世界五千年事物由来总集--科技分册-第5章
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钾和酸放在一起加热,窗口中出现了一种黑色胶状物,他很奇怪,就在一边
仔细观察这一变化。霍夫曼发现后,马上催促珀金将它倒掉,珀金扫兴地倒
掉了它。倒掉黑色胶状物后留下的脏试管用水无法洗净,珀金试着用酒精去
洗,结果酒精一倒入容器中就出了一种鲜艳夺目的紫色深液。珀金立刻想到
它可以染布。经试验,效果的确很好,而且染丝织物比染布还漂亮。这样珀
金就发现了世界上第一种人造染料——苯胺紫。
钢的由来
钢是随着资本主义大工业发展时出现的。由于机器的精密化和高速度,
使得一种新的材料占据了重要的地位,这就是钢。因为生铁太硬太脆,熟铁
又太软,都不宜用来制造高速运动的部件,只有钢才具有符合需要的强度和
韧性。公元1856年,贝西默发明了转炉,西门子发明了平炉炼钢以后,才有
可能大量生产含炭很低的钢。
铯和铷的由来
德国化学家本生在用光谱法分析杜尔汉矿泉水时,发现了几条从未见过
的陌生谱线,经过进一步的分离研究,终于在谱线中发现了两条浅蓝色的新
谱线,它就是新元素“铯”(拉丁文“天蓝”的意思)。七个月后,即1861
年1月23日,本生又发现了新元素“铷”(拉丁文“暗红色”的意思)。
碘的由来
碘是由法国人库尔特瓦发现的。
库尔特瓦是一个硝石工厂主。他经常向化学家学习,并且到实验室里去
做实验。他所处的时代(公元1777—1838年),正值拿破仑发动战争。当时
战争需要大量黑色火药。制黑火药的硫磺和炭粉不缺,主要是制造硝酸钾。
那时人们利用海边浮起的绿色海藻,晒干烧成灰后再用水浸提取硝酸钾。
一天,库尔特瓦正在家中做试验,一只猫把盛装海藻灰溶液的瓶子和硫
酸瓶碰翻了,溶液、硫酸流了满地,库尔特瓦看到了一个奇异的现象:打翻
在地的混合液体里产生一种蒸气,从地上冉冉升起,气味十分难闻、呛鼻,
而且紫色蒸汽遇冷物体后并不凝结为水珠,而变为紫黑色闪着金属光泽的晶
体。库尔特瓦被吸引了,他又做了许多实验,终于弄明白这种气体是一种新
发现的元素。他请科学界的朋友鉴定。法国化学家盖吕萨克把它命名为“碘”,
它的希腊文的原意是“紫色”的意思。
钒的由来
1830年,德国化学家维勒正在研究墨西哥产的褐色铝矿石。在研究中,
他发现矿石中含有一些金属化合物,而这些金属化合物表现为多种颜色,其
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中以红色最为显著。经验使维勒想到,这些金属化合物很可能是一种新的元
素。但是由于他的粗心,他放弃了探求新元素的研究。
同年,瑞典化学家塞夫斯德朗,做着和维勒同样的研究,也发现了同样
的现象。他紧紧抓住这个苗头不放。他首先对矿石进行了一系列的化学分析,
艰苦地从中提炼出一种黑色的粉末。他带着这种粉末向他的老师柏齐利阿斯
汇报说,他发现一种新元素,柏齐利阿斯对此进行了肯定。随后,塞夫斯德
朗在老师的鼓励和具体指导下,终于从这种黑色粉末中提炼出一种银灰色的
坚硬金属。他将这种新元素定名为“钒”。
铝的由来
铝是地球上分布最广的金属,占地球表层重量的8。13%。可是,在100
多年以前,铝曾被认为是一种稀罕的贵重金属,当时,如果谁说要用铝来做
一个脸盆或一个饭盆,那么,这个人不被看成是一个奢侈的花花公子,也会
被看成是个可笑的空想家。
铝是1807年由一位英国化学家亨弗利·戴维命名的。他发明了用金属纳
来制取铝的方法,这样,才使铝从实验室里走出来。不过,当时的金属钠很
贵,制成铝当然也很昂贵,价格和黄金差不多。
世界上第一块铝锭是1825年丹麦一位化学家汉斯·克列斯辛·奥斯德制
造出来的。由于铝在那时属罕见之物,一般只用来做首饰。铝制首饰,曾经
成为巴黎的一种时髦。法国拿破仑三世特地叫工匠做了一顶盔帽,以表示他
的尊贵和豪华。拿破仑三世还叫工匠制了一套铝质的餐具,不过这套餐具,
只有在盛大的宴会上,他才拿出来使用。
1886年,美国化学家豪尔发明了大量生产铝的新方法:在冰晶石与矾土
的熔融混合物中通入电流进行电解。这时候,铝才开始从首饰店的橱窗里解
放出来,走向生活的每个角落,广泛地为人类服务。
磷的由来
在16世纪,欧洲兴起一股炼金热,在众多的炼金术士中,有一个名叫恩
尼格·布兰特的德国人,他虽然没炼出黄金,却炼金得磷,成为世界上第一
个发现磷元素的人。
布兰特年轻时当过兵,经过商,后来还当过医生。但他却是一位“粗鲁
无文,而又不识拉丁文”的人,这位“黄绿医生”梦想发财,竟异想天开地
以为世界上有一种“哲人石”,只要找到它,就可以“点石成金”。
于是,他在富有妻子的支持下,发狂地大搞炼金术,把周围的东西都拿
来熬炼,但都找不到黄金的踪影。有一天,他忽然想到,人尿似乎还没有人
熬炼过,于是,他竟然熬起人尿来。他采用的方法:把新鲜的人尿熬至快干,
变成黑色的“尿渣”,然后置于地窖中贮存,让它发霉腐烂,几个月后取出,
再加进两倍于尿渣重量的细砂,与尿渣混合后,一起放进曲颈甑 (古代炼金
术士喜用的仪器)熬炼,最初他用微火加热,继续用大火干馏,及至尿中的
挥发性物质完全蒸出后,布兰特意外地得到一种白色的蜡状固体,这种固体
在夜晚会发出闪烁的光亮来。
这一发现,使布兰特高兴极了,他把这种特制物质命名为“冷火”,也
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就是我们今天所说的“白磷”。布兰特的这个发现是1669年,距今已 300
多年了。
水泥的由来
在现代工程建筑中,水泥是不可缺少的重要原料。那么,水泥是谁发明
的呢?
我国解放前,“水泥”这个名词是很少见到的。那时,在一些文学作品
中多译作“水门汀”、“士敏土”、“波特兰”等。而大多数人却称作“洋
灰”。我们从这个“洋”字就可以知道它的来路。“水门汀”、“士敏土”
是英文译名,而“波特兰”是怎么来的呢?有两种说法,一种说法是,1824
年英国波特兰发明了水泥,取得了专利权。因而,有人就以波特兰的名字给
水泥命名。另一种说法是,这种水泥与英国波特兰岛的石头颜色相似,因而
得名。所谓“波特兰水泥”,其实就是普通的硅酸盐水泥。它主要原料是石
灰石、粘土加石灰质泥岩,经锻烧、磨细制成。在波特兰水泥发明之前,早
在1796年,英国人就制成了罗马水泥。
钢筋混凝土的由来
钢筋混凝土即用钢盘做骨架的混凝土,它在世界各国的建筑上大显神
通。钢筋混凝土源于法国。
法国花匠蒙尼亚经常要移植温室中花盆中的花,一不小心就会把花盆打
碎,他先用木盆代替,但木盆比瓦盆贵。当时,水泥已得到了应用,蒙尼亚
便用水泥来作花盆,虽然水泥花盆比瓦盆坚硬,但仍易碰裂。
1868年的一天,蒙尼亚终于想出一个好办法:在水泥花盆的外面缠上几
道铁箍用以加固。为了花盆美观,他又在那些铁箍外面涂上一层水泥,硬结
后,发现这种花盆特别坚固,不易碎裂。后来蒙尼亚又用铁丝作骨架,然后
在铁丝骨架外面抹上水泥,硬结后就成了坚固的美观的花盆。根据这种花盆
的构造,便诞生了钢筋混凝土。
不锈钢的由来
现在不锈钢制品在工业、农业、日常生活等各个方面都得到了广泛的应
用。追溯其历史也只是本世纪初的事,法国的居耶和波鲁兹两人在炼铁时,
发现如果搀些铬,冶炼出来的钢就能够抵抗大气、酸、碱或盐等的腐蚀作用。
就称其为不锈钢。但当时并不知道它有什么用途,直到1912年,美国的赫莫
斯和英国的普利阿利设计制造了不锈钢刀类的日用品后,才逐渐制造出各种
各样的不锈钢日用品。
防震玻璃的由来
1907年的一天,法国化学家贝奈第特斯在实验室里整理药品架,一不小
心,挪动着的药瓶“啪”的一声掉到了地上,把贝奈第特斯吓了一跳,他生
怕药瓶摔碎而使药水流到了别处,便赶忙拿起了药瓶,却也奇怪,摔到石板
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上的药瓶布满了裂纹,却没有一片碎片,在瓶内壁上留下了一层坚韧而透明
的膜。
后来,贝奈第特斯经观察和调配药品,进行各种不同的实验,终于制成
了一种新的防震安全玻璃。
塑料的由来
塑料是一种高分子聚合物,它是使用纯粹的化学方法合成的。塑料的原
始名称叫“酚醛塑料”(亦称酚醛树指,俗称电木),其发明人是美国化学
家贝克兰,它是贝克兰在一次实验当中,完全无意中发现的。
1905年的一天,贝克兰在实验室里进行一项试验:他将苯酚(即石碳酸)
和甲醛 (即福尔马林),一并放入一只烧瓶里,贝克兰使用酸作为催化剂,
这时,他进行加热反应。他当时发现烧瓶里的反应物渐渐变成了黄色的胶状
物,类似于桃树或松树上的树脂,牢牢地粘在了烧瓶壁上。贝克兰想用水冲
掉它,但不论如何也无济于事。后来,他又用高温烘烤,想把它熔融。可是,
经一烤,瓶子里的胶状物反而变成了硬块。贝克兰立即想到,这种物质既不
怕水,又不熔融,岂不是工业上一种很好的新材料吗?为了弄清这种物质的
性质,贝克兰以极大的耐心和兴趣,花费了整整4年的时间,到1909年,他
才搞清了这是酚和醛经过化学反应得来的,其形态类似树脂,因此取名为“酚
醛树脂”。在以后短短40年的时间里,世界塑料工业就发生了惊人的变化,
它以比钢铁产量的增长快两倍速度发展,很快超过了铝、铜和锌的产量,在
许多方面取代了金属、木材、水泥和玻璃等传统材料。至20世纪70年代,
世界塑料总产量已高达5000万吨。
漂白粉的由来
1754年,英国农艺化学家霍姆发明了用稀硫酸漂白的新技术。1774年,
32岁的瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒经过一番努力,证明王水制造出的奇怪
气体是氯;1785年,法国的染料技师贝尔特勒在实验中发现,氯具有漂白作
用,然而有剧毒,需用钾溶液处理后才无害。
1799年,英国的一个开设漂白工厂的梯南特综合前人的研究,利用熟石
灰和氯作用而发明了漂白粉。漂白粉用法简单,漂白时间大大缩短,更不需
要曝晒。
“郎之万炮弹”的由来
这个词是从郎之万作的一个假设来的。郎之万是法国科学家,在巴黎大
学教授物理,物理学中有一种理论叫“相对论”。这种理论极不容易理解。
为说明相对论中的时间、空间概念,郎之万作了一个十分生动的比喻:
他假设,把一位旅行家装在一个能够接近光速的炮弹飞船里,发射到宇
宙中去旅行。离开地球一年以后再回飞,一来一回是两年。这样,这位旅行
家回到地球时,年龄大了两岁。可是,由于炮弹的速度和光速差不多,这位
旅行家在宇宙旅行期间,地球上可不是两年,而是已经过了200年了。如果
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在他出发前有一个不满周岁的儿子,那当他返回地球时,他儿子早就去世了,
欢迎他的将是他从不相识的曾孙子。这说明时间、空间概念是与物质、运动
紧密相关的。
这是一个大胆而富有创造性的想象,后来科学家就把这个生动的比喻叫
做“郎之万炮弹”,在解释相对论时候常引用它。
激光的由来
激光的发明实现了人类对科学技术的梦想。激光提供了极强极细极平行
和极纯的单色光束,可将坚硬抗热的物质汽化。如可在金钻石上穿一小孔,
作为金属拉丝模;它又可穿过眼睛瞳孔熔焊将脱落的视网膜,可用于微外科
手术。
激光源于美国,爱因斯坦在1917年就认为应存在受激发射,但未有人能
够发现。
1951年春的一个早晨,美国物理学家查利斯·汤斯坐在华盛顿富兰克林
广场一角长椅上观赏杜鹃花,脑海中突然闪现一个从分子中获取高纯度电磁
波的方法,此时,汤斯正着力于受激幅射的研究。他想起了两个新的名字:
“脉射”和“雷射”(即激光)。经过3年试验,他制造的微波激射器通过
氨分子的自然振动成功地产生出非常纯净的幅射周率。
50年代世界上最好的计时器的精度为10亿分之一秒,而用氨气雷射作
原子钟的心轴,一下子把精度提高到100万亿分之一秒。1957年汤斯又回过
头来研究超短波。通过实验,他发现短红外线的波长周率几乎比微波高10000
倍。1958年12月,汤斯和肖洛联名发表了一篇论文,讨论实用激光问题,
并开始着手试制激光器。1960年,休斯航空公司的物理学家霍曼造出了第一
台实用激光器。
化肥的由来
法国化学家B·帕利西于1550年认识到人造肥料的重要性之后,便向农
民推荐以泥灰作为人造肥料。1840年,J·V·利比希因开展生物的新陈代谢
研究而成了真正的人造肥料创始者。
作为人造肥料——首先,它只是作为天然肥料的代用品而被利用——起
初用的是些易转化的天然化合物 (智利硝石,海鸟粪,钾盐)。后来,代替
天然化合物的则主要是氨化合物和硝酸化合物 (氮肥)。由于哈伯—博什制
氨法的出现,1918年以后便有足够的氨可供种地。
最初只有一些所谓简单的人造肥料 (硫酸铵,氰氨基化钙),后来也生
产混合肥料,如硫酸硝酸铵 (即硝酸铵与硫酸铵的混合物),而且规模越来
越大。利比希早就认识到:除了氮和钾以外,磷