彈指一揮間722021-10-14 07:44:15在很多書籍中，俄羅斯科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫（1834年2月7日〜1907年2月2日）都被認為是第一張元素週期表的製作者和元素週期律的發現者，而人類對化學元素性質週期律的認知，也是化學化工學科從技藝走向科學的重要里程碑。
門捷列夫讓化學元素不再“流浪”
當年，門捷列夫把元素按照原子量大小排列起來時，發現性質相似的元素，它們的原子量並不相近；而有些元素的性質不同，原子量反而相近。他抓住元素原子量與元素性質之間的聯絡，終於找出了規律：元素性質隨原子量的遞增而出現週期性變化。1869年，門捷列夫將當時已知的63種元素列入表內，並根據這個規律編制了元素週期表，初步完成了化學元素系統化的任務。
相比於其他人，門捷列夫最大的成就在於預測新元素。他意識到某些特定元素是缺失的，還有待被發現，並在表格中留下了空位。1871年，門捷列夫計算出在鋅和砷之間應該有個空格，存在未知的元素。就在他預言之後的第四年，1875年，法國科學家布阿勃朗用光譜分析法，從閃鋅礦中發現了鎵。同樣，對於鈧（Sc）、鍺（Ge）和鎝（Tc），門捷列夫也做了同樣的留白與猜測。但直到1937年，也就是他去世30年後，人們才發現了元素鎝。更令人驚訝的是，他準確地預測了缺失元素的性質。他預言了性質類似的硼、鋁、矽這些未知元素的存在，並確定了它們在週期表中的位置。
門捷列夫不僅預言了新元素，他還根據週期表糾正了若干元素的原子量。當時一些公認的元素原子量的測定並不準確。比如金元素的原子量被公認為196。2，如果按上述規律排列，金元素應該排在鋨、銥、鉑元素的的前面。而門捷列夫依據週期律，堅定地認為金應該排在這三種元素後邊。之後這四種元素經重新測定後發現，鋨為190。9，銥為193。1，鉑為195。2，而金是197。2，這次實驗測定充分證明了週期表的正確性。另外如鈹、釷、銦等元素，都因元素週期表的成立而糾正了原子量。
不斷“進化”的元素週期表
在門捷列夫之前，沒有科學家把所有元素做過整體的概括，只有年輕的門捷列夫毫無畏懼地打開了這扇大門，他開創的事業也被後來的科學家不斷完善。
1894年發現的“氬”元素再次證實了元素週期律的準確性。1913年，英國物理學家莫塞萊在研究各種元素的X光射線波長與原子序數的關係後，證實原子序數在數量上等於原子核所帶的陽電荷（質子），進而證明週期律的基礎不是原子量，而是原子序數，在這一成就下元素週期律對原子結構有很大啟示，進一步闡明瞭週期律的本質。
在人們認識自然、創造發明的過程中，週期律的貢獻是巨大的，人們崇拜和紀念門捷列夫會是長久的、永恆的。元素週期律理論揭示了元素性質呈現週期性變化，為新元素的探索，新材料的尋找，提供了一個可遵循的規律。如鍺（Ge）和矽（Si）在週期表裡位置相近，它們都是半導體，這就可以啟發人們在週期表裡的一定區域內，尋求新的半導體材料等。此外，元素週期表是週期律的具體表現，它不僅反映了元素的自然分類，同時也是學習和研究科學的重要工具。直到今天，週期律仍然指導著科學的研究工作。為了紀念門捷列夫對科學的貢獻，國際純粹和應用化學聯合會（IUPAC）還將1955年發現的原子序數為101的人工放射元素命名為“鍆”（Md）。
至今，也許大部分人不記得大多數諾貝爾獎獲得者的名字，可每個初中生都不會忘記化學元素週期表和門捷列夫的名字。
化工是一個魔術師，應該“不離不棄”
時至今日，我教化學、化工課程已60多年，仍有很多問題都沒有完全搞清楚。並且即使再給我60年，我仍然不敢說可以弄明白。現在想起當初自己對化學的認識，真的是過於淺薄。對於很多初學者來說，人們從元素週期表開始對化學產生了一個系統的認識。
身為一名化工人，我最大的感受就是，如今人們對化學工程的誤解太深。近些年，由於管理工作的缺位和安全意識的缺失，一些和化工相關的安全事故和突發事件頻發，人們似乎患上了“化工恐懼症”“化工焦慮症”，對化工業避之唯恐不及。其實，近年來這些負面資訊，把化學工業給妖魔化了。實際上，化工本身是安全的，化工危險也是可知的、可以預防的。
我常跟學生講，在支撐現代社會文明發展的過程中，化學、化工起到了非常重要的作用。在現實生活中，化學與人類的生活息息相關。現代社會的經濟發展和人類的衣、食、住、行，都離不開化學和化工產品。自然界中不同的物質，大概有107到1010。而化學和化工製造的合成物質大約有1020到10200。化工是一個魔術師，極大地豐富了這個世界。
我們的衣、食、住、行，都離不開化學和化工產品，化學和化學工程更是高新科技的源頭和支撐。飛機，航空母艦、等先進製造業的發展需要各種高效能材料，都需要化學化學工程技術來發明和製造。此外，化學工業為解決能源短缺問題提供了廣闊的前景。100年、500年、1000年以後，地球上常用的礦產資源、化石能源可能所剩無幾，只有依靠化學和化工過程，對可再生資源和清潔能源進行轉化利用，才能使社會經濟迴圈永續發展。
因此，我們化工人應挺直腰板往前看，因為我們確實對這個社會和世界做出了貢獻。
使用者40339296021542022-01-04 19:59:25元素週期表把構成萬物的基本元素組成了一個相互聯絡的完整體系，簡單、清晰卻非常深刻地揭示出複雜物質世界的內在規律。它的出現，使化學研究實現從現象到本質的根本性飛躍，是化學作為一門科學的重要理論基石。從這個意義上說，元素週期表對於化學的重大意義，完全可以媲美於同時代的麥克斯韋方程對於物理學、達爾文進化論對於生物學的重大意義。
對元素的研究是近代化學最重要的內容，元素週期表無疑為預測和發現新元素指明瞭一條光明的道路。受限於當時的研究基礎和條件，門捷列夫發表的元素週期表並不完善，最初只收錄了氫、碳、金等63個元素，還留下一些空格。之後，科學家按圖索驥，陸續發現了鎵、鈧、鍺等新元素。20世紀初，鐳、釙、錒等一批天然放射性元素的發現，成為化學發展最激動人心的一段歷史。
目前，尋找新元素進入到人工合成放射性元素和超重元素的新階段，元素家族成員不斷擴大，現在已有118個元素。元素週期表也不斷修訂完善，填滿了整整7個週期，幾乎是門捷列夫時代的兩倍。這方面的工作中國科學家也發揮了重要作用。中國科學院近代物理研究所合成出30餘種新核素，精確測量了50餘種短壽命原子核質量。
元素週期律作為化學研究中最重要、最基礎的理論，科學指導了化學合成，極大推動了化工以及材料、健康、能源、農業等相關產業的發展。目前已有的化合物超過了1億個，預計未來50年新化合物將超過6。5億個。這些化合物成為我們衣、食、住、行等日常生活中不可或缺的重要物質基礎，比如塑膠、藥物、化妝品等，極大地提高了我們生活、工作的質量，深刻影響了我們生活、工作的方式。
元素的研究有力支撐了生物學、天文學、物理學等多個學科的發展。微量元素是分析和監測生命體系中新陳代謝、健康狀況的重要指標，元素光譜為探測宇宙天體提供了最關鍵的技術手段，元素丰度為宇宙大爆炸理論提供了最有力的證據。
化學作為最重要的基礎學科之一，在門捷列夫發表元素週期表後相當長的一個時期，國際上還看不到中國化學家的身影。經過幾代化學家的不懈努力，中國的化學研究與發展從無到有、從小到大，取得了長足進步。現在，我國化學基礎研究和以化學為依託的化學工業迅速發展，在晶體材料、奈米材料、超導材料、催化材料等方面，取得了一批有重要影響的原創成果，高水平論文總量、高被引論文總數等都居世界前列，已經成為國際化學界的一支重要力量。
在過去350多年化學發展史上，門捷列夫的元素週期表開闢了化學研究的一個嶄新時代，門捷列夫身上體現的科學精神為科學家和科學研究樹立了一個標杆。
今天，我們紀念元素週期表發表150週年，就是要讓更多的人始終能夠認識到，科學是一項恆久的事業，重大科學創新都是幾代人接續研究、不懈努力的結果，需要國家和社會的大力支援；就是要高度重視基礎研究和原始創新，充分鼓勵科學家始終保持一份好奇心，能夠瞄準重大科學問題，執著專注不懈追求；就是要在社會公眾中大力弘揚科學精神，傳播科學知識，倡導科學文化，在全社會形成尊重科學、熱愛科學、運用科學的良好氛圍。
未來，對元素的探索不會止步，更多的奧秘仍然有待發現。元素週期表是否有邊界、還會如何擴充套件，是否存在超重元素穩定島，甚至宇宙中是否有反物質存在？元素是如何組成化合物，化合物又如何從分子組裝成團簇、奈米顆粒直至宏觀物質？這些問題需要全世界化學界共同努力，共同回答和解決。
未來，經濟社會發展的各種重大需求和重大挑戰，需要化學提供更好的解決方案。保障和提升人類生存和發展的質量，實現環境友好、綠色低碳的可持續發展，解決全球共同面臨的氣候、能源、環境和健康等重大問題，促進經濟社會繁榮發展，化學還肩負重任，還有更加廣闊的發展空間。中國化學家一定能為化學的未來發展作出更大的貢獻。