柳大纲

人物简介

无机化学家、物理化学家 1904年2月8日生于江苏仪征。1925年毕业于南京高等师范学校和东南大学化学系。1948年获美国罗彻斯特大学博士学位。1955年被选聘为中国科学院学部委员（院士）。1991年9月14日逝世。 曾任中国科学院化学研究所和青海盐湖研究所研究员、所长。早年从事分子光谱研究，判定双氰分子处于两种共振状态，是中国化学家研究光谱最早者之一。在参与解决核燃料前、后处理中的化学问题方面，有诸多贡献。开拓了中国盐湖资源及其化学基础的研究，组织综合队伍考察，并组建了青海盐湖研究所。勘测研究了察尔汗盐湖区富藏的钾、镁资源，发现了柴旦盐湖区柱硼镁石资源以及柴达木盆地若干点的锂资源等，提出了从盐湖卤水分离制钾和直接提取硼锂资源的有效工艺，为盐湖开发和西北地区建设作出了贡献。

教育背景

柳大纲的教育经历：博士研究生学历。

荣誉表彰

曾获得以下荣誉：1955年当选中国科学院院士。

主要成就

早年从事分子光谱研究，判定双氰分子处于两种共振状态，是中国化学家研究光谱最早者之一。在参与解决核燃料前、后处理中的化学问题方面，有诸多贡献。开拓了中国盐湖资源及其化学基础的研究，组织综合队伍考察，并组建了青海盐湖研究所。勘测研究了察尔汗盐湖区富藏的钾、镁资源，发现了柴旦盐湖区柱硼镁石资源以及柴达木盆地若干点的锂资源等，提出了从盐湖卤水分离制钾和直接提取硼锂资源的有效工艺，为盐湖开发和西北地区建设作出了贡献。

30年代，柳大纲与其挚友物理化学家吴学周合作，研究了一系列直线形分子：HCN，ClCN，BrCN，ICN，双氰，乙炔，以及复杂分子异氰酸和异氰酯的紫外光谱。标定出相应的键振动频率，并推算出键力常数，在求得XCN，HNCO，RNCO等分子受光激发的分解能和断键位置后，判断出这些分子的基本结构。他们通过改进实验技术，所摄取的双氰分子紫外吸收光谱展现得十分详尽。在3020-2000间获得900余条谱带。从3020-2500间两个主要谱带级和两个频差率，判定双氰分子处于两种分子结构的共振状态。受激后，其中一种结构转占优势，导致双氰分子的C≡N键变弱，C-C键增强。这些有重要意义的结果，是在技术设备差的条件下取得的，当时国内此类研究还处于萌芽阶段。

柳大纲还研究了CuH水下发射光谱和复杂分子环氧乙烷、六氟化硫的真空紫外吸收光谱。所摄取的环氧乙烷在可见至600的高分辨光谱中，1713以上无连续吸收。还发现两组里德伯谱系（Rydberg Series）分别开始于1435和1382，并都收敛于电离势约10.81电子伏。他们还发现两组开始于1713.4和1572.4 的非里德伯谱系。分析所得光谱诸特征参数后，得出如下结论：里德伯跃迁是由一个键合分子轨道受激所致，这个轨道与导致乙烯以及相关化合物的里德伯谱系的分子轨道十分相似。在六氟化硫的研究中，他们定性地分析了此化合物的解离，并建立了它的电离势值。

30年代初期，柳大纲对中国古代和现代陶瓷，以及玻璃原料做过较系统的化学研究，为弘扬中华文明以及开展陶瓷研究与优质化学玻璃制造，提供了有价值的依据。

50年代初期，柳大纲带领一批中青年化学家，试制了以硫化锌、镉为基底的X射线荧光料。研究了当时苏联也刚起步的新型发光材料－卤磷酸钙日光灯荧光料。他们系统地考察了荧光料发光性质对其组成和制备条件的依赖关系，揭示出荧光光谱分布与掺杂锑、锰相关的规律。从而实现了按荧光色泽和色较温度要求，定向合成所需的荧光料，并在南京灯泡厂试制成功荧光灯管。1953年底，他们将全套技术资料（包括制备、原料提纯、光学性能测试和化学分析控制）移交南京灯泡厂，为发展中国日光灯工业做出了重要贡献。这是中国最早进行的新型荧光材料的系统研究，后因柳大纲及其研究组接受了国家下达的土壤矽化加固任务而使此项研究工作中止。土壤矽化加固是一项波兰技术，由柳大纲负责组织建工部、水利科学院、中国科学院以及生产部门进行了大协作。该技术在唐山林西煤矿风井流沙层加固和佳木斯糖厂厂房地基加固工程上得到了应用，并为有关部门培养了技术力量。

60年代初，柳大纲指导一批中青年化学家研究了核燃料前处理和后处理中的一些化学问题。深入考察了铀－氟体系中的化学反应过程、中间物形成条件以及有关的动力学、热化学与结构鉴定，为生产过程中消除烧结现象提供了科学依据。他又指导了流化床氟化物挥发法处理浓缩铀铝合金元件的研究，使铀的回收率达99.5% ，这与当时美国阿贡实验室发表的结果相同。1960年前后，他还领导了稀土化合物制备及性质的研究，为促进中国稀土资源的利用做出了贡献。以上三项研究工作：“四氟化铀氟化动力学”、“流化床氟化物挥发法处理铀铝合金元件”、“稀土化合物的制备及性质的研究”，均获得1978年中国科学院重大成果奖。

此外他还指导了与湿法后处理有关的一些铀酰水盐体系中化学反应的研究。

柳大纲从事过制盐化学研究，他深知中国缺乏可溶性钾矿资源，但国内很少有人对西藏及西北地区的大量盐湖进行研究。为探寻钾盐资源，他于50年代初就搜集中国盐湖与地下卤水资料，并与有关机构和人员建立了联系，安排了实验室工作。

1953-1956年，他先后派人对运城盐池、青海茶卡以及柯柯盐湖作了探索性考察。在中国第一个五年计划的中期，他组织和领导了由中国科学院化学研究所以及地质、化工、高校、轻工盐业等部门的科技人员组建的中国科学院中国盐湖科学调查队，开展了对青海柴达木盆地盐湖资源的调查。他曾先后六次进入柴达木盆地，指导一批青年化学家开展盐湖化学的研究，并制订出各时期盐湖研究的全局规划，创建了中国科学院青海盐湖研究所。

（1） 柴达木盆地盐湖物理化学调查

1957年柳大纲率盐湖科学调查队进入柴达木，开展了中国历史上首次大规模的盐湖资源科学调查。在这次考察中，柳大纲以其从事理论研究的执着精神，发现了察尔汗湖的天然光卤石，从而判定该湖大量晶间卤水已处于钾盐结晶阶段。他还发现大柴旦湖底硼矿沉积，这为在盐湖地区寻找硼矿探明了方向。他的这两项重大发现，加速和推动了地质部门在柴达木盆地大规模进行钾盐和硼矿的勘探工作，终于证实了察尔汗湖群蕴藏着上亿吨氯化钾，是至今为止中国最大的可溶性钾盐矿床，也证实了大柴旦湖区确是一个富含钠、钾、硼、锂盐的大型硼矿床。他们在盐湖考察中，还陆续发展其他一些巨大的锂盐资源，揭示出柴达木盐湖按水化学特征分类的分布规律和演化过程。提出了按钾、镁、硼、锂盐的分离提取价值而制定的盐湖分类。

柳大纲认为，开发盐湖资源必须充分利用当地天然蒸发量大大超过降水量的有利条件，结合盐湖特征和生产目的，为生产提供稳定而价廉的原料，并尽可能保护资源和实现综合利用。 他指导研究了察尔汗湖群。由于钾盐的主要储量是在盐湖晶间卤水和达布逊湖水中，开发该湖的主要任务是如何从卤水中大量获得制钾盐的原料——光卤石。为此，他们研究了盐田建造和各种卤水在不同条件下的天然蒸发结晶过程，制定了盐田日晒制取光卤石工艺，为获取光卤石原料确定了基本技术。

鉴于上述这些在国际上领先的成就，以及发现大柴旦盐湖综合钾、硼、锂矿床本身这一重大成果，1989年柳大纲、高世扬等人获中国科学院自然科学一等奖，受奖项目是“大柴旦盐湖调查，盐卤硼酸盐化学，从卤水中分离钾盐、提取锂盐的基础研究”，1995年又获国家自然科学二等奖。

（3） 锂盐提取及相应水盐体系相平衡研究

为从各种卤水中直接提取锂盐，柳大纲还指导研究了铝酸钠法直接提锂，并进行了铝酸钠、氯化锂、氯化镁水盐体系中化学反应过程的研究，于60年代提出了中国第一个直接提取锂盐的工艺流程。此外，他还指导研究了氯化氢、氯化锂、氯化镁水盐体系中固、液、气诸相平衡关系。此工作为用盐析法分离氯化镁，高度富集氯化锂，进而制取氯化锂的工艺奠定了理论基础。

（4） 建立盐湖化学分支学科，制定盐湖科研规划，创建青海盐湖研究所

人物评价

柳大纲开拓了中国盐湖资源及其化学基础的研究，组织综合队伍考察，并组建了青海盐湖研究所。勘测研究了察尔汗盐湖区富藏的钾、镁资源，发现了柴旦盐湖区柱硼镁石资源以及柴达木盆地若干点的锂资源等，提出了从盐湖卤水分离制钾和直接提取硼锂资源的有效工艺，为盐湖开发和西北地区建设作出了贡献。（中国科学院评）

个人生活

1927年，柳大纲与小学教师樊君珊结婚，两人育有一子柳怀祖。