黄子卿与三相点测定
黄子卿,物理化学家。1900 年 1 月 2 日生于广东省梅县,1982 年 7 月
23 日卒于北京。他是我国物理化学界的元老之一。他的研究课题很广泛,包括热力学、生物化学、电化学、统计力学等。
早在 30 年代,黄子卿便致力于热力学的研究。他对水的三相点的测定做出了突出的贡献。水的三相点是热力学研究中的重要数据,也是测温学的基础。但当时并没有一个得到公认的精确数据。黄子卿以严谨的科学态度, 精心设置了实验装置,运用简单的仪器,经过长达 1 年的反复测试,终于在
1935 年测得了当时最精确的水的三相点,即 0.00981±0.00005℃,为热力学的研究提供了重要标准数据,受到科学界的重视。其后,美国国家标准局组织人力重复验证黄子卿的数据,所得结果与他测定的相一致。从此,黄子卿测定的水的三相点被公认为国际通用的标准数据。三相点的精确测定,不仅推动了当时热力学的计量工作,而且对热力学和物理学的发展都有重要意义。黄子卿以此成就被选入美国编的《世界名人录》(World Biography,1948 年)。直到 1954 年,在巴黎召开的国际温标会议还再次确认黄子卿的数据, 并以此为标准确定绝对零度为 273.15K。因此可以说,黄子卿是决定绝对零度数值的人。
黄子卿自幼广读诗书,文史根底好,是 1921 年清华留美学生。1924 年毕业于美国威斯康辛大学化学系,1925 年获美国康奈尔大学研究院理学硕士学位。1927 年回国后,先在协和医学院任教,1925 年到清华大学任教。1934 年再次赴美,到麻省理工学院从事科研工作。他带着午餐,早上进图书馆或实验室之后,便整天不出来。他精心设计了实验装置,经过 1 年多的反复测试,终于测定了水的三相点温度。1935 年黄子卿获美国麻省理工学院研究院博士学位。
在完成三相点的精确测定研究后,麻省理工学院化学系系主任以及芝加哥大学原子能研究所,都想黄子卿留下来,但黄子卿回答道:“我愿和我的祖国一起受苦。”毅然回国。抗战开始后,黄子卿随校南迁,来到昆明,任教于西南联大。他日常穿蓝布长衫、布鞋,走路时仪态严肃,目不斜视,对待教学非常认真,生活却很清苦。他每周教学工作量高达 36 小时,但每次
回家因无钱坐车,要步行 1 个多小时,这就是西南联大的教授,这就是中国脊骨挺直的知识分子。黄子卿特别热爱中华民族的优秀文化,常常手不释卷地遍读历史、文学典籍,他是学贯中西的。下面选录抗战期间黄子卿写的几首诗:
其一
1941 年秋,疟疾缠绵,卖裘以购书,经年乃痊。追忆往年,不禁怆然: 饭甑凝尘腹半虚,维摩病榻拥愁居。
草堂诗好难驱疟,既典征裘又典书。
其二
1945 年 8 月 10 日,夜雨早寝。清华研究所警笛忽鸣,继闻欢呼声,乃知为日本投降之喜讯也:
秋风万里客边城,缥渺燕云故土情。
八载昏霾顷刻散,雨中残梦笛三声。
其三
仁则杀身,义全授命,碧血染绛帷,比重泰山无限恨; 诗成死水,经补《离骚》,青史传红尘,昼吞云梦有奇才。
应当说明,黄子卿写诗很多,有自作的手抄本一册。“文革”期间的 1968
年,北京大学抄家之风又起,黄子卿迫不得已在家中销毁诗作,混乱之中, 家人幸得从手抄本中撕下上述三首,原件保存至今。
1935 年以后,黄子卿长期从事溶液中化学反应速率的介质效应和非电解质溶液的盐效应研究,考察了大小和形状不同的多种非电解质溶液的盐效应规律,检验和探索了盐效应的理论机制。
1948 年黄子卿利用出国休假机会,第三次赴美国。他到加州理工学院化学系鲍林主任那里工作。尽管这里条件优越,但黄子卿每天焦虑地翻阅报纸,他惦念着祖国、学校和亲人。鲍林教授问他:“黄,把你全家接到美国来,你就在这里工作不好吗?”得到的回答,仍然是和十几年前相似的那句话:“我是中国人,我一定要回国。”1949 年他回到祖国,院系调整后,他在北京大学任一级教授。
黄子卿 1955 年当选为中国科学院学部委员(院士)。
60 年代以后,黄子卿又指导开展了电解质非水混合溶剂体系的研究,提出了简单溶剂化模型及其检验公式,并给出了估算这类体系中离子溶液化数的方法,在化学界有一定影响。黄子卿的著作《电解质溶液理论导论》(1964 年)和《非电解质溶液导论》(1973 年)是他长期教学和科研成果的经验总结。