假如有人告訴你,煮沸50桶的尿液就可以提煉出金子,你的第一反應是冷眼譏笑,還是會選擇相信並立刻展開行動呢?如果是前者,你可能錯過了一個在歷史、化學和科學領域留名的機會!
為了鍊金,煮沸50桶尿液,卻意外煉出新的化學元素
1669年一個尋常的下午,德國鍊金術師貝蘭特在家徒四壁的房間內思考,怎樣才能煉出黃金,正苦惱時,鄰居告訴他,尿液與黃金的顏色一致,你怎麼不試試呢?於是他不顧家人的反對,花了僅剩的一點錢,從駐守在當地的一個部隊長官那,購買到了軍營裡整整50桶的尿液。
他一邊不斷高溫加煮,讓尿中的水分蒸發、分離,一邊不停地雙手合十禱告上帝,乞求煉出黃金,或許是太過於渴望成功,他竟然忍受住了尿液散發出來的刺鼻氣味,並從尿液中獲得了一種泛著藍綠色光、酷似白蠟的物質。
這個發現讓他大喜過望,他相信這就是傳說中能夠點石成金的“哲人石”,並給它起名為“Icy Nocta Luca”(寒冷的夜光),也就是後來我們熟知的Phosphorus(磷元素),雖然磷的發現並沒有讓貝蘭特獲得點石成金的“哲人石”,但透過貝蘭特的經商頭腦,他還是將磷和提煉磷的方法高價賣給了貴族,之後越來越多的人開始發現磷這種物質。
磷的發現過程確實是“充滿味道的”,但貝蘭特(H.Brand)的名字卻永遠的留在了歷史、化學和科學這幾個領域上,也許正應了世人常說的那句話:“所有的瘋狂執念都能夠成事”。
貝蘭特發現的其實只是磷當中的白磷,當時的人們發現它能燃燒,所以在1779年時,義大利人貝拉發明了“磷蠟燭”,這種蠟燭只需要把燭心向上拉動,讓埋在蠟中沾過熔化白磷的燭芯外露,蠟燭就能被點燃,可因為白磷的提取方法,造成白磷產量極少,價格昂貴,所以這種蠟燭並沒有得到普及。
直到後來瑞典人舒利發現,從動物的骨頭中也能提取到白磷,白磷的價格才開始不斷下降,最終研製出了最早的白磷火柴,這種火柴得到了廣泛的應用。白磷也正式走入了普通大眾的視野之中,於是白磷被用在越來越多的領域之中,但危險也同時伴隨而來。
白磷是“天使與魔鬼”的代名詞
因為白磷可以不用再從尿液中提取,於是白磷的產量變得越來越高,價格也開始越來越低,又因為白磷易燃易爆的屬性,它和中國煉丹道士們發現的火藥一樣,被應用到了戰爭當中,製造了訊號彈、煙霧彈等。
這些含白磷製作的化學武器,在戰場上“遍地開花”,一旦白磷粉沾到人的身上,就會造成大面積的燒傷,從皮肉一直燒到骨頭,十分的殘忍。
有些士兵被白磷將面板大面積灼傷後,當整體燒傷面積超過7%時,他們還會因此患上急性溶血性貧血病,這給很多人造成了不可磨滅的心理陰影。
慢慢的白磷另外一個可怕的屬性也逐漸顯露了出來,白磷火柴被大規模投入生產之後,製作火柴的工人們出現了一種無法治療的骨病,隔一段時間就會傳出火柴廠工人死亡的事情。
後來醫學上將這種病稱作磷毒性頜骨壞死症,它是因為長期吸入白磷蒸汽造成的,白磷並不會一下子要了他們的性命,而是會慢慢的侵蝕到他們的五臟六腑,後期會出現全身出血、嘔血、便血等情況,最終將人活活的疼死。
於是,1906年瑞士首都伯爾尼召開了國際會議,制定了禁止用白磷製造火柴的國際法。
軍事方面,各國也儘量不使用白磷製造的化學武器,但並沒有如火柴一般,制定法律來嚴格禁止使用。
當然白磷並非一無是處,它可以用來製作高純度的磷酸,用於工業生產當中,還可以製造紅磷、殺鼠劑等。製作出來的紅磷自燃點一般比白磷要高5倍多,溫度要達到200攝氏度左右才會自燃,它的毒性也大幅度地降低了,人體可以吸入和食用,因此紅磷被用於生產安全的火柴、鹵素、制磷青銅等等。
這裡一定要給大家提個醒(上文提到的都是白磷),白磷和磷元素不是一種東西,磷元素包含白磷,有些地方也稱黃磷,磷元素的毒性和化學反應活性(可以簡單理解為可燃性),是取決於它的呈現形態。
不同形態的磷元素,差別非常大。如傳說中的“鬼火”,它是磷化氫,是含劇毒且易燃的,黑磷則用於導電,毒性很小且不易燃,紅磷則基本上無毒也不易燃,而廣泛應用於化肥、保護金屬免於腐蝕的屬於磷化合物,如磷酸鹽等。
很多人也知道磷元素是我們身體裡不可或缺的微量元素,它在我們身體當中排名第六位,僅次於氧、氮、氫、碳、鈣,是我們的牙齒和骨骼的構成材料之一,一個成年人的骨頭中,一般含磷元素總量在600-900克,它還具有幫助人體代謝平衡的能力,這些存在於人體內的磷元素不同於白磷,它們是沒有毒,也沒辦法自己燃燒起來的。
自此,這個由鍊金術師貝蘭特偶然發現的磷元素,被發現存在於各項的生命活動當中,直到現在,仍然還有很多和磷元素相關的事情,未被完全探秘!到這裡,再和大家講一個小插曲,那就是有關於鍊金術和化學的關係。
化學的前身是不是鍊金術?
為什麼要說這個事呢?因為歐洲19世紀末期,是嚴格區分“鍊金術”和“化學”的,化學被認為是一門重要程度能與物理學比肩的學科,鍊金術則被學術界進行了大量的公開批評。
那時,由鍊金術師貝蘭特,發現磷元素的說法並不被主流學者認可,他們認為鍊金術是愚昧、落後的代表,化學是先進、科學的象徵,兩者天差地別,因此否認了鍊金術在化學領域的產出。
直到近代,權威的詞典如《中國大百科全書》、《社會科學大詞典》等,才對“鍊金術”做了初步的總結,指出鍊金術是前近代的一種物質轉化技藝,是現代化學的前身,它的目的主要有兩個,一個是把普通的金屬變成貴重的黃金、白銀等,另一種則是為了製造讓人可以長生不老的神秘物質。
而牛頓的《自然哲學的數學原理》當中也做過一條關於鍊金術的假說:“每一種物體均可嬗變為任何另一種物體,可以具備一切中間程度的性質”,此外,後人根據對牛頓手稿的研究,也發現牛頓曾經投入大量的時間和精力從事鍊金術的研究,這促成了牛頓在化學方面的成功,通常所說的牛頓“化學實驗”,大部分源自於鍊金術,如金屬置換反應、沉澱反應等。
再者加上對早期民族語言文獻的研究,大家也發現“鍊金術”與“化學”是同義詞,一些受過良好教育學者們,都會將自己在使用鍊金術時的過程和結果等,透過拉丁語或者一些本國語言記錄下來,這其中都未明確將化學和鍊金術作為區分。
也正因為學者們對這些文獻資料等,孜孜不倦地研究,才最終讓我們能瞭解到磷元素被發現背後的趣事以及古老神秘的鍊金術,這時,假如再問你同樣的問題:“有人告訴你,50桶尿液可以煉出金子”你又會作何選擇呢?
