莉比發明的測定方法就是依據這種原理,通過測定有機體,如一塊骨骼、一塊樹化石放射性同位素碳-14的半衰期,從而確定這個有機體的生存年代。例如,對一個有機體化石的放射性碳-14的測定為一半,就表明它應該是約5700年前的生命。
人造染料的發明
很早以前,人類就會利用植物或昆蟲、貝殼製取紅、黃、紫等顏色的天然染料。最先使用的藍色染料——“藍靛”是從木蘭葉中提取的,紅色染料則可從茜草根或紅花中提取。在歐洲,藍靛作為“染料皇帝”,又叫“印度藍”。因為它顏色深、耐髒、不褪色,所以那時在東方和歐洲都使用藍靛染料。然而,天然染料不僅製造成本昂貴,不耐用,而且在使用上也極不方便,某些天然染料無法被織物吸收,還必須加入助染劑。
世界上第一種人工合成染料的發明是由一個年輕人在無意中完成的。1856年的暑假,年僅18歲的英國某大學學生威廉·亨利·珀金在家中做煤焦油蒸餾實驗時失敗了。他為了弄清原因,就用酒精來洗那塊黑乎乎的東西。沒想到,那塊黑色物體竟溶解到酒精裏,居然變成鮮豔奪目的紫色。這奇妙的現象使珀金又驚又喜,他想到這麼漂亮的顏色要能染到布上做衣服,那該多好?他掏出一塊潔白的絲手帕,放進溶液中,雪白的手帕立刻變成紫色。珀金將它取出時,又失手掉在地上,手帕沾上了一些灰塵,他就拿到清水中去洗,可喜的是,那紫色一點也不掉。珀金把這種理想染料叫作“阿尼林紫”。珀金的發明獲得英國政府專利後,在父親的支持下,創辦了世界上第一個人造染料工廠。
珀金的成功也鼓舞了其他化學家。1859年,法國的巴津發明了紅色染料的合成方法。其他如阿尼林紅、阿尼林青、阿尼林黃、霍夫紫等人工合成染料,在1863年前後相繼被發明出來。最後,天然染料僅剩下茜草紅和印度藍。1868年,德國的格雷貝和利貝曼提取了茜素,合成了人工茜草紅染料。直到1880年,德國的拜爾才將號稱“天然染料皇帝”的印度藍中所含的主要成分合成成功。從此,德國的合成染料工業迅速發展。
現在世界上有上千種人造染料。通常的製造方法是先蒸餾煤焦油而獲得苯、甲苯、萘、酚及其他化學品,再經一連串的複雜的化學合成處理,製成糊狀或結晶狀的染料。
有機化學的應用
有機化學除廣泛應用到化工、染料、農藥、醫藥外,另一個重要方麵是研究生物的機體和代謝產物的組成、結構、性能和用途,形成了一個新的天然有機化學的分支。它研究的內容涉及碳水化合物、蛋白質、核酸和生物堿等,其中在蛋白質和核酸的研究上取得了重要成果。1955年,英國科學家測定了最簡單的蛋白質牛胰島素的結構。1965年,我國科學家首次人工合成結晶牛胰島素。這是世界上第一個人工合成的蛋白質,從而為探討生命起源問題提供了科學材料。
催化劑的使用
由於大部分化學反應都離不開催化劑,因此,催化劑和催化作用曆來是化學中最活躍的一個分支。當前的化學工業,大都以催化技術為基礎,可以說催化技術的任何進展都將引起化學、石油加工工業的重大變革。
早在1895年,化學家們已經發現催化物在化學反應中的加速作用。1904年,化學家哈伯向德國一家公司建議,建成了合成氨工廠。以後經化學家們的深入研究,得知催化反應是在與催化劑表麵直接相連的單分子層中發生作用的結果。1950年以後出現了催化的電子理論,把催化活性中心看成是隨著電子的遷移而變動,從而使催化作用的研究進入到更高水平。
蛋白質結構的發現
1959年佩魯茨和肯德魯對血紅蛋白和肌血蛋白進行結構分析,解決了三維空間結構的模型問題,獲1962年諾貝爾化學獎。
催化是化學工業的基石,化學工業的重大變革和技術的進步大都是新的催化材料或新的催化技術的產物。而催化劑是催化技術的關鍵與核心。鮑林發現了蛋白質的基本結構。克裏克、沃森在X射線衍射資料的基礎上,提出了DNA三維結構的模型。獲1962年生理或醫學獎。20世紀50年代後豪普特曼和卡爾勒建立了應用X射線分析的以直接法測定晶體結構的純數學理論,在晶體研究中具有劃時代的意義,特別是在研究大分子生物物質如激素、抗生素、蛋白質及新型藥物分子結構方麵起了重要作用。他們因此獲得1985年諾貝爾化學獎。
化學精英