1669年,德国商人波兰德首先发现了磷。之后有许多学者对磷元素的制备方法进行了大量研究,但他们的研究都停留在实验室规模的基础上。直到1737年磷的制备方法一直是保密的。其实,磷元素的发现是个美丽的意外。
1669年夏季,布兰德刚从德意志王朝的军队里退伍回家,来到了阔别多年的故乡——汉堡。
一心想发财的布兰德从市场上买来一些实验用具,又向其他一些炼丹家要来一些炼丹的药品,便在一个昏暗的地下室里自己实验起来。布兰德的妻子和儿子也参加了实验。
小布兰德坐在炉子旁,有节奏地拉着风箱,炉子里的火苗噼噼啪啪地跳动着。
布兰德也忙里偷闲,一边往炉子上面的坩埚里加药品,一边又在本子上详细做着记录。就这样坚定不移,他们炼了一炉又一炉,倒出来的尽是些废渣和熔块。
炼的时间长了,实验还是没有结果。这只付出没有收获的日子太难熬,累得布兰德的头发都慢慢变白了,腰杆也不直了,视力减弱了,长期被毒气熏得竟得了慢性气管炎。
但在部队养成坚韧不拔的性格,让布兰德坚持下来。对于失败,他不动摇不灰心,不达目的决不罢休。
一天,他忽然想起:实验过那么多东西,就是没有实验过人的尿液,从尿液中能不能提炼出金子来呢?
是啊,这真是一个大胆的设想,还从来没有过人实验过尿液呢!
于是,布兰德的注意力就放到收集尿液上了。(www.xing528.com)
布兰德开始行动了,他开始到处收集人尿,包括亲戚和朋友的。布兰德当过军官,他于是又跑到军队里去寻找人尿。最终,布兰德的炼金实验室存放了大约5500升尿液。
在难闻的气味中布兰德开始了炼金实验,把这些人尿玩命地折腾:阳光暴晒、加热蒸发、与木炭混合……最后的结果当然是一点金子的影子都没见到。
布兰德小心翼翼把剩下的残渣放到曲颈瓶里,将曲颈瓶又接上了一根玻璃管,再用一块湿布放在管子上,作为冷却管子用。
然后,布兰德又用文火加热逐渐升温,猛烈加热一阵子后,再退火。这时房间里只留下一线微弱的光。不一会儿,一个奇异的现象出现了,玻璃管上放射着一束束美丽浅蓝色的光焰,这光焰像一种强烈的兴奋剂,使布兰德激动万分,高兴得跳起来。
兴奋中的布兰德马上叫醒妻子和儿子,一同享受这成功的喜悦,欣赏这奇妙的冷光。
天亮了,从窗外射进来的一道晨光,正好照在曲颈瓶的玻璃管上,布兰德这才发现,刚才在黑暗中发出淡蓝色火焰的物质,是附着在曲颈瓶上部和玻璃管内的白色蜡状固体物质。
布兰德把这种物质叫做“Phosphorus”意思是“冷光”、“晓星”、“启明星”。后来,科学家证明这是一种新元素的单质——磷。
磷这种物质的发现和制作方法逐渐地从德国传到了世界各地,德国化学家孔克尔、英国化学家罗伯特·波义尔都在布兰德的启示下加热尿液提纯了磷。波义尔的学生还大量地提纯磷,售卖到欧洲各国。
初期发现的磷是白磷,由于它的易燃性,很快应用到火柴制造中,只是到了1845年,因为奥地利化学家施勒特尔发现了红磷,并确定了白磷和红磷是同素异形体。由于红磷无毒,于是,人们就用红磷代替剧毒的白磷生产火柴,挽救了制造火柴的工人的生命和健康。
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