桃李满天下——时鈞

 

时钧,江苏省常熟人,我国著名化学工程学家、教育家,科学院院士。 1980年当选为中国科学院学部委员,资深院士,30年代回国后曾先后在重庆中央大学、重庆大学、兵工大学等校化工系任教授、系主任。 1949年后,历任南京大学、南京工学院、南京化工学院教授、系主任。 1957年开始从事瑞流塔、膜分离等技术的研究, 80年代后又对化工热力学和无机膜等方面进行了专题研究。他是《中国大百科全书·化学卷》的常务副主编,曾任全国政协第六、第七届委员,撰写过 《窑炉学》《工业化工学》等教材。2001216日下午,时钧在90岁高龄时成为一名中国共产党党员。60多年来,他在化工高等教育辛勤耕耘,桃李满天下,他的学生有不少是蜚声中外的科学家,两院院士就有十六位。

生平:

时钧于19121213日出生于江苏省常熟县莫城镇一个读书人家。父亲应试未中,寄希望于子女,要求子女认真读书,成为有学识的人。1917年,时钧入本乡小学读书,他在年少时便显现出过人的才智。据其自述,五岁便入学,年级稍微高一点的时候,就爱上了阅读,那时书包中常常会藏有《三国演义》、《水浒传》这样的章回小说。有一次,他与同班一个名叫潘尚贞的同学互不服气,于是打赌,看看谁能背出更多的小说回目,两人年少气盛,谁都不肯服输,结果三国的回目全背完了,又接着背水浒一百零八将的诨名。时钧后来当科学家有惊人的记忆力,恐怕也和小时候的记忆锻炼离不开关系1924年时钧小学毕业,跳级考进孝友中学初中二年级。1926年,时钧初中毕业后随其大哥去苏州读高中,大哥在苏州工业专科学校,时钧入该校附中。1927年,苏州工业专科学校并入中央大学,其附中并入苏州中学高中部,分文理两班,时钧在理科班。因为爱好文学,他在高三时还曾经被《吴县日报》聘为业余编辑,负责副刊《冬青》的编辑并撰稿,每周1期,一共编辑了近201929年高中毕业,被保送入东吴大学。1930年改考清华大学和中央大学,同时被两校录取,时钧选择了清华大学化学系。在清华4年,所学课程除两门之外,均为+”,曾荣获裴克奖学金。1934年大学毕业,随即报考清华第二届公费留学生,被录取。发榜时规定学习造纸工程,先在国内实习1年,后由导师指定进美国当时惟一设有造纸专业的缅因大学深造。19358月赴美,在缅因大学攻读两学期,于19365月获造纸专业工学硕士学位,硕士论文《关于机械木浆的筛分和性能的关系》,由导师分成两篇论文发表在美国的造纸专业杂志上。随又赴麻省理工学院专攻化学工程。

七七事变后,时钧婉言谢绝了麻省理工学院化工系主任怀德曼(Whitman)教授的盛情挽留,于19385月回到灾难深重的祖国,6月抵达汉口,经清华同学推荐,在国民政府军政部化学兵队任教官。不久,日本侵略军进攻武汉,时钧由长沙长途跋涉,经湘西、贵州,于19392月到达重庆,从此开始了他一生的执教生涯。年仅27岁的时钧,先后受聘在中央工专、中央大学、重庆大学、兵工大学及动力油料厂研究生班任教,主讲物理化学化工计算化工原理工业化学化工热力学化工经济等多门课程。他才华横溢、学识渊博,授课时,广征博引、条理分明、深入浅出,深受学生的敬重和爱戴,被誉为娃娃教授。抗日战争胜利后,19468月时钧回到南京,任中央大学教授、化工系系主任。同时,兼任重庆大学化工系教授和系主任。1952年,新中国高等院校调整,时钧任南京工学院化工系教授、系主任,同时受命创建我国第一个硅酸盐专业。他率领化工系全体同志,通力合作,以前苏联教学计划为蓝本,大胆实践,勇于创新,培养出了我国水泥专业的大学本科毕业生和研究生,为社会主义建设事业输送了大量专业技术人才。1956年秋,时钧与汪德熙、汪家鼎等教授联名上书高教部,建议在化工系设立化学工程专业。1957年初,高教部同意试办。同年4月底,高教部在北京召集有关会议,制订化学工程专业教学计划,由时钧任组长。当年暑假,天津大学和华东化工学院开始招生。文化大革命给高等教育造成了巨大创伤。同样,化学工程专业也未能幸免。但在逆境中,不论是劳动锻炼,还是在实验室工作,他都兢兢业业,埋头工作,尽心尽力,严于职守。而且在异常艰难的环境中和极其简陋的条件下,他还进行了湍流塔试验和膜分离技术的研究。文革后,时钧力尽所能挽回文革造成的损失,重登讲台,开设《化工原理》、《化工热力学》、《单元操作选论》等课程,有时不辞辛苦连讲4节课。从1979年起,时钧着手重建南京化工学院化学工程系,担负起系主任的繁重任务。在他主持带领下,建成了化学工程博士点,并建成了具有一定规模的化学工程研究所。进入本世纪以来,他还每年招收1-2名博士研究生,并坚持亲自为学生审阅论文、主持答辩。除此之外,有关科研项目申报、学科建设规划、学校发展方向等,时老也都一一把关。

2001年初,年近九十的时钧向党组织提出申请,要求加入中国共产党。这不是他第一次提出申请,其实早在1956年初,他就向党组织递交了入党申请,但是没有如愿。直至2001216日下午,时钧终于成为了一名中国共产党党员。90岁这一年,时老还捐资设立了时钧奖学金。每年都会奖励一些优秀的学生,每到1213(即他的生日),他还要亲自为获奖学生颁奖,激励他们矢志攀登科学高峰。

200591日,时钧因病去世,享年93岁。六十多年来,他在化工高等教育辛勤耕耘,弟子遍布世界各地,有些已是蜚声中外的专家、学者,在化工、炼油、冶金、建材、机械、医药等领域做出了卓越的贡献,其中还包括16位两院院士。

 

治学严谨,一丝不苟

时钧在担任《中国大百科全书.化工卷》常务副主编时,为编纂这部巨著倾注了大量心血,不仅肩负着繁重的组织领导工作,还亲自撰写修改了若干重要条目,有的甚至五易其稿。他亲手撰写了《综论》中的若干篇章。他还撰写了《化学工程手册》中的“传质”和“吸收”两篇,并主持翻译了《传质学》以及《流态化工程》和《翅管换热器设计计算》等书。

时钧非常注重科学研究。早在清华大学读书的时候,便在《清华大学学报》和《中国化学会杂志》上发表过有关探讨制备有色烟幕的规律和有关有机定性分析的3篇论文(英文稿)。他在缅因大学的硕士论文《关于机械木浆的筛分和性能的关系》,由导师分成两篇论文发表在美国造纸专业杂志上。1957年,由他指导的杨南如作的研究生论文《关于高铝水泥原料粒度与烧成温度的关系》发表在《硅酸盐学报》创刊号上。在逆境中,时钧于1965年做过湍流塔的试验;1972年起进行了膜分离的研究,都取得了可喜的成果,但由于当时试验条件的限制,无法深入下去。自1974年起,时钧参加了国产填料(以拉西环为主)的性能评定试验,曾发表了4篇论文(均未署名)。对于几种填料的试验全过程,如试验方案的确定,装置的设计安装,数据的测定、整理和关联,计算公式的应用,以及试验报告的撰写等,都是在他亲自主持下进行的。有关试验方法的一些内容,如试验体系的选择原则、数据的处理及表达方法等,后来一直被国内有关方面所引用。1979年后,时钧带领助手们开始了系统的研究工作。研究的内容主要包括3个方面:流体热力学性质的实验测定、色谱法研究溶液热力学和膜分离技术。

时钧认为工程科学迄今仍是一门实验科学。化学工程研究、设计和开发所用的基础物性则更需精密的实验测量。自80年代初起,他就有计划地着手组建一个热力学基础物性的测定中心,对广泛范围的相平衡、容积性质和过量性质进行了研究,并培养了一批从事这方面研究的专门人才,在国内外重要期刊上发表论文30余篇。在流体相平衡方面,高压下流体的热力学性质测定的投资费用较高,并且费工费时,因而迄今有用的实测数据极为缺乏,影响了这一领域的理论进展。有鉴于此,时钧、王延儒等筹建了精度较高的高压相平衡装置,对含氯氟烃替代物体系和高压二氧化碳气田气体系的相平衡,以及多元体系近临界区域和混合物临界轨迹等方面进行了广泛测定。有关的论文在国内外重要期刊上发表后,已有10多个国家和地区的专家和数据库来函索取单印本。有些实测结果纠正了前人所测数据的偏差,扩充了测量范围。最近,在原有的静态法基础上,结合Bumett膨胀法成功地建立了在一台装置上同时测量高压流体相平衡组成和平衡相密度的简便方法,为快速而有效地获取高压下的流体基础物性提供了新的手段。此外,他和助手们一起建立了一套流体压缩因子的Bumett法精密测量装置,用以求取高压下混合气体的P-V-T基础数据。当论文在国外重要期刊上发表时,美国热力研究中心(TRC)的评阅者认为文中所测的混合物压缩因子精度“已达同类装置的最好水准”。在建立高压装置的同时,时钧与合作者还对常压下的相平衡,包括汽-液、液-液以及液—固相平衡进行了广泛而实用的测量研究。这方面发表的10多篇论文,为C5烃的溶剂萃取、甲乙苯—甲基苯乙烯分离、重要溶剂4-甲基-戊酮的分离提纯,以及氯甲烷在偏三甲苯中溶解性能等化工工艺的开发设计,提供了必不可少的基础物性数据。

溶液热力学的测定

溶液的混合热(过量焓)是一类既具有重要理论意义,又有工程设计用途的基础物性。时钧与合作者经过多年的努力,改进并逐步完善了一套精密测量微量热效应的装置。这套装置可用以测得各种纯物质或生物物质在混合、反应或其他物理化学变化中产生或吸收的微量热效应(可灵敏反映出1焦耳)。在这一领域中,已经接连测量了多种有机物的二元三元体系混合热和强电解质混合溶剂体系的过量焓、稀释热、溶解热等基础物性数据,并在国际化学热力学期刊上发表近10篇论文。

含有有机物的电解质水溶液是一类在工业实际过程中经常会遇到的复杂体系。有关的相平衡数据比较缺乏,且其热力学特性目前尚很难用一般电解质溶液理论或半经验模型来预测和推算。时钧与合作者利用不同浓度溶液电导率的差异与电导滴定相结合,以及采用离子选择性电极的连续测定方法,方便而准确地测量了多种强电解质有机物水溶液的相平衡组成,并且测量精度显著提高。有关研究在国际学术会议上发表,得到众多专家好评。

从统计力学理论建立流体状态方程的关键,在于包括径向分布函数和势能函数乘积的积分难以计算。国内外学者一般均采用数值积分进行处理,或对径向分布函数g(r)作简化。时钧与合作者则将这一积分作为整体量处理,引用统计力学压缩性方程,通过简化势能函数形式而得到这一积分的解析计算公式,从而能够直接得到形式简单、计算精度高的状态方程,并将这一思想用于流体局部组成研究,将局部组成这一微观量首次与压缩系数这一宏观量联系起来,为局部组成研究提供了新方法。新的局部组成模型已在强非理想体系的汽液平衡计算中获得了成功。

溶液热力学是化学热力学的重要组成部分,也是化学工程学科的基础。作为热力学研究工作者,时钧从80年代起即根据国内外当时最新的研究动态和学院具有的条件,领导科研人员用仅有的一台气相色谱仪开展色谱法测定热力学性质的研究。经过10多年的努力,时钧和汪绍昆等在这一方向上培养了多名研究生,先后发表论文20余篇。除用色谱测定了众多体系的无限稀释活度系数外,他们还改进了国外学者70年代中期提出的r与(dr/dx)x=0预测全浓度范围活度系数的模型与方法,建立了自己的经验关联式,用于预测汽液平衡,取得了比国际上现有的UNIFAC基团贡献法还要好的预测精度。他们还利用色谱仪测定了挥发性溶质在混合不挥发溶剂中无限稀释活度系数,在实验基础上研究了Wilson方程的参数多解,对称与多元系汽液平衡的预测,研究了台阶脉冲法测汽液平衡,使色谱法扩大用于含极性组分和聚合物组分的多种体系,用于吸附研究,以推算气固平衡;研究了测定有加合物生成体系的加合常数,进而预测这种体系的固液平衡。在测定无限稀释活度系数的基础上,还对80年代国外提出的预测无限稀释活度系数的修正分离凝聚能密度模型进行了改进,提高了预测精度。

在膜分离方面,时钧和他的合作者主要做了有关气体膜分离的研究,还做了一些渗透汽化过程和液膜分离设备性能的研究。前后已经发表论文30余篇(包括国际会议大会报告)。80年代初期,时钧和陈鸣德等用改性含氟树脂膜对氨、氢、氮混合气体进行渗透分离,为从混合气体中分离氨提供了一个新方法,在国内外是一项首创工作。1986年在东京国际膜及膜过程大会报告后,引起了各方注意,至今还被国外学者在有关论文中引用。

1985年后,时钧和庄震万等在气体膜分离方面做了较为系统的研究工作。用各种不同的国产膜,组成单膜和双膜渗透器以及连续膜塔,以He-N2-CH4,CH4-CO2-N2等混合气体为对象,进行分离试验,并从理论上阐述气体在膜中的溶解与渗透机理,还探索了各种膜渗透器及其系统的气体分离计算方法,从而建立了一个新的数学模型。这个新模型对任意组分数的混合气体在不同类型的膜渗透器及其系统中的分离计算都是适用的。此外,他们还建立了气体在膜中溶解和渗透机理的通用热力学模型,以及存在有增塑化作用时的渗透机理模型等。目前时钧又和杨南如等在研究无机膜及膜反应器的国家重点课题。

在液膜分离方面,时钧和裘元焘等主要进行了油一乳一水体系在多孔转盘塔中的流体力学性能、液滴直径分布以及传质效果等的研究,从而探讨在液膜分离中采用多孔转盘塔的可能性。

为了表彰时钧的卓著成就,化学工业部特授予他“全国化工有重大贡献的优秀专家”的光荣称号,成为我国首批享受政府特殊津贴的专家。

甘为人梯默默耕耘

抗战胜利后,时钧于1946年8月由重庆回到南京,任中央大学教授、化工系系主任,同时仍兼任重庆大学化工系教授及系主任。中华人民共和国成立后,时钧以满腔热忱投入祖国建设。他作为南京大学化工系系主任,担负起主持筹划各项建设和人才培养的重任。

1952年全国院系调整,时钧担任南京工学院化工系系主任,同时受命创建我国第一个硅酸盐专业。他率领化工系全体同志,通力合作,以前苏联教学计划为蓝本,大胆实践,勇于创新,培养出了我国水泥专业的本科大学毕业生和研究生,为社会主义建设事业输送了大量专业技术人才。时至今日,还有不少当年的学生在建材工业(尤其是水泥工业)中从事领导工作。这些学生每次到南京来,一定要拜访他,汇报各自的成绩。1956年春,时钧作为科学技术专家参加了周恩来总理亲自主持的我国《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)》的制订工作,和严东生等共同负责制订硅酸盐组的课题;后来他又同汪德熙、张建侯、余国琮等共同拟订了第五十六项(基础研究)中有关化学工程学科发展的规划。1957年春,时钧被国家科委委任为硅酸盐组副组长。1956年秋,时钧与汪德熙、汪家鼎等教授联名上书高教部,建议在化工系设立化学工程专业。1957年初,高教部同意试办。同年4月底,高教部在北京召集有关会议,制订化学工程专业教学计划,由时钧任组长。当年暑假,天津大学和华东化工学院开始招生。正当时钧在教学岗位大展才干之际,由于众所周知的原因,他历经了20余年的坎坷人生路程。在逆境中,不论是劳动锻炼,还是在实验室工作,他都兢兢业业,埋头工作,尽心尽力,严于职守。在异常艰难的环境中和极其简陋的条件下,他开展了湍流塔试验和膜分离技术的研究。1978年以后,时钧得到平反。他不计较个人恩怨,依然襟怀坦荡,锐气不减当年。他重登讲台,为本科生和研究生讲授“化工原理”、“化工热力学”、“单元操作选论”及化工专题讲座,有时连续讲4节课也不休息。他那精辟的论述、严谨的逻辑推理和高超的授课艺术,赢得了学生的敬佩和赞叹。从1979年起,时钧着手重建南京化工学院化学工程系,担负起系主任的繁重任务。在他主持带领下,建成了化学工程博士点,并建成了具有一定规模的化学工程研究所。

时钧一生从教,甘为人梯,默默耕耘。在他的学生中,已有16人是中国两院院士,获得高级职称的数以百计。他的弟子遍布世界各地,有些已是蜚声中外的专家、学者,在化工、炼油、冶金、建材、机械、医药等领域作出了卓越的贡献。有位著名的科学家说得好:“我一生从事过多学科多领域的研究工作,然而时老师教给我的知识却始终起着主旋律的作用。”半个多世纪的辛劳熬白了他的鬓发,而他的青春活力却在一代代弟子身上得到焕发,他的事业正由众多的学生去弘扬光大。自1980年起,他开始招收研究生(1945年在重庆曾招过2名研究生),到现在已有5人获得博士学位。

 

资料源:

1. http://www.cast.org.cn/n435777/n435787/10436.html

2. http://museum.nju.edu.cn/yc/renwu/sj.HTML

3. http://baike.baidu.com/view/192031.htm

4. http://www.sz.js.cn/web/news/localnews/435645.shtml