引用科学数据不可粗心——谈谈《兰氏化学手册》和《CRC化学和物理手册》的对比.pdf

第 25卷 第 4期大 学 化 学2010年 8月 自学之友 引用科学数据不可粗心 谈谈 兰氏化学手册 和 CRC化学和物理手册 的对比 罗渝然 中国科学技术大学化学与材料科学学院 安徽合肥 230026 摘要 对比了 兰氏化学手册 和 CRC化学和物理手册 兰氏化学手册 中的大量数据没 有经过严格选择和评价 也没有及时更新 由于 兰氏化学手册 的中译本在国内中学 大学及研 究所等地广泛流传 建议在引用 兰氏化学手册 中的数据时要小心谨慎 笔者在海外学习和工作时 导师和学长们推荐使用 CRC化学和物理手册 以下简称 CRC手册 1 从 1949年 第 30版 起 该手册每年都更新发行 无论在图书馆或者实验室 的书架上 我们都可找到一连串的不同年代的版本 很像化学药品和科学仪器公司等每年散发 的出版物 随手可得 回到国内 看到不少大中学教材经常引用 兰氏化学手册 以下简称兰 氏手册 2 3 的数据 而很少引用 CRC手册 客观环境的变化 促使我着手对比兰氏手册和 CRC手册 以充分了解这两本手册的特点 兰氏手册和 CRC手册的编排很相似 都是单卷式 资料齐全 内容翔实 使用方便 多次再 版的工具书 1991年 科学出版社发行了兰氏手册第 13版 1985 的中译本 非常热销 2003 年 又出版了该手册第 15版 1998 的中译本 不过 2004年 M cGraw H ill公司发行的第 16版 最新版 尚无相应的中译本 另外 国内迄今还没有出版 CRC出版社的 CRC手册的中译 本 化学教师经常翻阅多种工具书 查找科学数据 在寻找科学数据时 我们常看到有多个来 源 这类似于商品市场上正在出售性能类似的多样产品那样 这时候 消费者不得不进行 货 比货 从多方面考虑 决定优次与取舍 我们对比了兰氏手册与 CRC手册这两本类似的工具书 某些项目列在表 1里 从表 1可 以清楚看到 CRC手册全书的页数 或记录的科学数据的丰富性与多样性 远比兰氏手册多得 多 而售价相当合理 比兰氏手册略低 经过对比 笔者发现了一个很重要的事实 即兰氏手册存在一个非常严重的缺点 手册中 的大量数据没有经过严格选择与评价 这些数据从某些总结文献上转录之后 几十年不改动 没有与时更新 下面举一实例 笔者的科学兴趣之一是分子能量与反应能力 特别是化学键 能与物质的热稳定性 在 2004年夏初 笔者被 CRC手册的主编 Dr D R L ide邀请作为该手 册的编辑之一 接替已服务约 40年的 Dr J A Kerr 退休 的工作 主笔化学键离解能这一章 节的实验数据评价与更新 每年把当时重要分子中的最可靠的测量数据奉献给读者 在第 90 版 2009年 中 我介绍了约 3700个中性物种与离子中的化学键能数据 可参见文献 4 末尾 78 的附录一 在兰氏手册中 也有化学键离解能这一章节 见第 4章 表 4 11 页 4 41 4 53 但是 该表仅限于介绍中性粒子中的键能数据 列举的化学键数目还不到 950个 令人惊讶的 是 该书仍在引用 20世纪 60 70年代的老数据 从 20世纪 80年代以来 化学键离解能的测 量值几乎都被多次更新 数据数目急剧增加 数值不断精确化 逐渐靠近或进入了 化学精度 4 184kJ mol 1 从兰氏手册的初版 1934 到最新版 第 16版 2004 的 70年内 历经 3 位主编 Drs N A Lange J A Dean J G Speight 看来 这 3位主编都没有注意到有关化学 键能测量的近代发展 表 2对比了两本手册中几个典型的化学键能值 在表 2中的第 4行 计算了同一化学键能测量数据的相差值 千万别小看这些测量数据的相差值 在室温条件 下 这些相差值将引起键离解反应的平衡常数值极大的不确定性 见表 2的最右行 以氨分 子中的 H NH2键能值为例 兰氏手册提供的 D H NH2 值比目前公认的准确测量值偏低 15 08kJ mo l 这将导致化学键 H NH2离解反应的平衡常数 K 值惊人的偏高 在 25 2 数据也没有与时更新 数据经常被严格选择 评价 与时更新 见 http www amazon com 表 2 兰氏手册与 CRC手册中几个典型的化学键能值对比 化学键 化学键能 D kJ mo l 1 兰氏手册CRC手册 化学键能相差值 D kJ mol 1 25 时键离解反应的 平衡常数K 的不确定性 H H436 002 0 004435 7799 0 00010 2229 H F568 6 0 13569 680 0 011 1 0855 H Cl431 8 0 4431 361 0 130 43919 H Br365 7 0 21366 16 0 20 0 4620 H I298 7 0 8298 26 0 100 4419 H OH498 7 0 8497 10 0 291 691 H NH2 435 8450 08 0 24 15 0843743 H CH3 431 8439 3 0 4 8 302745 H CH2CH3 410 4420 5 1 3 10 56811 H CH2C6H5 356 4375 5 5 0 19 5260664 79 K K0 K0 exp D RT 1 exp 15080 8 314472 298 15 1 43743 其中 下标 0表示目前公认的准确数据 在逐个认真地检查兰氏手册内表格 4 11 化学键离解能 数据之后 笔者发现 该表列出 的数据还不完全是转录自 20世纪 60 70年代古老的 键离解能 值 有不少数据甚至是转抄 自 20世纪 40 60年代的多原子分子中的 平均键能 值 这一事实表明 3位主编不仅没有 注意到化学键能测量的近代发展 而且在很长的时间里 编辑工作不够细心 混淆了 平均键 能 与 键离解能 这两个不同的科学概念 对于今天的读者来说 假如我们使用该工具书时 也粗枝大叶 盲目相信权威 引用并扩散其错误 就会造成很大的麻烦 为什么兰氏手册会出现这类问题 作者对比了兰氏手册与 CRC手册的编辑过程 70余 年来 兰氏手册一直是由单个人主编 最新版本 第 16版 2004 主编是 Dr J G Speigh t 他的 科学专长在石油 煤 燃料等方面 个人辑录的工具书必然有许多局限性 相反 CRC手册是 多位专家合作的结晶 现任主编 Dr D R Lide的科学专长是在标准科学数据的评价等方面 他曾是美国国家标准和技术研究院 NIST 的标准参考数据研究室的主管 还参与了国际纯粹 与应用化学联合会 I UPAC 评价标准参考数据 他善长组织 联络 协调多学科 化学 化工 物理 生化 材料 卫生 安全 食物 药物 能源 大气 地学 环境 海洋 天文 太空等 的国际 公认的高水平专家 2009年版有 31位 每年初秋 他收集来自编辑们分别主笔的各章节的 更新文稿 统一编辑成新的书稿 次年六月 他通过出版商向读者推荐最可靠的现代科学数 据 在全球最大的电子购物网站 Am azon http www a mazon com CRC手册享有众多读者 的极高口碑 被评为 五星级 书籍 该网站报导 CRC手册在前几年海外几千本科学书籍的 广泛评比中 被誉为 最优秀的头十本科学书之一 众所周知 假如我们的科学论文和教材中包含了过时的 错误的或不可靠的数据 其作品 质量将受影响 出版物的影响因子也将下降 严重的是 国内不少中学与大学教材把兰氏手册 中的过时的 错误的或不可靠数据推荐给学生和社会 它对我国学生和青年科学家的负面影 响 很令人忧心 参 考 文 献 1 L ide D R CRC Handbook ofChem istry and Physics 90th ed Boca Raton CRC Press 2009 2 Dean J A L ange s Handbook of Chem istry M cGraw H ill Company 第 13版 1985 中