明明中心是氮原子，为何不叫氮酸叫硝酸？ | 科到了_风闻

原创：中科院物理所

白睿

中国科学院大学2022级博士研究生

培养单位：中科院物理所

不知道大家在学习化学的过程中有没有想过这样一个问题：

含氧酸根离子，比如碳酸根（CO32-）、硫酸根（SO42-）、磷酸根（PO43-）等，其名称都是以该离子中心原子的种类来命名的。

碳酸根、硫酸根、磷酸根离子示意图

图源：wikipedia

那同为含氧酸根的NO3-，为什么叫硝酸根而不叫氮酸根呢？

硝酸根离子示意图 | 图源：wikipedia

说来惭愧，小编学习化学这么多年，也是最近才意识到这个问题……不过既然发问了，就要找到答案。

这不查资料不知道，一查资料吓一跳，看似是一个简单的问题，背后居然隐藏着许多不为人知的故事。

所以今天我们就来好好说一说：

氮的发现与最初的命名要想回答清楚这个问题，首先我们要对氮元素有一个深入的了解。

氮最早是由苏格兰医生丹尼尔·卢瑟福（Daniel Rutherford）于1772年发现的。注意，这里不是做α粒子散射实验的欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）。

丹尼尔·卢瑟福肖像 | 图源：参考资料[2]

卢瑟福曾在密闭的容器里放入小白鼠、燃烧的蜡烛以及氢氧化钠（NaOH）溶液，而后观察到小白鼠死亡、蜡烛熄灭，但容器中依旧存在大量气体。他意识到这是一种先前从未发现的气体组分，同时也无法供给呼吸，于是他称这种气体为noxious air，意为有毒的气体。

直到1789年，著名化学家、被后人称为“现代化学之父”的安托万-洛朗·拉瓦锡（Antoine-Laurent de Lavoisier）在他的著作**《化学基础论》（Traité Élémentaire de Chimie）里定义了元素的概念，并对当时常见的化学物质进行了分类，总结出33种元素（尽管有一些实际上是化合物），得到了下图展示的这张表，这是世界上第一张现代化学元素列表**。

世界上第一张现代化学元素列表 | 图源：参考资料[3]

表中用红框框起来的部分，就是拉瓦锡对氮元素的命名和解释。azote这个词源于希腊语ìζωτικός (azotikos)，意为**“没有生命”**，因为在纯氮的气氛中，动物死亡，火焰熄灭。

到这里可能有的朋友会问了，现在氮元素的英文名称叫nitrogen，和这个azote的差距有点大呀。我知道你很急，但你先别急，nitrogen很快就要登场了。

硝石与nitrogen就在拉瓦锡提出Azote这个命名的第二年，另一位法国化学家让-安托万·查普塔尔（Jean-Antoine Chaptal）就在其著作《化学元素》（Ėléments de chimie）里提出了氮元素的新命名——nitrogène。

介绍“氮气”的章节标题 | 图源：参考资料[4]

这个词可以看成法语单词nitre（意为“硝石”）和法语后缀**-gène**（意为“生产”）的组合。查普塔尔认为氮是硝酸的组成部分，而硝酸又是通过硝石得到的，所以氮元素可以理解为**“由硝石产生”，即nitrogène**。

可能有的朋友不太了解硝石，小编在这里简单科普一下。

硝石，也称消石、火硝、牙硝，是一种天然矿物，主要成分为硝酸钾（KNO3）。有时也会把其他的硝酸盐矿物如智利硝石（硝酸钠，NaNO3）、**挪威硝石（硝酸钙，Ca(NO3)2）**称作硝石。

硝石矿 | 图源：网络

查普塔尔所谓的“硝酸是由硝石得到的”，其实就是将智利硝石和浓硫酸混合得到硝酸。由于硝酸挥发性较强，混合后硝酸以蒸汽的形式脱离体系，该化学反应平衡正向移动，最后再将收集到的蒸汽冷凝就能得到纯度较高的硝酸。

OK，咱再回到nitrogène这个词上。其实说到这儿大家已经不难看出，现在描述氮元素的英语单词nitrogen，就是由法语单词nitrogène演变过来的。

既然这个单词本身的含义就是**“由硝石产生”，那NO3-被称为硝酸根也就很合理了，前面提出的问题好像已经解决了。但这同时又引出了一个新的问题：“氮”这个名字是从哪儿冒出来的？**

**nitrogen咋就翻译成了“氮”？**要说清这个翻译的问题，就要追述到西方化学知识刚传入中国的时候。

nitrogen的第一个中文译名出现于1855年，是一位英国的传教士班杰明·霍布森（Benjamin Hobson，汉名：合信）在他的中文著作**《博物新编》中提出的。从目录中我们可以看到，他将“nitrogen”译为了“淡气”**。

《博物新编一集》目录 | 图源：参考资料[5]

合信在书中写道：“淡气者，淡然无用，所以调淡生气之浓者也；功不足以养生，力不足以烧火……”

从这样一段话中不难看出，合信之所以翻译成“淡气”，是想表达**“冲淡”**的意思。由于这种气体成分的存在，氧气的浓度被“冲淡”了。

我们今天使用的译名“氮”，其实就是采用了合信翻译的“淡”，只不过为了体现其单质是气体的特性，将三点水改为了气字头。

《博物新版一集》中有关“淡气”的描述

图源：参考资料[5]

说到这儿可能有的朋友会很疑惑，nitrogen这个单词本身的意思就很鲜明，为何要创造一套完全不相干的说法来翻译而不选择直译呢？

对于这个问题，小编其实也很疑惑。其实在同一时期，除合信之外，一些其他的外国传教士、中国化学家以及国内的一些学术组织都曾提出过nitrogen不同的中文译名，其中的部分名称如下图所示。

历史上曾经出现过的nitrogen的中文译名（部分）

来源：参考资料[6]

不难发现，其中存在符合英文单词含义的“硝”，甚至有为了体现气体特性而改变偏旁创造的新字“”。在小编看来，“”这个翻译最为精妙。

但是最终当时的人们还是选择了“氮”。或许是因为“淡”作为第一个出现的译名先入为主；或许是在当时那个年代思维受到了限制；亦或是在中西文化发生碰撞时，我们更愿意用自己固有的文化或思维去理解一个外来的文化……

再度反观开头的那个问题，原来问题不是出在“硝酸根”身上，而是出在了“氮”的翻译上。这看似一个很小的翻译问题，却造成了一个很大的误解。

所以，学习知识，真的要追根溯源，不能浮于表面……

参考资料：

[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. 博物新编[M]. 上海: 墨海书馆, 1855.

[6] 张澔. 氧氢氮的翻译: 1896-1944 年[J]. 自然科学史研究, 2002, 21(2): 123-134.