六六六是在1945年由英國帝國化學工業公司化學家斯萊德(R.E.Slade)首先製成,這是將氯氣在日光或日光燈照射下通入苯中製得,因分子中含有六個氯原子、六個碳原子和六個氫原子而得名,學名六氯化苯,1946年開始大規模生產。它和滴滴涕一樣有效地消滅害蟲,特別是用於防治蝗蟲、稻螟蟲、小麥吸漿蟲等農業害蟲和蚊、蠅、臭蟲等衛生方麵的害蟲。
滴滴涕和六六六製造簡單,防治害蟲有效,但長期使用後,在土壤和農作物中會殘留很久,不易分解,造成人畜體內大量積聚,嚴重危害人體健康。因此,在風行一時後自1971年起許多國家相繼宣布禁用,我國也在1983年間停止生產和使用。
在有機氯殺蟲劑出現後不久,有機磷殺蟲劑問世,隨即填補了有機氯殺蟲劑被禁用後殺蟲劑的空白。有機磷殺蟲劑並非是無毒的。但是,它們多數在環境和生物體中不會長久存留,能被分解成無毒的和水溶性的物質,從體內排出。
有機磷農藥是從德國在第一次世界大戰後研製化學毒劑時開始,其中包括1932年製成的塔崩(tabun)、1937年製成的沙林(sarin)等。由於它們的毒性過於強烈,沒有用作農藥。1995年3月20日,日本東京地鐵發生的毒氣事件,就是放置了沙林,它是一種破壞神經係統的劇毒的有機磷毒劑。這次事件使5000多人中毒,12人死亡,震驚世界。
德國農業化學家施雷德(G.Schrader)參與了上述研製工作,他研製成300多種藥物,經過篩選後,采用了其中一些。最早使用的是1938年發現的特普(TEPP),學名四乙基焦磷酸酯。1944年發現的對硫磷,又稱1605,學名二乙基(對硝苯基)硫代磷酸醋。
1950年美國氰胺化學公司發現低毒殺蟲劑馬拉硫磷後使用機磷農藥成為一類最重要的農藥,德國、瑞士、日本各大公司先後研製成各種有機磷農藥。馬拉硫磷又名馬拉賽昂、馬拉鬆等,學名二乙基[(二甲氧基膦基硫基)硫代]二丁酸酯。
接著1952~1954年間研製出敵百蟲,1956年研製出樂果。樂果是第一種對哺乳動物低毒的農藥。1965年又研製成功久效磷。至今,全世界使用的有機磷農藥已超過百種,提供篩選的已有幾百種,而且還在不斷出現新品種。
在20世紀40年代前,最早使用的滅鼠藥是植物堿馬錢子堿、紅海蔥、黃磷、磷化鋅(Zn3P2)、硫酸亞鉈(Tl2SO4)、碳酸鋇(BaCO3)等,40年代後出現安妥(ANTU),又稱硫脲,還有1080,學名氟乙酸鈉。
除草劑是消除田間雜草的藥劑。這是一項艱難而很有技巧的工作,因為這些藥劑既要除去雜草而又不傷害農作物,而雜草和農作物都是植物。最初使用的是一些無機化合物,如硫酸銅、硫酸鐵等。現在使用的多是複雜的有機化合物,如敵稗、除草醚等,其製品迅速發展達數百種。
去葉劑是一種近似除草劑的供棉花在收獲前脫葉用的藥劑,這是便於機械收摘而采用的藥劑。在棉花收獲前噴灑,葉子很快脫落,機械收摘就比較方便而有效了。
植物生長調節劑能刺激植物插枝、插條的根部的生長。最常用的是2,4-D(或稱2,4-滴),還有萘乙酸等。
為了提高農業生產的效率,解決全世界人口日益增長對糧食的需求,農藥在日新月異地發展著。
3.炸藥的發明
今天全世界很多人都知道諾貝爾(Nobel)這個姓氏,每年都有幾位卓越的科學家、經濟學家、愛好和平的人士被評定獲得以這個姓氏命名的巨額獎金和崇高和榮譽。通過報紙、期刊、電台和電視台向世界各地傳播,各種各樣的書籍中記述著諾貝爾獎獲得者的事跡。
諾貝爾全名是阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾,瑞典人,1833年10月21日生於瑞典首都斯德哥爾摩,在他父母幸存的4個兒子中排行第三。諾貝爾出生後不久,1837年父親破產,出走芬蘭謀生,幾年後移居俄國,在彼得堡從事製造機器、鐵件和軍工設備。1842年10月母親攜帶孩子們從瑞典到俄國和父親共同生活。諾貝爾到俄國前因體弱隻接受了1年正規教育,到俄國後他和他的兄弟接受瑞典和俄國私人教師的教育,其中有俄國化學家齊寧(H.H.Зинин,1812~1880)。
1850年,諾貝爾16歲,到德國、法國、意大利和北美學習兩年,成為一位通曉多國語言和愛好化學的青年人。諾貝爾回到俄國後,這個國家卷入對抗英、法的克裏米亞(Crimea)戰爭(1853~1856)。他的父親忙於製造大量軍用物資,包括水雷,他和他的兩個哥哥也在工廠裏工作,獲得不少實踐經驗。當時使用的炸藥仍是黑火藥,齊寧提出改用硝化甘油。這是1847年意大利化學家索布雷羅(A.Sobrero,1812~1888)首先用硝酸和硫酸作用於甘油而製得的一種易爆物質,受到震動、熱、摩擦或機械作用都可能發生爆炸。於是,諾貝爾一家開始了硝化甘油的研究和製造。
戰後俄國政府取消了和工廠簽訂的合同,他的父親再次宣告破產,1859年回到瑞典,正如離開瑞典時一樣窮困。諾貝爾和他的兩個哥哥留在俄國挽救他們家庭的企業。在這期間,諾貝爾獲得了關於氣量計、水表和氣壓計的發明專利,激發了他作為一個發明家的興趣。
1863年,諾貝爾回到瑞典。他和他父親獲得一筆貸款,重新開始製造硝化甘油的研究。就在這一年,諾貝爾發明了他的第一件劃時代的發明——諾貝爾專利發火件。這種發火件的初始構造是將液體的硝化甘油裝在一個金屬管或其他密封的管中,再在其中放入一個裝有普通火藥的小木管,從小木管的蓋子上引進一根導火線,使硝化甘油的爆炸由小木管中火藥爆炸的衝擊波引起,而不是依靠直接點燃。這個原理是爆炸科學的一大進展,創造了控製硝化甘油起爆的方法。1865年他將裝黑火藥的小木管改換成裝雷酸汞[Hg(CNO)2]的金屬管。因此,諾貝爾專利發火件又稱諾貝爾雷管,簡稱雷管。
雷酸汞是一種起爆藥,是1799年首先由英國化學家霍華德(E.C.Howard,1774~1816)將硝酸、乙醇(酒精)和汞共熱而製得。
1864年諾貝爾和他的父親在斯德哥爾摩郊區赫倫內堡(Heleneborg)建立了一座製造硝化甘油的實驗室。這年9月3日實驗室發生爆炸,死5人,其中有他的弟弟。他當時不在場,得以幸免。
實驗室爆炸和弟弟被炸身亡沒有嚇倒諾貝爾。他把實驗儀器設備搬到一艘遠離城市、停泊在湖心的駁船上進行實驗。1865年世界上第一座生產硝化甘油的工廠在斯德哥爾摩附近一個隔離區溫特維肯(Vinterviken)建成投產,諾貝爾身兼廠長、工程師、會計員、推銷員……接著在德國漢堡(Hamburg)附近的克魯梅爾(Krümmel)建成另一座生產工廠。
硝化甘油被裝在錫製罐或玻璃壇中,用木條板包裝後運輸。但是,硝化甘油在貯存和運輸過程中還是存在易爆炸的危險。一艘裝運硝化甘油的輪船在從漢堡駛往智利的途中,在大西洋遇到大風浪,由於顛簸發生爆炸而沉沒;在德國,一家工廠在搬運時因衝撞而爆炸,整個工廠和附近民房變成一片廢墟;在美國,一列火車被炸毀。針對這些事件,搬運工人拒絕搬運,瑞典政府和其他一些國家政府下令禁止生產和運輸諾貝爾的炸藥。
困難和挫折沒有使諾貝爾屈服,他頑強地進行試驗,努力克服遇到的障礙。1867年的一天,諾貝爾注意到一個裝有硝化甘油的罐子在卸貨時破裂,漏出的硝化甘油被矽藻土吸收,形成固體物,爆炸力比純硝化甘油低,但是安全。矽藻土是微小海洋生物遺體的多孔含矽骨骼,當時用作裝運硝化甘油壇罐的襯墊,以防震動。諾貝爾幾經試驗後,確定采用3份硝化甘油和1份矽藻土混合,製成粉末狀固體,具有純硝化甘油75%的爆炸力,卻免除了可怕的易爆危險。諾貝爾借用希臘文dynamis(力量)一詞命名它為代拿買(dynamite)炸藥,又稱黃色炸藥。
代拿買炸藥在1867年在瑞典和英國取得專利,1868年在美國取得專利。它被用來築路、開鑿運河、開掘油井和礦山,在開挖希臘科林斯(Corinth)運河中,在清理流經羅馬尼亞與南斯拉夫之間多瑙河的鐵門(IronGate)峽穀中,在修築瑞士聖哥達(St.Gotthard)的鐵路線中,都顯示出威力。
諾貝爾繼續從事炸藥生產的研究。1875年一天,他在一次試驗中劃破了手指,隨手用火棉膠塗敷,形成一層具有彈性的膜以保護傷口。他一夜傷口疼痛難眠,卻受到啟發,將火棉與硝化甘油製成具有彈性的爆膠(blastinggelatin)。一種典型的配方是8%(質量分數)火棉和92%(質量分數)硝化甘油。這種炸藥既有硝化甘油那樣大的爆炸力,又有黃色炸藥那樣的安全性。