張青蓮于1908年7月31日出生于江蘇省常熟縣支塘鎮(zhèn)的一個(gè)小康家庭。14歲時(shí)考入蘇州桃塢中學(xué),即圣約翰大學(xué)附中,曾在校內(nèi)中、英文競(jìng)賽中名列榜首。1926年高中畢業(yè)時(shí)因成績(jī)優(yōu)異,原可免費(fèi)直升該大學(xué),但由于1925年該校美籍校長(zhǎng)侮辱我國(guó)國(guó)旗,愛(ài)國(guó)師生紛紛憤而離校并組建私立光華大學(xué)。這一愛(ài)國(guó)行動(dòng)得到張青蓮的支持,他放棄圣約翰免費(fèi)入學(xué)的機(jī)會(huì)而考入光華大學(xué)。他考慮到化學(xué)系畢業(yè)后除可在中學(xué)謀職外,還可以搞小型化學(xué)工業(yè),因而選擇了化學(xué)。在光華大學(xué)他只用三年半的時(shí)間,就讀完了所需的學(xué)分,畢業(yè)時(shí)以第一名獲得銀杯獎(jiǎng)。
大學(xué)畢業(yè)后,張青蓮曾在常熟孝友中學(xué)任教一年。1931年考取清華大學(xué)研究生院。當(dāng)時(shí),他看到我國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)人才缺乏,遂選擇了無(wú)機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè),在高崇熙教授指導(dǎo)下完成了研究稀有元素領(lǐng)域的論文三篇,分別為無(wú)機(jī)合成、分析鑒定和物化測(cè)量三個(gè)方面。后以?xún)?yōu)異成績(jī)獲得庚款公費(fèi)出國(guó)留學(xué)。鑒于美國(guó)早期的化學(xué)家中不少曾留學(xué)于德國(guó),所以他決定到德國(guó)深造。1934年秋進(jìn)入柏林大學(xué)物理化學(xué)系。由于他在國(guó)內(nèi)大學(xué)已經(jīng)讀過(guò)13個(gè)學(xué)期的課程,按德國(guó)的規(guī)定只需注冊(cè)學(xué)習(xí)3個(gè)學(xué)期。他師從無(wú)機(jī)化學(xué)家李森菲爾特(E.H.Riesenfeld)。當(dāng)時(shí)美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者尤萊(H.C.Urey)因發(fā)現(xiàn)重氫并制得重水,引起國(guó)際化學(xué)界很大震動(dòng)。李森菲爾特根據(jù)張青蓮已有的科研基礎(chǔ),建議他以重水的研究作為博士論文的題目。他在購(gòu)得挪威生產(chǎn)的第一批重水商品后,立即開(kāi)始了重水臨界溫度的測(cè)定研究。當(dāng)時(shí)用的是微量法,石英玻璃毛細(xì)管內(nèi)徑0.3毫米,恒溫器溫度要達(dá)645K,管內(nèi)壓力達(dá)20兆帕以上。封管時(shí)常會(huì)炸裂,實(shí)驗(yàn)難度較大。他在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,夜以繼日的奮力工作,于短期內(nèi)完成了重水的臨界溫度的測(cè)定。但重水的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)都高于輕水,而所測(cè)得的重水臨界溫度卻比輕水低2.7℃,這似乎是一種反?,F(xiàn)象。這個(gè)結(jié)果于1935年春發(fā)表在德國(guó)物理化學(xué)雜志上,4年后為德國(guó)另一學(xué)者用精密的常量法所驗(yàn)證。
張青蓮所完成的輕水、重水全溫程的兩相密度狀態(tài)圖發(fā)表后,被蘇聯(lián)布洛茨基《同位素化學(xué)》(1957)一書(shū)所引用。他曾精心設(shè)計(jì)了一個(gè)通過(guò)比較輕水、重水蒸氣壓差的實(shí)驗(yàn),觀察到蒸氣壓差有一個(gè)位于498K的轉(zhuǎn)折點(diǎn),并揭示了這反?,F(xiàn)象的本質(zhì)。這篇論文與美國(guó)實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立進(jìn)行的類(lèi)似研究工作同時(shí)發(fā)表,得到了相互驗(yàn)證。
要測(cè)量半重水和重氧水的蒸氣壓,須先建立同時(shí)分析這兩種取代水的方法。他采用硫化氫使氘正?;?,并用測(cè)量密度微差的浮沉子法,以測(cè)定正?;昂蟮拿芏戎?。這樣測(cè)得的半重水和重氧水在100℃以下的數(shù)據(jù),和重水蒸氣壓數(shù)據(jù)一起,后來(lái)為用蒸鎦法生產(chǎn)重水時(shí)的重要科學(xué)依據(jù)。
1935年冬,張青蓮收集了柏林和瑞典的雪水樣品,首次測(cè)出其中半重水及重氧水的含量,觀察到均低于普通水中的含量,且雪中的含量差大于雨中的含量差。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)查閱同位素取代水在河湖、海洋、動(dòng)植礦物中的含量數(shù)據(jù),他首次提出了氫氧同位素在地球各界中的分布理論,對(duì)后來(lái)的實(shí)驗(yàn)及理論研究,有著深刻的影響。
張青蓮在兩年的重水研究中,共發(fā)表論文達(dá)10篇,與美國(guó)實(shí)驗(yàn)室同行的工作構(gòu)成了早期重水性質(zhì)研究的經(jīng)典文獻(xiàn)。在發(fā)表文章時(shí),李森菲爾特與張青蓮都表現(xiàn)出謙讓作風(fēng),爭(zhēng)著把對(duì)方的姓名放在自已的前面,體現(xiàn)了師生間在學(xué)術(shù)上的互相尊重。
1936年,李森菲爾特受到納粹迫害,教職被撤銷(xiāo),但張青蓮仍堅(jiān)持跟他從事研究工作。那年6月,張青蓮考得博士學(xué)位。李森菲爾特被迫離開(kāi)德國(guó)到瑞典皇家科學(xué)院物理化學(xué)研究所工作,張青蓮隨同去瑞典作訪問(wèn)學(xué)者,又共同工作了一年。他用氣體混合物作為同位素混合氣體的模擬物,通過(guò)膜壁進(jìn)行擴(kuò)散分離的研究。
在留學(xué)西歐的三年中,張青蓮在做研究工作的同時(shí),還從許多權(quán)威科學(xué)家,如化學(xué)動(dòng)力學(xué)創(chuàng)始人博登斯坦(M.Bodesntein)、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者哈恩(O.Hahn)等的講學(xué)中得到不少教益。他在柏林聆聽(tīng)了來(lái)訪的第一流科學(xué)家包括諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者的學(xué)術(shù)報(bào)告,并在瑞典聽(tīng)取獲獎(jiǎng)報(bào)告;還參觀了赫爾茲(G.Hertz)、斯維德貝格(T.Svedberg)、西格班(K.M.Siegbahn)三位獲獎(jiǎng)?wù)叩膶?shí)驗(yàn)室以及的劍橋卡文迪什實(shí)驗(yàn)室和巴黎的居里鐳學(xué)研究所。這些學(xué)術(shù)活動(dòng),對(duì)張青蓮獻(xiàn)身于科學(xué)事業(yè)不斷做出成績(jī)而成為的化學(xué)家和教育家,有著重要的影響。
張青蓮在瑞典時(shí)收到中央研究院化學(xué)研究所所長(zhǎng)莊長(zhǎng)恭的電報(bào),被聘為副研究員。這個(gè)聘任是莊長(zhǎng)恭從雜志上看到他的文章后決定的,對(duì)于一個(gè)素昧平生的青年人來(lái)說(shuō),在當(dāng)時(shí)是很罕見(jiàn)的。由此可見(jiàn),張青蓮在早期的科研工作中已充分顯露出他作為科學(xué)家的素質(zhì)和才華。
1937年7月,張青蓮取道大西洋、北美洲、太平洋輾轉(zhuǎn)回到上海,時(shí)值是日本侵華戰(zhàn)爭(zhēng)初期,化學(xué)所被迫停止工作。張青蓮遂借用位于租界的光華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行多種絡(luò)合物合成的研究。次年應(yīng)光華大學(xué)之聘而為該校教授。他指導(dǎo)兩名四年級(jí)學(xué)生的畢業(yè)論文,一個(gè)做絡(luò)合物合成,一個(gè)為用半微量法測(cè)定25℃下氯化鈉在輕水、重水混合液中的溶解度,兩個(gè)論文都得到很好的結(jié)果。
1939年,昆明西南聯(lián)合大學(xué)的化學(xué)系由于兩位教授先后離校,補(bǔ)聘張青蓮為教授。他取道越南赴昆明就職。當(dāng)時(shí)西南聯(lián)大雖集中了國(guó)內(nèi)眾多知名學(xué)者,但條件卻十分艱苦,科研工作難以開(kāi)展。然而張青蓮和化學(xué)系主任楊石先分配給他的兩名中英庚款研究助理一起,用從國(guó)外帶回的110克重水和一些石英玻璃儀器,完成了兩篇重水性質(zhì)的論文,其一是首次將測(cè)定重水密度時(shí)的溫度提高到50℃,糾正了當(dāng)時(shí)文獻(xiàn)中靠近此溫度之下密度有一大值的假設(shè)。同時(shí)還完成了有關(guān)重水動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的論文兩篇。在采用乙醇鋁水解法制取純凈的重乙醇時(shí),因昆明海拔高而要測(cè)定其正常沸點(diǎn),自制了一套恒壓器。但當(dāng)時(shí)純?cè)囈褐挥校焙辽?,要在?biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)讀數(shù)恒定的一剎那間讀取數(shù)據(jù),要求熟練的技巧和有條不紊的操作步驟。他親自完成了這一測(cè)定,首次精確地測(cè)得重乙醇的沸點(diǎn)和密度,此結(jié)果已被收入拜爾斯妲《有機(jī)化學(xué)手冊(cè)》中。
1943年,在戰(zhàn)爭(zhēng)所造成的艱難困苦條件下,西南聯(lián)大化學(xué)系的所有科研工作被迫停止。當(dāng)負(fù)責(zé)中美學(xué)術(shù)交流的吳有訓(xùn)向張青蓮征集論文時(shí),他立即應(yīng)允在三個(gè)月內(nèi)交出一篇論文。他考慮到,25℃時(shí)碘在四氯化碳和水中的分配常數(shù)是教科書(shū)中引用的一項(xiàng)經(jīng)典數(shù)據(jù);若用重水代替輕水,研究此分配常數(shù)的同位素效應(yīng),該是一件有意義的事。于是自裝一套恒溫槽,每?jī)商熳龅鉂舛鹊膶?shí)驗(yàn)。其中一天準(zhǔn)備器材,翌晨自煮一壺開(kāi)水提到實(shí)驗(yàn)室,注入恒溫槽中,使水溫迅速達(dá)到所要求的溫度。恒溫后轉(zhuǎn)動(dòng)封管使達(dá)平衡,然后取出重水相2毫升,有機(jī)相1毫升,用標(biāo)定過(guò)的硫代硫酸鈉溶液測(cè)定兩相中各自的碘濃度,得到輕水重水中分配常數(shù)的變異為85:103的結(jié)果,如期完成了他自已的許諾。
張青蓮在西南聯(lián)大工作期間,還指導(dǎo)光華大學(xué)一名助教,首次測(cè)定了重水摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù);指導(dǎo)中央大學(xué)一名助教完成絡(luò)合物合成一文。他綜合了國(guó)內(nèi)外所發(fā)表的重水論文撰寫(xiě)成《重水之研究》論文集一書(shū),該書(shū)于1943年獲得國(guó)民政府教育部學(xué)術(shù)二等獎(jiǎng)。同時(shí)得此等級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)大教授,還有王竹溪、聞一多等4人。
1946年清華大學(xué)遷回北平復(fù)校,校內(nèi)化學(xué)館已被日本侵略軍洗劫一空。張青蓮在此情況下,仍然堅(jiān)持科研工作。他和助教首次將重水密度的測(cè)量溫程提高到95℃,并外延至100℃,所得到精密數(shù)據(jù)的論文,原按通訊稿投寄英國(guó)自然雜志,但編輯部卻把它轉(zhuǎn)入正文欄,表明這一工作的重要性。
1949年中華人民共和國(guó)成立以后,張青蓮的教學(xué)、科研活動(dòng)得到了重視和支持,成果累累。
大學(xué)畢業(yè)后,張青蓮曾在常熟孝友中學(xué)任教一年。1931年考取清華大學(xué)研究生院。當(dāng)時(shí),他看到我國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)人才缺乏,遂選擇了無(wú)機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè),在高崇熙教授指導(dǎo)下完成了研究稀有元素領(lǐng)域的論文三篇,分別為無(wú)機(jī)合成、分析鑒定和物化測(cè)量三個(gè)方面。后以?xún)?yōu)異成績(jī)獲得庚款公費(fèi)出國(guó)留學(xué)。鑒于美國(guó)早期的化學(xué)家中不少曾留學(xué)于德國(guó),所以他決定到德國(guó)深造。1934年秋進(jìn)入柏林大學(xué)物理化學(xué)系。由于他在國(guó)內(nèi)大學(xué)已經(jīng)讀過(guò)13個(gè)學(xué)期的課程,按德國(guó)的規(guī)定只需注冊(cè)學(xué)習(xí)3個(gè)學(xué)期。他師從無(wú)機(jī)化學(xué)家李森菲爾特(E.H.Riesenfeld)。當(dāng)時(shí)美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者尤萊(H.C.Urey)因發(fā)現(xiàn)重氫并制得重水,引起國(guó)際化學(xué)界很大震動(dòng)。李森菲爾特根據(jù)張青蓮已有的科研基礎(chǔ),建議他以重水的研究作為博士論文的題目。他在購(gòu)得挪威生產(chǎn)的第一批重水商品后,立即開(kāi)始了重水臨界溫度的測(cè)定研究。當(dāng)時(shí)用的是微量法,石英玻璃毛細(xì)管內(nèi)徑0.3毫米,恒溫器溫度要達(dá)645K,管內(nèi)壓力達(dá)20兆帕以上。封管時(shí)常會(huì)炸裂,實(shí)驗(yàn)難度較大。他在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,夜以繼日的奮力工作,于短期內(nèi)完成了重水的臨界溫度的測(cè)定。但重水的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)都高于輕水,而所測(cè)得的重水臨界溫度卻比輕水低2.7℃,這似乎是一種反?,F(xiàn)象。這個(gè)結(jié)果于1935年春發(fā)表在德國(guó)物理化學(xué)雜志上,4年后為德國(guó)另一學(xué)者用精密的常量法所驗(yàn)證。
張青蓮所完成的輕水、重水全溫程的兩相密度狀態(tài)圖發(fā)表后,被蘇聯(lián)布洛茨基《同位素化學(xué)》(1957)一書(shū)所引用。他曾精心設(shè)計(jì)了一個(gè)通過(guò)比較輕水、重水蒸氣壓差的實(shí)驗(yàn),觀察到蒸氣壓差有一個(gè)位于498K的轉(zhuǎn)折點(diǎn),并揭示了這反?,F(xiàn)象的本質(zhì)。這篇論文與美國(guó)實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立進(jìn)行的類(lèi)似研究工作同時(shí)發(fā)表,得到了相互驗(yàn)證。
要測(cè)量半重水和重氧水的蒸氣壓,須先建立同時(shí)分析這兩種取代水的方法。他采用硫化氫使氘正?;?,并用測(cè)量密度微差的浮沉子法,以測(cè)定正?;昂蟮拿芏戎?。這樣測(cè)得的半重水和重氧水在100℃以下的數(shù)據(jù),和重水蒸氣壓數(shù)據(jù)一起,后來(lái)為用蒸鎦法生產(chǎn)重水時(shí)的重要科學(xué)依據(jù)。
1935年冬,張青蓮收集了柏林和瑞典的雪水樣品,首次測(cè)出其中半重水及重氧水的含量,觀察到均低于普通水中的含量,且雪中的含量差大于雨中的含量差。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)查閱同位素取代水在河湖、海洋、動(dòng)植礦物中的含量數(shù)據(jù),他首次提出了氫氧同位素在地球各界中的分布理論,對(duì)后來(lái)的實(shí)驗(yàn)及理論研究,有著深刻的影響。
張青蓮在兩年的重水研究中,共發(fā)表論文達(dá)10篇,與美國(guó)實(shí)驗(yàn)室同行的工作構(gòu)成了早期重水性質(zhì)研究的經(jīng)典文獻(xiàn)。在發(fā)表文章時(shí),李森菲爾特與張青蓮都表現(xiàn)出謙讓作風(fēng),爭(zhēng)著把對(duì)方的姓名放在自已的前面,體現(xiàn)了師生間在學(xué)術(shù)上的互相尊重。
1936年,李森菲爾特受到納粹迫害,教職被撤銷(xiāo),但張青蓮仍堅(jiān)持跟他從事研究工作。那年6月,張青蓮考得博士學(xué)位。李森菲爾特被迫離開(kāi)德國(guó)到瑞典皇家科學(xué)院物理化學(xué)研究所工作,張青蓮隨同去瑞典作訪問(wèn)學(xué)者,又共同工作了一年。他用氣體混合物作為同位素混合氣體的模擬物,通過(guò)膜壁進(jìn)行擴(kuò)散分離的研究。
在留學(xué)西歐的三年中,張青蓮在做研究工作的同時(shí),還從許多權(quán)威科學(xué)家,如化學(xué)動(dòng)力學(xué)創(chuàng)始人博登斯坦(M.Bodesntein)、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者哈恩(O.Hahn)等的講學(xué)中得到不少教益。他在柏林聆聽(tīng)了來(lái)訪的第一流科學(xué)家包括諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者的學(xué)術(shù)報(bào)告,并在瑞典聽(tīng)取獲獎(jiǎng)報(bào)告;還參觀了赫爾茲(G.Hertz)、斯維德貝格(T.Svedberg)、西格班(K.M.Siegbahn)三位獲獎(jiǎng)?wù)叩膶?shí)驗(yàn)室以及的劍橋卡文迪什實(shí)驗(yàn)室和巴黎的居里鐳學(xué)研究所。這些學(xué)術(shù)活動(dòng),對(duì)張青蓮獻(xiàn)身于科學(xué)事業(yè)不斷做出成績(jī)而成為的化學(xué)家和教育家,有著重要的影響。
張青蓮在瑞典時(shí)收到中央研究院化學(xué)研究所所長(zhǎng)莊長(zhǎng)恭的電報(bào),被聘為副研究員。這個(gè)聘任是莊長(zhǎng)恭從雜志上看到他的文章后決定的,對(duì)于一個(gè)素昧平生的青年人來(lái)說(shuō),在當(dāng)時(shí)是很罕見(jiàn)的。由此可見(jiàn),張青蓮在早期的科研工作中已充分顯露出他作為科學(xué)家的素質(zhì)和才華。
1937年7月,張青蓮取道大西洋、北美洲、太平洋輾轉(zhuǎn)回到上海,時(shí)值是日本侵華戰(zhàn)爭(zhēng)初期,化學(xué)所被迫停止工作。張青蓮遂借用位于租界的光華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行多種絡(luò)合物合成的研究。次年應(yīng)光華大學(xué)之聘而為該校教授。他指導(dǎo)兩名四年級(jí)學(xué)生的畢業(yè)論文,一個(gè)做絡(luò)合物合成,一個(gè)為用半微量法測(cè)定25℃下氯化鈉在輕水、重水混合液中的溶解度,兩個(gè)論文都得到很好的結(jié)果。
1939年,昆明西南聯(lián)合大學(xué)的化學(xué)系由于兩位教授先后離校,補(bǔ)聘張青蓮為教授。他取道越南赴昆明就職。當(dāng)時(shí)西南聯(lián)大雖集中了國(guó)內(nèi)眾多知名學(xué)者,但條件卻十分艱苦,科研工作難以開(kāi)展。然而張青蓮和化學(xué)系主任楊石先分配給他的兩名中英庚款研究助理一起,用從國(guó)外帶回的110克重水和一些石英玻璃儀器,完成了兩篇重水性質(zhì)的論文,其一是首次將測(cè)定重水密度時(shí)的溫度提高到50℃,糾正了當(dāng)時(shí)文獻(xiàn)中靠近此溫度之下密度有一大值的假設(shè)。同時(shí)還完成了有關(guān)重水動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的論文兩篇。在采用乙醇鋁水解法制取純凈的重乙醇時(shí),因昆明海拔高而要測(cè)定其正常沸點(diǎn),自制了一套恒壓器。但當(dāng)時(shí)純?cè)囈褐挥校焙辽?,要在?biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)讀數(shù)恒定的一剎那間讀取數(shù)據(jù),要求熟練的技巧和有條不紊的操作步驟。他親自完成了這一測(cè)定,首次精確地測(cè)得重乙醇的沸點(diǎn)和密度,此結(jié)果已被收入拜爾斯妲《有機(jī)化學(xué)手冊(cè)》中。
1943年,在戰(zhàn)爭(zhēng)所造成的艱難困苦條件下,西南聯(lián)大化學(xué)系的所有科研工作被迫停止。當(dāng)負(fù)責(zé)中美學(xué)術(shù)交流的吳有訓(xùn)向張青蓮征集論文時(shí),他立即應(yīng)允在三個(gè)月內(nèi)交出一篇論文。他考慮到,25℃時(shí)碘在四氯化碳和水中的分配常數(shù)是教科書(shū)中引用的一項(xiàng)經(jīng)典數(shù)據(jù);若用重水代替輕水,研究此分配常數(shù)的同位素效應(yīng),該是一件有意義的事。于是自裝一套恒溫槽,每?jī)商熳龅鉂舛鹊膶?shí)驗(yàn)。其中一天準(zhǔn)備器材,翌晨自煮一壺開(kāi)水提到實(shí)驗(yàn)室,注入恒溫槽中,使水溫迅速達(dá)到所要求的溫度。恒溫后轉(zhuǎn)動(dòng)封管使達(dá)平衡,然后取出重水相2毫升,有機(jī)相1毫升,用標(biāo)定過(guò)的硫代硫酸鈉溶液測(cè)定兩相中各自的碘濃度,得到輕水重水中分配常數(shù)的變異為85:103的結(jié)果,如期完成了他自已的許諾。
張青蓮在西南聯(lián)大工作期間,還指導(dǎo)光華大學(xué)一名助教,首次測(cè)定了重水摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù);指導(dǎo)中央大學(xué)一名助教完成絡(luò)合物合成一文。他綜合了國(guó)內(nèi)外所發(fā)表的重水論文撰寫(xiě)成《重水之研究》論文集一書(shū),該書(shū)于1943年獲得國(guó)民政府教育部學(xué)術(shù)二等獎(jiǎng)。同時(shí)得此等級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的聯(lián)大教授,還有王竹溪、聞一多等4人。
1946年清華大學(xué)遷回北平復(fù)校,校內(nèi)化學(xué)館已被日本侵略軍洗劫一空。張青蓮在此情況下,仍然堅(jiān)持科研工作。他和助教首次將重水密度的測(cè)量溫程提高到95℃,并外延至100℃,所得到精密數(shù)據(jù)的論文,原按通訊稿投寄英國(guó)自然雜志,但編輯部卻把它轉(zhuǎn)入正文欄,表明這一工作的重要性。
1949年中華人民共和國(guó)成立以后,張青蓮的教學(xué)、科研活動(dòng)得到了重視和支持,成果累累。