思想散步分享 http://blog.sciencenet.cn/u/fqng1008 前三十年写日记,后三十年写博客

博文

[转载]吴牛喘月:化学传奇(8)——那些大家错过的发现

已有 1219 次阅读 2023-6-19 11:48 |个人分类:读书笔记|系统分类:科普集锦|文章来源:转载

资料来源:科学背后的故事,2021-03-28 11:55

八、那些错过的发现

作为化学家,发现一种新元素都是一种至高无上的荣耀,尤其是他们那个年代简直就是俯首可拾,可是作为最伟大的化学家之一,李比希竟然没有发现任何一种新元素,要是没发现也就算了,毕竟这种新发现不但要靠努力还要靠运气,可李比希更遗憾的是他和新元素擦肩而过。

1824年,法国青年学生巴拉尔发现了溴元素,两年后他发表了论文《海藻中的新元素》,李比希读到论文不禁一声长叹“是溴元素发现了巴拉尔,而不是巴拉尔发现了溴元素”,也怪不得李比希长叹,因为这本来应该是他的发现。

几年前,就有人交给了他一瓶在海藻灰中提取出来的有刺鼻臭味的棕红色液体,李比希看了看就认定这不过是氯化碘,其实这就是液态溴,李比希就这样由于疏忽错过了发现溴元素的机会。

不过李比希痛定思痛,他把那瓶液体溴放在了柜子里,并把柜子叫做“错误之柜”,时刻警醒自己在科学道路上一定不要疏忽大意,这也为他以后取得巨大成就奠定了坚实的基础,所以说当我们在生活中有什么失误的时候,与其后悔哀怨,不如吸取教训避免以后再犯。

无独有偶,维勒也由于疏忽错过了钒元素,他们俩还真是一对好朋友。

维勒在分析一种矿石的时候感觉矿石里可能含有一种新元素,不过他没有深究下去,他的同门师兄却认真分析了矿石的成分,于是就发现了钒元素。

虽然也很遗憾,但维勒的遗憾还不算太大,毕竟他也发现了铍和钇两种新元素,最牛的是他还找到了提纯金属铝的方法。

传说在拿破仑时期的宫廷晚宴上,达官贵人们都使用金子制成的碗,而只有皇帝拿破仑才使用一个铝制的大碗,拿破仑也因此聘请维勒为科学顾问。

但是他们俩的遗憾都比不上戴维,他们只是错过了一两个发现,而戴维却错过了一个时代。


戴维是英国皇家学会会长,是和贝采尼乌斯同时代的大人物,要论起发现新元素来谁也比不上他,钾钠钙镁锶钡镁都是他发现的,他一个人就包揽了整个碱金属,之所以戴维这么牛,是由于他发现了一种新方法,那就是直接往溶液中通电,这就是电化学。

不过他的研究方法虽然先进,但是工作作风却有点不严谨,在他的著作中,充满了“大约”之类的词语,贝采尼乌斯曾经建议他注点意,戴维认真考虑了贝采尼乌斯的建议,决定雇一个人来干这活,是不是觉得戴维有点敷衍呀,不,这恐怕是人类历史上最正确的决定了。

因为他雇的这个人叫法拉第,是几乎以一己之力开创电磁时代的伟大物理学家。


法拉第幼年失学,小小年纪就成了一名报童,和今天的快递小哥差不多,不过报童和快递小哥的区别是快递小哥不能品尝客人的食物,可报童却可以看客人的书报,法拉第就是这么一个爱沾小便宜的报童,他还是一个追星族,不过他追的不是什么“小鲜肉”而是科学家,只是他追星的手段也和现在的追星族差不多,他想方设法弄到了戴维演讲的门票,光听听演讲还不算,他还打算登堂入室当面向戴维请教,这可有点难了,这就好像是现在的粉丝一样,要人家一张签名照可以,要想天天追随左右可就有点难了,总得有个见面礼吧。

不过这难不倒法拉第,他还有一项绝技,那就是书籍装帧,法拉第把戴维演讲的内容装帧成精美的书籍送给了戴维,戴维一看不禁喜形于色,决定招法拉第随侍左右,法拉第认为这是戴维要带他踏入科学的殿堂,可戴维却把他当做了一个仆人。

不过法拉第并没有气馁,在给戴维刷大衣的同时,他也完成了很多发现,他发现了苯,还找到了一种制取氯气的心方法,还和戴维一起证明了金刚石和木碳是同类物质,还有在化学上大放异彩的本生灯的原型也是他发明的,甚至现在冶金行业不可或缺的金相分析也是他首先实践的,不过这些都是小发现了,虽然每一个都足以名留青史,接下来就该是属于法拉第的时代了。

法拉第发现了电磁感应现象,制造了第一台电动机和发电机,开启了电气时代,他还提出了场的概念,引导麦克斯韦写出了麦克斯韦方程,还验证了电荷守恒定律,第一个发现了辉光放电现象,这个非常重要,后来电子的发现就是由研究辉光放电引起的,还有磁光效应,就是偏振光在通过磁场时偏振面会发生偏转,这在目前的光纤通讯和存储技术方面有非常重大的意义,就连半导体他也有所涉及,人类历史上第一次发现半导体现象的也是他,不过这些都是物理学了,咱不是再说化学嘛,就先不说了,还是回过头来说法拉第在化学上的贡献吧。

除了前面所说的那些化学上的小发现外,法拉第还完善了电化学,戴维号称“电解狂魔”,是当之无愧的电化学大师,但是完善电化学的却是法拉第。

戴维做实验的手法简单粗暴,虽然发现了那么多新元素,却没有对电解的规律进行归纳总结,也因此他的著作中经常出现“大约”之类的词语,法拉第是个细心人,他发现了电解定律。

法拉第电解定律分为第一定律和第二定律,第一定律就是说电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比,注意了,关键看“正比”两个字,正比的数学意思就不解释了,这是一个定量的关系,而化学本来就是一个定量的科学,这从化学的老祖宗波义耳就定下来的规矩,还记得波义耳定律吗?号称人类历史上第一个发现的定律,那也是定量的,还有后来的倍比定律也是定量的,贝采尼乌斯所做的工作也都是定量的,要是这么看的话,戴维的工作确实有些粗糙。

法拉第电解定律就是现在电镀行业的基本定律,要是没有法拉第定律,估计也会有电镀,但是不会有大规模的电镀行业,电镀可能就是达官贵人喜欢的小玩意了。

用拉瓦锡的“氧化说”打个比方吧。

就算我们不知道物质燃烧是由于氧气还是燃素,这都不影响我们使用火焰,毕竟原始人就会用火了,可是要是要大炼钢铁的话就必须要知道氧气对燃烧的作用了,要想获得更高的温度,大量地加入空气就可以了,这要是还是燃素说当道的话,要想提高高炉产量就有点难了。

同样,有了法拉第的电解定律,电镀就可以实现大规模的工业应用了,这就是科学与技术的关系。

不过有一点需要指出,法拉第的老师戴维爵士不知道出于什么原因一直对法拉第打压,在法拉第发明电动机后让他离开了电学领域,使得十年后法拉第才发明了发电机,当然并不能说是戴维的影响造成了发电机晚出现了十年,但至少有点关系吧。

要是戴维对法拉第好一点的话,那么这么伟大的电磁时代未必就不能有戴维的名字。

其实对学生好不但不会影响自己的名誉,反而会增加荣耀,像贝采尼乌斯对待学生那是“师徒如父子”,李比希虽然算不上贝采尼乌斯的学生,但他学会了贝采尼乌斯的伟大情操,他也教出了一个好学生,这个学生揭开了李比希和贝采尼乌斯都搞不明白的问题,这个学生又是谁呢?



https://m.sciencenet.cn/blog-279293-1392264.html

上一篇:[转载]吴牛喘月:化学传奇(7)——“有机肥”与“无机肥”,维勒和李比希
下一篇:[转载]Annals of Internal Medicine:针刺联合西药可有效治疗妊娠呕吐

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-23 18:51

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部