是这位科学勇士的实验,使氟像一匹被套上缰绳的野马,开始驯服地为人类服务了。
1771年,瑞典化学家舍勒在玻璃曲颈甑内做实验,使萤石与硫酸反应放出一股令人窒息的气体。并断言:这种物质可能是一种无机酸,在这种酸中含有一种新的化学元素。1810年,法国物理学家、化学家安培指出:这种无机酸中含有一种与氯相似的新元素,并建议称其为“氟”,是元素周期表中的第9号元素。
氟是一种气体元素。人们很早就发现了氟的化合物,如何才能提取单质的氟呢?化学家们跃跃欲试,纷纷采用各种方法试图制取单质氟,可是,这种元素的化合物十分稳定,不仅使一个个实验以失败告终,而且还带来许多不幸,爱尔兰和比利时的三位科学家在提取氟的实验中,有两人中毒死去,一人丧失了工作能力。以至化学界大有“谈氟色变”之势,将氟称作“死亡元素”。
明知山有虎,偏向虎山行。1878年,还是弗雷米实验室实习生的穆瓦桑却勇敢地闯入了这块禁区,决心征服这个“死亡元素”。
1885年,他在认真总结前人经验教训的基础上,拟订了一个新的实验方案:把氟化铅和磷化铜放在曲颈甑里加热,使两者反应生成氟化磷;然后再把氟化磷和氧气放在一起进行加热,以便使磷和氧化合而把氟游离出来。为了使磷和氧更好地化合,穆瓦桑在曲颈甑上接了一根铂管,里面装有表面活性很强的海绵状铂。结果,实验不仅没有成功,人也中了毒。他休息一段时间后又继续实验,结果实验再次失败,他再次中毒。
有一次实验时,他觉得浑身软弱无力,心脏跳动加快,呼吸急促困难。他挣扎着关掉了电源,随后倒在沙发上昏迷过去。要不是他的妻子及时赶到,立即打开通风窗,恐怕他再也醒不来了。
穆瓦桑怀着献身科学的执着精神又开始了实验。这次他改用电解液态的氟化氢,为了增强导电性,他同时加入少量的氟化钾,电解是在U形铂管里进行的。这时,阴极出现了气泡,但阳极始终没有动静,氟还是没有制得,无奈之下只好结束实验。但当他拔出装在U形管阳极上的塞子时,突然发现塞子上有一层白色粉末状物质。聪明的穆瓦桑马上意识到,这一定是玻璃塞被氟腐蚀所致。显然,在实验中有游离态的氟析出。只不过氟一产生,就与玻璃塞发生了反应,这意外的发现使他欣喜若狂。
穆瓦桑接着又重新实验,这次,他前后花费了4天时间,硬是把一块萤石磨制成一个U形管。他把液态氟化氢和氟化钾的混合物装进U形管,然后浸泡在氯化甲烷冷冻剂里,当温度降到—23℃时开始电解。顿时他看到一股淡黄绿色的气体渐渐出现,实验室里弥漫着一股臭味。“氟!这就是氟气!”穆瓦桑激动万分。
是啊,曾经使多少人付出生命代价,使多少化学家望而却步的“死亡元素”——氟,终于在这一天——1886年6月26日,被年仅34岁的穆瓦桑制服了。化学领域中的一个重大难题解决了,他也因此而获得了1906年的诺贝尔化学奖。
从此,氟就像一匹被套上缰绳的野马,开始服服帖帖地为人类服务了。