磷的发现史

时间:2024-06-26 06:44:02

磷在自然界中拥有很奇异的性质。在这里,我先给你们讲两个故事。第一个故事发生在17世纪末,第二个故事则是发生在近代。通过这两个故事,我要说明一个道理:没有磷就没有生命和思想。

第一个故事

磷的发现史

一间凌乱的屋子里,生着火的炉子连着铁匠用的大风箱,炉子上放着巨大的曲颈瓶,瓶口飘浮着一缕缕的烟……地上、桌上都摆着很破旧的厚皮封面的书,书里各种乱七八糟的符号,除了它们的主人应该没人看得懂。地上还散落着装着盐粒的钵、一堆堆的沙子和人骨、盛着“活水”的瓶子。桌上除了书还有各种大小的玻璃杯和曲颈瓶,最夺目的是瓶中装着的五颜六色的液体。

这便是古代炼金术士的实验室,他们专注于自己的研究,想把水银变成金子,希望通过神秘的燃烧力量把一种金属变成另一种金属。他们试尽各种办法溶解粉末和人的骨头,把人和动物的尿蒸干,希望炼制出“哲人石”,他们觉得这种哲人石能把普通金属变成金子,人吃了这种石头则会返老还童。17世纪的炼金术士就是在这样凌乱的环境中解决化学问题的,但他们想把水银变金子、从骨头中炼出哲人石却是枉费心思。所以,他们花费数年时间还是毫无结果。

直到1669年,德国的炼金术士布拉德鸿运当头,他发现把新鲜尿液蒸发,再把剩下的黑色渣滓加热,开始时先小火,之后用大火,这一系列操作之后,盛渣滓的管子上部聚集了类似白蜡一样的物质,而且这种物质会发光!他严守这个秘密,不允许其他炼金术士迈进他的实验室,当时甚至有位高权重的贵族想用金钱收买他的成果。大家都以为是哲人石炼制出来了。这种石头散发出冷冷的光,人们称其为“冷火”,并且给这个发光物质起名为“磷”(磷这个名字的希腊文意思是“带光的”)。

英国非常著名的化学家波义耳和哲学家莱布尼茨也对布拉德的发现很感兴趣。不久,波义耳的一个学生兼助手在伦敦也制出了磷,他的制作方法非常成功,所以就在报纸上登广告说:“住在伦敦某某大街的化学家汉克维兹,可以制作各种药剂。而且,伦敦只有他会制作磷,每盎司售价3金镑。欢迎购买。”

直到1737年,磷的制法还是属于少数人掌握的秘密。炼金术士一直想利用这个神奇的元素做些什么,却怎么也利用不上。他们以为哲人石已经发现,就很想用发光的黄磷把银子变成金子,却没有成功。哲人石没有像人们想的那样展现出奇妙的性质,倒是时不时地在实验过程中发生爆炸,让研究人员非常害怕。所以磷在当时还是神秘的物质,找不到什么用途。

大约200年后,化学家李比希才揭开了这个元素的秘密——磷和磷酸对植物生命的价值。磷化合物是田野里生命的基础,于是李比希首先想到应该把“冷火”的化合物撒到田地里提高庄稼收成。

但是,李比希的话在当时并没有得到人们的认可。他曾经想用硝石做肥料,并让轮船从很远的南美洲运来硝石,但最后却因为没有买主而不得不把硝石扔到海里。用“冷火”可以提高黑麦和小麦的产量,可以让宝贵的纤维素植物——亚麻的茎长得好。这在很长的一段时间里都只是办不到的幻想。所以科学家们又坚持不懈地研究了很多年,才让磷成为影响国民经济的重要元素之一。

第二个故事

在1939年。人们在位于苏联北部的积雪山坡上,大规模地开采着一种浅绿色的矿石——磷灰石。这里开出的磷灰石很多,可以与地中海沿岸、非洲或佛罗里达开采的纤核磷灰石相比。把绿色磷灰石送到大型选矿工厂,然后碾碎它们去掉有害成分,研成像麦粉一样细碎和柔软的白色粉末。将它们装上火车,火车从遥远的北极地区开到圣彼得堡、莫斯科、莫洛托夫和古比雪夫的工厂去,在那儿让它和磷酸反应生成另一种白色粉末——可溶于水的磷酸盐,用作肥料。使用特殊的机器把成吨的磷酸盐撒向田地,散落在田里的磷原子会钻进作物中,使亚麻的产量提高一倍,这可以增加甜菜的糖分,让棉花结出更多棉桃。