一束普通的鮮花,一次偶然的機會.孕育了一個重大的發(fā)現(xiàn)一酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)這是發(fā)生在300多年前的一個真實的故事.
英國著名物理學(xué)家、化學(xué)家波義耳平素非常喜愛鮮花,但他卻沒有時間去逛花園.于是,他只好在自己的房間里擺上幾個花瓶,讓園丁每天送些鮮花來以便觀賞.一天,園丁送來幾束紫羅蘭.正準(zhǔn)備去實驗室的波義耳立即被那艷麗的花色和撲鼻的芳香吸引住了.他隨手拿起一束紫羅蘭,邊欣賞邊向?qū)嶒炇易呷ミM了實驗室后,他把紫羅蘭往桌上一放,就開始了他的化學(xué)實驗.就在他向燒瓶中傾倒鹽酸時,一不小心將酸液濺出了少許,而這酸液又恰巧滴到了紫羅蘭的花瓣上,波義耳嘆息之余立即將紫羅蘭拿到水中去沖洗,誰知這下卻發(fā)生了一個意想不到的現(xiàn)象: 紫羅蘭轉(zhuǎn)眼間變成了“紅羅蘭”,這驚奇的發(fā)現(xiàn)立即觸動了科學(xué)家那根敏銳的神經(jīng)：“鹽酸能使紫羅蘭變紅,其它的酸能不能使它變紅呢?”當(dāng)即,波義耳就和他的助手分別用不同的酸液試驗起來.實驗結(jié)果是酸的溶液都可使紫羅蘭變成紅色.酸能使紫羅蘭變紅,那么堿能否使它變色呢?變成什么顏色呢?紫羅蘭能變色,別的花能不能變色呢?由鮮花制取的浸出液,其變色效果是不是更好呢?經(jīng)過波義耳一連串的思考與實驗,很快證明了許多種植物花瓣的浸出液都有遇到酸堿變色性質(zhì),波義耳和助手們搜集并制取了多種植物、地衣、樹皮的浸出液.實驗表明,變色效果最明顯的要數(shù)衣類植物-石蕊的浸出液,它遇酸變紅色,遇堿變藍(lán)色.
自那時起,石蕊試液就被作為酸堿指不劑正式確定下來了.以后波義耳又用石蕊試液把濾紙浸、晾干,切成條狀,制成了石蕊試紙.這種試紙遇到酸溶液變紅,遇到堿溶液變藍(lán),使用起來非常方便.
300多年過去了．人們一直在應(yīng)用波義耳的這一重大發(fā)現(xiàn)為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究服務(wù).
1785年,英國科學(xué)家卡文迪許②通過實驗發(fā)現(xiàn),把不含水蒸氣、二氧化碳的空氣除去氧氣和氮氣后,仍有很少量的殘余氣體存在.這種現(xiàn)象在當(dāng)時并沒有引起化學(xué)家的重視.一百多年后,英國物理學(xué)家雷利③測定氮氣的密度時,發(fā)現(xiàn)從空氣里分離出來的氮氣每升質(zhì)量是1.2572克,而從含氮物質(zhì)制得的氮氣每升質(zhì)量是1.2505克.經(jīng)多次測定,兩者質(zhì)量相差仍然是幾毫克.可貴的是雷利沒有忽視這種微小的差異,他懷疑從空氣分離出來的氮氣里含有沒被發(fā)現(xiàn)的較重的氣體.于是,他查閱了卡文迪許過去寫的資料,并重新做了實驗.1894年,他在除掉空氣里的氧氣和氮氣以后,得到了很少量的極不活潑的氣體.與此同時,雷利的朋友、英國化學(xué)家拉姆塞①用其它方法從空氣里也得到了這樣的氣體.經(jīng)過分析,判斷該氣體是一種新物質(zhì)②.由于這氣體極不活潑,所以命名為氬
1817年,化學(xué)家貝采利烏斯曾參加了一家硫酸工廠的經(jīng)營.這家工廠所
用的原料就是來自法龍鎮(zhèn)的黃鐵礦.工廠的老板畢尤格林先生發(fā)現(xiàn),利用法
龍鎮(zhèn)的黃鐵礦所得的硫磺,在制取硫酸過程中,總會在鉛室的底部凝結(jié)有紅
色粉末狀物質(zhì)：如果改用別處的硫磺為原料,在鉛室的底部就沒有這種現(xiàn)象
發(fā)生.后來,畢尤格林就找了幾位化學(xué)家一起去研究探討這一現(xiàn)象.他們認(rèn)
為,在鉛室底部沉積的物質(zhì)中,可能含有砷.畢尤格林害怕燒灼砷會造成毒
害事故,因此就不再采用法龍鎮(zhèn)出產(chǎn)的黃鐵礦了.
貝采利烏斯以一個化學(xué)家所特有的敏感,預(yù)見到這里面一定有在科學(xué)上
值得探討的內(nèi)容.于是,他放棄了正在寫的一冊化學(xué)教程的工作,立即轉(zhuǎn)入
到分析這“紅色物質(zhì)”的工作中來.他首先燃燒了250千克法龍鎮(zhèn)出產(chǎn)的黃
鐵礦,便得到了一定數(shù)量的硫磺.所沉淀的紅色粉末,卻只有3克左右.他
仔細(xì)地分析了這3克物質(zhì),發(fā)現(xiàn)其中最主要的成分仍然是硫磺.貝采利烏斯
把燃燒后的灰燼收集起來,再將它用試管加熱.哎呀!這是什么味道?一股
腐敗蔬菜的臭味,直沖鼻子.貝采利烏斯被嗆得有點受不了,頭也痛起來了.
他馬上打開了實驗室的窗戶,苦苦地思索著.在他所熟悉的物質(zhì)中,哪種元
素燃燒后的味道是這樣的呢?難道這正是“地球”?
貝采利烏斯在激動之余立即揮筆寫信給在英國的好友——倫敦的馬塞特
博士.告訴對方,被德國化學(xué)家克拉普羅茲命名為“地球”（拉丁文愿意）
的元素碲也在這里發(fā)現(xiàn)了.信剛剛寄出去,他卻又疑惑起來了.紅色粉末燃
燒的氣味雖與克拉普羅茲實驗時發(fā)現(xiàn)的氣味相同,但并沒有分離出碲的單質(zhì)來.怎么能肯定里面一定是碲呢?于是,他開始深深地責(zé)備自己的不慎重.
下一步的工作應(yīng)該是找到碲單質(zhì),“以便對這種物質(zhì)有一個較準(zhǔn)確的概念”.
于是,貝采利烏斯便把鉛室底部所沉積的紅色粉末全部取出來,不厭其
煩地進行了反復(fù)實驗.經(jīng)過多次認(rèn)真分析、比較,認(rèn)為這發(fā)出臭味的果然不
是碲,而是一種從未被人們所認(rèn)識的新的元素.1818年2月6日,貝采利烏斯寫了一封信給馬塞特博士,在信中他糾正了前次信中的錯誤,并把自己的
新發(fā)現(xiàn)告訴給這位英國化學(xué)家.