*通信联系人,E-mail:yuanzhendong64@126.com从软锰矿到锰同位素:锰元素的发现及其概念的发展王茜袁振东*(河南师范大学化学化工学院河南新乡453007)摘要1771年,瑞典化学家托伯恩·伯格曼明确提出软锰矿中含有新元素的假说,并将之初步命名为manganese(锰)。1774年,瑞典矿物学家甘恩首次制取出锰单质,锰元素假说得以验证。同年,瑞典化学家舍勒对锰单质的性质进行了表征,并确认manganese(锰)一词为该元素命名,锰元素的概念正式形成。同位素化学兴起后,1923年至今共发现25种锰的同位素,锰元素被明确定义为质子数为25的所有原子的总称。锰元素的发现浓缩了19世纪初系统分析法形成以前早期分析化学的发展,其概念的演变渗透出系统分析法的形成以及同位素化学的兴起,在定性到定量的研究过程中体现了科学思想和方法的进步。关键词软锰矿金属锰锰元素锰同位素DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2022010061锰元素(Mn)位于元素周期表第四周期第ⅦB族,在自然界分布很广,几乎各种矿石及硅酸盐的岩石中均含有锰,在地壳中含量位居金属元素第八位。如今锰已经应用于化学工业、轻工业、建材行业以及国防工业等国民经济的各个领域,素有“无锰不成钢”之称[1]。那么,科学家在什么背景下意识到了锰元素的存在?锰单质最初是如何被分离出来的?随着科学思想的演进和科学方法的进步,锰元素的概念发生了哪些变化?这些都是值得研究的化学史问题。截至目前,关于金属锰的研究已有很多,如植物体内锰的生化特性[2]、锰对人体的影响[3]、锰材料与应用[4]等。但是,尚未有人对锰元素概念的发展史进行系统的梳理研究。为此,本文拟广泛考证史料,深入研究锰元素的发现史及锰元素概念的发展史,从科学思想和科学方法的角度分析其研究价值和意义。1软锰矿的使用:锰元素假说的形成1.1软锰矿的使用锰作为一种元素在被分离出来之前就已被人们使用。法国拉斯科地区的洞穴艺术家30000多年前曾使用过黑色软锰矿(二氧化锰)[5]。人们曾经在拉斯科洞窟中发现了几公斤被加工过的赭石土(其中含有锰),绘制壁画所用的颜料都是由天然的矿物质混合原始的媒介剂调配而成[6]。罗马作家老普林尼(GaiusPliniusSecundus,23-79)在公元79年庞贝古城被毁时写道,玻璃制造商用黑色粉末(软锰矿)来使他们的产品晶莹剔透,软锰矿也被陶工用作黑色颜料[5]。这一矿石在我国古代曾被用作药物,称为“无名异”。宋朝人刘翰、马志等编著的《开宝本草》(973年)中首先记载了这种药物,在同一时代唐慎微编著的《证类本草》(初成稿于1108年...
