小舍勒非常喜爱大海,更喜爱海边的沙滩。炎热的夏天,午饭后他总是到海岸边游玩,在那里搜集被海浪卷到岸滩的藻类。舍勒把这些藻类植物归成几类:绿色的、褐色的、浅红的……回家后,他把它们切成细碎的小块,分别放在从女管家那里要来的小杯子里,然后注满水或白酒。几天之后,他把浸泡的溶液分别倒在瓶子里,并整齐地摆在架子上。这就是他的“奇妙的药房。”不错,就是这个“奇妙的药房”培养了他对化学和药物学的极大兴趣。这一兴趣也决定了舍勒终身在药房工作。
“药房”,一个多么不起眼的名称。世俗的人们可能会想,在一个药店工作能有什么出息?可就是这小小的“药房”为舍勒提供了众多发现的土壤。
1757年秋,一个机遇让舍勒和药房从此结下了不解之缘。14岁的舍勒随父亲来到哥德堡鲍西的药房。鲍西是舍勒父亲的一个朋友,他具有一定化学素养和制药知识,算的上是经营药房业的行家。在鲍西的店里,既有设备相当完善的实验室,也有藏书相当丰富的图书室。虽说舍勒到这里是当学徒,可他看到这样的环境却十分高兴,决心利用这儿的有利条件,学到更多的知识。
舍勒在哥德堡的生活和在斯特拉尔松城完全不同。他几乎把自己所有的时间都耗在药房里。他细心地观察鲍西先生及其助手们的操作。有时,他还帮他们制药。起初,鲍西让他在研钵里把某种盐研成粉末,切割草药的根或叶子,洗刷肮脏的器皿,他都任劳任怨的干。但是,他知道,要成为行家,还需要大量地阅读和学习。于是,他就抽空读了勒梅里的《化学教程》、孔克尔的《化学实验》等名人的著作,获得了很多化学方面的理论知识和实际知识。他知道了德国人布朗德怎样发现磷,法国人埃洛怎样发现铋,瑞典人勒兰特和克朗斯塔特怎样发现钴和镍。前人的成就大大启发了舍勒,他深知化学史上每一重大发现,对社会生产和人们的生活都有很大的好处,因而他立下雄心壮志,决心从事化学研究,为人类做出自己的贡献。
舍勒读书十分用功,而且记忆力非常好,常常是读过两遍就记得滚瓜烂熟。他的一位朋友曾赞扬舍勒说:“舍勒的天才完全适用于科学……虽然他有极好的记忆力,但似乎只宜于记忆有关化学的知识。”那时,舍勒最喜欢读的一本书,就是孔克尔所著的《实验室指南》。他读了一遍又一遍,详细地钻研书中对种种实验的描述。有一天,他对孔克尔著作中的一段论述发生了怀疑:“盐精(盐酸)和‘黑苦土’放在一起,怎么不能发生化学反应呢?”反复思索,难以入睡。“必须亲自做个实验看看。”他心里想着,脚已经不由自主地移向了实验室。
实验室里,年轻的舍勒伏在一堆闪亮的玻璃器皿中间。大大小小的玻璃瓶和玻璃瓶里装的液体,被昏黄的烛光一照,产生了一种神奇的色彩。冬日的深夜屋里虽不像野外那样冰冷,但也有三分寒意。而舍勒几乎失去了对冷空气的感觉,深深的沉醉在自己的世界里。他拿出标有“盐精”(盐酸)的瓶子,放在一边备用;又从罐子里倒出一些“黑苦土”粉末,放在研钵中使劲研磨。咕噜,咕噜……的声音,使寂静的夜晚平添了一些嘈杂,惊醒了沉睡中的格伦贝格。好奇的格伦贝格信步走下楼。
舍勒正沉迷于自己的实验室中,楼道中传来的脚步声,他竟然没有听见。
门被推开,格伦贝格闪了进来。
“卡尔,你深更半夜在这儿做什么”
“是你呀,格伦贝格,把我吓了一跳!”
“你不要命啦,白天的时间还少吗?”
“我心里总想着这个,睡不着。你看,孔克尔的书上说:‘盐精’和‘黑苦土’不能混合。我在这儿找到两罐东西,外面贴的标签都是‘黑苦土’,可这两罐东西并不一样,一个罐里的物质是灰色的而且有光泽,它不能和‘盐精’混合,而另一个罐里的物质则完全是黑色的。现在我要检验孔克尔。”
“检验孔克尔,一个权威?”
“是的。”舍勒看也不看对方张大了的嘴巴,转身又埋头他的实验了。
舍勒口中所说的两种“黑苦土”其实是指石墨和二氧化锰。那时的化学家还无法将两种“黑苦土”区分开,就笼统地把石墨和二氧化锰都称之为“黑苦土”。
这次实验证实了舍勒对孔克尔的怀疑是正确的。他发现一种“黑苦土”(二氧化锰)能与盐精起作用。而另一种“黑苦土”(石墨)不能与盐精起作用。就这样,年轻的药房学徒舍勒竟然把它们彻底区别开来。
紧张的学习和研究,使这位青年人的身体日渐衰弱。可是,他对药房的业务却日益精通了。他的学识常常使他的师傅鲍西感到惊异。
6年的学徒生活结束了,经过考试,舍勒取得了药剂师的称号,成了鲍西先生的得意助手。
舍勒跟随鲍西的另一位助手基尔斯特略姆在他的药房又工作了两年。后来,他又受聘到斯德哥尔摩的沙伦贝格药房当药剂师。就是在这里,他走进了斯德哥尔摩科学院所属的化学实验室,科学院的图书馆成了他的学习宝地,皇家图书馆更开阔了青年舍勒在科学上的视野,在这里读到的大量的书籍,为他后来的众多科学发现打下了基础。
在沙伦贝格药房里,卡尔获得了优越的条件得以发挥自己的爱好。他常常在完成药剂师的本职工作后,就着手研究各种天然物质。
舍勒首先以“光线对氯化银的分解作用”作为课题,进行了研究工作。这家药房有一扇向阳的窗子,正好透过阳光,舍勒便利用它作为实验的条件。他把硝酸银溶液倒进盐酸中,本来澄清的溶液便生成了白色的沉淀物氯化银。他将氯化银拿到窗前接受阳光照射,氯化银马上变成黑色。这一重大发现奠定了现代摄影术的基础。
在这一实验顺利地取得了成功以后,舍勒这双充满智慧的眼睛时刻也没有停止他的观察,大脑也在不时地思索着。他注意到在从阳光明媚的意大利运来的酒桶内壁上,出现一层厚厚的红色硬壳,这就是人们所说的“酒石”。舍勒让工人刮下这层奇怪的硬壳,并对此认真地研究起来。通过多次实验,他发现酒石和硫酸放在一起加热时,就可溶解,冷却后可以在器皿里形成一种漂亮的透明晶体。这种晶体有一股酸味,能溶于水,其特性与酸类相似。舍勒把它叫做酒石酸。
这两种实验的成功,使舍勒兴奋异常。他认真总结自己的实验成果,并撰写了两篇论文,兴致勃勃地送往斯德哥尔摩科学院,请予发表。然而,科学院的某权威看了论文后,随手扔在了地上,轻蔑地一笑说:“连实验报告的格式都不懂,还想搞科学研究!”于是便以“格式不合格”为由,拒绝发表舍勒的杰出论文。这对舍勒来说,打击很大,但这丝毫也没有动摇他从事科学研究工作的决心。
有一次,舍勒得到一种叫做萤石的透明晶体。这种晶体与硫酸作用时,放出一股令人窒息的气体,这种气体可以使实验用的玻璃器皿表面失去透明度。这种成分不明的气体能够腐蚀玻璃。舍勒又开始细心而认真地研究起这类物质。
在皇家图书馆,舍勒结识了当时著名的化学家图贝恩·贝格曼,他在乌普萨拉工作。于是,舍勒把他请到自己的实验室,把自己的研究成果给他看,两人展开了激烈的讨论。最后两人肯定了这种气体是氢氟酸。贝格曼教授认为舍勒的工作很有意义,看出他不仅有丰富的理论知识,还有一套实践本领。他感觉到,舍勒做出惊人的发现的一天,不久就会到来。于是,这位乌普萨拉大学教授就把舍勒介绍到乌普萨拉的洛克药房当了药剂师。果真,舍勒在此以后做出了许多惊人的发现,包括氧、氯、氟、氨、氯化氢、钼酸和砷酸等元素和化合物。
1770年,舍勒发表了他的第一篇关于酒石酸的论文。1775年,他成为瑞典科学院的院士。1776年他发表了关于水晶、矾石和石灰石的成分问题的文章。同年,他从尿里第一次得到尿酸。1777年他做成了硫化氢,同时观察到,银盐被光照射以后变色。在1778年他制成了升汞,分析了空气里含氧的比例。1780年他证明了牛奶的发酸是因为产生了一种乳酸……
舍勒一生的发现,数不胜数,最重要的,是他发现了氧气。
1773年,乌普萨拉洛克药房的药剂师舍勒做燃烧实验时,从燃烧现象中分解出一种“火气”,这就是现在人们所说的氧气。
舍勒主要是用两种方法制得氧气的:一种是加热硝酸盐、氧化物和碳酸银。这些含氧的化合物加热到一定温度后,便会分解出氧气。第二种是用地产的一种黑锰矿(天然的二氧化锰)加浓硫酸或磷酸,加热制取氧气。
他发现这种“火气”也存在于空气中。从空气中除去了它,剩下的便是一种“废气”(现今称为氮气)。由于当一种物质在这种气体或普通空气中燃烧时,这种气体即氧气便消失了,所以他称这种气体为“火气”。事实上,舍勒此时已制得了氧,并认识到它同空气中的氧是同一物质。然而,1775年底,舍勒根据自己的实验写成了《论空气与火》一书,送交出版商,因为他的名气不大,被压了两年后才出版,直到1777年,这部有价值的著作才和读者见面。虽然他的关于氧的发现的论著发表时,氧已经被普利斯特里发现,所以晚了三年,但是他独立发现和研究的事实,却点燃了拉瓦锡揭开的一场化学革命,从而创立了科学的燃烧理论。
1775年,舍勒来到科平城,担任了波尔药房的经理。在这里,舍勒生活安定、美满,短短几年之内,他又作出了许多贡献。他发现了柠檬酸、苹果酸、五倍子酸、草酸、乳酸,还制得了舍勒绿(亚砷酸铜)、重石酸(钨酸)和甘油。后来舍勒绿成为一种工业上非常重要的绿色颜料。
舍勒研究化学,是为人类造福,而不是为名为利。他把科学发现当作人生最大快乐,他说:“乐,莫过于从科学发现中产生出来。发现之乐,使我心中愉快。”