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明明中心是氮原子,为何不叫氮酸叫硝酸?

2023-02-10 中科院物理所 阅读:
不知道大家在学习化学的过程中有没有想过这样一个问题:含氧酸根离子,比如碳酸根(CO32-)、硫酸根(SO42-)、磷酸根(PO43-)等,其名称都是以该离子中心原子的种类来命名的。那同为含氧酸根的NO3-,为什么叫硝酸根而不叫氮酸根呢?
不知道大家在学习化学的过程中有没有想过这样一个问题:

含氧酸根离子,比如碳酸根(CO32-)、硫酸根(SO42-)、磷酸根(PO43-)等,其名称都是以该离子中心原子的种类来命名的。Zmkednc

碳酸根、硫酸根、磷酸根离子示意图Zmkednc

图源:wikipediaZmkednc

那同为含氧酸根的NO3-,为什么叫酸根而不叫酸根呢?Zmkednc

硝酸根离子示意图 | 图源:wikipediaZmkednc

说来惭愧,小编学习化学这么多年,也是最近才意识到这个问题……不过既然发问了,就要找到答案。Zmkednc

这不查资料不知道,一查资料吓一跳,看似是一个简单的问题,背后居然隐藏着许多不为人知的故事。Zmkednc

所以今天我们就来好好说一说:Zmkednc

氮的发现与最初的命名

要想回答清楚这个问题,首先我们要对氮元素有一个深入的了解。Zmkednc

氮最早是由苏格兰医生丹尼尔·卢瑟福(Daniel Rutherford)于1772年发现的。注意,这里不是做α粒子散射实验的欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)。Zmkednc

丹尼尔·卢瑟福肖像 | 图源:参考资料[2]Zmkednc

卢瑟福曾在密闭的容器里放入小白鼠、燃烧的蜡烛以及氢氧化钠(NaOH)溶液,而后观察到小白鼠死亡、蜡烛熄灭,但容器中依旧存在大量气体。他意识到是一种先前从未发现的气体组分,同时也无法供给呼吸,于是他称这种气体为noxious air,意为有毒的气体Zmkednc

直到1789年,著名化学家、被后人称为“现代化学之父”的安托万-洛朗·拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier)在他的著作《化学基础论》(Traité Élémentaire de Chimie)里定义了元素的概念,并对当时常见的化学物质进行了分类,总结出33种元素(尽管有一些实际上是化合物),得到了下图展示的这张表,这是世界上第一张现代化学元素列表Zmkednc

世界上第一张现代化学元素列表 | 图源:参考资料[3]Zmkednc

表中用红框框起来的部分,就是拉瓦锡对氮元素的命名和解释。azote这个词源于希腊语ìζωτικός (azotikos),意为“没有生命”,因为在纯氮的气氛中,动物死亡,火焰熄灭。Zmkednc

到这里可能有的朋友会问了,现在氮元素的英文名称叫nitrogen,和这个azote的差距有点大呀。我知道你很急,但你先别急,nitrogen很快就要登场了。Zmkednc

硝石与nitrogen

就在拉瓦锡提出Azote这个命名的第二年,另一位法国化学家让-安托万·查普塔尔(Jean-Antoine Chaptal)就在其著作《化学元素》(Ėléments de chimie)里提出了氮元素的新命名——nitrogène。Zmkednc

介绍“氮气”的章节标题 | 图源:参考资料[4]Zmkednc

这个词可以看成法语单词nitre(意为“硝石”)和法语后缀-gène(意为“生产”)的组合。查普塔尔认为氮是硝酸的组成部分,而硝酸又是通过硝石得到的,所以氮元素可以理解为“由硝石产生”,即nitrogèneZmkednc

可能有的朋友不太了解硝石,小编在这里简单科普一下。Zmkednc

硝石,也称消石、火硝、牙硝,是一种天然矿物,主要成分为硝酸钾(KNO3。有时也会把其他的硝酸盐矿物如智利硝石(硝酸钠,NaNO3挪威硝石(硝酸钙,Ca(NO3)2称作硝石。Zmkednc

硝石矿 | 图源:网络Zmkednc

查普塔尔所谓的“硝酸是由硝石得到的”,其实就是将智利硝石和浓硫酸混合得到硝酸。由于硝酸挥发性较强,混合后硝酸以蒸汽的形式脱离体系,该化学反应平衡正向移动,最后再将收集到的蒸汽冷凝就能得到纯度较高的硝酸。Zmkednc

OK,咱再回到nitrogène这个词上。其实说到这儿大家已经不难看出,现在描述氮元素的英语单词nitrogen,就是由法语单词nitrogène演变过来的。Zmkednc

既然这个单词本身的含义就是“由硝石产生”,那NO3-被称为硝酸根也就很合理了,前面提出的问题好像已经解决了。但这同时又引出了一个新的问题:“氮”这个名字是从哪儿冒出来的?Zmkednc

nitrogen咋就翻译成了“氮”?

要说清这个翻译的问题,就要追述到西方化学知识刚传入中国的时候。Zmkednc

nitrogen的第一个中文译名出现于1855年,是一位英国的传教士班杰明·霍布森(Benjamin Hobson,汉名:合信)在他的中文著作《博物新编》中提出的。从目录中我们可以看到,他将“nitrogen”译为了“淡气”Zmkednc

《博物新编一集》目录 | 图源:参考资料[5]Zmkednc

合信在书中写道:“淡气者,淡然无用,所以调淡生气之浓者也;功不足以养生,力不足以烧火……”Zmkednc

从这样一段话中不难看出,合信之所以翻译成“淡气”,是想表达“冲淡”的意思。由于这种气体成分的存在,氧气的浓度被“冲淡”了Zmkednc

我们今天使用的译名“氮”,其实就是采用了合信翻译的“淡”,只不过为了体现其单质是气体的特性,将三点水改为了气字头。Zmkednc

《博物新版一集》中有关“淡气”的描述Zmkednc

图源:参考资料[5]Zmkednc

说到这儿可能有的朋友会很疑惑,nitrogen这个单词本身的意思就很鲜明,为何要创造一套完全不相干的说法来翻译而不选择直译呢?Zmkednc

对于这个问题,小编其实也很疑惑。其实在同一时期,除合信之外,一些其他的外国传教士、中国化学家以及国内的一些学术组织都曾提出过nitrogen不同的中文译名,其中的部分名称如下图所示。Zmkednc

历史上曾经出现过的nitrogen的中文译名(部分)Zmkednc

来源:参考资料[6]Zmkednc

不难发现,其中存在符合英文单词含义的“硝”,甚至有为了体现气体特性而改变偏旁创造的新字“”。在小编看来,这个翻译最为精妙。

 Zmkednc

但是最终当时的人们还是选择了“氮”。或许是因为“淡”作为第一个出现的译名先入为主;或许是在当时那个年代思维受到了限制;亦或是在中西文化发生碰撞时,我们更愿意用自己固有的文化或思维去理解一个外来的文化……Zmkednc

再度反观开头的那个问题,原来问题不是出在“硝酸根”身上,而是出在了“氮”的翻译上。这看似一个很小的翻译问题,却造成了一个很大的误解。Zmkednc

所以,学习知识,真的要追根溯源,不能浮于表面……Zmkednc

参考资料:Zmkednc

[1] Nitrogen- WikipediaZmkednc

[2] Daniel Rutherford - WikipediaZmkednc

[3] de Lavoisier A L. Traité élémentaire de chimie[M]. France, 1789.Zmkednc

[4] Chaptal J A. Élémens de chimie[M]. Montpellier, 1790.Zmkednc

[5] 合信. 博物新编[M]. 上海: 墨海书馆, 1855.Zmkednc

[6] 张澔. 氧氢氮的翻译: 1896-1944 年[J]. 自然科学史研究, 2002, 21(2): 123-134.Zmkednc

责编:Ricardo
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