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第1章 自我介绍(1)

我是卡尔·威廉·舍勒(Carl Wilhelm Scheele),瑞典化学家,氧气的发现人之一,同时对氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等多种气体,都有深入的研究。

1742年12月19日,我出生在瑞典的斯特拉尔松。在我14岁的时候,父亲把我送到班特利药店当了小学徒。

药店的老药剂师马丁·鲍西,是一位好学的长者,他整天手不释卷,孜孜以求,学识渊博,同时,又有高超的实验技巧。马丁·鲍西不仅制药,而且还是哥德堡的名医,在哥德堡的市民看来,鲍西简直就像古希腊的盖伦和中国的扁鹊、华佗一样,他的高超医术,在广大市民中,像神话一样地流传着。马丁·鲍西的言传身教和细心指导,对我产生了极为深刻的影响。工作之余我勤奋自学,如饥似渴地阅读当时流行的制药化学著作,还学习了炼金术和燃素理论的有关著作。我喜欢自己动手,亲手制造了许多实验仪器,晚上还在自己的房间里做各种各样的实验。我还曾因一次小型的实验爆炸引起药店同事的许多非议,幸而有马丁·鲍西的支持和保护,我才没有被赶出药店。我在药店里边工作,边学习,边实验,经过近8年的努力,我的知识和才干有了很大长进,从一个只有小学文化的学徒,成长为一位知识渊博、技术熟练的药剂师。同时,最令自己欣喜的是我也有了自己一笔小小的“财产”——近40卷化学藏书,一套精巧的自制化学实验仪器。然而,正当我准备大展宏图的时候,生活中却出现了一个不幸,马丁·鲍西的药店破产了。药店负债累累,无力偿还债款,只好拍卖包括房产在内的全部财产。就这样,我失去了生活的依托,失业了。我只好孤身一人,在瑞典各大城市游荡。后来,我在马尔摩城的柯杰斯垂姆药店找到了一份工作,药店的老板有点像马丁·鲍西,很同情我的遭遇,并且支持我搞实验研究。他给了我一套房子,以便我居住和安置藏书及实验仪器。从此,我结束了游荡生活,再不用为糊口奔波。环境安定了,我又重操旧业,开始了我的研究和实验。

读书,对我的启发很大,因为从前人的著作中我学会很多新奇的思想和实验技术,尤其是孔克尔的《化学实验》,给我的启示最大。

实验,使我探测到许多化学的奥秘,经过多年的实验,我的实验记录有数百万字,而且在实验中,我也创造了许多仪器和方法,甚至还验证过许多炼金术的实验,并就此提出自己的看法。

后来工作的马尔摩城柯杰斯垂姆药店,靠近瑞典著名的鲁恩德大学,这给我的学术活动提供了方便。马尔摩城学术气氛很浓,而且离丹麦的名城哥本哈根也不远,这不仅方便了我的学术交流,同时也使我得以及时掌握化学进展情况,买到最新出版的化学文献,这对我自学化学知识有很大的帮助。从学术角度考虑,我认为真正的财富并不是金钱,而是知识和书籍。因此,我特别注意收藏图书,每月的收入,除了吃穿用,剩下的几乎全部用来买书。由于我潜心于事业,且为人正派,救困扶贫,因此,我在学术界的声望很好。我研究化学专心致志,对一切问题,都愿意用化学观点来解释。

在科平城,我经营的药店名气很大,收入可观。我也十分喜欢这种把科学研究、生产商业活动有机地结合在一起的工作。虽然有几所大学慕名请我任教授,但都被我谢绝了,因为我觉得药房确实是一个很好的研究场所,所以我不愿意离开。

1767年在对亚硝酸钾的研究中我发现了氧气。起初,我通过加热硝石得到“硝石的挥发物”的物质,但对这种物质的性质和成分,当时尚不能解释。我为深入研究这种现象废寝忘食,我曾对朋友说:“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。”我曾反复多次做了加热硝石的实验,发现把硝石放在坩埚中加热到红热时,会放出气体,而加热时放出的干热气体,遇到烟灰的粉末就会燃烧,放出耀眼的光芒。这种现象引起我极大的兴趣,我意识到必须对火进行研究,但是我注意到,假如不能把空气弄明白,那么对火的现象则不能形成正确的看法。

我制取氧气的方法比较多,主要有:

(1)加热氧化汞;

(2)加热硝石;

(3)加热高锰酸钾;

(4)加热碳酸银、碳酸汞的混合物。

我把这些实验结果,整理成一本书,书名叫《火与空气》。此书书稿1775年底送给出版家斯威德鲁斯,但一直到1777年才出版,书稿在出版社压了两年。书稿不能按时出版,对此我十分不快。我发现氧的优先权,也因出版商的耽误而被人夺去了。

我还对空气的成分进行过出色研究,并为此做过许多杰出的实验。

第一个实验是把湿铁屑放在倒置于水中的密闭容器中,几天以后,铁屑生锈,空气大约减少了1/4,容器中剩下的3/4空气,可以使燃烧的蜡烛熄灭。

第二个实验是把一小块白磷置于倒置于水中的密闭容器中,让白磷在密闭容器中燃烧,器壁上沉积了一层白花,并且空气的体积减少了1/4。

类似以上的实验,我曾做过多次,都发现空气是复杂的。我对这类实验做的假定性说明是:“空气是由两种性质不同的流体组成,其中一种表现出不能吸引燃素的性质,即不助燃,而占空气总量1/3~1/4的另一种流体,则特别能吸引燃素,即能助燃。”我还把不助燃的空气称为“浊空气”,把助燃的空气称为“火空气”,火空气实际上就是现在大家熟悉的氧气。为了证明此观点,我千方百计地制造纯净的“火空气”,我用加热硝石的方法和加热氧化汞的方法,用牛尿泡收集了约2升的“火空气”,后来我又改进了实验,能顺利地收集大量的“火空气”。我还做过“浊空气”和“火空气”的生物实验——把老鼠和苍蝇放在密封的浊气中,过了一段时间老鼠和苍蝇都死掉了。

与此同时,我把蜜蜂放在密闭的“火空气”容器中,过了一个星期,蜜蜂还生活得很好。这些实验足以证明,“火空气”可以帮助燃烧,维持生命,相反,“浊空气”不能帮助燃烧,不能维持生命。

我终生笃信燃素说,认为燃素就和“以太”相似,浊气是因为吸足了燃素所至,火空气则是纯净的没有吸过燃素的。

除了发现了氧、氮等以外,我还发现了砷酸、铝酸、钨酸、亚硝酸,我研究过从骨骼中提取磷的办法,还合成过氰化物,发现了砷酸铜的染色作用等,这其中包括不少有机化学的研究与发现。1768年,我证明植物中含有酒石酸,但这个成果因为瑞典科学院的忽视,一直到1770年才发表。我还从柠檬中制取出柠檬酸的结晶,从肾结石中制取出尿酸,从苹果中发现了苹果酸,从酸牛奶中发现了乳酸,还提纯过没食子酸。我一共研究过21种水果和浆果的化学成分,探索过蛋白质、蛋黄、各种动物血的化学成分(当时的有机化学还很幼稚,缺乏系统的理论,在这种情况下,舍勒能发现十几种有机酸,实在难能可贵——编者语)。

我还曾研究过许多矿物,如石墨矿、二硫化铜矿等,提出了有效地鉴别矿物的方法。我在研究萤石矿时,发现了氢氟酸。同时探索了氟化硅的性质。我还测定过软锰矿(二氧化锰)的性质。证明软锰矿是一种强氧化剂。我用盐酸与软锰矿首次实现了下述反应:

MnO2+HClMnCl2+H2O+Cl2。

我发现这种呛人的黄色气体(C12)能使染料褪色,有许多奇特的性质。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。

我1775年当选为瑞典科学院成员。

前面舍勒的自我介绍中已经提到,舍勒出生于1742年12月9日,1786年5月21日逝世,享年只有44岁,虽然他的生命很短暂,但他所取得的研究成果却是惊人的,他一生发现的新物质有30多种,这在当时是绝无仅有的。而且舍勒的道德品质也一直被世人所称颂。

关于舍勒的平凡与伟大,还有一段很有名的故事。那是1775年,有一次,瑞典国王到南欧去游行,在旅途中偶然听人说起他们国家里出了一位闻名全欧的化学家,名字叫卡尔·威廉·舍勒。尽管国王从未涉足过科学研究,对这位化学家的成就与事迹一点也不知道,但他仍深感荣幸。于是国王决定,授予舍勒一枚勋章。

但是,负责发奖的官员昏庸不堪,他以为这等名气的大人物一定不在凡地,所以竟把勋章颁发给斯德哥尔摩科学院一个与舍勒同名的人。其实真正的卡尔·威廉·舍勒只是瑞典一个小镇上的药剂师。

是的,舍勒本人是一个对追求荣誉和地位很淡漠的人。他在乡镇当了一辈子小小的药剂师。然而,在舍勒生逢的时代,对化学贡献最大的仍属于他。

舍勒的父亲是一位有名的商人,在城里有一家很大的商店。为了教育儿子,他聘请了几位教师分别用德语和瑞典语给他讲课。舍勒是个勤勉的学生,很喜欢学习。但这并不会磨灭他孩子的天性,童年最使他最快乐的莫过于在波罗的海岸边游玩了。

瑞典斯特拉尔松城外,就是波罗的海。浩瀚的大海一望无际,蓝天白云下,几只海鸥在上下飞翔。海浪奔腾着,翻卷着,一阵阵涌向岸边。

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