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文
摘
要
美国化学与工程新知(Chemical and Engineering News)期刊在2003年,邀请化学家与历史学家共同票选出史上最美丽的十大化学实验。
评判标准虽然没有严格确定,但我们可以从评选的几位权威的话语中略知一二。
我不够资格评断近五百年来的实验,以当时的眼光判定是否简单、优雅。但是,我认为一个实验若『美』,那它应该对今日人类有深远影响。 ——美国化学传统基金会会长Arnold Thackray在清单上鲜有实验是为了验证化学理论,而是以合成实验居多。制备与合成永远都是教科书的重点,它们在化学家的心目中是经典实验;化学家与物理学家对『美的实验』有不同的认知,物理学家会认为美的实验是对特定假说作验证实验。 ——精研科学史的教授Peter J. Ramberg
1.巴斯德(Louis Pasteur)将酒石酸盐类的光学异构物分离(1848年)
巴斯德的实验简洁优雅而又意义重大。 ——美国化学会图1:酿造葡萄酒时酒桶底部产生的酒石晶体
图2:酒石酸盐的光学异构体
2.拉瓦锡(Antoine Lavoisier)在金属氧化方面的研究,随后导引出燃烧和氧化作用的基本理论。(约1775年)
图3:拉瓦锡研究水银氧化的实验装置,自此发现燃烧本质
3.费雪(Emil Fischer)确定葡萄糖的结构。(约1890年)
图4:费雪制备出葡萄糖并确定其结构,提出『Fischer投影式』来表示分子的立体结构
4.戴维(Humphry Davy)利用电解分离元素,包括钠、钾(1807年)与镁、钙、锶、钡(1808年)。
图5:“电解魔头”戴维的电解装置图,他是发现化学元素最多的科学家
5.柏金(William Henry Perkin)人工合成淡紫色的染料——苯胺紫。(1856年)
图6:埃及艳后与凯撒痴迷“骨螺紫”,但骨螺紫造价极其昂贵。直到苯胺紫的出现,这种 绚丽的紫色才变得平民起来
图7:苯胺紫一经发明,便风靡整个维多利亚时代。图为苯胺紫染料染成的长裙。
6.克希荷夫(Gustav Kirchhoff)和本生(Robert Bunsen)证明金属盐类在火焰中加热,释放出的光谱线具有元素特质(焰色反应)。(1859年)
图8:美丽的焰色反应——不同元素,不同颜色
7.普里斯特利(Joseph Priestley)透过加热「红色的金属灰」——也就是 *** ,发现了氧气。(1774年)
图9:普利斯特里用电火花引发气体化学反应的装置
8.巴特莱特(Neil Bartlett)利用六氟化铂合成六氟铂酸氙,是合成稀有气体化合物的第一人。(1962年)
图10:六氟铂酸氙
9.格利雅(Victor Grignard)发现含镁的有机化合物可应用在有机合成。(约1899年)
图11:大名鼎鼎的格利雅试剂和格利雅反应
10.居里夫妇(Marie and Pierre Curie)发现钋和镭元素。(1898年)
图12:居里夫妇与亨利·贝克勒尔共同获1903年的诺贝尔物理学奖
也许这些实验并不是你心目中最美的化学实验,但它们无一不对化学的发展做出了巨大的贡献。科学之美不仅是视觉上的艺术之美,还有其自身的简洁美——一个方程式便能包罗万物,几种元素便能组合成成千上万种化合物;深刻美——自然界的本质,物质的结构,元素的合成.......