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[科教] 发现了氧气的化学家不仅毒死自己 还可能害死了拿破仑

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米群网大牛

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发表于 11-23-2016 08:55 AM | 显示全部楼层 |阅读模式

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化学这种尊贵的学问

乃是我奋斗的目标

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18世纪的化学家们,似乎都有一个坏习惯

和我们现在的实验室安全考试里“不准吃、喝、闻实验品”的要求背道而驰

他们似乎都很喜欢亲自“品尝”一下自己做出来的东西

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比如糖精,就是一位俄国的化学家在做实验的时候偶然发现的

这个作死的家伙将自己实验室里的东西都舔了一遍

竟然得到了一种比蔗糖还要甜500倍的白色晶体

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再比如那个英国伊丽莎白女王学院里来自印度的研究生

他硬生生地将导师说的“test(检测)”听成了taste(品尝)“

居然勇敢地舔了一口他的实验品(要知道,他当时在做的可是剧毒的杀虫剂啊)

好的,他成功地做出了比蔗糖甜600倍的甜味剂----三氯蔗糖

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以上两位科学家,虽然作死,但他们运气好呀

然而那些运气不好的呢,就可能真的把自己给作死了

所以呀,命不好,就不要去作了

可惜的是,我们国家伟大的神农氏不太明白这个道理

我们初中化学书上发现氧气的家伙也不太明白这个道理

神农开心的咀嚼着路边的断肠草,最终腹痛昏迷,结束了传奇的一生

而舍勒则是因为“品尝实验产物”的坏习惯而殒命

卡尔?威尔海姆?舍勒(Carl Wilhelm Scheele) ,一个18世纪的传奇化学家

他开启了近现代化学研究的大门,在当时却因为没怎么发表学术文章而不为人知

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卡尔?威尔海姆?舍勒(Carl Wilhelm Scheele)

好不容易做出了一个口碑非凡的“舍勒绿”染料,却把自己给作死了

甚至,还把拿破仑给作死了

1742年12月,舍勒出生于德国的一个富商家庭,他是家里的第七个孩子

他的父亲做着小生意,家境殷实,不愁吃穿

然而,不幸的是,在他两岁的时候,他父亲的公司就破产了

还没能好好享受富二代的生活,舍勒就成了穷人家的孩子

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舍勒


树倒猢狲散,人走茶即凉,舍勒的家很快陷入了经济困难的窘境

没有钱读书,他只是勉勉强强上完小学,就被迫辍学打工

年仅14岁的他只能在哥德堡的班特利药店当小学徒

药店的老药剂师马丁是个很好学的长者

马丁学识渊博,不仅有着高超的药学实验技巧,还能自己制药,更是一位医术高超的医生

在哥德堡市民的眼里,这位老药剂师就像是中国的扁鹊、华佗一般,救死扶伤,妙手回春

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哥德堡

闲暇时间,马丁总是手不释卷,钻研着各种化学知识

马丁的言传身教,对年幼的舍勒产生了极为深刻的影响

工作之余,舍勒也勤奋自学,当时流行的制药书籍、化学著作,不知道被他翻了多少次

书中繁复神奇的化学实验深深吸引了这个小男孩的目光

为了能做实验,他自己动手,制造了大大小小一整套实验仪器

夜深人静的时候,舍勒总是躲在自己的房间里摆弄他的仪器,做着各种各样的实验

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舍勒在做实验

他还曾经不慎将自己住的房间炸了一大半,将他的同事们吓得不行

如果是在学校里,这样的熊孩子估计是要被劝退的

可是马丁很是喜欢这个聪明伶俐的孩子,在马丁的保护下,舍勒得以继续留在药店

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8年时间过去了,舍勒长成了一个风度翩翩的少年

努力的学习让他的知识与才干大为长进

从一个只有小学文化的学徒摇身一变成为了知识渊博、技术熟练的药剂师

22岁的他信心满满,正准备大展宏图

可他没想到的是,马丁的药店却毫无预兆的破产了

药店负债累累,马丁无力偿还债款,

只好变卖了房产和书籍

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失去了工作,失去了居住的地方,舍勒只好孤身一人在瑞典各个城市中游荡

他一边游荡一边给药店打零工,渐渐的有了一些名声

马尔摩城的柯杰斯垂姆药店找到了他,给了他一份工作

药店的主人给了他一套房子,以便他居住和实验

安定的环境让舍勒不用再为糊口而奔波

他重操旧业,开始了他的研究与实验

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柯杰斯垂姆药店靠近瑞典著名的隆德大学,这给他的学术活动提供了便利

舍勒为了实现自己的理想与抱负,开始了他的学术社交活动

只要有时间,他就会和隆德大学的教授们一起聊天,做实验

在隆德大学里,他结识了学校里的讲师,安德尔斯

安德尔斯曾经也是一位药剂师,两个人年龄相仿,很快成为了挚友


在安德尔斯的帮助下,舍勒的实验开始变得系统化,也学着记下了实验记录

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隆德大学

那个时候,舍勒专注于提纯有机酸的研究

他成功地提纯了草酸和酒石酸

兴奋的他尝试着将他的实验结果写成论文,想要发表到期刊上

从来没有接受过学术训练的他用的语言十分的晦涩难懂

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他的论文连续投了几个期刊,却都如同石沉大海

难过的他将这件事情告诉了好友安德尔斯

安德尔斯一把拿过舍勒的论文,用学术界通行的方式重新写了一篇文章

再一次投稿的文章很快得到了认可,学术界才开始知道有一个叫舍勒的药剂师

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舍勒

1770年,舍勒来到了乌普萨拉当药剂师,

认识了在乌普萨拉大学读书的盖恩

盖恩将舍勒介绍给了自己的老师----瑞典著名的化学家贝格曼

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索尔本?贝格曼

贝格曼的理论水平系统而高超,舍勒通过贝格曼了解了当时统治化学界的燃素说

而舍勒的实验水平无与伦比,他帮助贝格曼解决了很多难题

燃素学说(The Phlogiston Theory)是三百年前的化学家们对燃烧的解释,他们认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物,也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰,它弥散于大气之中便给人以热的感觉,由这种火微粒构成的火的元素就是“燃素”。

两个人的合作取得了丰硕的成果

1775年,只有小学学历的舍勒被选为瑞典的科学院院士

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舍勒

这一年,舍勒33岁,几经辗转的他来到了科平城

科平有一所位于黄金地带,规模不错的药店,药店的原主人已不在人世,其遗孀在打理药店

可一直做家庭主妇的妮古娅如何知道怎么管理药店呢,很快,药店便负债累累

舍勒的到来,改变了这一切,他有药店管理的经验,还有着丰富的药学、医学知识

在他的管理下,药店的生意蒸蒸日上,恢复了往日的繁荣

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舍勒在科平经营的药房,同时也是他的居所

妮古娅对这位“上帝派来帮她的”药师很是满意,主动把药店全部转让给了舍勒

舍勒就这样,摇身一变成为了一家大药店的老板,还顺便让妮古娅继续做着老板娘

虽然丧夫,但是妮古娅与舍勒年龄相仿,且依然貌美如花

舍勒也十分倾慕妮古娅,纵然工作繁忙,但只要有时间,他都会陪着妮古娅

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舍勒

有了一家自己的药店,资金、仪器都不愁了

还有红颜知己的加持,舍勒的实验很快有了新的进展

安定下来的舍勒没有立即开始做实验,而是将自己之前实验的书稿整理成了一本书《火与空气》

早在8年前,舍勒就发现过一种被他称为“硝石的挥发物”的物质

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舍勒将硝石(主要成分为硝酸钾)放到坩埚里加热

他发现,当硝石被加热到红热的时候,就会发出气体,而这些干热的气体如果遇到烟灰的粉末就会燃烧,发出耀眼的光芒

这让他大为兴奋,“为了解释这种新的现象,我忘却了周围的一切,因为假使能达到最后的目的,那么这种考察是何等的愉快啊!而这种愉快是从内心中涌现出来的”

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舍勒觉得,他必须对火进行研究,可他随之也注意到了一点,如果不能把空气弄明白,那么对火的现象也难以有正确的理解

在现在看来,舍勒的这种观点已经接近“氧气助燃”,可在那个时代,根本还没有人能弄清楚空气的成分,更别提什么氧气了

没有经过正规的科学训练的舍勒只是模糊地觉得空气里面一定有什么东西可以帮助燃烧,却没有照着这个思路继续走下去

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为了弄清楚空气的成分,舍勒还做了很多实验

而这些实验,无一例外都成了现代化学教科书上最最基础而不可缺失的实验

他将湿铁屑放在倒置于水中的密闭容器里,几天后,瓶中的水面上升了1/4,剩下的空气会让燃烧的蜡烛熄灭

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他把白磷放在倒置于水中的密闭容器里,让白磷在瓶子里燃烧,当白磷熄灭,他看到瓶子上沉积了一层白花(P2O5),并且瓶子里的空气也少了1/4

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白磷燃烧实验


他还将氧化汞、硝石、高锰酸钾、碳酸银和碳酸贡的混合物分别加热,都得到了这种可以让烟灰粉末燃烧、发出耀眼光芒的气体

舍勒还把不能助燃的那3/4空气称为“浊空气”,能助燃的1/4空气称为“火空气”,也就是现在说的氮气和氧气

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他甚至还做了生物实验,将老鼠和苍蝇放到了密封的“浊空气”里,没过多久,老鼠和苍蝇就死掉了

而将蜜蜂放到了“火空气”里,即便过了一个星期,蜜蜂还能生活地好好的

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在18世纪,舍勒的这些发现无疑属于能”震惊学术界的重大发现“

可惜他的思想被盛行的“燃素说”深深影响着,他更是对次学说深信不疑

重实验而轻理论的他更是只要实验结果,至于理论是否正确,似乎一点儿也不关他的事

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舍勒还特别的依赖自己的感官,视觉、嗅觉、味觉…于是,这位天才实验化学家,终于还是倒在了“品尝实验品”的路上

他长期吸食着一种叫做氯气的黄绿色气体,虽然氯气的强氧化性让他感到不适,可他却为发现了一种新的气体而兴奋不已

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氯气


他亲口品尝了含有剧毒的氢氰酸,还写下了,“这种物质气味奇特,但并不讨厌,味道微甜,使嘴发热,刺激舌头”

氢氰酸是一种剧毒物质,对成年人的致死量仅为:1mg/kg(体重)

这种苦杏仁味的东西是毒性十分强烈的化合物

中毒的人会呼吸困难、紫绀、严重的还会直接倒地再也起不来

可舍勒,竟然用如此平静的语言写下了记录,就仿佛喝下氢氰酸的人根本不是他

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氢氰酸

可惜,夜路走多了,总是会撞到鬼的

舍勒在一次实验中发现了砷酸铜的染色作用,这种绿油油的染料染出来的东西就像是毛茸茸的草坪,让人神清气爽

于是,舍勒接了一杯绿油油的染料,想试试这么好看的东西是什么味道

他一口将这杯含有砷(100mg即可致命)的绿色溶液喝了下去

这种溶解在稀酸里的蓝绿色粉末显然没什么好味道,舍勒咂咂嘴,转个身又继续做实验

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砷酸铜

这种后来被命名为“舍勒绿”的染料让舍勒广为人知

这含有剧毒的砷的染料被大量应用在了儿童卧室粉刷和服装行业

一直到人们终于认识到了它的毒性,“舍勒绿”才退出了历史的舞台

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涂满舍勒绿的房间


“舍勒绿”一度危害了很多人,而其中最为人所熟识的,应该是那位伟大的军事家——拿破仑

1821年,被流放的拿破仑死在了圣赫勒拿岛上,尸检的时候发现,他的头发里还有少量的砷,当时的人对此百思不得其解

一直到了1980年,一截被盗的拿破仑寝室墙布样本重现人间,才解开了这个谜题

上面绘制着舍勒绿的百合花,圣赫勒拿岛的湿度很大,拿破仑可能躺在床上就吸入了大量的毒气

甚至拿破仑的浴室也铺着舍勒绿染成的壁纸,这位落魄的法兰西皇帝酷爱泡热水澡,这,进一步加剧了他的中毒情况

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舍勒绿的壁画

1785年的冬天,舍勒的风湿病剧烈发作,躺在床上几乎不能行动

他对他挚爱的妮古娅说,“只要我能站起来,咱们马上就结婚”

来年开春的时候,舍勒感觉身体好些了,他和妮古娅举行了订婚仪式

可多年来“品尝”实验品的“恶习”,让他的身体遭受着多种疾病与毒素的侵袭,他的病情很快又恶化了

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位于斯德哥尔摩的舍勒塑像

他只好对妮古娅说,“看来,我活不长了,你把牧师请来,在家里举行结婚仪式吧”

1786年5月19日,相恋十年的舍勒与妮古娅终于举行了婚礼

两天后,舍勒的病情急速恶化,终于还是离开了人世,终年43岁

据说,舍勒是死于中毒,死于他身体里长期积存的各种毒素

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舍勒一生,完成了近千个实验,发现了氧气、氯气,对氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等多种气体都有深入的研究

在那个都还没有系统的化学理论的年代里,他研究了21种水果和浆果的化学成分,探索过蛋白质、蛋黄、各种动物血的成分,发现了包括柠檬酸、乳酸、尿酸等十多种有机酸


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酒石酸样品

他还研究了多种矿物,发现了钼、钡、钨等多种金属元素

他对银盐和氢氟酸的性质研究帮助了摄影术和玻璃工业的发展,他解决了食醋长期保存的问题,他对颜料与染料也有深刻的研究

二硫化钼矿石,当时被误认为是一种石墨

舍勒的许多研究成果在生前都没有发表,直到1942年,他诞辰200周年的时候,他的全部实验记录经过重新整理正式发表,一共有8卷之多

舍勒的工作给人类带来了巨大的帮助,他短短的一生,都献给了化学事业

如今的科平城和斯德哥尔摩,都为他建立了纪念雕像

在他的墓地前,立有一块朴素的方形墓碑

墓碑的浮雕上是一位健美的男子,高擎着一把燃烧的“火炬”

他生在了错误的年代,却成就了近代的科学

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新米人

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发表于 11-23-2016 10:42 AM | 显示全部楼层
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