門捷列夫感覺自己現在已經站在科學真理的大門口,卻總是找不到打開大門的鑰匙。轉眼到了第3個年頭,64張卡片早已換過兩遍。但還有那麼三四張無法跟門捷列夫設想的規律吻合。為了突破這最後一關,門捷列夫把自己關在工作室裏,一連三天三夜沒出門一步,也不讓任何人進門。他做出了無數種設想又一次次推翻,那三四個元素總無法順利排入表格。
夜深了,門捷列夫迷迷糊糊地睡著了。夢中,他還在繼續擺著3年多來魂牽夢察的元素表。他分明看到,那張表格上餘下的格子裏,幾種閃著奇異光澤的金屬正在閃現,它們閃著閃著,忽然間全不見了,格子裏一片空白。門捷列夫一下子驚醒過來,豁然開朗:這64種元素絕對不會是自然元素的全部!他急忙把夢中那幾個格子空出來,整個元素的序列立刻展現出它們固有的規律。門捷列夫終於完成了“元素周期表”,把自己的事業推到了一個新的高度。
門捷列夫把餘下的空格命名為“類硼”、“類鋁”、“類矽”,並預言了它們的特性和化學數據。17年後,科學家們分別在閃鋅礦裏提煉出新元素鍵,發現了新元素欽,又在銀礦石裏找到與銀共生的元素鍺,它們的化學特性分別跟門捷列夫描述的“類硼”、“類鋁”、“類矽”一模一樣,為“元素周期表”的完善提出了有力的佐證。
舍勒到發現氧
卡爾·舍勒,瑞典著名的化學家,突出的成就是揭開了燃燒的真象,打破了化學界的“燃素”說,發現了氧。1777年出版了一本關於氧氣的專著——《論火與空氣》。
為生活所迫,舍勒13歲時就去哥德堡一家大藥店當了學徒。
如果隻想當一名合格的學徒倒也簡單,可舍勒偏偏要在平凡的製藥工作裏有新的發現、新的創造,當一名出色的藥劑師兼化學家。
於是,舍勒在向藥店主人包赫學習實際操作技術時,還精心鑽研當時最有名的化學家的著作。這樣,他很快就能夠獨立思考,甚至發現包赫先生的錯誤。
一天,包赫先生囑咐舍勒:“在取用藥品時,千萬不能讓液體的‘鹽精’跟那種特殊的‘黑苦土’藥混合,否則兩種藥都會失效。”
舍勒聽到後答應了一聲,可心裏麵卻在想:“為什麼會失效呢?”
晚上,舍勒偷偷來到實驗室,想用實驗證明包赫先生說的話。可是,當他從兩個注明是“黑苦土”的器皿裏各取出一份跟“鹽精”混合時,卻發現其中一份根本沒發生變化。
舍勒研究了大半個夜晚,終於發現了包赫先生的錯誤所在:這位資深的藥劑師把石墨和另一種外貌相似的黑色礦石都叫作“黑苦土”,而“石墨”跟“鹽精”混合是不會發生什麼變化的。
很快,舍勒成為年輕出色的藥劑師,他先後在設備優良的斯哥爾摩沙倫貝格大藥房和烏普薩拉大學實驗室工作過。
在實驗室,舍勒發現銀鹽被光照射後會還原出黑色銀粒,這為以後照相底片的發明奠定了基礎。
接著,舍勒對各類有機酸產生了興趣,並親手提煉出乳酸、草酸、蘋果酸、沒食子酸,成為這一方麵的專家。
一天,舍勒在去實驗室的路上,看到一排從意大利來的酒桶裏邊有一層紅色硬殼,便敲下一塊帶回去研究。結果發現,這種硬如石塊的凝結物能溶於硫酸,變成晶體狀的透明物,這種透明晶體能溶於水,且有一股酸味,能作治病的藥。他把這種藥叫作“酒石酸”,並因此名氣大振,成為了一名化學家。那時他隻有25歲。
舍勒並不滿足於此時的成就,轉向研究當學徒時非常熟悉的“黑苦土”,想知道它到底是什麼物質。
舍勒先把“黑苦土”和鹽酸混合在一起加熱,隻見從混合物中冒出一陣刺鼻的氣味,這種氣體略呈綠色,他便稱這種氣體為“氯氣”。這時候“黑苦土”已經變成了白色的物體。
後來人們在發現金屬錳之後,才知道“黑苦土”原來是二氧化錳,白色的物體是氯化錳。
舍勒又把“黑苦土”和更強的酸硫酸混合再加熱,結果冒出的是一種無色的氣體。這種氣體很活潑,能使火燃燒得更旺。於是舍勒把這種氣體收集在豬尿泡裏,以便日後繼續研究。
在以後的研究中,舍勒驚奇地發現:加熱硝酸鎂、碳酸銀或碳酸汞時,都會泄出同樣特點的無色氣體,而且這種氣體在空氣中也大量存在,是萬物賴以生存的“活命氣體”。得出這個結果後,舍勒正式把這種氣體命名為“氧”,並在1777年出版了一本關於氧氣的專著——《論人與空氣》。
潘琴發明染料
潘琴是英國人,從小就對化學產生了濃厚的興趣。考入某著名大學化學係後,他幸運地師從著名化學家斯托曼爾教授。得遇名師,潘琴學習更為刻苦,很快成為老師的得意門生。發明了“阿尼林紫”的化學染料,成為化學染料的先驅。
一天,潘琴的老師霍夫曼沉思自語:能否用煤焦油化學藥品來合成奎寧?奎寧是抗瘧疾藥品,如果合成成功,必將使歐洲國家擺脫依賴遙遠的熱帶國家供應奎寧的局麵。
老師的想法使潘琴覺得很有意義,便在家開始做實驗,但他失敗了。當時還沒有人知道奎寧的結構,即使知道,憑當時僅知的幾種合成方法要製出奎寧來也十分困難。
18歲那年,潘琴大二了。暑假時,他想利用這段時間做一些研究。於是,斯托曼爾教授推薦他試試金雞納霜的化學合成。
潘琴知道已經有人在研究治療瘧疾用的金雞納霜了。“到目前為止還沒有人取得成功,你可以試一試呀。”斯托曼爾教授笑著拍了拍潘琴的肩頭。
潘琴點點頭,開始忙開了。一次次的試驗,一次次的失敗。眼看假期一天天地過去了,潘琴的實驗還是一無所獲。
一次,潘琴將重鉻酸鉀加入從煤焦油裏提煉出的苯胺裏,結果還是失敗了。潘琴氣急之下,正準備將試管扔了。突然,他發現試管底部有一些奇怪的黑色沉澱物。潘琴正打算把這團沉澱物倒掉,忽然心生一念:給沉澱物加熱,看它是否還原。他點然酒精燈,仔細觀察沉澱物的變化,結果驚奇地發現,黑色的沉澱物漸漸地變成紫色的液體。
這顏色太美麗了!潘琴馬上想到這東西或許可以作染料。他把一些紫色液體塗在白紙上,白紙立刻變成了紫色。他又將紫色液體塗在幾種絲織品上,效果非常理想。他看到了這種紫色液體的應用前景。當時的染料都是天然顏料,來源不廣,價格昂貴,而且隻有很少的染料可以牢固地附著在織物上。而他的染料的主要原料苯胺,是從煤焦油中提取的,來源充足,效果也很好。
潘琴把他的紫色化合物樣品寄給蘇格蘭的一家染坊。複信是令人振奮的,說經它染的絲非常漂亮,而且永不褪色,還問這種染料是否容易製取。
潘琴滿懷信心地作出了決定,他將這種染料的製作方法申請了專利,父親和哥哥鼎力支持他。1857年,潘琴一家辦了一座染料工廠,經過六個月的不懈努力,終於生產出了紫色染料,工藝技術也不斷提高。
1861年,潘琴在英國化學會上做報告,介紹煤焦油在工業上的用途。報告結束後,著名科學家法拉第向他表示祝賀,稱讚他在製取紫色染料方麵的成就,潘琴卻謙虛地說:“這沒有什麼,我是偶然碰到的。”