从煤焦油中分离出来的物质都有什么?
在欧洲,干馏煤以制取焦炭用于炼铁,是从18世纪中期开始的。随着煤焦化的发展,出现了大量煤焦油,除了制造防护屋顶的油毡或涂敷火车轨道上的枕木以防腐外,大量堆集被视为废物,由于它是又黑又臭的油,污染着环境,不得不付之一炬。这促使化学家们分析研究它,试图找到它的应用。
首先从煤焦油中分离出来的化学物质是萘。英国皇家研究院化学教授布兰德在1819年从蒸馏煤焦油中发现一种白色结晶物,测定它是碳和氢的二元化合物。同年英国化学工业企业家加登也从煤焦油中发现了这一物质。1920年,英国牛津大学化学教授基德也成功地分离出它。石脑油是指石油、煤焦油的最先馏分。萘是从这个馏分中分离出来的,这也说明萘成为最早从煤焦油中分离出来的缘由。它是一种白色结晶体,有特殊气味,能挥发并升华,被用来驱虫,放置在便池里逐臭,俗称卫生球,是制造染料、药物的原料。
英国化学家法拉第在1826年分析了它,确立它的分子组成是C20H8。他是采用碳原子量等于6计算的,按等于12计算,即得出它的正确分子式是C10H8。法拉第还制得萘的两种硫酸的衍生物。
1832年,法国化学家杜马和他当时的助手罗朗发表论说,叙述他们从煤焦油中分离出一种不同于萘的物质,最初认为是萘的同分异构物,称它为异萘,后来确定它的分子组成是C14H10,不同于萘,我们称之为蒽。
蒽是无色固体,有弱的蓝色荧光,能升华,也是制造染料的原料。
1837年,罗朗又发表论说,叙述从煤焦油中分离出萘和蒽外,又分离出一种新的碳氢化合物——芘,分别给出它们的化学式是C3H和C5H2(正确的化学式是C18H12和C16H10)。1871年,德国化学家格雷比分析证明罗朗获得的芘是一种混合物,其中主要成分是C16H10。芘是无色结晶体,是利用火加热至高温分馏煤焦油而获得的。
1834年,德国化学教授隆格在煤焦油中加酸溶液后加热,中和溶液,分离出一种油,将此油蒸馏,分离成三部分。隆格将分离出油后的另一部分溶解在苛性碱溶液中,从这溶液中又分离出一种油,添加无机酸后又获得另一物质,称为石炭酸。
1843年,年轻的德国化学家A·霍夫曼分析研究了隆格发现的四种物质,它们分别是:苯胺(C6H5NH2),喹啉(C9H7N),吡咯(C4H5N),石炭酸是含有甲酚(C6H4CH3OH)的不纯的苯酚(C6H5OH)。
苯胺早在1826年被德国化学制品商人恩弗多尔本从干馏靛蓝中发现,认识到它易与酸化合,形成结晶盐,就称它为“结晶体”。到1840年,德国药剂师弗里茨舍将靛蓝与苛性钾作用后也得到苯胺,称它为“安尼林”。这一词来自阿拉伯文“靛蓝”。后来到1842年俄罗斯化学家齐宁利用硫化铵作用于硝基苯也获得了苯胺。霍夫曼在1843年从煤焦油中分离出一种碱性油状物,经过分析确定它和前面发现的“结晶体”、“安尼林”以及“苯胺”是同一物质,确定它的化学组成是C6H5NH2。
苯胺是无色油状液体,遇漂白粉呈现蓝色。这也是隆格从希腊文中蓝色一词命名它的原因。
喹啉是在1842年由法国化学家日拉尔将马钱子碱、辛可宁、奎宁和苛性碱共同蒸馏取得,分析确定它的化学式是C9H7N,从“奎宁”命名它为“喹啉”。它是一种无色油状液体,可能是隆格从希腊文白色一词命名它的由来。
苯酚在1841年再次被罗朗从煤焦油中分离出来,并将它硝化后获得苦味酸(三硝基苯酚),经分析确定它和隆格发现的石炭酸是同一物质。随后由日热尔加热水杨酸和石灰制得,研究后认为它不是真正的酸,与醇相似,它的分子中含有苯基和羟基,即C6H5OH。
在1851年德国化学家斯塔德勒发表的一篇论说中提到,甲酚是从母牛尿中发现的。英国大学学院化学教授威廉森的一位学生法莱在1855年从煤焦油的杂酚油中发现了它。杂酚油是煤焦油分馏的产物,是复杂的混合物。1864年德国化学家缪勒发表分析杂酚油的结果指出,其中除含有苯酚、甲酚外,还含有邻甲氧基苯酚【癔疮木酚(CH3OC6H4OH)】、苯三酚(焦桔酚【C6H3(OH)3】)等。
甲酚又称克利沙尔,从西方名称译音而来。这一词来自西方杂酚油的命名,是德国化学工业企业家赖琴巴赫用来指木焦油中木醋酸而创立的,他认为熏烤肉中木醋酸起了保护肉免于受腐的作用,从希腊文“肉”和“保存”两词创造出的新词。
再说隆格从煤焦油中发现的吡咯,英国化学家安德森在1851年从骨油中再次发现它,给出它的正确化学式为C4H5N。
吡咯是无色液体,放置在空气中色泽变深,它的蒸气遇盐酸浸湿的松木呈现樱桃红色,这可能是隆格从希腊文红色一词命名它的缘由。
1855年,美国《化学会杂志》发表署名威廉斯的文章,声称从煤焦油中发现类似吡咯的吡啶。这是一种无色有特臭的液体,早在1851年由安德森从骨油中发现。它的化学式是C5H5N。
李比希在1834年指出苯存在煤焦油中。霍夫曼在1845年也指出苯存在于煤焦油中。当时他在英国皇家学院任教,指导他的学生曼斯费尔德分馏煤焦油提取苯,在1849年他们从煤焦油中不仅分离出大量苯,还分离出甲苯C6H5CH3、二甲苯C6H4(CH3)2,但曼斯费尔德后来却不幸死于苯蒸气遇火发生的爆炸中。
苯的平面六角形结构式是德国化学家凯库勒在1865年研究元素化合价中提出来的。他在1860年发表的文章中把苯、萘、蒽等和它们的衍生物统称为芳香族化合物。芳香族化合物本来是指从各种香树脂中提取的具有芳香气味的物质,但是根据嗅味分类物质是不合适的,在经过研究苯、萘、蒽、苯酚、甲苯等的分子结构后,确定它们都是苯和苯的衍生物,因此用芳香族化合物统称它们。其实,它们中有些甚至具有令人很不愉快的臭味!
萘、蒽等分子结构中具有多环,称为稠环化合物,是德国化学家格雷贝和利伯曼在1868年提出来的。
吡啶、喹啉等分子的杂环结构是德国化学家克尔纳和英国化学家杜瓦在1869年分别提出来的。它们被称为杂环化合物,即是说,在构成它们分子环状结构的原子中除了碳原子,还有其他原子——杂原子,于是得出某杂茂、某杂苯、某杂萘等化合物的名称。
从煤焦油中分离出的稠环化合物还有:
芴(C13H10)和苊(C12H10),是法国化学家贝特洛分别在1867年和1872年从蒸馏煤焦油所得的粗蒽中发现的。芴是一种无色体,有蓝色荧光,因而从希腊文“荧光”得名。苊也是一种无色晶体,贝特洛在从煤焦油中分离出它以前,在1866年从乙炔和萘合成了它。
菲(C14H10),是蒽的同分异构体,在1873年前后分别由德国化学家菲蒂希和奥斯特迈尔以及格雷贝和格拉泽尔从煤焦油所得的粗蒽中分离出来。是有光泽的无色晶体。它的命名由苯基和蒽构成。
茚(C9H8),是在1890年被德国化学家克拉默和斯皮克从煤焦油中分离出来的,最初曾认为它是一种苦味酸盐。后来在1906年由德国化学家蒂勒合成了它,并确定它是一种稠环芳香族碳氢化合物。它是一种无色液体;它的命名因它的分子结构与吲哚相似而来。
从煤焦油中分离出来的杂环化合物还有:
吖啶(C13H9N),又名氮杂蒽,是在1870年被格雷贝和卡罗从煤焦油提取的粗蒽中发现的。它是一种无色晶体,蒸气和溶液都有刺激气味,因而从拉丁文“刺激性的”命名它。
咔唑(C12H9N),又名氮杂芴,是在1872年被格雷贝和格拉泽尔从煤焦油提取的粗蒽中发现的,也是无色晶体。它的命名表明了它的分子组成是由氢、碳加氮构成,它和吡咯相似。
噻吩(C4H4S),又名硫杂茂,是在1882年由德国化学家V·迈尔从煤焦油提取的粗苯中发现的一种含硫的杂环化合物。它是无色液体,其命名来自希腊文“硫”和“苯”。
另外,还有吲哚(C8H7N),又名氮杂茚等,先后从煤焦油中分离出来。
根据有关书籍讲述,煤焦油中存在着200多种化合物。这里只提出它们中重要的、常见的10多种。
从煤焦油中发现的物质和它们的衍生物组成了有机化合物的芳香族化合物和杂环化合物,扩展了有机化学和整个化学知识的范畴。这些化合物是制取染料、医药、炸药等的基本原料,把它们从煤焦油中提取出来,不仅仅是变废为宝,更为人们社会生活起了不可估量的作用。化学家们从煤焦油中发现众多物质的意义明显是重大的。
苯胺焦油是煤经过高温隔绝空气进行加热的条件下形成焦碳、煤气和黑色的粘稠液体,这个液体就是焦油,焦油中含有很多化学物质,譬如有苯、甲苯、萘等,其中也有苯胺,你说的苯胺焦油可能是经过提纯后的焦油,或者是要提取苯胺的焦油。
一八五六年八月二十六日,他将煤炭中提炼出的苯(benzene),硝化成苯胺(aniline),用重铬酸钾氧化后,得到一团紫红色的固体,无意中碰到水,就将衣服染成亮丽的紫红。科学上一个伟大的突破,就在这个『无意中』发现了。这一天成为化学工程的里程碑,世界染整协会的纪念日。
第一个人工染料出来了,柏琴一夜成名,成为欧洲家喻户晓的人物。柏琴在日记上写着:『经过马路口,路边的警察看到我,大叫道『这就是那造紫红色的孩子』,所有的行人都停下来看着我,同时警察唱起『一、二、紫红前进,一、二、紫红前进!』。但是我叫柏琴,不叫紫红啊!』
早在1757年,英国学者坎培尔就在他的一部著作中说过这样的话:“德国人是欧洲最好的化学家,而关于这个学科的最好的论文都是用拉丁文或标准德文写成的。”1840年,英国有位名叫约翰·鲍林的博士也称赞道:德国“各个部门的化学知识都比我们更加进步”。这些评论表明,化学在德国有着悠久的历史。德国不仅对近代化学的发展作出了重大贡献,而且在把化学知识用于生产方面取得了举世公认的巨大成绩。采用化学方法合成染料,是德国人的一项突出成就。本文要介绍的,就是德国的一位人造染料发明家奥古斯特·威·冯·霍夫曼。
1818年4月8日,霍夫曼出生在德国黑森州的吉森市。他的父亲维尔赫夫·冯·霍夫曼是一名建筑师,从事城市房屋建筑工程的设计工作,具有很高的科学文化素养。他原先居住在达姆施塔特市,后来由于工作关系,又把家迁到了吉森市。霍夫曼小时候不仅从父亲那里学到了很多知识,而且多次随同父亲到意大利、法国、瑞士等欧洲国家游历,增长了不少见识。由于家庭环境的熏陶,青少年时代的霍夫曼就表现得与众不同。他接触过许多国家的建筑和绘画艺术,了解各种哲学流派的学说。他不仅喜爱阅读当时一些著名诗人和作家的文学作品,甚至还能够对这些作品发表自己的评论意见。
18岁时,霍夫曼进入当地著名的吉森大学。起初,他读的是法律系。这所学校对学生听课没有什么限制。学生根据自己的志趣任意选修课程,哪怕是与自己主修的专业毫无关系的课程,也可以去听。霍夫曼除了听法律方面的课程以外,还选修了数学、自然哲学等课程。这时,他对化学并不感兴趣。
当时,在吉森大学从事教学和研究的李比希教授,是德国乃至欧洲著名的化学家。李比希在吉森大学建立了化学实验室,亲自教学生做实验,通过实验来掌握化学知识。他不仅对近代化学学科的发展作出了巨大贡献,而且培养出许多优秀的化学家。因此,有志于化学的青年,都纷纷到吉森大学的化学实验室来学习,并以能够成为李比希的学生而自豪。
说来也真巧,历史老人似乎有意安排霍夫曼走上化学研究的道路。李比希的新实验室刚好由霍夫曼的父亲负责建造;由于这层关系,霍夫曼认识了李比希。起初,只是出于礼貌上的考虑,霍夫曼开始去听李比希讲授的课程。但经过一段时间之后,李比希渊博的知识、生动的讲授和奇妙的实验,真正把年轻的霍夫曼吸引住了。霍夫曼渐渐对化学产生了兴趣。他觉得化学这门学科的内容太丰富了,真可以说是取之不尽,变化无穷。于是,他决定改学化学,从法律系转到了化学系。
李比希对霍夫曼给予了特别的关心和照顾。几个月后,霍夫曼就掌握了有机分析的各种基本方法。李比希看到霍夫曼很有培养前途,不仅给霍夫曼增加实验作业,而且让他参与化学刊物《年鉴》的编辑工作。通过编辑业务,霍夫曼阅读了不少化学论文,了解了这门学科的研究状况和动态,并且掌握了从事化学研究的工作方法和技能。
1838年,20岁的霍夫曼得到了李比希交给他的一个研究项目,研究煤焦油中含有的碱性物质。这项工作一直没有人做过。霍夫曼进大学才满两年,就开始独立地进行科学研究,他简直兴奋极了。接到任务后,当天晚上他就做好了准备工作,第二天就开始进行提取碱性物质的实验。经过8天的紧张工作,他从600公斤煤焦油中,提取出1公斤左右的碱性混合物。接着,又对混合物进行分离和提纯,通过蒸馏,最后制得一种浅黄色的油状液体。霍夫曼对这种液体进行分析研究后,认为它和俄国化学家福利茨舍对靛蓝进行干馏时得到的物质完全相同,就是“苯胺”。
霍夫曼除了从煤焦油中提取出苯胺之外,还打算从中分离并研究其他的碱性物质。这是一个非常有意义的研究课题。根据李比希的建议,霍夫曼把这个项目作为学位论文的课题,进行深入研究。1814年,他写成《煤焦油中有机碱的化学研究》,并顺利地通过论文答辩,被授予化学博士学位。这篇论文,于1843年在李比希主编的《年鉴》上正式发表。
霍夫曼在英国皇家化学学院工作期间,有一位学生和助手,名叫威廉·亨利·柏琴。由于霍夫曼的辛勤培育,柏琴后来成为英国著名的化学家。柏琴在霍夫曼的实验室里,曾经研究过苯胺的氧化过程。每当他在研究中遇到困难问题时,就去找霍夫曼,请求老师指点。1856年,当柏琴18岁的时候,发明了一种人造染料苯胺紫。这项成果,就是在霍夫曼的指导下取得的。
当时,人工合成的苯胺紫染料,价钱还比较贵。霍夫曼认为,如果将人工合成染料的方法加以改进,就可以降低它的价格,使人造染料在工业中得到广泛的应用。于是,从这个时候起,霍夫曼开始加强了对人工合成染料的研究和制造工作。
由于制造染料的原材料苯和甲苯是从煤焦油中提取出来的,因此,霍夫曼的一名学生和助手查理·曼斯菲尔德开设了一家蒸馏工厂,提供苯和甲苯。可是,苯和甲苯是易燃物质。曼斯菲尔德的安全措施不严,在一次起火事故中,不仅工厂被烧毁,他本人也丧了命。霍夫曼得知这个消息后,非常震惊,心情沉闷。
这时,霍夫曼的孩子也无人照顾,家庭生活显得乱糟糟的。为了使自己的孩子得到照顾,从而有利于研究工作,霍夫曼在1856年与罗莎梦达·威尔逊小姐结婚了。
经过两年的努力,1858年,霍夫曼成功地合成了一种新的染料。他把这种染料叫做“苯胺红”。这种染料是将苯胺和甲苯胺的混合物进行氧化时制造出来的,颜色很鲜艳。随后,法国人也合成了这种染料,名叫“品红”(也称“洋红”)。霍夫曼对这两种染料进行研究,证明它们是同一种东西。
苯胺红的人工合成,虽然弄清了制造苯胺染料的一些过程,但是其中还有许多问题没有解决。除了苯胺红以外,是否还能够合成其他颜色的染料呢?霍夫曼继续进行探索。于是,在用苯胺和四氯化碳进行实验时,另一种新染料又制造出来了。这就是“品红碱”。品红碱也称碱性品红或者玫瑰苯胺。它不仅本身是一种染料,而且还是染料的中间体。通过它,可以合成其他染料。因此,在整个苯胺族染料中,品红碱的地位和作用实在是太重要了。
在实验室里,霍夫曼和他的助手们利用品红碱,积极进行新染料的合成实验,不断取得令人振奋的重大成就。他的助手热拉尔和列尔将品红碱与苯胺的混合物加热后,制成了“苯胺蓝”。霍夫曼将品红碱与碘乙烷混合加热,制出了“三乙基品红碱”;将品红碱与碘甲烷混合加热,得到了“三甲基品红碱”。这两种都是紫色染料。由于紫色的织物过去比较少见,因此霍夫曼的紫色染料发明后,引起了一阵轰动。在几年时间里,紫色成了最时髦最流行的颜色。工厂只生产这一种染料,称它为“霍夫曼紫”。除此之外,霍夫曼实验室还合成过一种绿色染料,名叫“甲基绿”,颜色也特别漂亮。
一系列染料的发明,使霍夫曼的声誉和财富与日俱增。但是,大笔的收入并没有给他带来幸福的生活。老天爷似乎存心与霍夫曼作对。1860年,霍夫曼的第二个妻子又离他而去。既要工作,又要照顾5个孩子,其劳累程度可想而知。
1861年,霍夫曼组织了伦敦化学学会。作为这个学会的第一任会长,他对英国化学事业的发展作出了重要的贡献。为了推动、学科建设,培养化学人才,伦敦化学学会经常邀请专家学者来此讲学。霍夫曼的学生柏琴在成名之后,也曾应邀到这里,作过学术报告。
霍夫曼和他的助手们发明的各种染料,在英国都先后投入生产,受到人们的普遍欢迎。1862年,在伦敦举行的国际博览会上,这些色彩斑斓的人造染料,使各国的参观者大开眼界。于是,许多国家纷纷建立工厂,生产苯胺染料。随着人造染料的推广应用,人们生活中的色调就变得越来越丰富、鲜艳和靓丽了。
结论是:人们可以放心食用含人工合成实用色素的食品
B、通过削弱前提与结论的联系进行削弱的,因长期食用和偶尔食用的影响不同,所以不能说偶尔食用不会中毒就能够放心食用。
A、偶尔服用也会中毒,是对论据的否定,
C、肯定前提中已知的事实,苯胺染料确实有毒,不能削弱,
D、少量食用确实不会影响健康,是对论据的肯定,是加强项,
所以选B选项。
①由硝基苯经活性铜催化氢化制备,此法可进行连续生产,无污染。
②氯苯和氨在高温和氧化铜催化剂存在下反应得到。
苯胺是重要的化工原料,主要用于医药和橡胶硫化促进剂,也是制造树脂和涂料的原料。苯胺对血液和神经的毒性非常强烈,可经皮肤吸收或经呼吸道引起中毒。
顺路灭国
前面已讲过的假途伐虢计中,晋献公用欲取先予之计,借虞国之路伐灭虢国,然后在回国途中,顺便灭了虞国。
前面讲缓兵之计时,秦穆公派孟明视等率兵伐郑国,在路经滑国地面时,遇到郑国牛贩子弦高,假称是郑国派来犒劳秦军的。孟明视以为郑国已有了准备,便撤兵回秦,顺便把滑国灭掉了。
魏军由庞涓率领攻赵,赵向楚国求救。楚国派一小部分兵进入赵国,但并不与魏军交战。魏军攻克赵国都城邯郸。这时,赵又向齐求救,齐国孙膑围魏救赵,庞涓撤离赵国返回魏国,遭到伏击。此时,魏、赵俱伤。而楚兵顺手牵羊,没费吹灰之力,占领了赵国南部的部分疆土。
昏君色狼,顺手牵羊
崔杼因迎立齐庄公有功,被封为上卿,执掌国政。庄公经常到崔杼府上饮酒作乐。有一次,庄公在崔杼家饮酒,崔杼因事外出,庄公乘机诱奸了崔杼的继室棠姜。以后明来暗往,渐为崔杼发觉。崔杼便勾结齐庄公身边有怨气的内侍贾竖作为间谍,随时告诉庄公行踪。有一次,齐庄王决定在北郊宴请外宾,而崔杼的府第也正在北郊。贾竖告诉崔杼后,崔杼便装病。齐庄公得知,就说宴席散后,他要来崔府探病。崔杼知道,这又是齐庄公顺手牵羊之计,目的是来奸淫他的妻子。于是,崔杼来个关门捉贼之计,让棠姜迷住庄公,然后用家兵包围庄公,将其剁为肉酱。
春秋时,息侯与蔡侯娶了陈侯家的姐妹花。息夫人伪氏特别漂亮迷人。有一次息夫人回娘家,路过蔡国。蔡侯是个色狼,想顺手牵羊占有小姨妹,未能成功。息侯知道后,决心报复,他与楚王串通,楚兵假攻息。诱蔡侯来救,息侯闭门不纳,楚兵将蔡侯俘获。息侯报了此仇。但蔡侯终于被释,又反过来报复息侯,把息夫人之美说给楚王。于是楚王仗其兵势,设鸿门之宴,拿住息侯。然后顺手牵羊,将息夫人据为己有,带回楚国,尊为“桃花夫人”。
《增广贤文》:近水楼台先得月
《增广贤文》中的“近水楼台先得月,向阳花木早逢春”,对于顺手牵羊之计来说,是一种环境和条件。
在外国文学名著中,有不少这样的事例:丈夫带了自己的男友回家,妻子却被这男友顺手牵羊拉上了床。《查太莱夫人的情人》一书讲的就是这样的故事。妻子带自己的女友回家,丈夫顺手牵羊与那女友成了奸。失方俗称为引狼入室,得方俗称顺手牵羊。不顺手的羊是不好牵的。
《红与黑》一书中,于连作为德·瑞拉先生的手下而与其夫人成奸。《怎么办》(车尔尼雪夫斯基著)中的丈夫罗普霍失,正是把自己的朋友吉尔沙诺夫带回家。使吉尔沙诺夫顺手牵羊与罗普霍夫的妻子成爱。
对方失误送分
在体育比赛中,无论是三大球、三小球,对方失误,回球过高,一传不到位,瞬时空当,都是你顺手牵羊的得分机会。
在比赛统计表中,失误送分是一个类别,对手失误送分给我,说不上是我的本事。但是我方失误送分少于对方,那却是我的本事。大学生顺手牵羊发明染料1856年,英国大学生潘琴正上大学二年级。他想假期搞点研究,请求教授出个题目。教授让他研究金鸡纳霜,这是治疗疾病的药。但潘琴一次次的实验都失败了。
又是一次失败的实验:潘琴在从煤焦油中提炼出来的苯胺中加进重铬酸钾,不中用。他无可奈何,摇了摇试管,准备扔掉,却发现试管底部有一些奇怪的黑色沉淀。
他很好奇,心想,不管是什么,不妨也试一下。他用酒精稀释,黑色沉淀成了紫色,漂亮极了。他想,这说不定能染衣服。便将一条白围巾染上这种颜色,挂在绳上。第二天早上,他见围巾掉在地上,粘了尘土,便用水清洗,发现不掉色。他再用热水,肥皂搓洗,也不掉色。他让太阳暴晒,也不变色。
于是,他欣喜若狂,他发明了人造染料,取名“阿尼林学”。这时他才18岁。他向教授报告了自己的发明。教授夸奖他,希望他继续深造,今后会有更多的贡献。然而潘琴没有采纳教授的建议。1858年,他获得英国专利,在父亲支持下,跟他哥哥一起创办了世界上第一个人造染料厂。
此前,煤焦油是用煤炭炼制焦炭时产生的废物,被远远扔到海里。自从潘琴发明人造染料后,煤焦油用来提炼苯胺,再制成染料,化腐朽为神奇了。
1870年,德国化学家拜耳,完成了纯工业生产的人造染料蓝靛。这里还有一个有趣的人造染料加工技术发明的故事。那时,是把苯酚和浓硫酸混合加热,使之变成苯二甲酸,但加热时间太长,大家为缩短时间绞尽了脑汁。
但是,有一天,一个染料工人去检查染料锅里的温度,不小心,手中的温度计碰坏了,水银流进了锅里。他赶忙报告技师,技师跑来一看:我的天,过去需要加热两天的工作,现在一个小时便完成了。
这是一个秘密,技师掌握了。从此这个工厂比别的工厂的生产量高出了50倍。终究这秘密还是没有保住,因为这个工厂大量购进水银,别的厂不妨用水银一试,别人也成功了。
魏格纳发现大陆漂移
从前,德国有一位学气象的青年学者魏格纳,他在气象学上并没有什么发现。可是,有一次,他站在世界地图面前,漫无目的地瞟着五洲海岸线的弯弯曲曲。突然,一个暗示,或许是上帝的暗示,他觉得南美洲的海岸线与非洲的海岸线相似。巴西海岸的突出部分与非洲喀麦隆海岸凹进去的部分,形状十分相似。也许这纯属巧合,但他却津津有味地研究起来。如果移动这两块大陆,使它们靠拢,不正好吻合了吗?他再看亚、欧、澳、南极各洲,也有类似的地方。他突发冥想,说不定这两块大陆原来是一个整体,后来裂开了,漂开了,不然为什么海岸线那么相像呢?于是他认为,地球上的大陆原先是一个整块,大约距今三亿年以前,开始分裂,向东南西北移动,形成现在的模样。这就是著名的大陆漂移学说。尽管它还是一个假说,但是,它给人们认识世界大陆的成因带来了新的思路。
当魏格纳把他的猜想公布于世时,科学家和其他人都嘲笑他,把他当个疯子。但是他却坚信自己的发现是科学的。于是他下决心为证明自己的猜想找到充分的证据。比如,在两个大陆上找到相同的动物、植物、矿物等。鉴定海岸地层的年代是否相同等。他开始了艰苦的航海考察。
可惜,一次海洋大风暴使魏格纳葬身海底。“出师未捷身先死,常使英雄泪满襟”。
不过,历史是公正的。后来的科学家证明了大陆漂移学说是正确的。人们永远都不会忘记为大陆漂移学说奉献了生命的鼻祖魏格纳。
伽利略:一盏教堂灯的摆动和比萨斜塔
1564年意大利的比萨城诞生了一个伽利略。他发现了木星的卫星,发现了摆的等时性,发现了自由落体的等时性,发明了温度计,发现了镜管原理,制作了高倍望远镜,解释了月亮的圆缺等。伽利略是一个多产的伟大科学家。
在他还不满20岁的一天,他无意识地走进大教堂,却不知不觉地走上了他生命的转折点。他漫不经心地欣赏着教堂,突然,什么东西的摆动引起了他的注意。那是大厅中央巨大的灯,几个修理房屋的工人使它摆动起来了。
伽利略着了迷一样,站起来注视它。奇怪!灯摆动的弧度大时,速度快;弧度小时,速度慢。他当时正学医,便用手按住自己的脉,计算摆动的时间。更奇怪了,不管弧的大小如何,灯每摆动一次的时间是相同的。
伽利略想:见了鬼了!如果不是我错,就一定是亚里士多德错了。他说过,摆经过短弧比经过长弧要快些。
这个意外发现,促使伽利略淡漠了医学,而着迷于数学和物理学。他到处去收集绳子、圆球作实验。结果统统证明,决定摆动周期的,仅仅是摆长,不论它末端的重量多么不同,只要摆长相同,摆动的周期也相同。
尽管科学界还不能承认不满20岁的孩子的重大科学发现,但是伽利略已经给人类计时找到了钟摆原理。后来人们制作的钟,就是根据了这个钟摆原理。
触类旁通,伽利略对亚里士多德的另一个定论也产生了怀疑。亚里士多德说,物体从高处落下来时,它的速度是由重量决定的。物体越重,落下来的速度越快。伽利略想,我刚刚做的钟摆实验,摆不正是从高处往下掉吗?只不过绳子拉住了没落到地上罢了。可是实验证明,不管重量大小,只要摆长相同,落下的时间都是一样多的。
他要进一步做实验,他从窗口、树梢往下扔自由落体,用沙漏测时间,距离相同,时间相同。他认为还应该从更高的地方作实验。想起了比萨的斜塔。于是,他请学生帮忙,再次进行实验,结果重物和轻物,同时落地。几天以后,他在大学里张贴通知,请人们到比萨斜塔观看他的实验表演。他成功了,但没有一个人敢出面支持它。
在做这些实验之前,有一个推理坚定了伽利略的信心。这就是归缪法。按亚里士多德的说法,从相同高度自由落下的两个物体,重的先落地。那么,我把这一重一轻两个物体连在一起,就变成了更重的物体,应该比重物落得更快才对。同样,根据亚里士多德的结论,由于轻物落得慢,又用绳子连着重物,一定拖累了重物,应该使重物落得慢。这两个结论都是根据亚里士多德的同一个原理推出的,却是相反的结论。因为那个原理靠不住。伽利略用实验纠正了亚里士多德的错误。
看一幅画,顺藤摸瓜,发现了汞湖
一天,俄国地质学家瓦尔霍夫在画家丘罗夫家里看到一幅画。画上,圆锥形的峰,临湖笔立,山顶白色,山脚与湖面闪着蓝光,湖面上有薄薄的雾气。山石远眺,显红色。
“这幅画是真实景色吗?”瓦尔霍夫问。
“这是卡顿山脉附近的实地写生。传说这地方是魔鬼区,无人敢去。我好奇去了一趟,还没去到湖边就恶心,流口水。湖边寸草不生,更无鸟虫。我胸闷头晕,几乎窒息,想到难得来一回,草草画完这幅画,回家后病了四年。”
地质学家听了他的描述,盯着这画想了很久,他猜想,这一定是个汞湖,红色的山石是硫化汞矿,高热下分解出单质汞流而成湖,湖面上的雾是汞的蒸汽,不然为什么使人恶心,窒息?他为了证明自己的猜想,便带上助手和防毒面具,亲自到这个危险地带考察。果然,和他猜想的一样,汞湖的秘密就此揭开。人类得到一巨大的汞资源。顺藤摸瓜发明味精日本东京大学教授池田菊苗,迷恋实验室很晚才回家。他的夫人为他端来晚饭,然后又是一碗汤。他吃饱了饭,端起汤一喝:“好鲜呀!真的好鲜好鲜!”池田菊苗赞不绝口,问他夫人:“你是用什么做的这汤?”“海带丝和黄瓜片!”池田菊苗钻进厨房把剩下的海带一包,急匆匆地又去了实验室。
半年后,1908年,池田菊苗从海带中提取出谷氨酸钠,但他们不知道可以做“味精”。
池田菊苗发现,味精稀释3000倍仍然保持鲜味。尽管当时100公斤海带只能提取2克味精,他还是同人合伙开设了味精工厂,产品远销亚洲各国。池田的合伙人铃木于1930年,试验成功用小麦、脱脂大豆,采取盐酸水解方法制造味精,成本大大降低。糖精的发明:香酥鸡怎么变甜了?1879年,俄国化学家法利德别尔格,在美国从事研究。他过生日那天,高朋满座,但他正在实验室得意,竟忘记了回家!当他拿起铅笔写下实验结果时,发现已经是晚8点了。他赶紧洗手回家。客人们都等着他。一位朋友问他:你最近在研究什么香料?他说了一个化学名称,客人听不清楚。于是他又拿起从实验室带回来的铅笔,在报纸的一角写上:“芳香族磺酸化合物。”
开饭了,客人们吃得津津有味。刚才问话的朋友临走时感谢女主人:“好甜的香酥鸡呀!”女主人说:“我没有加过糖。其他客人吃香酥鸡都是咸的,为什么唯独这一位吃是甜的呢?法利德别尔格检查这位客人的餐具,用舌头舔了一下,又把装过香酥鸡的盘子四周舔了一圈。他突有发现,眉头一皱,想了想,又舔了一下自己的右手,发现盘具上有甜味,盘子对着那位客人的边缘有甜味,自己的右手有甜味。他想到自己刚才在实验室,出来洗了手的,左手没有甜味。这是怎么回事?他想呀想呀!对,毛病一定出在铅笔上。这铅笔可是没有洗过,我拿铅笔写字,又拿这手去端香酥鸡上桌,那位朋友夹香酥鸡时碰到了盘子边缘,沾上了我手上的甜味。
对了!这甜味一定是从实验室通过铅笔带出来的。于是他赶紧跑回实验室,用心研究,发现这甜味是他做实验时生成的,这是从煤焦油中提取的,因为它比糖甜500倍,所以他把它取名为糖精。他又继续实验,确证糖精无特别毒害,同时也发现,糖精在味觉上引起甜的感觉,对人体没有营养价值。现在可有大用途了。因为糖尿病人越来越多,不能吃糖,却又习惯有甜味。现在的木糖醇,可能就是糖精做成的。
1879年,他获得美国颁准的专利,1888年他迁居德国,建立了第一个糖精厂,开始了糖精商品生产。
推而广之
由顺手牵羊引伸出来,无非是发现机会和趋势,抓住这机会,利用这趋势,于是便有了顺风吹火、顺水推舟、顺风转舵、顺风张帆、顺水人情、顺理成章、顺时达变、顺藤摸瓜等诸多演绎出来的智慧和计谋。
水蒸气蒸馏法系指将含有挥发性成分的植物材料与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。该法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的植物活性成分的提取。
将水蒸气连续通入含有可挥发物质A的混合液,在达到相平衡时,汽相含有水蒸气和组分A,汽相的总压等于水蒸气分压和组分A分压之和。当汽相总压等于外压时,液体便在远低于组分A的正常沸点的温度下沸腾,组分A随水蒸气蒸出。在水蒸气蒸馏操作中,水蒸气起到载热体和降低沸点的作用。
原理:
水蒸气蒸馏常用于蒸馏在常压下沸点较高或在沸点时易分解的物质,也常用于高沸点物质与不挥发的杂质的分离,在中药制药生产中是提取和纯化挥发油的常用方法。水蒸气蒸馏的应用只限于所得产品完全(或几乎)不与水互溶的情况。组分互不相溶的混合液,将分成两层。
当它们受热气化时,其中各组分蒸气压仅由它们的温度决定,而与其组成无关(只要此液层存在),理论上应等于该温度下各纯组分的饱和蒸气压,因此,混合液液面上方的蒸气总压等于该温度下各组分蒸气压之和。
以上内容参考:百度百科-水蒸气蒸馏法