登陆注册
45079500000013

第13章 百年怀胎才降生的凶神

每一个化学家都有一个习惯,这就是当他拿到一种从来没有见到过的新物质时,总要问这一物质里含有什么成分?是用什么原料,经过怎样的手段制造出来的?它有什么特性?可以用来做什么?等等。要一下子回答这一串的问题,可不是一件简单的,也不是三言两语就能说清楚的事情。解答化学之谜,要有许多人,经久不断地去做很多实际而又艰难的工作,甚至要为此而丧失宝贵的生命!科学家伟大之处,就是因为他们都有这种锲而不舍的精神。

最有代表性的就是氟元素从被发现到制出氟气单质的过程。可以说它是经过百年怀胎,带着一身煞气才出世的凶神。

化学上有氟、氯、溴、碘四种元素,氯被发现最早,时在1774年,当时就制出了氯气,1786年发现了氟的化合物,直到1886年才制出氟,中间经过了一个世纪还多,这并不能完全责备氟的脾气怪,而是长时间所用手段的能力达不到。发现溴、碘和同时制出单质的时间,分别是1824年和1811年。

氟、氯、溴、碘好像是同一对父母所生的四兄弟,有着相同的血统,在性格上既有相同的继承,又有各自的不同。

人们把它们按氟、氯、溴、碘的顺序排行,而不是按出生的年龄来分伯、仲、叔、季,这是为什么呢?这是化学家比算命先生更讲究实际的地方。

氟、氯、溴、碘的原子,都有跟金属原子结合的能力,且能力各有大小,但肚量是一样的,如它们结合钠原子,都只能接纳一个,结合时氟原子是如狼似虎,而碘原子却是温文尔雅,氯、溴则介乎其间。这种性格上的差别是由它们天生的体质所决定的。这些就是化学家给它们排行的依据,并把它们立为元素体系中的一个很主要的家族。

现在还让我们来介绍氟,因为就是它给化学家吃了很大的苦头,经过几代人的努力,才把它接生到这个世上的。

在发现氯气前,人们就发明了盐酸。这是食盐加浓硫时产生一种气体,把这种气体用水吸收,成了一种有酸性的液体,就称这液体叫盐酸。第一次的氯气是用盐酸加软锰矿粉制出来的。

1768年有人发现把萤石加浓硫酸,也会产生制盐酸的气体那样的气体,它溶到水中,也会得到酸性的液体,但是这种酸性液体和其他任何物质,包括软锰矿粉一起反应,无论如何也得不到成分更简单的物质,企图用它能制出象氯气那样的一种新气体的希望,总是以失败而落空。但是越是实验失败,他们却越是坚信,在这种酸性液体和萤石中,一定含有一种历来未被人知的新元素,并在它尚未出世前,起了名字(Fluorum,含有活泼流动的意思),规定了符号(F),找好了住地(元素周期表上第二周期第ⅦA族)。

在1768年以后的漫长岁月里,科学家们煞费苦心,不屈不挠地辛勤劳动,抱着一个目的——制出氟气。他们实验操作时,一刻也离不开氢氟酸(跟盐酸同为姊妹酸),氢氟酸及其气体氟化氢,跟盐酸(氢氯酸)及其气体氯化氢不同,前者是有剧毒性的,很多人因此中毒,甚至献出了生命!

氟为什么要这样,总让人见不到它的真面目呢?氟的化学性质太活泼了,它在化合物中跟别的元素结合的能力特别强,没有一种物质能够把它从化合物里的位置上挤出去。用化学反应的方法,在当时的情况下,是不可能制出氟气单质来的,做来做去不过是氟从这一化合物中转移到另一种化合物中去了而已。

化学家们是不是就此而绝望了呢?真是行到山前疑无路,竟然柳绿花红又一村。科学家发现了电的威力,它不仅可以照明、开动机器,而且可以使难以分解的化合物发生分解反应,这一作用叫做电解。

化学家用电解的方法,发现了多种新元素并制出了它们的单质。当然电解氟的化合物,必然也可以制出氟气。由于氟的化学性质太活泼,在常温下它就能跟很多物质反应,只要它在电极上一产生,就和电极以及电解容器的材料发生反应,怎样也得不到一点可见的氟气泡,当然在这一过程中又会有人中毒。法国人莫瓦桑有着超人的毅力,曾因为中毒,身体受到严重损伤而四次中断实验,最后到了1886年,终于在他的实验室里制出了气体的氟。

莫瓦桑用了金属铂制的电解容器,以铂铱合金为电极,他认为这些金属的化学性质极不活泼,绝大多数的化学药品都不能腐蚀它,也很有可能不会被氟气腐蚀。他在这一电解的容器中,放入氢氟化钾和无水液体氟化氢的混合物,充分用冷却剂冷却到零下二十几度,通上电流,让容器里的物质发生分解反应。莫瓦桑又聪明地想到,如果用玻璃导管和玻璃瓶来导出和收集氟气是行不通的,他知道氢氟酸能腐蚀玻璃,这是其他酸所没有的特性,再根据氯气的性质,推断氟气必会跟硅单质发生剧烈的反应。莫瓦桑采用以硅单质来检验氟气存在的方法,果然,当他打开电解容器上用萤石做成的帽盖,伸入一根硅条时,在阳极的上面,硅条突然着火燃烧起来。这说明阳极这一边,产生了大家等待已久的氟气。

现在化学上已有了更好的装置来生产氟气,防护的设备也更加完善。但是,人们总忘不了莫瓦桑,还有莫瓦桑以前的许多科学家,为制氟气所做的贡献和作出的牺牲。

同类推荐
  • 交通工具全知道

    交通工具全知道

    本书主要从陆上交通工具、水上交通工具、空中交通工具和交通设施四个方面详尽地介绍了有史以来的种种交通工具。
  • 青少年应该知道的泥塑(阅读中华国粹)

    青少年应该知道的泥塑(阅读中华国粹)

    中华民族在漫长的发展历程中,依靠勤劳的素质和智慧的力量,创造了灿烂的文化,从文学到艺术,从技艺到科学,创造出数不尽的文明成果。国粹具有鲜明的民族特色,显示出中华民族独特的艺术渊源以及技艺发展轨迹,这些都是民族智慧的结晶。
  • 中华民族传统美德故事文库——崇尚科学(三)

    中华民族传统美德故事文库——崇尚科学(三)

    本丛书筛选内容主要遵循以下原则要求:(1)坚持批判继承思想,取其精华、去其糟粕。既不全盘肯定,也不全盘否定。坚持抽象继承、演绎发展、立足当代、为我所用。(2)坚持系统整体的原则。注意各历史时期分布;注意各民族的进步人物;注意各层面人物;注意人物各侧面。做到:竖看历史五千年,纵向成条线;横看美德重实践,横向不漏面。(3)坚持古为今用,为我所用原则。在发掘美德资源时,特别挖掘古代人物故事、言论,注重寻找挖掘各阶层、各民族的传统公德、通德、同德;注重人民性、民主性、进步性、发展性、普遍性、抽象性,不求全古代,不求全个体。
  • 世界哲理小小说精选

    世界哲理小小说精选

    本书从浩瀚如烟的世界小小说中,精选了国外作者的一些最经典,最引人入胜的有关哲理方面的小小说,向广大青少年读者展示了一座琳琅满目、美不胜收的小小说宝库。
  • 青鸟(小学生爱读本)

    青鸟(小学生爱读本)

    故事发生在远古时候,砍柴人的儿女——蒂蒂尔和米蒂尔,在圣诞节前做了一个梦:来了一位名叫贝丽吕娜的仙女,委托他俩去寻找一只青鸟给她的小女儿,因为她病得很厉害,只有这只神鸟才能使她痊愈,使她幸福。于是他们在猫、狗和各种东西(糖、面包、水、火)的精灵陪伴下去寻找这只青鸟。历尽了千辛万苦,但青鸟总是得而复失,最终还是未能找到。他们只好回家,早晨醒来,发现自己家的鸽子变青了,成为一只“青鸟”。当然,那个小女孩的病也好了,自然也就获得了幸福。那么,究竟什么是幸福,怎样找到并拥有幸福呢?
热门推荐
  • 俱舍论记

    俱舍论记

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 月影成双人

    月影成双人

    (已完结,现在在修文阶段)江沉月是谁,从前的天纵奇才,如今的仙门废柴。某天,在家人的联合诓骗之下,上了仙山。从上山这一天开始,她原本安逸的生活就结束了。听学、修炼、罚跪、偷鸡、遇险、拜师,这看起来顺其自然的一切,却是十几年前早就布好的局。而他,应无涣的出现,则是这破局的关键。从此她的人生轨迹有了变数,层层迷雾逐渐被拨开。“我生在光明之下,便以为这世间皆是光明,到头来却发现这世上哪有绝对的黑与白。”“你,是我这一生第一个想要用命去宠的人。”“这眉心的一寸伤疤,怕是此生与她最后的一点羁绊。”“此生只做与你比肩之人”男强女强身心干净1V1
  • 游戏之梦想之门

    游戏之梦想之门

    门,一个很普通的东西。突然出现的门,究竟会带来什么?
  • 无尽噩梦:挑战生存

    无尽噩梦:挑战生存

    夜半醒来,外面突然响起了步伐声。我静下呼吸。门突然开了,被风吹开,冰冷的寒风让我全身发抖。一个模糊的影子在森白的月光下,缓缓映衬进昏暗的屋子里。“欢迎来到黑色的噩梦世界,生命的尽头已为你敞开。”阴恻恻的声音刚落下,一张腐烂的面孔渐渐浮现在我面前……狰狞、血腥、森寒还有……恐怖。我的噩梦,从此开始了。
  • 农村科学种植常识——香蕉种植新技术

    农村科学种植常识——香蕉种植新技术

    种植即植物栽培,包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的栽培,有粮食作物、经济作物、蔬菜作物、绿肥作物、饲料作物、牧草等。科学,原指分科而学的意思,指将各种知识通过细化分类(如数学、物理、化学等等)研究,形成逐渐完整的知识体系。是关于发现发明创造实践的学问,是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律的知识体系的总称。
  • 别说不再见

    别说不再见

    你遇见的你想念的你爱的,敌不过对你好的。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 超少年密码之秘境解谜

    超少年密码之秘境解谜

    作者恒等定律的第一部小说作品,继超少年第一部后,讲述的是夏常安等人归来,一起解开深度意识里的次元空间之谜。身临其境与不同的解密码科幻风,一直不断在进步与反思。首次尝试科幻领域,不喜勿喷,只求建议和支持。一起来揭开一个不一样的科幻世界之谜吧。
  • 图说中国通史-明卷

    图说中国通史-明卷

    明朝的建立是通过武力的征伐实现的,这一点,与中国历史上的大多数王朝并没有什么不同。不过,明朝还是有些特别的地方。那就是它的开国皇帝明太祖出身的贫贱,为中国历史上仅见;另外,由农民起义军首领建立的王朝,除西汉外,明朝是第二个。