羅渝然

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 安徽合肥230026)

自學(xué)之友

羅渝然

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 安徽合肥230026)

對(duì)比了《蘭氏化學(xué)手冊(cè)》和《CRC化學(xué)和物理手冊(cè)》?！短m氏化學(xué)手冊(cè)》中的大量數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格選擇和評(píng)價(jià)，也沒(méi)有及時(shí)更新。由于《蘭氏化學(xué)手冊(cè)》的中譯本在國(guó)內(nèi)中學(xué)、大學(xué)及研究所等地廣泛流傳，建議在引用《蘭氏化學(xué)手冊(cè)》中的數(shù)據(jù)時(shí)要小心謹(jǐn)慎。

筆者在海外學(xué)習(xí)和工作時(shí)，導(dǎo)師和學(xué)長(zhǎng)們推薦使用《CRC化學(xué)和物理手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CRC手冊(cè))［1］。從1949年(第30版)起，該手冊(cè)每年都更新發(fā)行。無(wú)論在圖書(shū)館或者實(shí)驗(yàn)室的書(shū)架上，我們都可找到一連串的不同年代的版本，很像化學(xué)藥品和科學(xué)儀器公司等每年散發(fā)的出版物，隨手可得?；氐絿?guó)內(nèi)，看到不少大中學(xué)教材經(jīng)常引用《蘭氏化學(xué)手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)蘭氏手冊(cè))［2-3］的數(shù)據(jù)，而很少引用CRC手冊(cè)。客觀環(huán)境的變化，促使我著手對(duì)比蘭氏手冊(cè)和CRC手冊(cè)，以充分了解這兩本手冊(cè)的特點(diǎn)。

蘭氏手冊(cè)和CRC手冊(cè)的編排很相似，都是單卷式、資料齊全、內(nèi)容翔實(shí)、使用方便、多次再版的工具書(shū)。1991年，科學(xué)出版社發(fā)行了蘭氏手冊(cè)第13版(1985)的中譯本，非常熱銷(xiāo)。2003年，又出版了該手冊(cè)第15版(1998)的中譯本。不過(guò)，2004年McGraw-Hill公司發(fā)行的第16版(最新版)，尚無(wú)相應(yīng)的中譯本。另外，國(guó)內(nèi)迄今還沒(méi)有出版CRC出版社的CRC手冊(cè)的中譯本。

化學(xué)教師經(jīng)常翻閱多種工具書(shū)，查找科學(xué)數(shù)據(jù)。在尋找科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，我們常看到有多個(gè)來(lái)源，這類(lèi)似于商品市場(chǎng)上正在出售性能類(lèi)似的多樣產(chǎn)品那樣。這時(shí)候，消費(fèi)者不得不進(jìn)行“貨比貨”，從多方面考慮，決定優(yōu)次與取舍。

我們對(duì)比了蘭氏手冊(cè)與CRC手冊(cè)這兩本類(lèi)似的工具書(shū)，某些項(xiàng)目列在表1里。從表1可以清楚看到，CRC手冊(cè)全書(shū)的頁(yè)數(shù)(或記錄的科學(xué)數(shù)據(jù)的豐富性與多樣性)遠(yuǎn)比蘭氏手冊(cè)多得多，而售價(jià)相當(dāng)合理，比蘭氏手冊(cè)略低。

經(jīng)過(guò)對(duì)比，筆者發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很重要的事實(shí)，即蘭氏手冊(cè)存在一個(gè)非常嚴(yán)重的缺點(diǎn):手冊(cè)中的大量數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格選擇與評(píng)價(jià)，這些數(shù)據(jù)從某些總結(jié)文獻(xiàn)上轉(zhuǎn)錄之后，幾十年不改動(dòng)，沒(méi)有與時(shí)更新。下面舉一實(shí)例。筆者的科學(xué)興趣之一是分子能量與反應(yīng)能力，特別是化學(xué)鍵能與物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。在2004年夏初，筆者被CRC手冊(cè)的主編Dr.D.R.Lide邀請(qǐng)作為該手冊(cè)的編輯之一，接替已服務(wù)約40年的Dr.J.A.Kerr(退休)的工作，主筆化學(xué)鍵離解能這一章節(jié)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)與更新，每年把當(dāng)時(shí)重要分子中的最可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)奉獻(xiàn)給讀者。在第90版(2009年)中，我介紹了約3700個(gè)中性物種與離子中的化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)(可參見(jiàn)文獻(xiàn)［4］末尾的附錄一)。在蘭氏手冊(cè)中，也有化學(xué)鍵離解能這一章節(jié)(見(jiàn)第4章，表4.11，頁(yè)4.41～4.53)。但是，該表僅限于介紹中性粒子中的鍵能數(shù)據(jù)，列舉的化學(xué)鍵數(shù)目還不到950個(gè)。令人驚訝的是，該書(shū)仍在引用20世紀(jì)60～70年代的老數(shù)據(jù)。從20世紀(jì)80年代以來(lái)，化學(xué)鍵離解能的測(cè)量值幾乎都被多次更新，數(shù)據(jù)數(shù)目急劇增加，數(shù)值不斷精確化，逐漸靠近或進(jìn)入了“化學(xué)精度”(±4.184kJ·mol－1)。從蘭氏手冊(cè)的初版(1934)到最新版(第16版，2004)的70年內(nèi)，歷經(jīng)3位主編(Drs.N.A.Lange，J.A.Dean，J.G.Speight)。看來(lái)，這3位主編都沒(méi)有注意到有關(guān)化學(xué)鍵能測(cè)量的近代發(fā)展。表2對(duì)比了兩本手冊(cè)中幾個(gè)典型的化學(xué)鍵能值。在表2中的第4行，計(jì)算了同一化學(xué)鍵能測(cè)量數(shù)據(jù)的相差值。千萬(wàn)別小看這些測(cè)量數(shù)據(jù)的相差值!在室溫條件下，這些相差值將引起鍵離解反應(yīng)的平衡常數(shù)值極大的不確定性(見(jiàn)表2的最右行)。以氨分子中的H—NH2鍵能值為例。蘭氏手冊(cè)提供的D(H—NH2)值比目前公認(rèn)的準(zhǔn)確測(cè)量值偏低15.08kJ/mol，這將導(dǎo)致化學(xué)鍵H—NH2離解反應(yīng)的平衡常數(shù)K值驚人的偏高。在25℃時(shí)，K的不確定性可高達(dá)437倍!

表1 蘭氏手冊(cè)與CRC手冊(cè)的對(duì)比

表2 蘭氏手冊(cè)與CRC手冊(cè)中幾個(gè)典型的化學(xué)鍵能值對(duì)比

其中，下標(biāo)0表示目前公認(rèn)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

在逐個(gè)認(rèn)真地檢查蘭氏手冊(cè)內(nèi)表格4.11“化學(xué)鍵離解能”數(shù)據(jù)之后，筆者發(fā)現(xiàn)，該表列出的數(shù)據(jù)還不完全是轉(zhuǎn)錄自20世紀(jì)60～70年代古老的“鍵離解能”值，有不少數(shù)據(jù)甚至是轉(zhuǎn)抄自20世紀(jì)40～60年代的多原子分子中的“平均鍵能”值。這一事實(shí)表明，3位主編不僅沒(méi)有注意到化學(xué)鍵能測(cè)量的近代發(fā)展，而且在很長(zhǎng)的時(shí)間里，編輯工作不夠細(xì)心，混淆了“平均鍵能”與“鍵離解能”這兩個(gè)不同的科學(xué)概念。對(duì)于今天的讀者來(lái)說(shuō)，假如我們使用該工具書(shū)時(shí)也粗枝大葉，盲目相信權(quán)威，引用并擴(kuò)散其錯(cuò)誤，就會(huì)造成很大的麻煩。

為什么蘭氏手冊(cè)會(huì)出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題?作者對(duì)比了蘭氏手冊(cè)與CRC手冊(cè)的編輯過(guò)程。70余年來(lái)，蘭氏手冊(cè)一直是由單個(gè)人主編。最新版本(第16版，2004)主編是Dr.J.G.Speight，他的科學(xué)專(zhuān)長(zhǎng)在石油、煤、燃料等方面。個(gè)人輯錄的工具書(shū)必然有許多局限性。相反，CRC手冊(cè)是多位專(zhuān)家合作的結(jié)晶?，F(xiàn)任主編Dr.D.R.Lide的科學(xué)專(zhuān)長(zhǎng)是在標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)等方面。他曾是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院(NIST)的標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)研究室的主管，還參與了國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)。他善長(zhǎng)組織、聯(lián)絡(luò)、協(xié)調(diào)多學(xué)科(化學(xué)、化工、物理、生化、材料、衛(wèi)生、安全、食物、藥物、能源、大氣、地學(xué)、環(huán)境、海洋、天文、太空等)的國(guó)際公認(rèn)的高水平專(zhuān)家(2009年版有31位)。每年初秋，他收集來(lái)自編輯們分別主筆的各章節(jié)的更新文稿，統(tǒng)一編輯成新的書(shū)稿。次年六月，他通過(guò)出版商向讀者推薦最可靠的現(xiàn)代科學(xué)數(shù)據(jù)。在全球最大的電子購(gòu)物網(wǎng)站Amazon(http://www.amazon.com)，CRC手冊(cè)享有眾多讀者的極高口碑，被評(píng)為“五星級(jí)”書(shū)籍。該網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，CRC手冊(cè)在前幾年海外幾千本科學(xué)書(shū)籍的廣泛評(píng)比中，被譽(yù)為“最優(yōu)秀的頭十本科學(xué)書(shū)之一”。

眾所周知，假如我們的科學(xué)論文和教材中包含了過(guò)時(shí)的、錯(cuò)誤的或不可靠的數(shù)據(jù)，其作品質(zhì)量將受影響，出版物的影響因子也將下降。嚴(yán)重的是，國(guó)內(nèi)不少中學(xué)與大學(xué)教材把蘭氏手冊(cè)中的過(guò)時(shí)的、錯(cuò)誤的或不可靠數(shù)據(jù)推薦給學(xué)生和社會(huì)。它對(duì)我國(guó)學(xué)生和青年科學(xué)家的負(fù)面影響，很令人憂(yōu)心。

［1］ Lide D R.CRC Handbook of Chemistry and Physics.90th ed.Boca Raton:CRC Press，2009

［2］ Dean JA.Lange＇s Handbook of Chemistry.McGraw-Hill Company.第13版(1985)中譯本，尚久方譯，北京，科學(xué)出版社，1991

［3］ Dean JA.Lange＇s Handbook of Chemistry.McGraw－Hill Company.第15版(1998)中譯本，魏俊發(fā)譯，北京，科學(xué)出版社，2003

［4］ 羅渝然，郭慶祥，俞書(shū)勤，等.現(xiàn)代科學(xué)中的化學(xué)鍵能及其廣泛應(yīng)用.合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008

科學(xué)數(shù)據(jù)不可粗心
——談?wù)劇短m氏化學(xué)手冊(cè)》和《CRC化學(xué)和物理手冊(cè)》的對(duì)比