正文

化學魔術(shù)(1)

鎢舅舅 作者:(美)奧利弗·薩克斯


化學魔術(shù)

在戰(zhàn)爭之前,我的父母和哥哥都曾給我介紹過一些廚房里的化學知識:在玻璃杯里放一支粉筆,然后把醋倒進去,這時就會發(fā)出“嗞嗞”的響聲,還伴隨著濃煙,再把這像隱形的大瀑布的煙覆蓋在蠟燭火焰的表面,瞬間就能將火焰撲滅。或者拿家用的氨與醋腌制過的紅甘藍混合,會看到汁水的顏色發(fā)生千變?nèi)f化,從紅色變成各種類型的紫,然后是藍玉色,最后變?yōu)楸叹G。

戰(zhàn)爭結(jié)束后,看到我對礦石和顏色的喜愛,我哥哥戴維在學校里做化學實驗的時候曾制作了一些晶體,回來后就手把手地教我。他告訴我如何通過在熱水里溶解諸如硫酸鋁或硫酸銅之類的鹽,然后將其冷卻來制作過飽和溶液。要做出結(jié)晶,開始時我們需要把一根細線或是一塊金屬泡在溶液里,另一端掛在杯口。一開始我是把一根毛線放在硫酸銅溶液中,幾個小時過后,毛線上就爬滿了天藍色晶體。但是我發(fā)現(xiàn),如果使用硫酸鋁溶液和好的“種晶”(人工合成晶體時人為提供的晶核種子晶體)來做的話,晶體就能均勻分布在毛線表面,結(jié)果產(chǎn)生了一個很大的、非常漂亮的八面體的鋁晶體。

后來我把廚房的幾張桌子拼在一起制作了一個“化學花園”,把鐵、銅、鉻、錳等金屬鹽當成種子,撒進水玻璃(又稱可溶性玻璃,為易溶于水的硅酸鈉)中,水玻璃中形成的并不是結(jié)晶,而是像植物的枝葉一樣纏繞、擴大、發(fā)芽、脹裂……在我眼前不斷幻化成各種形狀。

戴維舅舅告訴我這種類型的生長是由于滲透,水玻璃黏性硅石的作用就像是半透膜,在晶體表面形成,使水玻璃的水經(jīng)半透膜向晶體內(nèi)滲透。他說,這個過程雖然發(fā)生在地殼當中,對生物體來說也是非常重要的。這讓我想起了我在博物館中看到的巨型的腎狀赤鐵礦-標簽上說這是“腎礦”(我的哥哥馬卡斯曾經(jīng)告訴我這是恐龍的腎臟化石)。

我喜歡這些實驗并且試著去研究正在進行的過程,本來我并不是很熱衷于化學,但是當我看見戴維舅舅的實驗室以及他對各種化學實驗的熱忱,我也開始迷上了化學,燃燒起對合成、分離、分解過程的探索欲望。我渴望著發(fā)現(xiàn)物質(zhì)變化的規(guī)律:熟悉的物質(zhì)消失,變成新的物質(zhì)。現(xiàn)在我非常希望能夠擁有自己的實驗室,不是在戴維舅舅的實驗室里弄個工作臺,也不是家里的廚房,而是一個我可以自己做化學實驗的場所,在那里我不受任何干擾。一開始的時候,我想從輝砷鈷礦、紅砷鎳礦、錳和鉬、鈾和鉻的化合物或礦石著手,所有這些美妙的元素都是在18世紀發(fā)現(xiàn)的。我想將這些化合物或礦石磨成粉,然后用酸來處理它們,接著用火烘烤,再加以還原,通過各種必要的方法自己提煉出金屬。在工廠里瀏覽化學原料目錄的時候,我了解到人們可以買到已經(jīng)提純過的金屬,但是我覺得自己提煉出金屬來得更有趣。我想象著自己提煉這些東西的過程,和第一個提煉出這種物質(zhì)的人的方法一樣,我將以這種方式開啟進入化學界的大門,我也要在化學史上留下自己的輝煌一頁。

我在家里建立了自己的小實驗室。我找到了一間沒人用的密室。這個密室原來是洗衣間,里邊有自來水、下水道、洗手池,還有各種各樣的紙箱和架子。更方便的是,這個密室距離花園很近,如果我制造的東西著了火,燒過了頭,或者是散發(fā)出有毒煙霧,我可以飛速地把它扔到草坪上。頃刻間草坪就被燒焦,不過我父母不會責怪我的,這是為了保護我的安全而付出的小小代價,可能也考慮到他們自己的安全。但是當父母偶爾看見空氣里的火星和房間里的凌亂以及我做事情時的癡迷,他們也害怕了,就催促我作出一個實驗計劃,并讓我作好處理起火和爆炸的準備。

在儀器的選擇上,戴維舅舅給了我很好的建議:試管、燒瓶、量筒、漏斗、吸液管、本生燈、坩堝、表玻璃、白金圈、干燥器、噴焊器、蒸餾器、各種刮勺和一個天平。舅舅也給了我一些關(guān)于基本試劑的建議,一些酸和堿試劑是舅舅從他實驗室里拿給我的,還有一些形狀各異、大小不一、色彩斑斕的瓶子(瓶子顏色是深綠色或者棕色,用來裝容易感光的化學物質(zhì)),并且這些瓶子都配有合適的毛玻璃塞。

每隔一個月我都要到芬赤利的化學用品商店為我的實驗室購置新物品。這個商店是個孤零零的棚屋,周圍幾乎沒有什么鄰居(我想大家對這個商店避而遠之,多半是因為這個地方隨時都可能爆炸或者是散發(fā)毒氣)。我得攢上好幾周的零花錢,有時我舅舅也會給我提供一些經(jīng)濟上的援助,給我?guī)紫攘畹挠矌?,然后我就會坐火車再倒汽車去那家商店買東西。

這家店就是格里芬-塔特洛克化學用品店。我在此東張西望,就像愛書人進了書店一樣高興。便宜的化學物品放在非常大的玻璃瓶子里,瓶子是用蓋子蓋著的;稍微貴重一點的物品放在柜臺后面的小瓶子里。氫氟酸是一種危險物品,用來溶蝕玻璃,所以不能放在玻璃瓶里,只能裝在一個用棕色的杜仲樹膠制作的瓶子里出售。放著瓶瓶罐罐的架子下面是很多裝酸性原料的小口大玻璃瓶-裝著硫酸、硝酸和王水,還有裝水銀的球狀瓷瓶(一個瓶子里可裝7磅水銀,大小像拳頭一樣),以及常見金屬片和鑄塊。沒多久商店售貨員就認識我了,他們看我個子小小的,還像個學生,表情卻像大人一樣專注。我總是緊握一把零花錢,在瓶瓶罐罐之間徘徊很長時間。售貨員們時不時地警告我:“拿這東西時一定要小心。”但常常還是賣給我想買的東西。


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