羅渝然

(中國科學(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)

對比了《蘭氏化學(xué)手冊》和《CRC化學(xué)和物理手冊》。《蘭氏化學(xué)手冊》中的大量數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過嚴(yán)格選擇和評價(jià)，也沒有及時(shí)更新。由于《蘭氏化學(xué)手冊》的中譯本在國內(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》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)長們推薦使用《CRC化學(xué)和物理手冊》(以下簡稱CRC手冊)［1］。從1949年(第30版)起，該手冊每年都更新發(fā)行。無論在圖書館或者實(shí)驗(yàn)室的書架上，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?；氐絿鴥?nèi)，看到不少大中學(xué)教材經(jīng)常引用《蘭氏化學(xué)手冊》(以下簡稱蘭氏手冊)［2-3］的數(shù)據(jù)，而很少引用CRC手冊?？陀^環(huán)境的變化，促使我著手對比蘭氏手冊和CRC手冊，以充分了解這兩本手冊的特點(diǎn)。

蘭氏手冊和CRC手冊的編排很相似，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。1991年，科學(xué)出版社發(fā)行了蘭氏手冊第13版(1985)的中譯本，非常熱銷。2003年，又出版了該手冊第15版(1998)的中譯本。不過，2004年McGraw-Hill公司發(fā)行的第16版(最新版)，尚無相應(yīng)的中譯本。另外，國內(nèi)迄今還沒有出版CRC出版社的CRC手冊的中譯本。

化學(xué)教師經(jīng)常翻閱多種工具書，查找科學(xué)數(shù)據(jù)。在尋找科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，我們?？吹接卸鄠€來源，這類似于商品市場上正在出售性能類似的多樣產(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。

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

經(jīng)過對比，筆者發(fā)現(xiàn)了一個很重要的事實(shí)，即蘭氏手冊存在一個非常嚴(yán)重的缺點(diǎn):手冊中的大量數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過嚴(yán)格選擇與評價(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，沒有與時(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手冊的主編Dr.D.R.Lide邀請作為該手冊的編輯之一，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)評價(jià)與更新，每年把當(dāng)時(shí)重要分子中的最可靠的測量數(shù)據(jù)奉獻(xiàn)給讀者。在第90版(2009年)中，我介紹了約3700個中性物種與離子中的化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)(可參見文獻(xiàn)［4］末尾的附錄一)。在蘭氏手冊中，也有化學(xué)鍵離解能這一章節(jié)(見第4章，表4.11，頁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。令人驚訝的是，該書仍在引用20世紀(jì)60～70年代的老數(shù)據(jù)。從20世紀(jì)80年代以來，化學(xué)鍵離解能的測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)?？磥恚@3位主編都沒有注意到有關(guān)化學(xué)鍵能測量的近代發(fā)展。表2對比了兩本手冊中幾個典型的化學(xué)鍵能值。在表2中的第4行，計(jì)算了同一化學(xué)鍵能測量數(shù)據(jù)的相差值。千萬別小看這些測量數(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(見表2的最右行)。以氨分子中的H—NH2鍵能值為例。蘭氏手冊提供的D(H—NH2)值比目前公認(rèn)的準(zhǔn)確測量值偏低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 蘭氏手冊與CRC手冊的對比

表2 蘭氏手冊與CRC手冊中幾個典型的化學(xué)鍵能值對比

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

在逐個認(rèn)真地檢查蘭氏手冊內(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位主編不僅沒有注意到化學(xué)鍵能測量的近代發(fā)展，而且在很長的時(shí)間里，編輯工作不夠細(xì)心，混淆了“平均鍵能”與“鍵離解能”這兩個不同的科學(xué)概念。對于今天的讀者來說，假如我們使用該工具書時(shí)也粗枝大葉，盲目相信權(quán)威，引用并擴(kuò)散其錯誤，就會造成很大的麻煩。

為什么蘭氏手冊會出現(xiàn)這類問題?作者對比了蘭氏手冊與CRC手冊的編輯過程。70余年來，蘭氏手冊一直是由單個人主編。最新版本(第16版，2004)主編是Dr.J.G.Speight，他的科學(xué)專長在石油、煤、燃料等方面。個人輯錄的工具書必然有許多局限性。相反，CRC手冊是多位專家合作的結(jié)晶。現(xiàn)任主編Dr.D.R.Lide的科學(xué)專長是在標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)數(shù)據(jù)的評價(jià)等方面。他曾是美國國家標(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，還參與了國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)。他善長組織、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)的國際公認(rèn)的高水平專家(2009年版有31位)。每年初秋，他收集來自編輯們分別主筆的各章節(jié)的更新文稿，統(tǒng)一編輯成新的書稿。次年六月，他通過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物網(wǎng)站Amazon(http://www.amazon.com)，CRC手冊享有眾多讀者的極高口碑，被評為“五星級”書籍。該網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，CRC手冊在前幾年海外幾千本科學(xué)書籍的廣泛評比中，被譽(yù)為“最優(yōu)秀的頭十本科學(xué)書之一”。

眾所周知，假如我們的科學(xué)論文和教材中包含了過時(shí)的、錯誤的或不可靠的數(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，國內(nèi)不少中學(xué)與大學(xué)教材把蘭氏手冊中的過時(shí)的、錯誤的或不可靠數(shù)據(jù)推薦給學(xué)生和社會。它對我國學(xué)生和青年科學(xué)家的負(fù)面影響，很令人憂心。

［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》和《CRC化學(xué)和物理手冊》的對比