趣味化学(中国科普图书大奖图书典藏书系)
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第3章 化学趣史(1)

一、混沌之中的化学

先说三个有趣的故事

有趣的故事,人人爱听。

在这本书开头,先给你讲三个有趣的故事。

第一个故事,发生在1994年,美国某地。

那天,大学里的一座大楼失火了。“呜,呜”消防车闻讯赶来。

一件奇怪的事件发生了:消防队想就近从旁边的一座大楼里接取自来水。可是,大楼门口警卫森严,不许消防队员进去。

“火烧眉毛了,还不让我们进去?”消防员着急地问。

“不行。没有国防部的证明,谁都不许进!”警卫板着铁青的面孔说道。

烈火熊熊,消防队员心急如焚。他们围着警卫,大声地质问:“等国防部的证明送到,大楼早烧光啦!”

警卫总算作了点让步:“这样,你们向本地的×局请示,打个证明。”

没办法,消防队员只好开着消防车去×局,开来了证明。

消防队员把证明朝警卫手中一塞,便急急忙忙往大楼里奔去。

这时,警卫追上来,拦住了他们,很严肃地说道:“先生们,你们虽然有了证明,但是按照规定,每个进楼的人要在登记薄上签名。先生们,请你们去签名!”

消防队员们哭笑不得,只好退回去签名。

虽然这几位警卫那样忠于职守,但却暴露了大楼的秘密。人们纷纷猜疑:那座大楼如此警卫森严,里面是干什么的呢?

要知道,美国国防部为了保守那座大楼的秘密,煞费苦心:有一次,保卫人员仔细检查了大楼内的图书室,发觉许多化学书籍看上去还算新,但是每本书有关元素铀的章节,都被翻得卷起书角或者弄脏了。保卫人员认为,这些书也可能会导致暴露大楼的秘密,决定全部销毁,而又买了一批崭新的化学书籍。他们如此精心保守秘密,却被邻近大楼失火一事而无意中暴露了。

于是,德国间谍开始注意这座大楼……

不言而喻,那座大楼里的科学家,正在极秘密地研究着化学元素铀。

为什么研究铀要那样严格保密?

1945年8月5日,原子弹的爆炸声震动了世界。原子弹里的“主角”,便是铀。正因为这样,那座大楼既成为美国国防部重点保密的部门,也成为德国间谍机构瞩目的地方。

第二个故事,发生在1781年,英国。

那时候,英国有位著名的化学家,叫做普利斯特列。他呀,很喜欢给朋友表演化学魔术。你瞧,当朋友们来到他的实验室里参观时,他便拿出了个空瓶子,给大家看清楚。可是,当他把瓶口移近蜡烛的火焰时,忽然发出“啪”的一声巨响。

朋友们吓了一跳,有的甚至吓得钻到桌子下面。

笑罢,他把秘密告诉朋友们:原来,瓶子里事先灌进氢气。氢气和空气中的氧气混合以后,点火,会燃烧起来,发出巨响。

他不知将这个“节目”表演了多少遍,使它成了一出“拿手好戏”。

有一次,他表演“拿手好戏”,在收拾瓶子时,注意到瓶壁上有水珠。

奇怪,变“魔术”时的瓶子是干干净净的,那瓶壁上的水珠是从哪儿冒出来的呢?

普利斯特列仔细揩干瓶子,重做实验。咦,瓶壁上依旧有水珠。

经过反复实验,他终于发现:氢气燃烧后,变成了水,凝聚在瓶壁上!

在普利斯特列之前,尽管人们天天喝水、用水,可是并不知道水是什么。自古以来,人们甚至把水当作“元素”。1770年,法国著名化学家拉瓦锡曾试图揭开水的秘密。他把水封闭在容器中加热了100天,水依旧是水,称一下,重量跟100天以前一样。他,弄不清楚水究竟是什么。至于普利斯特列呢?虽然他揭开了水的秘密,然而,他是在变了好多好次“魔术”之后,才注意到瓶壁上的水珠……

第三个故事,发生在1890年,德国。

一天,雇马车的人突然增多。马车夫问雇主:“上哪儿去?”答复令人莫名其妙:“随便!”

“随便?”从来没有一个地名,叫做“随便”的!

马车夫好不容易领会了雇主的意思。马车漫无目的地街上转悠。

雇主似乎无心观赏街景,闭起了双眼,进入了梦乡……

那些雇主难道有钱无处花,雇了马车睡觉?

哦,后来,人们才明白,原来是这么回事——

在庆祝德国化学会成立25周年的大会上,著名德国化学家凯库勒,讲述了自己怎样解决了有机化学上的一大难题:

“那时候,我正住在伦敦,日夜思索着苯的分子结构该是什么样子的。我徒劳地工作了几个月,毫无所获。一天,我坐在马车回家。由于过度的劳累,我在摇摇晃晃的马车上很快就睡着了。我做了一个梦,梦见我几个月来设想过的处种苯的分子结构式,在我的眼前跳舞。忽然,其中有一个分子结构式变成了一条蛇,这蛇首尾相衔,变成一个环。正在这时,我听见马一夫大声地喊道:‘先生,克来宾路到了!’我这才从梦乡中惊醒。当天晚上,我在这个梦的启发下,终于画出了首尾相接的环式分子结构,解决了有机化学上的这一难题。”

坐在台下的一些听众听了,以为凯库勒的成功,全是因为在马车上做了一个梦。于是,他们便雇了马车,在街上漫游,也想做个梦,轻而易举地摘下科学之果。

虽然有的人在马车上睡着了,也做起梦来,可是谁也没有从梦中得到什么。

他们不懂得,凯库勒之民以能够成功,是因为他把全部心思用到科学研究上,这样,甚至连他做梦时,也不忘科学研究。凯库勒的成功,与其说是来自马车上的梦,倒不如说是来自那数不清的不眠之夜!三个故事讲完了。

三个故事,三个意思:

第一个故事,从一个很小的侧面,说明化学何等重要;

第二个故事,说明研究化学一定要非常细心;

第三个故事,说明每一项化学成果都来之不易。

这三个故事合起来,说明一个意思——化学是一门很有趣的科学,化学的发展史上有许多有趣的故事。

这本《化学趣史》,向你讲述一个个有趣的故事,使你了解化学是一门什么样的科学,它是怎样发展起来的。

如果你读了这本有趣的书,对化学发生了兴趣,愿意学习化学,研究化学,那么,编者和人者就感到莫大的欣慰了。

以上的话,算是这本书的开场白。

黄金梦

1954年秋天,德国。

街头,挤满了看热闹的人,众目睽睽,盯着一个从街上缓缓走过的穿着金色外衣的人。此人双手被反绑着,低着头。一群士兵押着他,走向广场。

广场上矗立着绞刑架。那穿金色外衣的人一见到绞刑架,双腿直哆嗦,再也走不动了。士兵们把他拉上了绞刑架。

照例,在执行绞刑之前,一位军官当众宣读了犯人的罪状:

“大公爵谕,立即用绞刑处死大骗子奥斯卡·伦菲尔德。该犯自称发现了制造黄金的伟大秘密,向我骗取大量金钱进行实验,炼得类似黄金的小块金属。经检验,该犯制得所谓黄金全是假的。经将伦菲尔德逮捕并用火刑审问,该犯对诈骗行为供认不讳,为此判处该犯绞刑!”

当刽子手一脚踢开犯人脚下的木桶时,犯人便悬挂在空中了,得到了应有的惩罚。

黄金,以灿烂夺目的光芒,很早就引起人们的注意。黄金那么漂亮,不锈不烂,人们喜欢它,而黄金在大自然中又那么稀少,“物以稀为贵”,于是黄金便成了非常宝贵的东西,成了货币,成了财富的象征。

英国著名作家莎士比亚在《雅典的泰门》中,用这样生动的语言,勾画出黄金在人们心目中的形象:

“金子!黄黄的、发光的、宝贵的金子!……只这一点点儿,就可以使黑的变成白的,丑的变成美的,错的变成对的,卑贱变成尊贵,老人变成少年,懦夫变成勇士。……这黄色的奴隶可以使异教联盟,同宗分裂;它可以使咒诅的人得福,使害着灰白色的癞病的人为众人所敬爱;它可以使窃贼得到高爵显位,和元老们分庭抗议;它可以使鸡皮黄脸的寡妇重做新娘……”

黄金如此可贵,有人就想“点石成金”。

有这么一个神话:

据说,有一位国王,虽然已经从老百姓那里搜刮了许多黄金,可是他的心像无底洞似的,永远也填不满。他贪得无厌,想得到更多的黄金。他问神仙祈求,结果神仙给他一个“点金石”的手指头。他用这个手指头摸什么东西,什么东西便变成黄金。

他摸一下椅子,椅子变成了金椅子;

他摸一下柱子,柱子变成了金柱子;

他摸一下花,花变成了金花;

……

他高兴极了,王宫里到处金灿灿的。这时候,他的心爱的小女儿朝他跑来,他兴高采烈地抱起女儿。谁知那“点石成金”的手指头一碰到女儿,女儿便成了金人,一动也不动了。

直到这时,国王才明白,他成了世界上最富有的人,也成了世界上最冷漠的人!

神话当然只是神话,世界上并不存在什么“点石成金”的手指头。

可是,自古以来,不论中外,却有许许多多的人在寻找“点金石”(也有的叫“哲人石”)。

他们做着“点石成金”的美梦。有人在探索着种种“点石成金”的方法。

也许使你吃惊,在古代,“化学”一词的含义,便是“炼金术”!

据人们考证:“化学”一词最早见于公元296年古罗马皇帝戴克里先关于严禁制造假金银的告示之中,他把制造假金银的技术,称为“化学”(Chemeia)。又据考证,英语中的Chemistry,法语中的Chimie,德语中的Chemie(以上均为“化学”),源于欧洲词语Alchemy。而Alchemy则来自阿拉伯语中的“炼金术”一词——al-k↑m↑ya。

炼金术士们为了制造黄金,用水银、铅之类作为原料,进行了许许多多化学实验。

据说,英王亨利六世为了能够得到大批黄金,竟然招募了三千名炼金术士来“炼金”。

唉,帝王们做着可笑的黄金梦!

长生梦

帝王们不仅做黄金梦,而且做着长生梦。

秦始皇、汉武帝、唐太宗,是中国历史上声史显赫的皇帝。然而,就在他们创立了丰功伟绩之后,却做起了长生梦。

秦始皇在统一了六国之后,专门派人远度重洋,去寻找“仙人不死之药”。结果呢?什么长生不老之药,都没有找到。

汉武帝呢?他听说露水是“仙露”,能够使人“长生不老”,于是,便下令在长安的建章宫里,竖立起所谓“承露盘”。那盘是用青铜铸造的,高高地安置在20丈高的石柱上。夜间,露水凝结在盘里,成了“仙露”。这“仙露”被侍从送呈汉武帝,跟美玉碎屑一起服用,以求长生不老。因为据说“服玉者寿如玉”。

其实,那青铜盘经日晒雨淋,长满铜绿,而美玉碎屑,人体无法消化、吸收,还会阻塞消化器官,使人得病呢。

命运最悲惨的,要算是唐太宗了。

唐太宗的威名,曾使也的敌人心惊胆战。然而,他却在52岁时过早地离开了人世。使唐太宗丧命的,不是他的敌人所下的毒药,而是他自己要吃的“长生药”!

原来,他希图长生。在648年(贞观22年),他的部队打败帝那伏帝国,从俘虏中发现一个名叫那罗迩娑娑的和尚,据说会制造“长生药”。唐太宗待他如上宾,叫他在金飙门制造“长生药”。第二年,当唐太宗吃下了那个和尚给他配制的“长生药”后,竟然中毒而亡!

唉,长生不成,反而丧生!

唐太宗吃了“长生药”死不还不算,唐宪宗、唐穆宗、唐武宗、唐宣宗,也都是因为吃“长生药”而断送了性命!

那“长生药”究竟是什么东西呢?

1970年,我国考古学家在唐代京都长安——现在的西安,发掘到两坛唐代窖藏的宝物。据查证,那是唐明皇的堂兄分王李守礼埋在地下的东西。药方上开列着珠砂、密陀僧、琥珀、珊瑚、乳石、石英等。

珠砂是什么?这种红色的矿物的化学成分是硫化汞,是一种剧毒的化合物。

那些皇帝们用了剧毒的“生长药”,怎能不呜呼哀哉?!

你知道吗,这些“长生药”也跟化学有着密切的关系哩。在古代,化学又被称为“炼丹术”。这“丹”,便是指“长生丹”,也不是“长生药”。

许许多多炼丹家们,如同那些炼金术士们一样,做着各式各样的化学实验。尽管黄金梦、长生梦的荒谬的,但是,炼丹家们、炼金术士们毕竟在种种化学实验室中,懂得并积累了一些化学知识。

比如,8世纪阿拉伯炼金术士贾博,在炼金时制成了硫酸、硝酸、硝酸银等,还懂得用盐酸和硝酸配制成“王水”。

汉朝未年的魏伯阳,被人们称为“中国炼丹术始祖”。他所下的炼丹著作《周易参同契》中,大部分内容非常荒诞,但是也有一些关于汞、铅的化学知识。

谈到炼金术、炼丹术,使人们不由得记起这么一个故事:

有一个年老的农民快要死了,他担心在他死后,三个懒惰的儿子不愿种田,就故意对他们说,葡萄园里埋着黄金。老农死后,三个儿子天天拿锄头到葡萄里去挖,虽然挖不到什么黄金,但是土地被翻松了,葡萄长得茂盛,第二年丰收了。

如果说,炼金术、炼丹术对于化学的发展起过什么作用的话,它们就是那位老农所说的那些并不存在的黄金罢了。

化学的发展,走过了十分曲折的道路。

“短衫医师”

当你走过理发店,常常可以看到特殊的标志——在圆柱形的玻璃灯里,红、白、蓝三条倾斜的色带,在不停地旋转着。

你知道吗,这特殊的标志是什么意思?