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發現元素的冠軍化學家

2006-04-12 00:00:00
課堂內外(小學版) 2006年6期

戴維,英國化學家。1778年出身于一個手工業家庭。早年喪父,無力讀書,在外科醫生波拉斯處當學徒。由于受瓦特、卡文迪許等科學家的啟迪,自學成才,從此獻身化學事業。

年輕的戴維可算是科學上的“拼命三郎”,越是困難的化學課題,他越要去鉆研,而且非搞個水落石出不可。當時歐洲化學家們面臨的一個頭等難題是不能將活潑的金屬元素從化合物十分離出來。

于是,戴維著手解決這個問題。他一面注意化學文獻的報道,一面耐心地設計實驗。在獲悉剛發明的伏打電池被用于電解水并獲成功后,他立即決定采用這一當時十分先進的手段來進行新元素的發現工作。他集中了250對金屬板制成了當時最大的伏打電池組,用其作電源來電解氫氧化鉀飽和溶液。

但令人遺憾的是被分解的仍是水而不是氫氧化鉀。經思索,戴維認為水的存在是電解氫氧化鉀的障礙,于是決定改變實驗條件,用通電熔融態的氫氧化鉀來進行實驗。

考慮到干燥的氫氧化鉀不導電,他先將它們放在潮濕的空氣中暴露片刻,讓其表面吸附少量水以產生導電性,然后將它們放于鉑制的小盤里,將小盤與電池組的陰板連接,再將一根鉑絲插到氫氧化鉀樣品中,并與電池組的陽極相連。通電后,氫氧化鉀受熱熔化,水分蒸發,表面沸騰。

這時,他發現在陰極附近逐漸有一些微小的金光閃閃的圓珠出現,并像水銀球似地滾動著。有些圓珠剛一出現就立即燃燒了起來,產生出美麗的淡紫色火焰;有些圓珠雖然沒有燃燒,但很快就失去了光澤,蒙上一層白膜。戴維小心地將這些圓珠收集起來投到水中,開始時小珠在水面上四處游動,發出嘶嘶的響聲,然后燃燒起來并發出淡紫色火焰。

看到這些驚人的景象,戴維十分激動,他情不自禁地在實驗室里跳起舞來……冷靜思考后,他確認實驗中陰極產生的小圓球一定是一種新的金屬,由于這種元素是從氫氧化鉀里電解出來的,他為這種元素定名為“鉀”。

戴維再接再厲,用類似的方法從土堿里電解出鈉。第二年,他又用電解法從石灰里得出了鈣,從苦土里得出了鎂,從鍶礦中得出了鍶,還從重晶石里得出了鋇;以及非金屬元素硼和硅。就這樣戴維成了發現化學元素種類最多的化學家之一。

另外,戴維還和法拉第共同發明了礦工安全燈,由此拯救了千萬礦工的生命。

戴維曾因制備三氯化氮炸壞了一只眼睛,在分離鉀時又因爆炸幾乎失明;在研究有毒氣體時多次中毒。因此,

晚年他病魔纏身,這位偉大的化學家為獻身科學僅僅活了51歲。

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