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1807年
戴维提取钾和钠等金属

英国化学家戴维生于1778年。17岁那年,由于父亲去世,他不得不去给一个药剂师当学徒,并准备从医。1797年,他得到了拉瓦锡的《化学纲要》一书。受该书的启发,他用外科医生的简单仪器开始了化学实验和研究。

19世纪初期的化学家认为苛性碱是不能再分解的单质。受拉瓦锡的影响,戴维对此持否定态度。他设想苛性钾(氢氧化钾)和苛性钠(氢氧化钠)可能不是单质。既然不是单质,就一定有某种力将各个组成元素结合在一起。如果破坏这种力,就可能得到单质。

戴维Ⓟ

1806年,戴维在英国皇家学会上做了《论由电产生的化学作用》的演讲。在该演讲中,戴维说:“如果化学结合有如我曾大胆设想的那种特性,不管物质的元素的天然电力有多强,总不能没有了限度,可是我们人造的仪器的力量似乎能够无限地增大。”所以他进一步认为应该寻找“新的分解方法使我们能够发现物质的真正的元素”。

当知道意大利物理学家伏打发明的电堆能轻易分解水和一些盐而析出单质时,戴维就想:有许多被认为是单质的物质,也许有些经不起电流的作用,被分解而得到单质,从而证明它们是化合物。1807年,戴维证明了他的想法是对的,他利用伏打电堆制得了金属钾单质。

伏打电堆Ⓞ

戴维最先电解的是苛性钾的水溶液。他将苛性钾用水溶解,置于电解容器中,接上电源后,发现电流只分解了溶液里面的水,苛性钾没有发生任何变化。后来,戴维改用熔融的苛性钾来做实验,当接通电流以后,熔融的苛性钾里面立即有了明显的变化:有一些极小的珠子滚落出来,这些小珠子闪着金属的光泽,来回滚动,很像水银的珠子,但是它们的性质却和水银大不相同。有的小珠子刚一滚出来,就立即“啪”的一声裂开,发出美丽的淡紫色火焰,然后消失得无影无踪。有的虽然没有燃烧起来,但是表面立即变暗,好像蒙上了一层灰暗的膜,刮掉这层膜,里面光亮的部分很快又变灰暗了。

戴维认定自己电解得到的这种银白色小珠子是一种新的金属。由于这种金属是从苛性钾(potash)里电解出来的,他把这种元素命名为“钾”(potassium)。钾的性质太活泼,戴维无论把它放在哪里,总能引起火光或者爆炸。这么不安分的金属,哪里才能使它安静下来呢?后来,科学家发现,在纯净的煤油里面,钾很安静。

在得到金属钾之后,戴维再接再厉,从苛性钠中制得了金属钠,从石灰(氢氧化钙)里制得了金属钙,从菱苦土(碳酸镁)里制得了金属镁,从锶矿石(氢氧化锶)里制得了金属锶,还从重晶石(硫酸钡)里制得了金属钡。这些金属无一例外都很活泼,只有依靠电流的强大作用才能将它们从化合物中提取出来。凭借伏打电堆这一强大的武器,戴维将这么多活泼金属“一网打尽”,堪称无机化学史上的“经典战役”。

表现戴维(中)进行实验的漫画Ⓟ aRuqs8lWCyKQqsC0Mk2DTpQ70A3kJISW54FSoLsApqXJLVd8yh5FBlCrsXV3rqe0

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