烷基百科|史上最悲壮的元素——氟的发现( 三 )



 
莫瓦桑在实验室

      1885年 , 莫瓦桑开始了他的人生工程 。 他先花了好几个星期的时间查阅科学文献 , 研究了几乎全部有关氟及其化合物的著作 。 他认为已知的方法都不能把氟单独分离出来 , 只有戴维设想的一种方法还没有试验过 。 戴维认为:磷和氧的亲合力极强 , 如果能制氟化磷 , 再使氟化磷和氧作用 , 则可能生成氧化磷和氟 , 由于当时还没有方法制得氟化磷 , 因而设想的实验没有实现 。

      于是莫瓦桑用氟化铅与磷化铜反应 , 得到了气体的三氟化磷 , 然后把三氟化磷和氧的混合物通过电火花 , 结果发生了爆炸 , 烧坏了两个白金管 , 更令人丧气的是三氟化磷和氧生成的根本不是氟 , 而是氟氧化磷 。

      当时的化学还根本没有化学势的概念 , 从拉瓦锡时代开始 , 人们就一直认为氧的氧化性是最强的 。 氧元素甚至作为酸素帮助其他元素形成含氧酸 , 去氧化其他物质 。 现在人们发现了 , 氟甚至能作为氧的“酸素” , 形成氟氧化物 , 这该有多强的氧化性能!

      好了 , 过去的无数失败教训似乎是在论证一个骗子的悖论:我的瓶子里是腐蚀性最强的东西 。 当然就会有智者反驳:那它为什么腐蚀不了你的瓶子呢?是的 , 我们知道氟是腐蚀性最强的单质 , 然而又要求我们找到能不被他腐蚀的容器 , 这得有多难!

 
白金容器可以用作坩埚 , 但是却很难抵御氟的侵蚀

      然而莫瓦桑绝对不会放弃 , 他想:氟必然是一种最活泼的非金属元素 , 那就不能在高温下制备它 , 也不能用一般的化学方法 , 如置换反应等 。 看来 , 只有用电解法了!电解法同样存在之前科学家们的问题;有水吧 , 只是把水分解成氢和氧;没有水吧 , 怎么导电呢?莫瓦桑的方法是 , 在氟化砷、氟化磷中加入一点氟化钾 , 这样氟化钾可以帮助室温下的氟化砷、氟化磷导电 。 莫瓦桑接通了电流 , 电流通了过去 , 阴极上开始慢慢积累了一层砷 , 莫瓦桑欣喜异常 。 可是没过多久 , 反应慢慢停止了 , 他发现是因为阴极上的砷阻碍了导电 。 他正准备调整他的方案 , 却发现自己的神志开始不清醒了 , 原来氟化砷和砷开始挥发 , 这些都是剧毒的物质 。 “难道我也会像之前的化学家 , 因为氟而死去吗?”他用最后的力气关闭了电流 , 昏倒了过去 。

 
莫瓦桑发现氟的装置

      当他醒来的时候 , 已经是几个小时以后了 , 他的妻子路更正在他身边哭泣 。 “亲爱的路更 , 跟你说过多少次了 , 你不要来我的实验室 , 这里全是毒品毒气 。 ”“亲爱的莫瓦桑 , 如果不是我过来打开通风 , 不知道你还能不能醒来 。 快停止你的实验吧 , 休息一段时间 。 ”“哦 , 不!我不能休息 , 我的实验马上就要成功了!”

      莫瓦桑又开始做实验了 , 他找了一个白金的U型管 , 将它打磨光滑 , 氟与光滑的白金表面反应较慢 。 关键是塞子 , 在接口处 , 总有凹凸不平的地方 , 他花了四天时间将一大块萤石磨制成一个塞子 , 这样总算可以确保安全 , 而且让氟可以不与塞子反应了 。 他将氟化砷、氟化磷、氟化钾的混合物装进U型管 , 又用冷却剂将体系的温度降到-23度 , 他插入电极 , 通上电流 , 很快 , 在阳极的上方 , 一丝又一丝淡黄色的气体冒了出来 。 莫瓦桑激动异常 , 大喊道:“Fluorine!Fluorine!”

 
      “死亡元素”从舍勒开始 , 历经100多年 , 终于被制造了出来!在这背后 , 是无数化学家的血泪甚至他们的生命 , 这是一段悲壮的历史 , 更凝聚着人类对于未知的渴望 , 这是人类文明最可贵的精神!朝闻道夕可死 , 此之谓也 。

      1906年 , 诺贝尔化学奖被授予莫瓦桑 , 以表彰他发现氟单质的贡献 。 这个授奖是对他最有意义的回报 , 而且也正当时 , 因为1907年 , 莫瓦桑就因病去世了 , 临死之前 , 他感叹:氟夺走了我十年的生命!

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