人们在悼念逝世的人时,总是要追述死者一生的功绩。年,人们在悼念瑞典科学院的一位院士时,在悼词中列出了一系列化学元素和化合物的名称:
“氧、氯、锰、氟、盐酸、氨、氢氟酸、砷酸、钨酸、钼酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、没食子酸、焦性没食子酸、苹果酸、硫酸亚铁……”
原来,这么多种化学元素和化合物,都是这位死去的院士——舍勒,首先发现的。
舍勒的画像卡尔·威廉·舍勒(CarlWilhelmScheele,-)生于当时瑞典的斯特拉尔松城(现属德国)。舍勒家境贫寒,在14岁时,就被送到哥德堡一家药房里当学徒,他酷爱读书和做实验,一生中做了大量的实验,后人整理他的实验记录时,发现有8卷之多。
18世纪的后期由于冶金工业的发展,科学家们开展了对各种矿石的研究。年,舍勒用盐酸和软锰矿(主要成分为二氧化锰)一起加热时,从烧瓶中放出一股刺鼻的、呛得人咳嗽不止的黄绿色气体,吸入后会感到“肺部极为难受”。
实验中,舍勒还发现一种奇特的现象:这种气体溶于水后,水味变酸,蓝色石蕊试纸碰到它首先变红,而后就没有颜色了,彩色的花布碰到它也会被漂白;红花和绿叶碰到它竟然黯然失色。当时舍勒受燃素说的束缚,并没有认识到这是一种新元素,由于这种气体是从盐酸中冒出的,他把它命名为“脱燃素盐酸”。
舍勒发现的这种黄绿色气体,你是否已经猜到它的真实身份了呢?
这种气体,正是前人从未发现的新元素——氯(Cl)的单质。
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一:
实验室制氯气的装置图法国化学家贝托雷(ClaudeLouisBerthollet,-)也在研究这种气体,他把它的水溶液放在太阳下,发现它“分解”了,居然产生了盐酸,放出了氧气。他认为这种气体是盐酸和氧气之间他认为这种气体是盐酸和氧气之间连接松弛的化合物,于是干脆把这种气体叫“氧化盐酸”。
英国化学家戴维(HumphryDavy~),使用伏打电堆使电流通过“氧化盐酸”,结果发现电流也没有办法“分解”它。“它会不会是一种单质呢?”戴维大胆设想着。经过反复实验后,年,戴维终于确信它确实是一种单质,于是他把这种气体命名为“氯(chlorine)”,取“绿色”之意,戴维还发现氯气和氧气一样,也可以助燃,可见,燃烧并不像拉瓦锡所说的那样非得有氧气参加不可。
氯的“元素身份证”和氯气
氯气曾经是世界上第一次投入实战的化学武器,一战期间,德军向英法联军投放氯气罐,在短短几个小时内就导致联军几千人死亡,上万人失去战力;然而,氯气又是一种重要的消毒用品,至今,人们仍使用向自来水中投放氯气的方式对自来水进行杀菌消毒,这种有效的消毒方式的使用,使得和饮用水相关的常见疾病,如伤寒、痢疾、霍乱等开始远离人类,数以亿计人口的健康得到保障,那么你认为,氯气究竟是“生命杀手”还是“生命守护者”呢?
不管怎么样,如果你在生活中看到这种黄绿色的气体,要有多远跑多远啊。
遭遇氯气泄漏时,应立即向上风/高处疏散,可用湿衣物捂住口鼻
舍勒的研究涉及到化学的各个分支,在无机化学、矿物化学、分析化学甚至有机化学、生物化学方面,他都做出过出色的贡献。除了发现氧气(火空气)和氯气之外,还发现了砷酸、铝酸、亚硝酸。他还研究过酒石酸、柠檬酸、尿酸、苹果酸、乳酸,还提纯过没食子酸。他研究过从骨骼中提取磷的办法,还合成过氰化物,发现了砷酸铜的染色作用,后来很长的一段时间里,人们把砷酸铜作为绿色染料,命名为“舍勒绿”。
舍勒绿(亚砷酸氢铜,CuHAsO3)是一种有毒的染料,相传拿破仑就是因为使用这种染料的壁纸而去世的
可能是出于药剂师的习惯,舍勒喜欢品尝各种化学药品,人们在他的笔记中发现,他还亲口尝过剧毒的氢氰酸(HCN),他记录了:“这种物质气味独特,但并不讨厌,味道微甜,刺激舌头。”语气平静得让人吃惊。
由于长期的毒素累积,年5月21日,舍勒最终病逝,时年43岁,结婚仅2天。阿西莫夫说舍勒是“最背运的化学家”,他的诸多成果因发表延误和身份低微而计入了别人的功劳簿。但舍勒沉迷实验,淡泊名利,成为科学精神的楷模,“舍勒尝百毒”的故事也不胫而走,留给后人久远的遐思和追念。
瑞典科学院为了纪念舍勒,铸造了一座铜像,矗立在斯德哥尔摩广场上
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