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      從海藻液中發(fā)現(xiàn)“紫色精靈”

      2013-07-11 03:07代曉琴
      科學(xué)啟蒙 2013年2期
      關(guān)鍵詞:銅鍋庫特新元素

      代曉琴

      我們平??吹降牡馐且环N紫黑色的晶體,容易升華,且升華后容易凝結(jié),其用途很廣,可制備藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。有趣的是,據(jù)它的發(fā)現(xiàn)者庫特瓦稱,這個“紫色精靈”竟然是從海藻液中找到的。那么,這是怎么回事呢?

      來自海藻液的好奇

      19世紀(jì)初,法國拿破侖發(fā)動了一場規(guī)模巨大的戰(zhàn)爭,戰(zhàn)火燒遍了整個歐洲。這就需要把大量的黑火藥用于戰(zhàn)場。許多化學(xué)家和火藥制造商都研究、制造起黑火藥來。

      制造黑火藥需要大量的硫黃、炭灰和硝石。在當(dāng)時,硫黃和炭灰很容易買到,但硝石卻十分缺乏。正所謂“物以稀為貴”,一時間,硝石的“身價”倍增,許多化學(xué)家都把精力放在研制硝石上。

      這時候,法國巴黎一個名叫庫特瓦的藥劑師對此產(chǎn)生了很大的興趣。由于庫特瓦的父親是一家硝石工廠的廠主,庫特瓦曾經(jīng)在硝石廠做過工,所以他對硝石有一定的了解。

      法國緊靠大海,當(dāng)風(fēng)浪大作的時候,海生植物受到海浪和潮水的沖擊,漂到淺灘上。在退潮的時候,這些海生植物就凸顯在海灘上,顯出一幅美麗壯觀的圖畫。庫特瓦知道海生植物富含硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鈉、碳酸鈉等物質(zhì),而硝酸鉀是制造硝石的主要成分。

      “為什么不直接用海藻來制造硝石呢?”庫特瓦對海藻發(fā)生了很大的興趣,萌生了用海藻液來制取硝石的念頭。每當(dāng)退潮的時候,他就到海灘上采集黑角菜、昆布和其他藻類植物。

      庫特瓦把這些海生植物堆集起來,并把它們燒成灰,然后加水浸漬、過濾、澄清,得到一種海藻溶液。

      為了從這些溶液中提取到制作硝石的成分,庫特瓦用一口特大的銅鍋對溶液進(jìn)行蒸發(fā)。很快,庫特瓦得到了夢寐以求的一袋袋白色透明的硝石。

      首戰(zhàn)告捷,庫特瓦異常興奮,立即又采集了大量的海藻,開始制造更多的硝石。然而,在接下來的制造中,庫特瓦驚奇地發(fā)現(xiàn)用來蒸發(fā)的銅鍋遭到了海藻溶液的嚴(yán)重腐蝕。

      庫特瓦知道硫酸鉀、氯化鈉等物質(zhì)不會腐蝕銅鍋,于是猜想海藻溶液中有新物質(zhì),是新的物質(zhì)跟銅鍋發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。會是什么新物質(zhì)呢?庫特瓦思索著。

      發(fā)現(xiàn)“紫色精靈”

      為了找到合理的解釋,庫特瓦夜以繼日地在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究??墒?,實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想,庫特瓦始終都沒有找到答案。

      這一天,庫特瓦仍專心致志地在實(shí)驗(yàn)室工作。忽然,只聽“嘭”的一聲,一只調(diào)皮的貓把盛著濃硫酸的瓶子碰倒了。濃硫酸正巧倒進(jìn)盛著海藻溶液的盆子里。

      庫特瓦氣急敗壞地拾起裝濃硫酸的瓶子,剛要懲罰這只淘氣的花貓,突然,他看見一縷縷紫色的蒸氣從盆中冉冉升起,非常美麗。庫特瓦從沒有見過如此奇異的紫煙,一下子驚呆了。

      “這是什么呢?”很快,庫特瓦就發(fā)現(xiàn),那些蒸氣在冷的物體上凝結(jié)時,并不變成液體,而是凝成片狀的紫黑色晶體。

      庫特瓦對此充滿好奇,拿這種紫黑色的晶體作進(jìn)一步的研究。他發(fā)現(xiàn)這種新物質(zhì)不被高溫所分解,不容易跟氧和碳反應(yīng),但卻能與氫和磷反應(yīng),還能與金屬直接化合,與氨作用會生成一種爆炸物。

      庫特瓦以前從沒有見過這樣一種物質(zhì),腦子里一片迷惘?;叵肫疬@種物質(zhì)產(chǎn)生時的紫色煙霧,斷定這一定是一種當(dāng)時并沒有被發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)。

      可是,這究竟是什么新物質(zhì)呢?由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡陋,藥物缺乏,庫特瓦還要把主要精力放在硝石的制造上,他無法證實(shí)這種新物質(zhì)就是一種新元素,所以只好請當(dāng)時法國化學(xué)界的元老德索爾姆和克萊芒繼續(xù)這一研究。

      兩年后,德索爾姆和克萊芒正式確認(rèn)庫特瓦的判斷,證明了庫特瓦發(fā)現(xiàn)的紫黑色晶體就是一種新元素,并用希臘文中“紫色”的詞意把這種新元素命名為“碘”。

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