柳大綱：中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)、物理化學(xué)家、無(wú)機(jī)化學(xué)家
來(lái)源：????時(shí)間：2009-11-16
柳大綱(1904年2月8日—1991年9月14日)，出生于江蘇儀征。物理化學(xué)家、無(wú)機(jī)化學(xué)家。1955年被選聘為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1951年加入九三學(xué)社。
柳大綱于1904年2月8日出生于江蘇省儀征縣一書(shū)香門(mén)第。其父親是前清秀才，在鄉(xiāng)村當(dāng)小學(xué)教員，家教嚴(yán)格，其母早故。柳大綱聰穎好學(xué)，1920年畢業(yè)于揚(yáng)州省立第八中學(xué)，考入南京高等師范數(shù)理化學(xué)部。1924年南京高等師范改為東南大學(xué)，設(shè)立本科。柳大綱于1925年畢業(yè)于該?；瘜W(xué)系，獲得學(xué)士學(xué)位，留校任物理系助教。1927年任上海吳淞中國(guó)公學(xué)大學(xué)部教員。1928年任中國(guó)科學(xué)社《科學(xué)》雜志編輯部編譯員。1929年受聘于中央研究院化學(xué)研究所，歷任助理研究員、副研究員、研究員。1946年中央研究院選送他赴美留學(xué)。1948年獲美國(guó)羅徹斯特大學(xué)博士學(xué)位，1949年回國(guó)。
20世紀(jì)30年代初期，柳大綱曾對(duì)我國(guó)著名的古代和現(xiàn)代陶瓷，以及玻璃原料做過(guò)較系統(tǒng)的化學(xué)研究，為弘揚(yáng)中華文明以及開(kāi)展陶瓷研究與優(yōu)質(zhì)化學(xué)玻璃制造，提供了有價(jià)值的依據(jù)。
30年代中期，柳大綱與其摯友物理化學(xué)家吳學(xué)周合作，研究了一系列直線(xiàn)形分子：HCN，CLCN，BrCN，ICN，雙氰，乙炔，以及復(fù)雜分子異氰酸和異氰酸酯的紫外光譜。標(biāo)定出相應(yīng)的鍵振動(dòng)頻率，并推算出鍵力常數(shù)。在求得XCN，HNCO，RNCO等分子受光激發(fā)的分解能和斷鍵位置后，判斷出這些分子的基本結(jié)構(gòu)。他們通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，所攝取的雙氰分子紫外吸收光譜展現(xiàn)得十分詳盡。在3020—2000*!間獲得900余條譜帶。從3020—2500*!間兩個(gè)主要譜帶級(jí)和兩個(gè)頻差率，判定雙氰分子處于兩種分子結(jié)構(gòu)的共振狀態(tài)。在其受激后，其中一種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)占優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致雙氰分子的C≡N鍵變?nèi)?，C—C鍵增強(qiáng)。這些有重要意義的成果，是在技術(shù)設(shè)備差的條件下取得的，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)此類(lèi)研究還處于萌芽階段。他與周同慶、吳學(xué)周共同研究了CuH水下發(fā)射光譜。此外，柳大綱還研究了復(fù)雜分子環(huán)氧乙烷、六氟化硫的真空紫外吸收光譜的研究工作。所攝取的環(huán)氧乙烷在可見(jiàn)至600*!的高分辨光譜中，1713*!以上無(wú)連續(xù)吸收。他們還發(fā)現(xiàn)兩組里德伯譜系(Rydberg Series)分別開(kāi)始于1435和1382*!，并都收斂于電離勢(shì)約1081電子伏。此外，他們又發(fā)現(xiàn)兩組開(kāi)始于17134和15724*!的非里德伯譜系。在分析所得光譜諸特征參數(shù)后，得出了如下結(jié)論：里德伯躍遷是由一個(gè)鍵合分子軌道受激所致，這個(gè)軌道與導(dǎo)致乙烯以及相關(guān)化合物的里德伯譜系的分子軌道十分相似。在六氟化硫的研究中，他們定性地分析了此化合物的解離，并建立了它的電離勢(shì)值。柳大綱是這一科學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)拓者之一。
1950年，柳大綱在中國(guó)科學(xué)院上海物理化學(xué)研究所任研究員。1952年該所遷址吉林省長(zhǎng)春市，柳大綱被任命為副所長(zhǎng)。在這期間，柳大綱領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)研究組，開(kāi)展了試制以硫化鋅、鎘為基底的X射線(xiàn)熒光材料的研究。并對(duì)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)也剛起步的新型發(fā)光材料——鹵磷酸鈣日光燈熒光料進(jìn)行了研究。他們系統(tǒng)地考察了熒光料發(fā)光性質(zhì)對(duì)其組成和制備條件的依賴(lài)關(guān)系，揭示出熒光光譜分布與摻雜銻、錳相關(guān)的規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)了按熒光色澤和色較溫度要求，定向合成所需的熒光料，并在南京燈泡廠試制成功熒光燈管。1953年底，他們將全套技術(shù)資源(包括制備、原料提純、光學(xué)性能測(cè)試和化學(xué)分析控制)移交南京燈泡廠，為發(fā)展我國(guó)日光燈工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。其后，他們接受?chē)?guó)家下達(dá)的土壤矽化加固研究任務(wù)，任命柳大綱負(fù)責(zé)組織建工部、水利科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院以及生產(chǎn)部門(mén)進(jìn)行了大協(xié)作。該技術(shù)在唐山林西煤礦風(fēng)井流沙層加固和佳木斯糖廠廠房地基加固工程上得到了應(yīng)用，并為有關(guān)部門(mén)培養(yǎng)了技術(shù)力量。1954年，柳大綱調(diào)任中國(guó)科學(xué)院院部學(xué)術(shù)秘書(shū)處任學(xué)術(shù)秘書(shū)。1956年，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所成立，柳大綱又調(diào)到化學(xué)所任研究員，并先后擔(dān)任副所長(zhǎng)、代所長(zhǎng)、所長(zhǎng)、名譽(yù)所長(zhǎng)。在化學(xué)研究所，除處理一些所的領(lǐng)導(dǎo)工作之外，他仍堅(jiān)持在科研第一線(xiàn)，指導(dǎo)研究了核燃料前處理和后處理中的一些化學(xué)問(wèn)題。他深入考察了軸—氟體系中的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、中間物形成條件，以及有關(guān)的動(dòng)力學(xué)、熱化學(xué)與結(jié)構(gòu)鑒定，為生產(chǎn)過(guò)程中消除燒結(jié)現(xiàn)象提供了科學(xué)依據(jù)。他又指導(dǎo)了流化床氟化物揮發(fā)法處理濃縮鈾鋁合金元件的研究，使鈾的回收率達(dá)995%，這與當(dāng)時(shí)美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室發(fā)表的結(jié)果相同。1960年前后，他還領(lǐng)導(dǎo)了稀土化合物制備及性質(zhì)的研究，為促進(jìn)我國(guó)稀土資源的利用做出了貢獻(xiàn)。以上三項(xiàng)研究工作：“四氟化鈾氟化動(dòng)力學(xué)”、“流化床氟化物揮發(fā)法處理鈾鋁合金元件”、“稀土化合物的制備及性質(zhì)的研究”，均獲得1978年中國(guó)科學(xué)院重大成果獎(jiǎng)。
自1956年至1991年病逝，柳大綱在中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所工作長(zhǎng)達(dá)35年之久。化學(xué)所的建立、發(fā)展壯大，化學(xué)所在物理化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理化學(xué)等領(lǐng)域得到全面的發(fā)展，成為中國(guó)科學(xué)院最重要的化學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一，成為我國(guó)綜合性化學(xué)研究基地，柳大綱做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。以化學(xué)所的部分研究室、組為基礎(chǔ)，建立了中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所、中國(guó)科學(xué)院感光化學(xué)研究所和中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所等多學(xué)科的化學(xué)研究機(jī)構(gòu)。
柳大綱對(duì)我國(guó)鹽湖的研究極為重視，在化學(xué)研究所工作的同時(shí)，他于1957年至1963年兼任中國(guó)科學(xué)院綜合考察委員會(huì)中國(guó)鹽湖調(diào)查隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)，對(duì)我國(guó)鹽湖進(jìn)行了系統(tǒng)地調(diào)查研究。此后，自1965年起，長(zhǎng)期兼任了新建的中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所所長(zhǎng)、名譽(yù)所長(zhǎng)。
早在20世紀(jì)40年代，柳大綱就曾從事過(guò)制鹽化學(xué)研究，他深知我國(guó)缺乏可溶性鉀礦資源，但國(guó)內(nèi)很少有人對(duì)西藏及西北地區(qū)的大量鹽湖進(jìn)行研究。為探尋鉀鹽資源，他于50年代初就搜集我國(guó)鹽湖與地下鹵水資料，并與有關(guān)機(jī)構(gòu)和人員建立了聯(lián)系，安排了實(shí)驗(yàn)室工作。1953—1956年，他先后派人對(duì)運(yùn)城鹽池、青海茶卡以及柯柯鹽湖作了探索性考察。在我國(guó)第一個(gè)五年計(jì)劃的中期，他組織和領(lǐng)導(dǎo)了由中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所以及地質(zhì)、化工、高校、輕工鹽業(yè)等部門(mén)的科技人員組建的中國(guó)科學(xué)院中國(guó)鹽湖科學(xué)調(diào)查隊(duì)，開(kāi)展了對(duì)青海柴達(dá)木盆地鹽湖資源的調(diào)查。他曾先后六次進(jìn)入柴達(dá)木盆地，指導(dǎo)一批青年化學(xué)家開(kāi)展鹽湖化學(xué)的研究，并制訂出各時(shí)期鹽湖研究的全局規(guī)劃，創(chuàng)建了中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所。
(1)柴達(dá)木盆地鹽湖物理化學(xué)調(diào)查1957年柳大綱率鹽湖科學(xué)調(diào)查隊(duì)進(jìn)入柴達(dá)木，開(kāi)展了我國(guó)歷史上首次大規(guī)模的鹽湖資源科學(xué)調(diào)查。在這次考察中，發(fā)現(xiàn)了察爾汗湖的天然光鹵石，從而判定該湖大量晶間鹵水已處于鉀鹽結(jié)晶階段。他還發(fā)現(xiàn)大柴旦湖底硼礦沉積，這為在鹽湖地區(qū)尋找硼礦探明了方向。他的這兩項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，加速和推動(dòng)了地質(zhì)部門(mén)在柴達(dá)木盆地大規(guī)模進(jìn)行鉀鹽和硼礦的勘探工作，終于證實(shí)了察爾汗湖群蘊(yùn)藏著上億噸氯化鉀，是至今為止我國(guó)最大的可溶性鉀鹽礦床，也證實(shí)了大柴旦湖區(qū)確是一個(gè)富含鈉、鉀、硼、鋰鹽的大型硼礦床。他們?cè)邴}湖考察中，還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其他一些巨大的鋰鹽資源，揭示出柴達(dá)木鹽湖按水化學(xué)特征分類(lèi)的分布規(guī)律和演化過(guò)程。提出了按鉀、鎂、硼、鋰鹽的分離提取價(jià)值而制定的鹽湖分類(lèi)。
(2)典型鹽湖研究他指導(dǎo)研究了察爾汗湖群。由于鉀鹽的主要儲(chǔ)量是在鹽湖晶間鹵水和達(dá)布遜湖水中，開(kāi)發(fā)該湖的主要任務(wù)是如何從鹵水中大量獲得制鉀鹽的原料——光鹵石。為此，他們研究了鹽田建造和各種鹵水在不同條件下的天然蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程，制定了鹽田日曬制取光鹵石工藝，為獲取光鹵石原料確定了基本技術(shù)。
他指導(dǎo)研究的另一個(gè)典型鹽湖是大柴旦鹽湖，該湖鹵水組成復(fù)雜，鉀鹽、硼酸鹽、鋰鹽含量甚豐，是研究綜合利用的典型硫酸鹽型湖。他們對(duì)此湖作了長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室研究，揭示了湖水組成隨季節(jié)變化的規(guī)律，研究了不同季節(jié)湖水的天然蒸發(fā)結(jié)晶規(guī)律和鹽田日曬工藝，逐步分離出大量鈉鹽、鎂鹽、光鹵石，獲得了提取硼酸與鋰鹽的高濃度原料鹵水(硼酸、鋰鹽全部富集于母鹵中)。還進(jìn)一步研究和確定了直接提取硼酸和鋰鹽的工藝，并深入研究了濃鹵硼酸鹽化學(xué)。此項(xiàng)已堅(jiān)持進(jìn)行了30余年的研究，是我國(guó)鹽湖資源開(kāi)發(fā)與鹽湖化學(xué)研究的典范，大量的基礎(chǔ)研究為柴達(dá)木盆地同類(lèi)鹽湖的綜合研究開(kāi)發(fā)提供了依據(jù)。在鹽鹵硼酸鹽化學(xué)研究上他們也取得重要突破，首先提出了硼酸離子以?xún)煞N或兩種以上的不同聚合態(tài)存在于飽和氯化鎂鹵水中，而且它們因條件變化而互變的新概念；發(fā)現(xiàn)濃鹵經(jīng)稀釋可加速硼酸鎂鹽的結(jié)晶析出，并在常溫常壓下獲得多種不同的硼酸鎂鹽礦物；又進(jìn)一步建立了研究難溶硼酸鹽非熱力學(xué)平衡相關(guān)系的新方法——結(jié)晶動(dòng)力學(xué)法，從而使研究鹽湖化學(xué)大難題之一的鹽鹵硼酸鹽化學(xué)成為可能。這些突破，進(jìn)一步支持了所提出的青藏高原鹽湖硼酸鹽礦成礦新理論——稀釋成礦理論。鑒于上述這些在國(guó)際上領(lǐng)先的成就，以及發(fā)現(xiàn)大柴旦湖綜合鉀、硼、鋰礦床本身這一重大成果，1990年柳大綱、高仕揚(yáng)等人獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，受獎(jiǎng)項(xiàng)目是“大柴旦鹽湖調(diào)查，鹽鹵硼酸鹽化學(xué)，從鹵水中分離鉀鹽、提取鋰鹽的基礎(chǔ)研究”。
(3)鋰鹽提取及相應(yīng)水鹽體系相平衡研究為從各種鹵水中直接提取鋰鹽，柳大綱還指導(dǎo)研究了鋁酸鈉法直接提鋰，并進(jìn)行了鋁酸鈉、氯化鋰、氯化鎂水鹽體系中化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的研究，于20世紀(jì)60年代提出了我國(guó)第一個(gè)直接提取鋰鹽的工藝流程。此外，他還指導(dǎo)研究了氯化氫、氯化鋰、氯化鎂水鹽體系中固、液、氣諸相平衡關(guān)系。此工作為用鹽析法分離氯化鎂，高度富集氯化鋰，進(jìn)而制取氯化鋰的工藝奠定了理論基礎(chǔ)。
(4)建立鹽湖化學(xué)分支學(xué)科，制定鹽湖科研規(guī)劃，創(chuàng)建青海鹽湖研究所鹽湖資源的開(kāi)發(fā)與研究，涉及多種專(zhuān)業(yè)與學(xué)科，1960年柳大綱倡議在無(wú)機(jī)化學(xué)中建立鹽湖化學(xué)這一分支學(xué)科，指出其重要性類(lèi)似海洋化學(xué)。于此同時(shí)，他還提出該分支學(xué)科所涉及的鹽湖地球化學(xué)、水化學(xué)、礦物學(xué)、物理化學(xué)、成鹽元素化學(xué)、化學(xué)工藝學(xué)、同位素化學(xué)、稀有元素化學(xué)、鹽鹵分析化學(xué)以及工程設(shè)備等十個(gè)方面的任務(wù)與研究?jī)?nèi)容。柳大綱還提出了發(fā)展我國(guó)鹽湖化學(xué)的規(guī)劃，它包括基礎(chǔ)水鹽體系中相關(guān)的研究；利用天然能源分離大量鹽類(lèi)的研究；發(fā)展提取微量稀散元素硼、鋰、溴、碘、銣、銫、釷、鈾以及重水的新技術(shù)；兼顧青海、西藏、新疆等地區(qū)的鹽湖調(diào)查與研究；建立現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)基地等。
1963年國(guó)家科委成立鹽湖專(zhuān)業(yè)組，制訂鹽湖科學(xué)十年規(guī)劃。柳大綱提出分別在三個(gè)鹽湖建立三個(gè)工廠的構(gòu)想，即在察爾汗建一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸鉀肥的工廠；在柯柯湖建立年產(chǎn)250萬(wàn)噸食鹽的工廠；在大柴旦湖建立生產(chǎn)硼鹽、鋰鹽的示范車(chē)間。圍繞這一構(gòu)想，他還提出一整套的研究工作方案。為實(shí)現(xiàn)此規(guī)劃，國(guó)家科委責(zé)成地質(zhì)部、化工部和中國(guó)科學(xué)院分別成立三個(gè)研究所。后由化工部與中國(guó)科學(xué)院成立的研究所合并為中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所，柳大綱任所長(zhǎng)。該所已成為我國(guó)鹽湖科研的主要機(jī)構(gòu)，他們遵循柳大綱的建所指導(dǎo)思想與規(guī)劃，在青藏鹽湖調(diào)查、鹽湖水化學(xué)、鹽類(lèi)資源綜合利用、稀散元素分離提取、水鹽體系相平衡(特別是介穩(wěn)平衡)、濃鹽溶液化學(xué)和鹽鹵分析化學(xué)等方面完成了大量研究工作，取得了豐碩成果，為我國(guó)鹽湖資源開(kāi)發(fā)利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為進(jìn)行大規(guī)模鉀肥生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。
柳大綱曾任中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十屆副理事長(zhǎng)。1984年任中國(guó)化學(xué)會(huì)應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)主任委員，1985年后任名譽(yù)主任委員。1983—1990年任中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)主任委員。1973—1986年擔(dān)任《化學(xué)通報(bào)》主編。1985年起擔(dān)任《無(wú)機(jī)化學(xué)》(后改名為《無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)》)顧問(wèn)。他是《中國(guó)大百科全書(shū)·化學(xué)》卷主任編委之一，當(dāng)選為第三、五、六屆全國(guó)人大代表。
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