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钾与钠的发现

来源:不详       更新时间:2013-09-29 09:11:43
 

  由于伏打发明了电池组,从而开辟了电化学这一领域。这一领域刚拓开 便有人大踏步走来。这人就是戴维(1778~1829)。 戴维出生在英国一个沿海小城的一个木匠家庭,小时候便是一个有名的 浪荡子。父母很希望他能成才,好改换门庭,于是送他到学校去读书。然而 小戴维虽头脑十分灵活,却不肯用在书本上,他每天左边口袋装着鱼钩鱼线,右边装着一只禅弓,早晨上学前也经常要跑到海边去打几只鸟,钓几条 鱼,因此经常迟到。有时正在上课,他也悄悄将口袋里的鸟放出来,学生们 便一窝蜂地去捉鸟,老师知道是戴维这个罪魁,所以他一迟到就气得先提住 他的耳杂厉 斥几句,又追问去干了什么坏事,并没收了他口袋里的弹弓、 鱼钩、小鸟等物。这天戴维又迟到了,两个鼓鼓囊囊,疯了似的冲进教室正要向自己的座位上奔去。老师厉 道:“戴维!又到哪里闯祸去了!” 说着上来用一只手扯制着他的耳朵。

  谁知戴维向他鼓了鼓小眼睛,一句话也不答。老师便更提高嗓门吼道:“把 里的东西掏出来!” “就不给你!”戴维说着还故意用手将 护住。 “给我!”当着全体学生,老师丢了面子,因此他一只手掐紧戴维的耳 朵,另一只手便向他口袋里掏去。谁知他的手刚伸进口袋便“啊”的一声尖 叫着抽了出来,连扯着戴维耳朵的那只手也早已松开。随着老师抽出的那只 手,一 色的菜花小蛇落在老师的脚下。教室里一下炸了窝,学生们有的惊叫,有的哄笑。而戴维却不说也不笑,一本正经地拾起小蛇,装进口袋里,又慢慢的坐在自己的座位上,就像刚才什么事情也没有发生一样。他越是这 样一本正经,学生们就越是笑得前仰后合,而老师更是气得脸红脖子粗一句 话说不出来,最后挟起讲义,摔门而去。 老师离开教室后便径直向戴维家走去。戴维的父亲 干活,老师气呼 呼地推门而入,如此这般地学说一遍,把老木匠气得两手发抖、五脏乱颤。

  戴维放学回来了,一进门就劈头挨了一巴掌,母亲闻声过来拖住父亲,一边 心疼地喊:“你下手 重,真要打死孩子吗!” “这样的孽子不要也可以!” 一个要打,一个要拉,两位老人也扯缠在一起,累得上气不接下气。 “你呀……”老木匠气得一屁股跌坐在椅子上,“我这辈子算是对你没 有指望了。” 发生这件事后不久,戴维的父亲便一病不起,过了一阵子便作古而去。 戴维的母亲拖着五个孩子,日子实在无法维持下去,只得将他送到一家药店 里当学徒,也好省一张吃饭的嘴。就这样戴维每天给人抹桌子扫地、端脸盆 倒尿壶,到了月底别人都领了工资,他却分文没有。他伸手问老板去要,老 板当众将他那只小手狠狠地打了一巴掌说:“让你抓药不识药方,让你送药 认不得门牌,你这双没用的手怎好意思伸出来要钱!”店里的师徒也哄堂大 笑,戴维满面羞愧转身就向自己房里奔去,一进门就扑在床上,眼泪刷刷地 流了下来。他从前可没受过这种羞辱,可是现在不能跟学校和家里相比。

  现在是吃人家的,喝人家的,再说如果跑回家去吧,不也是让母亲为难吗?戴维在学校时功课学得不怎么好,却爱写几句歪诗,他一翻身揪起自己的衬 撕下一块来,随即又咬破中指在上面写了几句话,便冲出门去。外面店员们 哄哄地向老板敬酒,不提防有人啪地一声将一块白布放在桌子中央,只 见上面写着:“莫笑我无知,还有男儿气,现在从头学,三年见高低。”大 伙再一细看,竟然是鲜血写成的,大家非常吃惊,只见戴维挺身站在桌旁, 眼里含着泪水,脸面绷紧,显出十二分的倔强来。他们这才明白,这少年刚 才自尊心受到伤害,忙好言相劝拉他入席。然而戴维却说:“等到我有资格 时再来入席。”返身便走。 就这样戴维开始发愤读书了,他给自己制订了自学计划,光语言一项就 有7种。

  他还利用药房的条件开始研究化学。果然不到 3 年,药铺里的伙计 谁也不敢小看戴维了。我们常说的才学、才学,世上有许多人是苦学的,然而缺才;但也有很多人非常有才,却就是不肯用在学问上,所以成为歪才、 废才。而戴维本是有才之人,一朝浪子回头,把才能用在治学上,其能量是不可估的。当时,恰好贝多斯教授在布里斯托尔成立了一个气体疗养院,专 用新发现的气体为人治病,而戴维也被邀请去 工作。在这里戴维发现了 一种“笑气”(一氧化二氮),人一吸入这种气体便会不自觉地兴奋发笑, 因此更是名 振,第二年升为教授。第三年,他还不满 25 岁便又当选为皇 家学会的会员。 戴维本是一个钓鱼打鸟的顽童,浪子回头,发奋读书,十年工夫便取得 了如此成就是难得的。

  他更知时间的可贵,条件难得,因此也就更加刻苦研 究新的课题。在许多研究题目中他对伏打电池的电解作用非常感兴 他想 用电 将水分成氢、氧,那么其他物质也一定能分解出什么新元素来。当 时化学实验最常用的物质就是苛性碱,不妨拿它试一试。戴维现在搞起科研 来也还保留着少年时胆大豪爽的作风,他刚有这个想法便立即和他的助手、 堂兄埃德蒙得把皇家学院里所有的电池都统统集中起来, 其中包括 24 个大电 池,光是 、铜制的 电极板就有 35 厘米宽;还有 100 个中等电池,其 电极板都有 18 厘米宽;另外还有 150 个小电池。这真是一支电池的大军,戴维决心要让那苛性碱在他的手下分出个清清楚楚。 这天戴维和他的堂兄起了个大早,开始了这场计划已久的试验。他们先将一块白色的苛性碱溶解成水溶液,然后再将那庞大电池组的两根导线插入 溶液中,这时溶液立即沸腾发热。两条导线附近马上出现了气泡,冲出水面。

  开始他们还为这热闹的场面而高兴,但一会儿就发现上当了,发出的气泡是 氢气和氧气,刚才被分 只不过是水,而苛性碱却还是原封不动!这苛性碱真的就是一种元素而不能再分了吗?戴维的倔劲又上来了,他不信邪。水 溶解不成,改用火攻。接着他将一块苛性碱放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化,然后便立即用一根导线接在白金勺上,再将另一根导线插入熔化物中, 果然电流通过了,在导线与苛性碱接触的地方出现了小小的火焰,颜色是淡紫色,并且是从未见过的美丽颜色。戴维大叫:“埃德蒙得,快看,它 出来了!” “它在哪里?”“就是这火,这淡紫色的火焰。”埃德蒙得也兴奋极了,他把鼻子凑近 白金勺,仔细看着说:“但我们总不能把这火苗储存在瓶子里啊!” ,怎么收集这种物质呢?戴维又犯了愁,看来这是因为熔融物的温度太高,这东西又易燃,一分解出来就着火了。水溶不行,火熔也不是个好办法。

  1807 年 11 月 19 日,是英国皇家学会一年一度举行贝开尔报告会的日子,戴维满怀希望这次能拿一样新发现的元素去轰动一番。但是时间只剩个 星期了,这奇性碱却软硬不吃,水火不成,他设计了很多种方案都不奏效。 这些日子戴维就像只拧紧发 钟,一刻也不停地摆动,他一会儿冲到楼上 摆弄一下电池,一会儿冲到实验桌上,墨水飞溅地在记录簿上随便涂几行字。 他到底不是书香门第出身,身上还留有那海边小镇上的野风与儿时的顽皮习 气。实验再紧张也忘不了享乐,就像当年上学不误打鸟一样。每晚只要有舞 会宴席,每场必到,只是忙得顾不上换 ,从实验室里出来,在外面冉套 一件干净外 去赴宴,回来后也不脱 头就睡,第二天晚上去舞会时再 套上一件。过几天猛然醒悟再一起脱掉。因此人们常说戴维教授常常胖几天, 瘦几天,很叫人无法捉摸。他情绪极易冲动,冷静的时候不多,头脑极聪明, 但又缺乏耐心,怕寂寞孤单,也爱慕虚 最顽强,又非常自信。对他这种 风风火火的工作作风,助手们早已熟悉,而大家却极信任他的才气,因此总 是每呼必应,实验室上下团结一致,倒也配合得非常默契。 戴维眼看报告会的日期就到,电 性碱还是水火攻不进。他焦虑地苦 思苦干了十几天,比较了十几个方案。这天他忽然想出一个办法:何不把苛 性碱稍稍打湿,令其刚好能导电却又不含剩余水份呢?这个点子一冒出来, 他高兴地一拍大腿高喊一声: “成了!”倒把埃德蒙得吓了一跳,忙问: “什 么成了。”“不要多问,赶快拿碱块来。” 一个碱块儿放在一只大盘里端了上来。要让这东西轻轻打湿并不必动手 加水。只须将它在空气中稍放片刻,它就会自动吸潮,表面成了湿糊糊的一 层。这时戴维和他的一群助手围着这块白碱,下面垫上一块通电的白金片, 等表面刚刚发暗变湿,就一声令下:“插上去!”不等话音落地,另一根导 线便“咝”地一声穿入碱块。然后啪的一声,像炸了一个小爆竹一样, 线附近的苛性碱便开始熔融,并且熔得越来越快。你想那小小碱块哪能经得 起这数百个电池的电流的通过,一会便渗出滴滴眼泪,亮晶晶像水银珠,一 滴一滴往下淌。有的刚一流出就啪的一声裂开,爆发出一阵美丽的 色火 焰,随即便消失得无影无踪,而有的“珠子”侥幸保存下来,却又很快失去 了光泽,表面蒙上了一层白膜。 戴维看到这里突然离开了实验台,就地转了一个漂亮的舞步,如醉如狂 地大跳起来,他边跳边拍着巴掌,嘴里念道:“真好,好极了!戴维,你胜 利了,戴维,你真行啊。”他这样疯疯颠颠地在实验室里转了几个圈子,带 倒了三角架,打落了烧杯、试 ,大约有五六分钟他才勉强使自己镇静下 来,忙喊道:“拔掉,拔掉导线,埃德蒙得,不必要了,我们找到了,成功 了!” 戴维确实成功了,他电来的晶晶的珠子就是金属钾,接着他又 用同样的方法电解出了金属钠。 作报告的日期到了。这些天来戴维已经疲劳到了极点,而且身上还时冷 时热。但他怀着极兴奋的心情支撑着走上了讲台。讲演前,皇家学院的报告 厅里早已水泄不通。那些上流社会的爵 贵妇们其实根本不懂什么是科学, 然而化学表演,就像魔术一般能满足他们的好奇心。这天,戴维不负众望, 将自己这些日子辛苦制得的一小块金属钾泡在一个煤油瓶里,向人们介绍说:“这是三天前世界上刚发现的新元素。我给它起名叫锅灰素(英国人叫 苛性钾是锅灰)。它是金属,然而性格却真怪,既柔软又暴烈,身体还特别 轻,入水不沉,见火就着。” 戴维说着就用小刀伸进煤油瓶里轻轻一划就割下一块钾来,然后把它挑 出来放进一个盛满水的玻璃盆里。这时钾块立即带着咝咝的呼啸 水面上 像着了魔似的乱窜,接着一声爆响,发出一团淡紫色的火焰,接着声音越来 越小,体积越来越小,慢慢消失在水里,无影无踪…… 世上哪有这样的金属?台下的人简直看呆了,大家都凝神屏息看着这种 奇特的新元素突然出现又突然消失。也许那玻璃盆里一会儿还会出现什么新 东西,他们看到戴维伏首在桌上也不说话,头都抵住盆沿了,全场一片肃静。 然而等了一会儿,盆里什么也没有,主讲人也不说话。突然有谁喊了一句: “戴维先生怎么了?” 这下提醒了人们,前排几个人立即跳上台去,将戴维扶起。一碰他的双 手,早冷得像冰一般,人们狂呼着:“快送医院!快送戴维去医院!” 送到医院以后,经过尽力抢救,才保住了生命,然而已元气大伤。因而 没过几年,他就因身体欠佳被迫离开了皇家研究院。

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