“夏打盹”,你中招了吗?(网络图) 俗话说“春困秋乏夏打盹,睡不醒的冬三月。” 你知道不,其实“夏打盹”真—的—是—病,在医学上也称之为“夏季倦怠症”!在这个七月流火的时节,人体大量排汗,钾元素随汗液大量排出得不到及时弥补,就会呈现倦怠疲惫,昏昏欲睡的“夏打盹”,此时需求及时弥补钾元素。
那么如此重要的钾元素,是如何被人类发现的呢?其实,人类发现它也不外200多年时间,天才化学家戴维发现它的过程可谓一波三折。 敢“啃”硬骨头 公元1800年,意大利科学家伏打(注一)发明电堆的音讯传出来,无异于在科学界投下一枚炸弹。由于有了稳定的电源,化学家们便能够应用它中止氧化恢复反响,进而中止元素、化合物等方面的研讨。尔后几年,他们应用伏打电堆作电解实验,积聚了不少电解方面的学问。 英国化学家戴维也是其中之一。
钾元素就是这位叫汉弗莱戴维的帅哥发现的(网络图) 戴维研讨完笑气后,便努力于用电解法研讨新元素。生性好强的他,选了一块硬骨头来“啃”——电解钾草碱。之所以说是硬骨头,是由于许多化学家都不敢想这事。原来,从古代起,人们就知道草木灰中存在着可作洗濯剂的钾草碱(化学称号叫碳酸钾)。19世纪以前,欧洲的科学家们不时以为,钾草碱、苏打等化合物十分稳定,难以用恢复剂将金属恢复出来。固然如此,化学家拉瓦锡却拒绝将钾草碱、苏打等列入不能被合成的化合物的名单中。 “拉瓦锡不收录这些化合物,一定有他的道理。假如我用电解措施从钾草碱中合成出新元历来,再合成同类型的苏打等岂不容易多了?”擅长实验研讨的戴维准备从电解水入手中止合成钾草碱的实验。究竟电解水是电解类实验的基础。
安托万-洛朗·德·拉瓦锡(1743-1794),被后世尊称为"化学之父"(网络图) 三解苛性碱 经过多次电解水的实验,戴维初步控制了电解实验的关键所在。为了取得强大的电流和极高的电压,他首先用250对金属板制成了号称当时最大的伏打电堆。接着,他便用苛性钾的饱和溶液中止电解。苛性钾的学名叫氢氧化钾,本是白色粉末或片状固体,它裸露在空气中时,易与二氧化碳、水等反响生成钾草碱。当时的科学家们知道,苛性钾与钾草碱都含有同一种未知的金属元素,胜利电解苛性钾就等于知道了钾草碱中的未知金属元素。戴维的助手接通电源后,电堆的阳极和阴极都冒出大量气泡。经过考证,这些气泡是氧气和氢气。很显然,电流只合成了溶液中的水,并未分别出苛性钾中的未知金属元素。
块状的苛性钾(氢氧化钾,网络图) 第一轮实验失败了。 与大多数科学家一样,戴维具有契而不舍的肉体。经过剖析,他以为溶液里的水阻止了苛性钾的电解。第二轮实验中,他把伏打电堆的阳极连上一个勺子,阴极衔接一段铂金丝;然后在勺子中放置苛性钾并用水烧融,成为透明的液体;最后,当铂金丝插进碱性溶液后,其周围呈现了熄灭得很旺的淡紫色火苗。除此之外,别无它物。 “应该是实验的温度太高,把电解出来的单质烧光了!”戴维这样总结第二轮失败。 1807年10月6日,戴维与助手们将名义湿润的苛性钾放在铂制的小盘上,并用导线将铂制小盘与电堆的阴极相连;另一条线则与电堆的阳极相连。通电以后,苛性钾开端凝结,名义沸腾。戴维聚精会神地察看着,发现阴极上有强光,阴极左近产生了酷似水银的颗粒:有的开端熄灭,产生淡紫色的火焰;有的被氧化,名义覆了一层白膜。兴奋的戴维一边让助手搜集被氧化的颗粒,一边在实验记载本上写下“重要的实验,证明钾草碱合成了”字样。 那些被氧化的颗粒,正是苛性钾,也是钾草碱所含的新元素!
戴维用过的实验仪器(网络图) 再接复再厉 化学界有个不成文的规则,就是发现新元素后第一件要做的事情就是为新元素取名。戴维想,既然碱的拉丁文名叫Kalium,而新元素正是从碱中合成出来的,痛快就叫Kalium,化学符号用首字母K替代。他依据实验得知,此元素与水反响,即便零下100℃时,也十分猛烈;与酸溶液反响则更猛烈;它在空气中熄灭,产生淡紫色火焰,生成橘红色的化合物。若干年后,中国科学家为这种元素命名时,思索到它的生动性在当时已知金属元素中排首位,便用“金”字旁加上“甲”(中文意首位)字而造出“钾”字来。 话说戴维为钾元素命名后,并没停下研讨的脚步,固然此时他已染上重病。为了加快速度,他延聘了一个叫法拉第的助手来辅佐。按之前计划,他与法拉第等助手快速投入到合成苏打的实验中。苏打又名纯碱,学名碳酸钠,是一种重要的化工基本原料。经过电解苏打,戴维取得了一种新金属元素。他用拉丁文Natrium来命名这种元素,化学符号用Na表示。后来中国科学家将这种元素命名为钠。钠元素以盐的方式散布于陆地和海洋中,钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。
用于和面的苏打(网络图) 戴维从研讨苛性钾的第一个实验开端,到为钠元素命名,前后花了两个月时间。没日没夜的高强度工作,终于把他累得脸色惨白,两眼窝陷,形容干枯。11月19日,戴维拖着病体在英国学术讲演会上引见了发现钾、钠两元素的经过。狂风雨般的掌声将他淹没! 回到家中,戴维终于一病不起。劳累过度招来的热病,让他吃不好,睡不着;左眼失明让他更是伤心。这个世界没有放弃他。人们不时到医院探望戴维,给他送来鲜花和祝福;医院也给他提供免费的高级病房。 由于公众的关怀和医生的悉心照料,在死亡边沿挣扎两个多月的戴维又活了过来,同时他的左眼也重见光明。值得一提的是,那个帮着发现钠元素的法拉第,在戴维的提携下,后来长大为出名世界的大科学家。戴维临终时对朋友这样说:“我最大的发现是一个人——法拉第!”
戴维和法拉第在实验室(网络图) 重新走进实验室的戴维,再接再厉,用电解的措施先后制得金属镁、钙、锶、钡和非金属元素硼和硅,成为化学史上发现新元素最多的人。固然发现如此多的元素,但在他终身中,三轮电解苛性钾取得钾元素的故事是最具戏剧性的。 -------------------------------------------------- 注一:伏打(1745年2月18日-1827年3月5日),又叫伏特,意大利物理学家。因在1800年发明伏打电堆而著名。拿破仑下令授予伏特一枚特制金质奖章和一份养老金,后来伏打受封为伯爵。电动势的单位“伏特”就以他的姓氏命名。/p>
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