1. 锗的发现者 C·温克勒教授
=======================
赵元芳
(河南平顶山高等师范专科学校 467000) 刘景清
(地质矿产部河南省中心突验室 450053)
尊重历史,对某些重大事件进行纪念活动,是化学界的优良传统之一。通过了解分析事件发生的历史材料,回顾促成事件发生的学者的生平和成就,师生们可以温故知新,教学相长,可以收到更好的育人效果。
本刊 1994 年 12 月刊出的陈青川、杨惠芬所撰《锗与人类》的文章, 曾提及锗的发现。发现锗的人是克雷门斯·亚历山大·温克勒教授(Clemens alexander Winkler,1838—1904),他是 19—20 世纪之交的著名化学家。他在无机化学、分析化学和应用化学领域,在培养人材方面,颇多建树。1996 年恰值锗被发现 110 周年,本文在这里记述 C·温克勒教授的生平,介照他为化学的发展奋斗的事迹,以资纪念。
一、从矿山一少年到热爱化学的冶金技师
C·温克勒 1838 年 12 月 26 日生于德国的夫赖贝格(Freiberg)。他的父亲,库尔特·亚历山大·温克勒(Kurt Alexander Winkler),1825
—1826 年曾奉派赴瑞典学习先进的冶金技术,就学于贝尔则留斯(J.J.Berzelius,1779—1848)及塞夫斯特朗姆(N.G.Sefstroem,1787— 1845,钒元素的发现者)等大师,回国后被任命为“高级仲裁试金师”。他与夫人(Elmonde Schramm)共美育了 3 子、3 女,C·温克勒行二。后 K·温克勒因担任私菅蓝色颜料联合企业的领导职务,举家迁往矿山,并仿照贝尔则留斯的模式为企业建立了试验室:分析原料和产品,开展试验研究,制备多种化学品,还以此为基地开办了学习班培训青年员工。
颜料联合企业座落在荒僻山林间。C·温克勒在这样的环境里度过了自己的童年和少年,12 步进夫赖贝格、德累斯登(Dresden)等地中学学习。每逢假日回到父母身边时,最爱去父亲的实验室逗留,很早就受到化学的启蒙教育。
两年以后,C·温克勒进入开姆厄茨(Chemnitz)的技术学校学习。1857年进入夫赖贝格矿业学院之前也参加了他父亲开办的学习班,因而入学后荻准在一年级即可进入化学实验室。C·温克勒在矿业学院学习进步很快,1859 年就发表了《论杂砷铜矿(Condurite)的组成》的论文,他的分析技术已相当熟练,并能参考罗塞教授(Ⅱ.Rose,1795—1864)及格梅林教授(L.Gmelin,1788—1853)编著的两种《手册》解决疑难,在专业方面已初露头角。
在矿业学院学习二年以后,C·温克勒被安排在皇家颜料工厂从事生产与经营工作。直到 1862 年 5 月 K·温克勒逝世,C·温克勒才调入其父亲原来领导的企业里。同年结婚(夫人为 Minna Pohl Groitzsch),共生有 4 子,2 女。至此他才得以投入他热爱的科学研究活动,在分析方法改迸和无机化学小型试验、化学工艺学方面(如钴与镍的分离,镍和砷存在下容量法测定钴,关于钴酸的研究,精制石墨,碘氢酸的制备等)做了大量工作,并以《论硅合金与硅砷金属》一文(1864)荻莱比锡大学博士学
位,几年后晋升为冶金技师。其它重点研究工作则有:对 1863 年新发现的元素铟做了系统研究,1865—1867 年连续发表了 4 篇论文全面报告对铟的自然存在,制备方法,理化性质,当量及其硫酸盐、草酸盆、氧化物、卤化物等多种盐类的研究成果。他测得铟的当量为 37.8,以此为基础确定的原子量 113.4(1870),曾被视为标准原子量沿用的 40 年。
1867 年开始对钴与镍的原子量测定问题进行研究:他分别以纯钴、纯镍与中性金氯酸钠溶液作用称量析出的金,求测其当量进行推算,二者的原子量十分接近。C·温克勒坚持此项研究达 30 年,在 1889、1893、1898 年仍有新的成果发表,取得与本世纪初理查兹(T.W.Richards,1868
—1928)的 58.97(Co)、58.68(Ni)及现代通用的 58.9332(Co)、58.69(Ni)
日趋接近的数值,后并担任 1899 年成立的国际原子量委员会委员。
为了解决所在工厂燃放二氧化硫污染坏境的问题,他对铅室法制硫酸的技术问题做了深入研究,写成《对硫酸生产中给·吕薛克凝聚装置中化学过程的研究》(1867),为改善德国硫酸生产状况铺平了道路。
基础性的《论工业气体分析》长篇论文(1872),总结了阶段成果, 引起学术界的极大关注。