科學發現

苯胺紫染料（1856 年）

威廉·亨利·珀金（1838～1907年）

1856 年，18 歲的珀金在德國化學家奧古斯都·威爾姆·霍夫曼的指導下開始了化學研究生涯。霍夫曼是世界上研究煤焦油的著名專家。煤焦油是煤氣廠生產過程中剩下的黏糊糊的黑色殘留物。提取凈化之后煤焦油會釋放出碳氫化合物—— 特別是有刺激味的苯、甲苯、萘和蒽。從苯中合成的酚是廣泛使用的殺蟲劑，從酚中可以提取苦味酸。

霍夫曼認為從煤焦油中提取原料將降低成本。1856 年，珀金在自己的實驗室里試圖從蒽生成物中提取奎寧，結果得到一些淤泥。珀金又嘗試使用苯胺做同樣的反應，這次他得到一些黑色的固體物。將黑色固體物倒入用甲醇變性的酒精里分解以后，生成一些美麗的紫色溶液。珀金認為絲綢最好染成這種苯胺紫色，于是他到蘇格蘭最著名的染房進行測試，但那里的人們只是給棉布染色，結果珀金遭到了拒絕。最終珀金說服自己的父親和弟弟開辦了一家染料企業，自1857 年起開始生產苯胺紫染料。

隨后，苯胺紫染料家族成員激增——品紅、洋紅、苯胺藍、猩紅、黑和綠色先后問世。市場的需求又促成諸如偶氮染料等新式染料的發現。1868 年兩位德國化學家合成了廣受歡迎的天然紅色茜素顏料。

苯分子環狀結構（1865 年）

弗里德希·奧古斯都·凱庫勒（1829～1895年）

1890 年的一天，凱庫勒這樣描述他發現苯分子的過程：1855年的一個傍晚，他坐在壁爐旁的椅子上睡著了。夢中見到一條蛇身體盤成一個圈咬自己的尾巴。醒來之后，凱庫勒意識到自己找到了苯的分子式C6H6 。當時的化學家們對此不理解，認為這與1 個碳原子帶有4 個氫原子的事實不相符。但是如果分子里面有6 個碳原子，每個碳原子又有1 個氫原子，而且原子交叉地呈環狀排列，問題就解決了。

凱庫勒的苯分子式還解決了分子里面的碳原子為什么都是相同的這一難題。用其他的原子替換苯分子中的氫原子結果幾乎完全相同。顯然，如果分子是對稱的，所有的結果都是不變的。

在接下來的幾年研究工作中，凱庫勒揭開了有機化學中其他一些化合物的結構方式，開創了“芳香基”化合物的研究。為此凱庫勒的名字總是與苯及有類似分子結構的元素聯系在一起。難道他真的是靠做夢解決了難題嗎？他讀沒讀過奧地利化學家約翰·尤塞弗·洛喜密脫幾年前出版的一本有名的書？在書中，洛喜密脫提出了幾乎相同的苯分子結構理論。很明顯，凱庫勒是受到了洛喜密脫的影響，盡管他本人從來沒有承認過。

甘油炸藥（1867 年）

阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾（1833～1896年）

諾貝爾出身于一個瑞典科學家和發明家的家庭，他的父親在俄羅斯圣彼得堡開辦了一家炸藥廠。1863 年，父子二人開始生產硝化甘油。硝化甘油最早在1847 年由意大利化學家阿斯卡尼奧·索布雷羅首先研制成功。

盡管硝酸甘油是一種爆炸力很強的炸藥，卻往往會在沒有任何預兆的情況下突然爆炸。1864年，諾貝爾在瑞典開辦的一家工廠突然發生爆炸，炸死了包括他弟弟艾米爾在內的五個人。于是他開始在一艘駁船上研究如何使硝化甘油安全爆炸。他發現如果把甘油放入能夠滲透的硅藻土里，可以通過起爆器安全地引爆（吸取1863 年的雷酸汞的教訓，諾貝爾為此裝置申請了專利）。他的這種新式炸藥可以制成棍狀，用不透油的紙包裝。1867 年，諾貝爾也為甘油炸藥申請了專利。諾貝爾還發明了膠狀炸藥（炸膠），里面除了硝化甘油還含有硝化棉和硝酸納成分，威力更大而且更加安全的炸藥。

甘油炸藥和炸膠是礦山開采、興修鐵路、開鑿隧道的理想用品，諾貝爾因此變得非常富有，他將自己的財富設立了諾貝爾獎。

合成氨（l909 年）

弗利茲·哈伯（1868～1934年）

盡管地球大氣層氮含量為80％，可是氮卻非常不活潑，只有細菌和微生物等少數活的物種通過固態氮的方法將其轉化為有用的氣體氨（NH3），其他有機物依賴這一反應過程生成所有生命賴以為生的氨基酸。然而，微生物能夠固定住的氮的數量卻是有限的。

19 世紀的科學家們試圖直接用氮（N2）和氫（H2）制取氨，可是不管溫度有多高，壓力有多大，這兩種氣體就是不發生反應。1904 年，德國化學家弗利茲·哈伯在混合的熱氣體中加入鐵銼屑催化劑，結果得到少量的氨。使用這種方法只有0.01％的氮發生了反應。當他來到當時最大的化工企業咨詢的時候被告知，這種產氨率很難引起企業家的興趣。他們建議他更加細致地研究每一步驟。1908 年，他將氨的產量提高到6％。

化學家卡爾·博施認為這個結果有商業價值。氨可以從反復混合的氮和氫中分離出來，他鼓勵哈伯擴大研究規模。1909 年7月3 日，每小時產80 克的實驗廠開始生產氨。不久，規模更大的每天產1 噸氨的一家工廠在德國奧普堡投產。今天，合成氨廠遍布世界各地，每年生產15 000 萬噸氨，為農作物生長提供必需的氮肥。