为了提取黄金,他煮沸了5000升尿液,没想到获得造福人类的新物质( 二 )
出于基本的公德心 , 布兰德没有在家进行这次实验 , 而是将实验的场所改在了汉堡圣米迦勒大教堂的地下室中 。
饶是如此 , 大量尿液的气味仍然不可避免地在教堂周围飘散 。
存放于温暖的室内 , 尿液开始发酵 , 使得气味更加刺鼻 , 让附近的居民既疑惑万分又叫苦连天 。
对地下室中的布兰德来说 , 情况只能更糟 。 但他毫不在意 , 满心只有自己的实验 。
他将尿液与沙子、木炭、石灰等物体混合 , 加热蒸馏 , 直到煮沸 。
温度的升高使得气味分子的运动更为活跃 , 从贮藏尿液的容器中散发出了几乎令人昏厥的气味 , 不仅弥漫在整个地下室 , 更扩散到了周围的居民区 。
此时 , 教堂中做礼拜的人们都被这种诡异的气味折磨得反胃 , 纷纷逃离了这个可怕的地方 。
但器皿前的布兰德丝毫不以为意 , 他觉得自己一定找到了炼出哲人之石的秘方 , 胜利一定就在眼前了 。
在把这5000升尿液全部煮沸后 , 等待着水分汽化、出现残渣 , 然后他用凉水来冷凝这些蒸汽 , 收集提纯后得到的物质 。
布兰德顿时傻了眼:哪里有什么哲人石 , 哪里有什么黄金啊?!
满满几锅的液体在冷却后十分平静 , 没有凝固成金灿灿的点金石 。
布兰德大失所望 , 但他仍然不死心 , 拿着放大镜 , 凑上去细细地打量 。
“咦 , 这是什么?难道是哲人石的材料吗?”
三、磷的发现映入布兰德眼中的是一种经蒸馏后凝固的白色固体 , 看上去好像白蜡 。
这虽然打破了布兰德对提炼出光彩夺目的黄金的幻想 , 但也不能完全说是一无所获 。
于是 , 布兰德开始对这种白色的物质进行细致地观察 。
一天晚上 , 布兰德走进没有开灯的实验室 , 顿时被眼前的场景吓了一跳 。
他发现 , 桌面竟然停驻着一束幽暗的白光 。 他不敢置信地揉揉眼睛 , 发现自己没有看错 , 便赶快掌灯 , 发现放出白光的正是他从尿液中提炼出的白色物质 。
布兰德凑近细细端详 , 他发现这种白光十分黯淡 , 并不像火光那样耀眼 , 而且几乎不会放热 , 是纯粹的冷光 。
于是他就以拉丁语“Phosphorum”(“冷光”之意)命名了这种物质 , 英文名称为Phosphorus , 化学符号为P 。
磷 , 就这样被发现和命名了 。
随着进一步了解磷的化学性质 , 布兰德发现这种物质极易燃烧 , 是绝好的引燃材料 , 可以用于烹饪、取暖、放烟花、放燃烧弹等各个需要点火的场合 。
虽然没有制造出点石成金的哲人石 , 但布兰德对自己意外的发现感到十分满意 , 带着这种神奇的新物质去欧洲各地展览介绍 , 使得更多的化学家开始关注磷这一新物质 。
四、制磷技术的成熟和磷的应用出于对新物质的好奇 , 德国化学家孔克尔千方百计地打听到了磷的制法 , 在得知它是从尿液中提炼出来时简直是大惊失色 。
但强烈的好奇心还是促使他强忍着不适 , 按照这个方法开始了实验 。
在1678年 , 孔克尔改良后的制磷方法宣告成功 。 他把新鲜的尿蒸馏 , 在出现固体物质时 , 把它提取出来放到地窖中 , 使它发生腐烂反应 。 在它腐化后 , 孔克尔将它与两倍重的细沙混合 , 一起加热蒸馏 , 收集蒸汽 。
磷蒸汽在被降温处理后遇冷凝结 , 又在室温中进一步凝固 , 形成了蜡状的白色固体 。
孔克尔的提取方法加快了制磷速度 , 也提高了制磷的产量 。 他为此感到十分自豪 , 还写了一本名为《论奇异的磷质及其发光丸》的书 , 介绍制磷的方法 。
另一位英国化学家罗伯特·波义耳经过反反复复的探索 , 也在孔克尔成功后的不久提炼出了磷 。
波义耳的学生汉克维茨不仅用这种办法制造出了大量的磷 , 还把它作为具有引燃功能的商品运输到其他国家出售 , 获取了可观的利润 。
后来 , 人们从动物的骨头中同样发现了磷的存在 。 所谓的“鬼火” , 正是动物骨骼中磷自燃产生的光芒 。
直到这时 , 人们才意识到 , 布兰德之所以能够从尿液中提取磷 , 根本不是尿液中有黄金的成分 , 而是因为尿液中含有数量可观的磷酸盐 , 比如磷酸钠 。
这些磷酸盐中的氧原子在强加热条件下与砂石中的碳发生化学反应 , 产生一氧化碳和磷蒸汽 , 磷蒸汽先凝结为液态 , 再凝固为固体磷 。
而随着生物学和化学的进一步发展 , 人们认识到了磷元素对人体的重要性 。 磷是骨骼和牙齿的构成材料之一 , 磷能保持人体内代谢平衡 , 在调节能量代谢过程中发挥重要作用 。 它是生命物质核苷酸的基本成分 。 它参与体内的酸碱平衡的调节 , 参与体内脂肪的代谢 。
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