j ournal of i nner mongoli a radi o 后者引导了化学家在十九世纪对钢 铁成分和炼铁炼钢的机理进行深入的探索。 产业革命中, 陶瓷业也像纺织业一样发生了变化。对金 属氧化物的认识增加了新的釉料和花色, 对原料配比的改进 显著地提高了质量。生产也由个体的手工作坊转变为工厂 的机械流水线生产, 高度的专门化和精心细作的新体系使陶 瓷产品完全取代了铅锡器皿, 使雅致的陶瓷器进入了每个家 庭。玻璃生产也经过了类似的过程。这种变革不是由于某 种决定性的发明或机械力应用的结果, 而是一连串大大小小 改良的结果, 这些改良显然使其它行业从中汲取了营养。 科学与工业相结合, 使化学成为一门理性和定量的科 学。由于燃烧和气体的研究, 直接导致多种气体元素的发 现; 由于冶金的需求和矿物分析的发展, 钨、 钼、 铬、 铂等金属 元素相继发现。这些发现大多来自英国化学家的努力, 拉瓦 锡正是根据这些实验事实, 再通过自己的验证, 终于从矛盾 百出的旧理论的乱麻中, 理出了头绪, 完成了十八世纪科学 发展最重要的成果! ! 化学革命。在拉瓦锡的氧化理论和 他阐明的质量守恒定律的指导下, 大量新的事实在积累, 反 映化学反应的定量规律的化学计量定律先后提出, 道尔顿提 出科学的原子论奠定了基础, 迎来了化学发展的新时代。 参考文献 1化学发展简史编写. 化学发展简史 m . 北京: 科学出版社, 1980? 2