這個元素厲害了!它讓眾多化學家“折壽”

不知你是否聽過關於費米的段子:理論學家費紙,實驗學家費電,理論實驗物理學家費米。或許,我們可以在這個段子後面加上一段:實驗化學家折壽!

這個元素厲害了!它讓眾多化學家“折壽”

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數學史上曾經有過無數未解難題,這些難題讓眾多數學家的腦細胞備受折磨,但只要有紙和筆,他們就可以安心地待在辦公室裡,免受傷害;物理學家們也遇到過難題,他們除了和數學家一樣在辦公室裡提出理論,還需要用實驗來驗證他們的想法。但是,大多數時候,除了多費一些電以外,他們也是安全的;而對化學家來說,他們是需要勇氣的。為了解答化學之謎,為了證明自己的設想,他們有些時候需要將安全置之度外,甚至為此而獻出寶貴的生命!

這其中最有代表性的就是氟元素從被發現到製出氟氣單質的過程。可以這樣說,氟的發現史不僅是一部燒錢史,讓無數的黃金、白金打了水漂,更是一部化學家的悲壯史,它奪走了太多化學家的生命。

史上最悲壯的元素髮現之路

早在1768年,人們就發現了氫氟酸,認為它裡面有一種新元素,因此很多化學家都在實驗室裡進行實驗,試圖從氫氟酸中製出單質氟來。1771年,

瑞典化學家舍勒將螢石和硫酸放在一起加熱,結果發現玻璃瓶內壁都被腐蝕了。

1813年,英國化學家戴維用電解氟化物的方法制取單質氟,一開始他用金和鉑做容器,但都被腐蝕了。後來,他改用螢石做容器,雖然解決了腐蝕問題,但也未得到氟,而他則因患病停止了實驗。

這個元素厲害了!它讓眾多化學家“折壽”

▲英國化學家戴維莫瓦桑的設備畫像(圖片來源/Wiki)

跟戴維同時期,法國科學家蓋-呂薩克和泰納也用同樣的方法嘗試獲得氟,都沒有成功,這兩人還因為吸入過量的氯氟酸而中毒,因此被迫停止了實驗。

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▲法國科學家蓋-呂薩克莫瓦桑的設備畫像(圖片來源/Wiki)

1836年, 蘇格蘭化學家喬治·諾克斯和托馬斯·諾克斯兩兄弟先用乾燥的氯氣處理乾燥的氟化汞,然後把一片金箔放在容器頂部。事實上他們確實得到了氟,依據就是頂部的金箔已經變成了氟化金,只是令人意想不到的是連黃金都被製得的氟腐蝕了。更加讓人唏噓的是,他們哥倆都嚴重中毒了。

繼諾克斯兄弟之後,比利時化學家魯耶特對氟做了長期的研究,最後因中毒太深而獻出了生命。法國化學家尼克雷也遭受了同樣的命運......

或許你已經知道,氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,具有很強的腐蝕性,玻璃、銅、鐵等常見的東西都會被它“吃”掉,即使用很不活潑的銀做容器,也不能安全地盛放它。另外,氫氟酸還能揮發出大量的氟化氫氣體,而氟化氫有劇毒,吸入少量,就非常痛苦。



儘管當時的化學家們在實驗時採取了許多措施來防止氟化氫的毒害,但由於氫氟酸的腐蝕性過強,許多化學家還是因為在實驗中吸入過量的氟化氫氣體而死去了,還有許多化學家由於中毒損害了身體健康,被迫放棄了實驗。但這並未阻擋勇者的腳步,還有很多化學家明知山有虎,偏向虎山行”法國化學家弗雷米的學生莫瓦桑就是其中之一。

這個元素厲害了!它讓眾多化學家“折壽”

莫瓦桑莫瓦桑的設備畫像(圖片來源/Wiki)

這個元素厲害了!它讓眾多化學家“折壽”

▲莫瓦桑的設備畫像(圖片來源/Wiki)

經過不斷地探索與改進,1886年,莫瓦桑最終做了一個白金的U形管,並將它打磨光滑——氟與光滑的白金表面反應較慢,同時用螢石磨製成塞子,然後將氟化砷、氟化磷、氟化鉀的混合物裝進U形管,又用冷卻劑將管外的溫度降到-23℃,他插入電極,通上電流,很快在陽極的上方,一絲又絲淡黃色的氣體冒了出來。單質氟第次被製得了!


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