明明中心是氮原子，為何不叫氮酸叫硝酸？ | 科到了_風聞

原創：中科院物理所

白睿

中國科學院大學2022級博士研究生

培養單位：中科院物理所

不知道大家在學習化學的過程中有沒有想過這樣一個問題：

含氧酸根離子，比如碳酸根（CO32-）、硫酸根（SO42-）、磷酸根（PO43-）等，其名稱都是以該離子中心原子的種類來命名的。

碳酸根、硫酸根、磷酸根離子示意圖

圖源：wikipedia

那同為含氧酸根的NO3-，為什麼叫硝酸根而不叫氮酸根呢？

硝酸根離子示意圖 | 圖源：wikipedia

説來慚愧，小編學習化學這麼多年，也是最近才意識到這個問題……不過既然發問了，就要找到答案。

這不查資料不知道，一查資料嚇一跳，看似是一個簡單的問題，背後居然隱藏着許多不為人知的故事。

所以今天我們就來好好説一説：

氮的發現與最初的命名要想回答清楚這個問題，首先我們要對氮元素有一個深入的瞭解。

氮最早是由蘇格蘭醫生丹尼爾·盧瑟福（Daniel Rutherford）於1772年發現的。注意，這裏不是做α粒子散射實驗的歐內斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford）。

丹尼爾·盧瑟福肖像 | 圖源：參考資料[2]

盧瑟福曾在密閉的容器裏放入小白鼠、燃燒的蠟燭以及氫氧化鈉（NaOH）溶液，而後觀察到小白鼠死亡、蠟燭熄滅，但容器中依舊存在大量氣體。他意識到這是一種先前從未發現的氣體組分，同時也無法供給呼吸，於是他稱這種氣體為noxious air，意為有毒的氣體。

直到1789年，著名化學家、被後人稱為“現代化學之父”的安託萬-洛朗·拉瓦錫（Antoine-Laurent de Lavoisier）在他的著作**《化學基礎論》（Traité Élémentaire de Chimie）裏定義了元素的概念，並對當時常見的化學物質進行了分類，總結出33種元素（儘管有一些實際上是化合物），得到了下圖展示的這張表，這是世界上第一張現代化學元素列表**。

世界上第一張現代化學元素列表 | 圖源：參考資料[3]

表中用紅框框起來的部分，就是拉瓦錫對氮元素的命名和解釋。azote這個詞源於希臘語ìζωτικός (azotikos)，意為**“沒有生命”**，因為在純氮的氣氛中，動物死亡，火焰熄滅。

到這裏可能有的朋友會問了，現在氮元素的英文名稱叫nitrogen，和這個azote的差距有點大呀。我知道你很急，但你先別急，nitrogen很快就要登場了。

硝石與nitrogen就在拉瓦錫提出Azote這個命名的第二年，另一位法國化學家讓-安託萬·查普塔爾（Jean-Antoine Chaptal）就在其著作《化學元素》（Ėléments de chimie）裏提出了氮元素的新命名——nitrogène。

介紹“氮氣”的章節標題 | 圖源：參考資料[4]

這個詞可以看成法語單詞nitre（意為“硝石”）和法語後綴**-gène**（意為“生產”）的組合。查普塔爾認為氮是硝酸的組成部分，而硝酸又是通過硝石得到的，所以氮元素可以理解為**“由硝石產生”，即nitrogène**。

可能有的朋友不太瞭解硝石，小編在這裏簡單科普一下。

硝石，也稱消石、火硝、牙硝，是一種天然礦物，主要成分為硝酸鉀（KNO3）。有時也會把其他的硝酸鹽礦物如智利硝石（硝酸鈉，NaNO3）、**挪威硝石（硝酸鈣，Ca(NO3)2）**稱作硝石。

硝石礦 | 圖源：網絡

查普塔爾所謂的“硝酸是由硝石得到的”，其實就是將智利硝石和濃硫酸混合得到硝酸。由於硝酸揮發性較強，混合後硝酸以蒸汽的形式脱離體系，該化學反應平衡正向移動，最後再將收集到的蒸汽冷凝就能得到純度較高的硝酸。

OK，咱再回到nitrogène這個詞上。其實説到這兒大家已經不難看出，現在描述氮元素的英語單詞nitrogen，就是由法語單詞nitrogène演變過來的。

既然這個單詞本身的含義就是**“由硝石產生”，那NO3-被稱為硝酸根也就很合理了，前面提出的問題好像已經解決了。但這同時又引出了一個新的問題：“氮”這個名字是從哪兒冒出來的？**

**nitrogen咋就翻譯成了“氮”？**要説清這個翻譯的問題，就要追述到西方化學知識剛傳入中國的時候。

nitrogen的第一個中文譯名出現於1855年，是一位英國的傳教士班傑明·霍布森（Benjamin Hobson，漢名：合信）在他的中文著作**《博物新編》中提出的。從目錄中我們可以看到，他將“nitrogen”譯為了“淡氣”**。

《博物新編一集》目錄 | 圖源：參考資料[5]

合信在書中寫道：“淡氣者，淡然無用，所以調淡生氣之濃者也；功不足以養生，力不足以燒火……”

從這樣一段話中不難看出，合信之所以翻譯成“淡氣”，是想表達**“沖淡”**的意思。由於這種氣體成分的存在，氧氣的濃度被“沖淡”了。

我們今天使用的譯名“氮”，其實就是採用了合信翻譯的“淡”，只不過為了體現其單質是氣體的特性，將三點水改為了氣字頭。

《博物新版一集》中有關“淡氣”的描述

圖源：參考資料[5]

説到這兒可能有的朋友會很疑惑，nitrogen這個單詞本身的意思就很鮮明，為何要創造一套完全不相干的説法來翻譯而不選擇直譯呢？

對於這個問題，小編其實也很疑惑。其實在同一時期，除合信之外，一些其他的外國傳教士、中國化學家以及國內的一些學術組織都曾提出過nitrogen不同的中文譯名，其中的部分名稱如下圖所示。

歷史上曾經出現過的nitrogen的中文譯名（部分）

來源：參考資料[6]

不難發現，其中存在符合英文單詞含義的“硝”，甚至有為了體現氣體特性而改變偏旁創造的新字“”。在小編看來，“”這個翻譯最為精妙。

但是最終當時的人們還是選擇了“氮”。或許是因為“淡”作為第一個出現的譯名先入為主；或許是在當時那個年代思維受到了限制；亦或是在中西文化發生碰撞時，我們更願意用自己固有的文化或思維去理解一個外來的文化……

再度反觀開頭的那個問題，原來問題不是出在“硝酸根”身上，而是出在了“氮”的翻譯上。這看似一個很小的翻譯問題，卻造成了一個很大的誤解。

所以，學習知識，真的要追根溯源，不能浮於表面……

參考資料：

[1] Nitrogen- Wikipedia

[2] Daniel Rutherford - Wikipedia

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

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

[5] 合信. 博物新編[M]. 上海: 墨海書館, 1855.

[6] 張澔. 氧氫氮的翻譯: 1896-1944 年[J]. 自然科學史研究, 2002, 21(2): 123-134.