? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 周易
《周易》,即《易經(jīng)》,相傳系周文王姬昌所作,內(nèi)容包括《經(jīng)》和《傳》兩個部分?!督?jīng)》主要是六十四卦和三百八十四爻,卦和爻各有說明(卦辭、爻辭),作為占卜之用?!秱鳌钒忉屫赞o和爻辭的七種文辭共十篇,統(tǒng)稱《十翼》,相傳為孔子所撰。
《周易》是一部闡述天地萬物、宇宙萬象變化的古老經(jīng)典,是蘊涵著樸素深刻的自然法則、和諧和辯證思想的哲學典籍,是從宏觀整體的角度去認識和把握世界、自然運行的規(guī)律,把人與自然看做是一個互相感應的有機整體,即“天人合一”。
《周易》是中國傳統(tǒng)思想文化中自然哲學與人文實踐的理論根源,是古代漢民族思想、智慧的結(jié)晶,被譽為“大道之源”。內(nèi)容極其豐富,對中國幾千年來的政治、經(jīng)濟、文化等各個領域都產(chǎn)生了極其深刻的影響。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.宏觀與微觀
【經(jīng)典原文】
日月麗乎天,百谷草木麗乎土,重明以麗乎正,乃化成天下。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——《周易.離卦》
【白話釋譯】
麗,就是附麗,也就是附著的意思,重明,即日月。本句意思是:日月附著于天,百谷草木附著于大地。日月又依附正道,從而造化萬物。
【化學解讀】
“宏觀辨識與微觀探析”是五大化學核心素養(yǎng)之一。本段當中的日月、草木、天空等都是宏觀的宇宙現(xiàn)象?!吨芤住放c化學的關(guān)系就是宏觀與微觀的關(guān)系。
易的本義就是太陽的運動規(guī)律即變化規(guī)律。借移動的“移”聲來說明通過觀測太陽的移動規(guī)律,計算出一年為春夏秋冬四季,以及二十四節(jié)氣。因此六經(jīng)之首《周易》是研究自然社會中一切宏觀事物的變化規(guī)律。
化,變化也,可引申為質(zhì)變。我們常說的化學這個學科就是研究物質(zhì)質(zhì)變的過程。因此《周易》和化學都是研究事物變化的科學,只不過化學是研究物質(zhì)的微觀變化,研究離子、原子、分子的變化;易經(jīng)研究自然界宇宙的宏觀變化,天地人之間的變化。二者基本原理是有相似之處的?;瘜W所研究的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論”、“化學平衡移動原理”、“物質(zhì)性質(zhì)與變化”等都可在“易經(jīng)”中找到切合點。
如在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”中sp軌道雜化理論中,“p軌道容納6個電子”和易經(jīng)中的“六爻”、“外層電子的8電子飽和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”與易經(jīng)中“八卦”難道是巧合嗎?微觀電子繞原子核運動與宏觀宇宙中行星繞恒星運動也極為相似。

縱觀整部《周易》,守中庸之道,行中正之事,求中道之正,致中用之和成為它的基本思想方法和基本原則,如《周易.臨卦》:“大君之宜,行中之謂”。北宋程顥、程頤認為:“不偏之謂中,不易之謂庸。中者,天下之正道;庸者,天下之定理?!薄吨芤住返摹爸杏怪馈焙汀盎瘜W平衡移動原理(即勒夏特列原理)很類似。根據(jù)勒夏特列原理,如果改變已達到平衡的可逆反應的條件(如濃度、壓強、溫度等),化學平衡就被破壞,并向減弱這種改變的方向移動,并重新達到平衡??梢娀瘜W平衡移動也遵循著不過分偏向任何一端的趨勢。
易經(jīng)中用“爻符”來說明物質(zhì)的屬性和變化,而化學是用元素符號來說明物質(zhì)性質(zhì)及變化。有學者還發(fā)現(xiàn)元素周期律和易經(jīng)中64卦的變化規(guī)律吻合度很高。
萬事萬物,千變?nèi)f化,變化的道很簡單:足數(shù)則生,增數(shù)則長,減數(shù)則衰,數(shù)盡則亡。變是化之漸,是增減,是量變,化是變之度,是生滅,是質(zhì)變。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.石油
【經(jīng)典原文】
澤中有火……上火下澤。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——《周易》
【白話釋譯】
湖泊里有火……火在上面,湖泊在下面。
【化學解讀】
用“澤中有火”、“上火下澤”可能描述了石油蒸汽或天然氣在湖泊池沼水面上起火的現(xiàn)象。這可能是目前為止世界上最早的發(fā)現(xiàn)石油的記載(我國現(xiàn)代著名科學史家戈革對此說持懷疑態(tài)度)。
我國其他古代典籍也對石油進行了記載。東漢班固《漢書》有“高奴(在今延安)有洧水(在陜西延長縣),可燃”以及“定陽(陜西延安市東南)、高奴,有洧水,肥可蘸”的記載。南朝劉宋時期的歷史學家范曄的《后漢書.郡國志》中記載有“延壽縣(今甘肅玉門)南有山,石出泉水,大如筥(jǔ),燃之極明,不可食??h人謂之石漆”。西晉博物學家張華《博物志》載:“酒泉延壽縣南山出泉水,大如筥,注地為溝,水有肥如肉汁,取著器中,始黃后黑,如凝膏,燃極明,與膏無異。甚佳,彼方人謂之石漆。”唐代段成式《酉陽雜俎》稱:“高奴縣石脂水,水膩,浮上如漆,采以燃燈極明?!碧拼渭?、地理學家李吉甫《元和郡縣志》記載:“玉門縣(今甘肅)石脂水在縣東南一百八十里,泉有苔,如肥肉,燃極明。水上有黑脂,人以草墨取用,涂鴟夷西囊及膏東?!边@里的“洧可燃水”、“石漆”、“石脂水”都是指石油。
北宋科學家沈括對于“高奴縣有洧水,可燃”這句話,覺得很奇怪,“水”怎么可能燃燒呢?他決定進行實地考察??疾熘?,沈括發(fā)現(xiàn)了一種褐色液體,當?shù)厝私兴笆帷?、“石脂”,用它燒火做飯,點燈和取暖。沈括弄清楚了這種液體的性質(zhì)和用途,給它取了一個新名字,叫石油。沈括在其著作《夢溪筆談》中寫道:
“鄜延境內(nèi)有石油,舊說‘高奴縣出脂水’,即此也。生于水際,沙石與泉水相雜,惘惘而出,土人以雉尾裛之,乃采入缶中。頗似淳漆,燃之如麻,但煙甚濃,所沾幄幕皆黑。予疑其煙可用,試掃其煤以為墨,黑光如漆,松墨不及也,遂大為之,其識文為‘延川石液’者是也。此物后必大行于世,自予始為之。蓋石油至多,生于地中無窮,不若松木有時而竭。今齊、魯間松林盡矣,漸至太行、京西、江南松山大半皆童矣。造煤人蓋未知石煙之利也。石炭煙亦大,墨人衣。予戲《延州詩》云:“二郎山下雪紛紛,旋卓穹廬學塞人?;M素衣冬未老,石煙多似洛陽塵?!?/p>

沈括大力提倡使用石油這種“新能源”,因為它非常多,在地下多到“無窮無盡”的程度,雖然沈括有些嫌棄這種新能源燒起來煙大,而且比較臟,沾得哪哪都黑乎乎的,但是使用這種能源就可以避免大量的砍伐樹木。沈括還試著用石油燃燒生成的煤煙制墨,“黑光如漆,松墨不及也”。這是用石油開發(fā)出來的周邊產(chǎn)品,其聰明智慧讓人驚嘆?!秹粝P談》中“此物后必大行于世”的論述,讓沈括成了關(guān)于石油的未來發(fā)展的預言家。
沈括之后,文獻中記載石油便用“石油”一詞來記載。元代孛蘭盻等編撰的《元一統(tǒng)志》記述:“延長縣南迎河有鑿開石油一井,拾斤,其油可燃,兼治六畜疥癬,歲納壹佰壹拾斤。又延川縣西北八十里永平村有一井,歲納四百斤,入路之延豐庫”。清朝黃文煒的《乾隆新編肅州志》載:“嘉峪關(guān)西有石漆,今按赤金東南一百五十里有石油泉,土人取之燃燈”。清末蒙古族大臣昇允的《甘肅新通志》載:“石脂水,即石油河,出肅州南山”。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道石油是一種黏稠的、深褐色液體,被稱為“工業(yè)的血液”。石油主要成分是各種烴(碳氫化合物),如烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等。此外,石油中所含微量的氯、碘、砷、磷、鎳、釩、鐵、鉀等元素,也是以化合物的形式存在。其含量雖小,對石油產(chǎn)品的影響不大,但其中的砷會使得催化重整反應的催化劑中毒,鐵、鎳、釩會使催化裂化的催化劑中毒。故在進行石油的這類加工時,對原料要有所選擇或進行預處理。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業(yè)產(chǎn)品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。
石油儲存于地殼上層部分地區(qū)。石油成因有有機成因?qū)W說和無機成因?qū)W說,二者基本都起源于18世紀和19世紀的俄國,但石油有機成因理論現(xiàn)在被全世界石油界所接受,成為指導全球石油公司油氣勘探的重要基礎理論。

石油有機成因理論認為生物體,包括細菌、浮游植物、浮游動物和高等植物是生成油氣的來源。這些生物死亡之后,它們的殘體與沉積物一起沉積埋藏,在成巖過程或成巖作用晚期,沉積巖中的不溶有機質(zhì)發(fā)生熱降解,生成石油和天然氣。因此石油不可再生。能夠生成油氣的巖石稱為烴源巖,烴源巖生成的油氣經(jīng)一次運移(從烴源巖運移到高滲巖層)和二次運移(在高滲層中運移)在具有隔層和圈閉的構(gòu)造部位形成油氣藏。石油勘探專業(yè)人員主要工作內(nèi)容就是尋找烴源巖和油氣藏,而石油開發(fā)專業(yè)人員主要工作內(nèi)容則是把油氣藏中儲集的油氣經(jīng)濟高效地采出地面。無機成因認為石油是由地殼內(nèi)本身的碳生成,與生物無關(guān),可再生。