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钾与钠的发现
来源:世界科技百科 专题:化学天地

由于伏打发明了电池组,从而开辟了电化学这一领域.这一领域刚拓开便有人大踏步走来.这人就是戴维(1778-1829)。

戴维出生在英国一个沿海小城的一个木匠家庭,小时候便是一个有名的浪荡子.父母很希望他能成才,好改换门庭,于是送他到学校去读书.然而小戴维虽头脑十分灵活,却不肯用在书本上,他每天左边口袋装着鱼钩鱼线,右边口袋装着一只禅弓,早晨上学前也经常要跑到海边去打几只鸟,钓几条鱼,因此经常迟到.有时正在上课,他也悄悄将口袋里的鸟放出来,学生们便一窝蜂地去捉鸟,老师知道是戴维这个罪魁,所以他一迟到就气得先提住他的耳杂厉声训斥几句,又追问去干了什么坏事,并没收了他口袋里的弹弓、鱼钩、小鸟等物.这天戴维又迟到了,两个口袋鼓鼓囊囊,疯了似的冲进教室正要向自己的座位上奔去.老师厉声喊道: “戴维! 又到哪里闯祸去了! ”说着上来用一只手扯制着他的耳朵.谁知戴维向他鼓了鼓小眼睛,一句话也不答.老师便更提高嗓门吼道: “把口袋里的东西掏出来! ”

“就不给你! ”戴维说着还故意用手将口袋护住。

“给我! ”当着全体学生,老师丢了面子,因此他一只手掐紧戴维的耳朵,另一只手便向他口袋里掏去.谁知他的手刚伸进口袋便“啊”的一声尖叫着抽了出来,连扯着戴维耳朵的那只手也早已松开.随着老师抽出的那只手,一条绿色的菜花小蛇落在老师的脚下.教室里一下炸了窝,学生们有的惊叫,有的哄笑.而戴维却不说也不笑,一本正经地拾起小蛇,装进口袋里,又慢慢的坐在自己的座位上,就像刚才什么事情也没有发生一样.他越是这样一本正经,学生们就越是笑得前仰后合,而老师更是气得脸红脖子粗一句话说不出来,最后挟起讲义,摔门而去。

老师离开教室后便径直向戴维家走去.戴维的父亲正在干活,老师气呼呼地推门而入,如此这般地学说一遍,把老木匠气得两手发抖、五脏乱颤.戴维放学回来了,一进门就劈头挨了一巴掌,母亲闻声过来拖住父亲,一边心疼地喊: “你下手那么重,真要打死孩子吗! ”

“这样的孽子不要也可以! ”

一个要打,一个要拉,两位老人也扯缠在一起,累得上气不接下气。

“你呀……”老木匠气得一屁股跌坐在椅子上,“我这辈子算是对你没有指望了.”

发生这件事后不久,戴维的父亲便一病不起,过了一阵子便作古而去.戴维的母亲拖着五个孩子,日子实在无法维持下去,只得将他送到一家药店里当学徒,也好省一张吃饭的嘴.就这样戴维每天给人抹桌子扫地、端脸盆倒尿壶,到了月底别人都领了工资,他却分文没有.他伸手问老板去要,老板当众将他那只小手狠狠地打了一巴掌说: “让你抓药不识药方,让你送药认不得门牌,你这双没用的手怎好意思伸出来要钱! ”店里的师徒也哄堂大笑,戴维满面羞愧转身就向自己房里奔去,一进门就扑在床上,眼泪刷刷地流了下来.他从前可没受过这种羞辱,可是现在不能跟学校和家里相比.现在是吃人家的,喝人家的,再说如果跑回家去吧,不也是让母亲为难吗? 戴维在学校时功课学得不怎么好,却爱写几句歪诗,他一翻身揪起自己的衬衣,撕下一块来,随即又咬破中指在上面写了几句话,便冲出门去.外面店员们正闹哄哄地向老板敬酒,不提防有人啪地一声将一块白布放在桌子中央,只见上面写着: “莫笑我无知,还有男儿气,现在从头学,三年见高低.”大伙再一细看,竟然是鲜血写成的,大家非常吃惊,只见戴维挺身站在桌旁,眼里含着泪水,脸面绷紧,显出十二分的倔强来.他们这才明白,这少年刚才自尊心受到伤害,忙好言相劝拉他入席.然而戴维却说: “等到我有资格时再来入席.”返身便走。

就这样戴维开始发愤读书了,他给自己制订了自学计划,光语言一项就有7 种.他还利用药房的条件开始研究化学.果然不到3年,药铺里的伙计谁也不敢小看戴维了.我们常说的才学、才学,世上有许多人是苦学的,然而缺才;但也有很多人非常有才,却就是不肯用在学问上,所以成为歪才、废才.而戴维本是有才之人,一朝浪子回头,把才能用在治学上,其能量是不可估的.当时,恰好贝多斯教授在布里斯托尔成立了一个气体疗养院,专用新发现的气体为人治病,而戴维也被邀请去那里工作.在这里戴维发现了一种“笑气”(一氧化二氮),人一吸入这种气体便会不自觉地兴奋发笑,因此更是名声大振,第二年升为教授.第三年,他还不满25 岁便又当选为皇家学会的会员。

戴维本是一个钓鱼打鸟的顽童,浪子回头,发奋读书,十年工夫便取得了如此成就是难得的.他更知时间的可贵,条件难得,因此也就更加刻苦研究新的课题.在许多研究题目中他对伏打电池的电解作用非常感兴趣.他想用电解能将水分成氢、氧,那么其他物质也一定能分解出什么新元素来.当时化学实验最常用的物质就是苛性碱,不妨拿它试一试.戴维现在搞起科研来也还保留着少年时胆大豪爽的作风,他刚有这个想法便立即和他的助手、堂兄埃德蒙得把皇家学院里所有的电池都统统集中起来,其中包括24 个大电池,光是那锌、铜制的正负电极板就有35 厘米宽;还有100 个中等电池,其电极板都有18 厘米宽;另外还有150 个小电池.这真是一支电池的大军,戴维决心要让那苛性碱在他的手下分出个清清楚楚。

这天戴维和他的堂兄起了个大早,开始了这场计划已久的试验.他们先将一块白色的苛性碱溶解成水溶液,然后再将那庞大电池组的两根导线插入溶液中,这时溶液立即沸腾发热.两条导线附近马上出现了气泡,冲出水面.开始他们还为这热闹的场面而高兴,但一会儿就发现上当了,发出的气泡是氢气和氧气,刚才被分解的只不过是水,而苛性碱却还是原封不动! 这苛性碱真的就是一种元素而不能再分了吗? 戴维的倔劲又上来了,他不信邪.水溶解不成,改用火攻.接着他将一块苛性碱放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化,然后便立即用一根导线接在白金勺上,再将另一根导线插入熔化物中,果然电流通过了,在导线与苛性碱接触的地方出现了小小的火焰,颜色是淡淡的紫色,并且是从未见过的美丽颜色.戴维大叫: “埃德蒙得,快看,它出来了! ”

“它在哪里? ”

“就是这火,这淡紫色的火焰.”埃德蒙得也兴奋极了,他把鼻子凑近白金勺,仔细看着说: “但我们总不能把这火苗储存在瓶子里啊! ”

那么,怎么收集这种物质呢? 戴维又犯了愁,看来这是因为熔融物的温度太高,这东西又易燃,一分解出来就着火了.水溶不行,火熔也不是个好办法。

1807年11月19 日,是英国皇家学会一年一度举行贝开尔报告会的日子,戴维满怀希望这次能拿一样新发现的元素去轰动一番.但是时间只剩个星期了,这奇性碱却软硬不吃,水火不成,他设计了很多种方案都不奏效.这些日子戴维就像只拧紧发条的钟,一刻也不停地摆动,他一会儿冲到楼上摆弄一下电池,一会儿冲到实验桌上,墨水飞溅地在记录簿上随便涂几行字.他到底不是书香门第出身,身上还留有那海边小镇上的野风与儿时的顽皮习气.实验再紧张也忘不了享乐,就像当年上学不误打鸟一样.每晚只要有舞会宴席,每场必到,只是忙得顾不上换衣服,从实验室里出来,在外面冉套一件干净外衣就去赴宴,回来后也不脱衣倒头就睡,第二天晚上去舞会时再套上一件.过几天猛然醒悟再一起脱掉.因此人们常说戴维教授常常胖几天,瘦几天,很叫人无法捉摸.他情绪极易冲动,冷静的时候不多,头脑极聪明,但又缺乏耐心,怕寂寞孤单,也爱慕虚荣,最顽强,又非常自信.对他这种风风火火的工作作风,助手们早已熟悉,而大家却极信任他的才气,因此总是每呼必应,实验室上下团结一致,倒也配合得非常默契。

戴维眼看报告会的日期就到,电解苛性碱还是水火攻不进.他焦虑地苦思苦干了十几天,比较了十几个方案.这天他忽然想出一个办法: 何不把苛性碱稍稍打湿,令其刚好能导电却又不含剩余水份呢? 这个点子一冒出来,他高兴地一拍大腿高喊一声: “成了! ”倒把埃德蒙得吓了一跳,忙问: “什么成了.”

“不要多问,赶快拿碱块来.”

一个碱块儿放在一只大盘里端了上来.要让这东西轻轻打湿并不必动手加水.只须将它在空气中稍放片刻,它就会自动吸潮,表面成了湿糊糊的一层.这时戴维和他的一群助手围着这块白碱,下面垫上一块通电的白金片,等表面刚刚发暗变湿,就一声令下: “插上去! ”不等话音落地,另一根导线便“咝”地一声穿入碱块.然后啪的一声,像炸了一个小爆竹一样,那导线附近的苛性碱便开始熔融,并且熔得越来越快.你想那小小碱块哪能经得起这数百个电池的电流的通过,一会便渗出滴滴眼泪,亮晶晶像水银珠,一滴一滴往下淌.有的刚一流出就啪的一声裂开,爆发出一阵美丽的淡紫色火焰,随即便消失得无影无踪,而有的“珠子”侥幸保存下来,却又很快失去了光泽,表面蒙上了一层白膜。

戴维看到这里突然离开了实验台,就地转了一个漂亮的舞步,如醉如狂地大跳起来,他边跳边拍着巴掌,嘴里念道: “真好,好极了! 戴维,你胜利了,戴维,你真行啊.”他这样疯疯颠颠地在实验室里转了几个圈子,带倒了三角架,打落了烧杯、试管等,大约有五六分钟他才勉强使自己镇静下来,忙喊道: “拔掉,拔掉导线,埃德蒙得,不必要了,我们找到了,成功了! ”

戴维确实成功了,他电解出来的那亮晶晶的珠子就是金属钾,接着他又用同样的方法电解出了金属钠。

作报告的日期到了.这些天来戴维已经疲劳到了极点,而且身上还时冷时热.但他怀着极兴奋的心情支撑着走上了讲台.讲演前,皇家学院的报告厅里早已水泄不通.那些上流社会的爵士、贵妇们其实根本不懂什么是科学,然而化学表演,就像魔术一般能满足他们的好奇心.这天,戴维不负众望,将自己这些日子辛苦制得的一小块金属钾泡在一个煤油瓶里,向人们介绍说: “这是三天前世界上刚发现的新元素.我给它起名叫锅灰素(英国人叫苛性钾是锅灰).它是金属,然而性格却真怪,既柔软又暴烈,身体还特别轻,入水不沉,见火就着.”

戴维说着就用小刀伸进煤油瓶里轻轻一划就割下一块钾来,然后把它挑出来放进一个盛满水的玻璃盆里.这时钾块立即带着咝咝的呼啸声在水面上像着了魔似的乱窜,接着一声爆响,发出一团淡紫色的火焰,接着声音越来越小,体积越来越小,慢慢消失在水里,无影无踪……

世上哪有这样的金属? 台下的人简直看呆了,大家都凝神屏息看着这种奇特的新元素突然出现又突然消失.也许那玻璃盆里一会儿还会出现什么新东西,他们看到戴维伏首在桌上也不说话,头都抵住盆沿了,全场一片肃静.然而等了一会儿,盆里什么也没有,主讲人也不说话.突然有谁喊了一句: “戴维先生怎么了? ”

这下提醒了人们,前排几个人立即跳上台去,将戴维扶起.一碰他的双手,早冷得像冰一般,人们狂呼着: “快送医院! 快送戴维去医院! ”送到医院以后,经过尽力抢救,才保住了生命,然而已元气大伤.因而没过几年,他就因身体欠佳被迫离开了皇家研究院。

下页:碱金属名称的由来