登陆注册
7859800000027

第27章 工业生产中的元素之谜(2)

李比希在人们习以为常的现象里,能够从另一个角度想问题,因而发现了问题的关键。很快,德国也生产出了高质量的染料,而且在生产时无需用力搅动,工人也不用再忍受那刺耳的响声了。

芒硝是谁最早发现的

距今300多年,在意大利的那布勒斯城里,有位21岁的德国青年正在那里旅行。他叫格劳贝尔,后来成了一名化学家和药物学家。

格劳贝尔因为家境贫寒,没有进大学深造的条件,他便决定走自学成才的路。格劳贝尔刚刚成年时,他就离开家,到欧洲各地漫游,他一边找活儿干,一边向社会学习。可是很不幸,格劳贝尔在那布勒斯城得了“回归热”病。疾病使他的食欲大减,消化能力受到严重损害。看到格劳贝尔一天比一天虚弱,却又无钱医治,好心的店主人便告诉他:在那布勒斯城外约10千米的地方,有一个葡萄园,园子的附近有一口井,喝了井里的水可以治好这种病。格劳贝尔被疾病折磨得痛苦不堪,虽然半信半疑,还是决定去试试。奇怪的是,他喝了井水后,突然感到想吃东西了。于是,他一边喝水,一边吃面包,最后居然吃下一大块面包。不久,格劳贝尔的病就痊愈了,身体也强壮起来。回到家里,他便把这件稀奇事告诉了亲友。大家都说这一定是神水,天主在保佑他呢!格劳贝尔自然是不相信这一套的,可究竟该怎么解释呢?

这件事像是有股魔力,时时缠绕着格劳贝尔。一天,他终于耐不住,又去了那布勒斯一趟,取回了“神水”。整整一个冬天,格劳贝尔哪儿也没去,关起门来一心研究着“神水”。他在分析水里的盐分时,发现了一种叫芒硝的物质。格劳贝尔认为,正是芒硝治好了自己的病。于是格劳贝尔紧紧抓住芒硝这一物质进行了大量研究,了解到它具有轻微的致泻作用,药性平和。由于人们历来就有一种看法,认为疏导肠道通畅对身体健康有极大好处,所以格劳贝尔认为自己得到了医药上重大的发现,把它称为“神水”、“神盐”,后来还把它称为“万灵药”,他相信自己的病就是喝这种“神水”治好的。

这是大约发生在1625年前后的事,化学还没有成为一门科学,格劳贝尔对万灵药的兴趣还带有炼金术士的色彩。1648年,格劳贝尔住进一所曾经被炼金术士住过的房子,把那个地方变成了一所化学实验室,在实验室里设置了特制的熔炉和其他设备,用秘方制出了各种化合物当做药物出售,其中包括我们现在称为丙酮、苯等液态有机物。

格劳贝尔不愧是一位启蒙化学家。至于格劳贝尔当年发现的“万灵药”芒硝,现在已经弄清楚,它是含十个结晶水的硫酸钠。硫酸钠在医学上一般用作轻微的泻药,更多的用途是在化工方面:玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等,都少不了要用大量的硫酸钠;冶金工业上用它做助熔剂;硫酸钠还可用来制造其他的钠盐。

瞧,要是当初格劳贝尔痊愈后,以为万事大吉,不再去深追细究,哪里会有以后的这么多发现呢!为了纪念格劳贝尔的功绩,人们也把芒硝称为“格劳贝尔盐”。

应该说明的是,关于芒硝的医药效能,早在我国汉代张仲景的医著《伤寒论》和《金匮要略》,还有晋代陶弘景的《名医别录》中都有记载。所以,要说最早发现芒硝有医药效能的还应该是我们中国人。只可惜我们未能用科学的方法对它做进一步地研究。

葡萄酒桶里的硬壳——酒石酸之谜

1770年的夏季,瑞典的天气异常炎热。有一天,斯德哥尔摩城里的沙兰伯格药房,运进了几大桶葡萄酒。工人们正把沉重的酒桶从马车上卸下来。这时,药房里一位年轻的药剂师走了过来。他打开桶盖,仔细看了看。葡萄酒质量是上等的,只是经过一路太阳的暴晒,桶壁上结了厚厚的一层淡红色的硬壳。

“咦,这是什么东西?”

显然,这硬壳引起了药剂师的兴趣,他刮下了一些硬壳,拿回自己的房间。

这位药剂师名叫舍勒,他从15岁开始到药房当学徒。舍勒没有进过大学,但他勤奋好学,对化学特别感兴趣,喜欢动手做各种实验。他利用沙兰伯格药房的丰富藏书和工作的便利条件,自学了许多化学家的著作,还亲自动手检验了不少物质的化学性质。

晚上,舍勒兴冲冲地喊来了他的朋友莱齐乌斯。莱齐乌斯是位年轻的大学生,同舍勒有着相同的志趣和爱好,他们经常在一起讨论问题,做各种实验。舍勒拿出从酒桶里刮下的硬壳,他们用加热的办法把硬壳溶解在硫酸里,等冷却后便析出一种晶莹透明的晶体。

咦!这淡红色的硬壳是什么?

看着这块晶体,舍勒和莱齐乌斯琢磨开了:这到底是什么东西呢?它的味道是甜的,还是苦的?舍勒想,这东西既然是从葡萄酒的沉淀物中提取出来的,大概不至于有毒。他决定亲口尝一尝,便拿起一块晶体,用舌头轻轻舔了舔,嗯,原来它既不是甜的,也不是苦的,而是有一种类似酸葡萄的味道。他们又把晶体溶解在水里,经过几次实验,发现它有许多酸的性质。于是,舍勒和莱齐乌斯便给它取名为“酒石酸”。

酒石酸提取成功后,两位年轻人兴致勃勃地将他们的发现写成论文,寄给了瑞典皇家科学院。谁知道,世俗的观念使这两个无名小辈的研究成果遭到冷遇,他们的论文被搁置在一旁,无人问津。

舍勒等了很久,没有接到皇家科学院的答复。不过,他并没有因此灰心。舍勒想,自然界的植物中,一定还有许多不为人知的酸。于是,他按照发现酒石酸的方法,从植物中提取了许多种酸。1776年,他制得草酸;1780年,制得乳酸和尿酸;1784年,制得柠檬酸;1785年,制得苹果酸;1786年,制得没食子酸。至于他们最早发现的酒石酸,并没有长期被埋没,它后来主要被用于食品工业,如制造饮料。酒石酸还可与多种金属离子结合,做金属表面的清洗剂和抛光剂。

瞧,这一个接一个的成功,不都来自于偶然沉淀在葡萄酒桶里的硬壳吗?

凯库勒的梦中发现是真是假

凯库勒

你很可能在中学化学课堂上听到德国化学家凯库勒(1829—1896年)在梦中发现苯环结构的故事。如果你的化学老师忘了讲,那么你很可能在某一本面向少年儿童的科普读物中读到它。这个故事的背景是这样的:已知一个苯分子含有6个碳原子和6个氢原子,碳的化合价是+4价,氢则是+1价,有机物的碳原子互相连接形成碳链,那么在饱和状态下每个碳原子还应该与2个(在碳链中间)或3个(在碳链两端)氢原子化合,算上去6个碳原子应该和14个氢原子化合,比如己烷就是这样的。苯分子只有6个氢原子,说明它的碳原子处于极不饱和状态,化学性质应该很活泼。但是苯的化学性质却非常稳定,说明它和不饱和有机物的结构不一样。

苯究竟有什么特殊的分子结构呢?这个问题把当时的化学家难住了。凯库勒也对此百思不得其解。故事说:一天晚上,凯库勒坐马车回家,在车上昏昏欲睡。在半梦半醒之间,他看到碳链似乎活了起来,变成了一条蛇,在他眼前不断翻腾,突然咬住了自己的尾巴,形成了一个环……凯库勒猛然惊醒,受到梦的启发,明白了苯分子原来是一个六角形环状结构。

凯库勒是在1865年发表有关苯环结构的论文的。1890年,在柏林市政大厅举行的庆祝凯库勒发现苯环结构25周年的大会上,凯库勒首次提到了这个梦。和后来的流行版本略有区别的是,他说他是在火炉前撰写教科书时做的梦的。这个故事很快传遍了全世界,不仅一般人觉得有趣,心理学家更是对它感兴趣。一百多年来,众多心理学家在提出有关梦或创造性的理论时,都喜欢以此为例。据说它是研究创造性的心理学文献中被举得最多的一个例子。

一个人是否做过某个梦,由他本人说了算,空口无凭,别人不好判断真假。凯库勒既然在25年后当众亲口说他做过这么个蛇梦,我们只好相信他了。不过凯库勒做的可不是一般的梦,而是与科学发现有关的,那就有可能找到支持或反对它的间接证据。美国南伊利诺大学化学教授约翰·沃提兹在19世纪80年代对凯库勒留下的资料做了透彻的研究,发现有众多间接证据能够证明凯库勒别有用心地捏造了这个梦故事。

其实关键的证据有一条就够了。凯库勒说他是受梦的启发发现了苯环结构的,如果我们能够证明在凯库勒之前已经有人提出了苯环结构,而且凯库勒还知情,那么,我们就可以认为凯库勒没有说真话。事实的确如此。沃提兹发现,早在1854年,法国化学家奥古斯特·劳伦在《化学方法》一书中已把苯的分子结构画成六角形环状结构。沃提兹还在凯库勒的档案中找到了他在1854年7月4日写给德国出版商的一封信,在信中他提出由他把劳伦的这本书从法文翻译成德文。这就表明凯库勒读过而且熟悉劳伦的这本书。但是,凯库勒在论文中没有提及劳伦对苯环结构的研究,只提到劳伦的其他工作。

所以,凯库勒是没有必要从梦中得到启发的。凯库勒编造这么个离奇故事的原因,可能正是为了不想让人知道他的重大发现与法国人有关。在当时的德国反法情绪很盛行,年轻时曾在巴黎留学的凯库勒也受到感染。沃提兹发现,凯库勒在一封信中把法国人叫做“狗崽子”。或许可以说,这是一种“爱国主义”的剽窃行为。

在凯库勒之前,还有别人提出苯是环状结构,其中值得一提的是奥地利化学家约瑟夫·洛希米特。他在1861年出版的《化学研究》一书中画出了121个苯及其他芳香化合物的环状化学结构。凯库勒也看过这本书,在1862年1月4日给其学生的信中提到洛希米特关于分子结构的描述令人困惑。所以即便凯库勒在1865年时已忘了劳伦提出的苯环结构,也还可以从洛希米特的著作那里得到启发,不必靠做梦。不过,洛希米特把苯环画成了圆形,而劳伦则是画成正确的六角形,更接近于凯库勒提出的结构式。所以,沃提兹倾向于认为凯库勒是从劳伦那里抄来的想法。

1990年,在沃提兹的组织下,美国化学协会举办了一次关于苯环结构发现史的研讨会。自此真相该大白了吧?并不。不仅科普文章、大众媒体继续对凯库勒的梦津津乐道,科学史学者、科学哲学家、心理学家也继续煞有介事地研究凯库勒的梦。在1995年《美国心理学杂志》还刊登了一篇长达20页的研究“凯库勒发现苯分子结构的创造性认知过程”的论文,探讨凯库勒的梦是什么样的心理状态。2002年举行的第四届创造性与认知国际会议上也还有人举凯库勒的梦为例。一个有趣的虚构故事是很难被枯燥的事实真相所取代的,尤其是当它可以被用来作为支持自己的学说的例证时更是如此。

同类推荐
  • 森林报:秋

    森林报:秋

    本书是一本儿童读物,作者以轻快的笔调,采用报刊形式,有层次、有类别地报道了森林中的新闻、节日和可悲事件,森林中的英雄和强盗等,将动植物的生活表现得栩栩如生,引人入胜。
  • 影响中国学生的经典成语故事之八

    影响中国学生的经典成语故事之八

    成语是语言中经过长期使用、锤炼而形成的固定短语,它是比词的含义更丰富而语法功能又相当于词的语言单位,而且富有深刻的思想内涵,简短精辟易记易用。并常常附带有感情色彩,包括贬义和褒义,当然,也有中性的。“影响中国学生的经典成语故事”汇集了众多的成语,详细地讲解了其释义及相关出处,使读者在增长知识的基础上、享受阅读带来的乐趣。
  • 迷失在玩偶城堡

    迷失在玩偶城堡

    没有爱心,没有智慧,也缺乏美感的文字,即使故事再讨巧,语言再花哨,也很难让读者有所回味,有所感悟,有所收获。美好的儿童文学包括的元素,一定包涵了爱、关怀、悲悯、同情、理解、友谊、善意、宽容等很多情感的因素,一定有很新鲜的修辞,有很动人的形象,有很美好的想象,有富有趣味的情节或引人深思的结局。好的小说、童话是编出来的,但编的过程中,有很多复杂的因素在起作用,而不仅仅是技术。精美的诗一定是用心写出来的,没有发现美的眼睛,没有温暖的心灵空间,是无法容纳美好的事物进驻的。
  • 世界经典科幻故事全集:太空环游的故事

    世界经典科幻故事全集:太空环游的故事

    我们编辑的这套《世界经典科幻故事全集》包括《太空环游的故事》、《星球纵览的故事》、《海底探险的故事》、《岛上猎奇的故事》、《科学传奇的故事》、《奇异幻想的故事》、《神秘人类的故事》、《远古寻踪的故事》、《机器大战的故事》和《古堡秘影的故事》等10册内容,精选了包括法国著名科幻作家、科幻小说之父儒勒· 凡尔纳和英国著名科幻作家威尔斯等人的作品近百篇,既有一定的代表性, 又有一定的普遍性,非常适合青少年阅读和学习。
  • 牢记您谆谆话语

    牢记您谆谆话语

    榜样的力量是无穷的。我们生活的这个世界之所以越来越美好,越来越进步,就是因为有无数的精英人物前赴后继,用生命和鲜血换来的。他们有的为民请命,有的慷慨赴死,有的钻研学问,有的发明创造……
热门推荐
  • 只为今天而活

    只为今天而活

    当邋遢大叔遇上邻居可爱小女孩,什么都有可能发生……看看吧,第一遍你会觉得还可以,第二遍你会觉得真不错,第三遍你会觉得很虐心,第四遍你会觉得……
  • 九星绝杀

    九星绝杀

    地球百慕大三角上空惊现《天空之城》,而这座天空之城上面魔兽横行,万族林立,当天空之城融入地球后又是怎么世界呢......
  • 凡生仙

    凡生仙

    蜀汉元年先有乱世大战而起后有妖兽作乱,鬼怪四出!凡人苦不堪言,最终仙人下凡!!.
  • 校花的极品预言师

    校花的极品预言师

    【火爆新书】一场考试,改变了我的人生,让我拥有一种预知未来的资本。考试提前知道答案,全部满分。买彩票,百分百必中。清纯校花,看穿心思,成就一代魅力天王!
  • 风破天穹

    风破天穹

    莫名其妙的穿越,无语到爆的意外,欢迎来到变态模式下的魔塔大世界。当大世界的元素紊乱,当这个世界的最后一缕风元素也即将消失的时候,挽狂澜于既倒,回溯风之天穹的那个身影,是无边苍穹下傲笑天地的勇者,是风中吟唱了无数遍的,天选之子!
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 浮沉异世,嫡女倾天下

    浮沉异世,嫡女倾天下

    她是21世纪的第一杀手,人人忌惮,代号“鬼魅”,她的任务从无失手,却在一场暗杀中遭后母暗算,最后和敌人同归于尽。当她重生在西方大陆,誓当这个世界的强者,要把那些欺她辱她的踩在脚底。但却遇到传说视人命为草芥,冷血无情的凌王爷,他却视她如宝,还放下这样的话“你肯嫁给我,我将以江山为聘,世人欺你,我将让他生不如死。”某女“我不嫁,我要看尽这世间繁华,走遍万里河山。”看她如何让这个世界风起云涌,翻天覆地…
  • 绝世侠盗

    绝世侠盗

    侠?维护正义是为侠!盗?坑蒙拐骗即为盗!侠盗?充满正义的盗贼即为侠盗!绝世侠盗:吾将化为正义,替天行盗……何浩,为寻梦中人,开启寻梦之旅!
  • 妃常帅气,王爷好心塞

    妃常帅气,王爷好心塞

    她是现代少有被和尚养大的孩子,从小便能打能抗能屈能伸,使得一手好棍,拉得一手好二胡,是和尚老爸和歪果老妈爱的混血,却融合出了可男可女的样貌,和随时变男变女的嗓调,不料坐个马桶解决大号也能穿越到莫名其妙的时代。她趋炎附势,满嘴胡话;他暴躁易怒,善嫉善妒。他三番五次遇袭;她五次三番救下。她天生力大无穷,力能举鼎;他天生无穷大力,劈山碎石。他别扭成性,情爱难以表达;她豪迈洒脱,情爱迟钝呆傻。她带他见世面;他带她护天下。他俊朗非凡如神;她英姿飒爽如画。她无意惹来众数爱慕之人;他有意耍横恐吓情敌万千。他心塞娘子太招爱;她太爱夫君总心塞。【暴躁傲娇男VS诓人逗比女】【本文第一人称叙述】
  • 天凰变

    天凰变

    陌子夜在散仙世家随天劫出生,因一次失足,坠入峡谷,认妖王冰凰为干爹,炎凰为干妈,3年后,吃下死后二妖的妖丹的陌子夜重新回到大陆