1852年,德国海德尔堡大学向R.W·本生博士发出了一封聘请信,打算聘请本生博士为化学教授。
本生博士接信前往,他进了校门的第一件事就是检查实验室。他见这所大学的实验室已跟不上化学科学的发展,就向学校提出:需要根据他的设计重新建造化学实验室,还郑重地向学校重申——这同时也是他应聘来校的首要条件。
学校同意了。改造三年以后,新的化学实验室建成了。这位新教授也由于出色的工作而深得大家的爱戴。
他对许多现成的仪器都不太满意,要研制新的仪器。他总是为自己提出新的问题、新的任务。这不,他又打起改革加热灯具的主意了。
原来,那个时候大家都是用酒精灯来加热的,从小学老师到大学教授,只要是需要加热,大家都会点起“举国一致”的酒精灯来。然而,酒精灯最高温度不过1000℃,在空气中使用时还常常达不到这么高,这怎能满足一些新实验的要求呢?能不能找到一种既能达到更高温度,又能降低燃料成本的新加热灯具呢?这成了本生教授朝思暮想的大问题了。
他每见到一点亮光都要动一下脑筋,每见到一种灶具都要勾起他对新灯具的联想……他终日寻觅着、思考着,最后终于从沿街的路灯上得到了启发。当时,德国的许多城市都已普及了煤气路灯,海德尔堡的大街和主要建筑物附近也都采用了煤气灯照明。“能不能把路灯接到实验室用以代替酒精灯给仪器加热呢?”他想到做到,很快铺设了管道,设计了灯具。但是,当他真的用这种灯具给实验加热时,简直有些生气了——这新灯光亮有余,供热不足,而且还不断冒着黑烟,薰得他满脸烟尘,像个黑眼窝黑鼻孔的小丑。
本生是从来不灰心的,他决心继续自己的试验。也正在这时,他的一个学生罗斯科从英国回国度假,他从伦敦带回了一种灯具,这种灯具呈圆锥形状,能上下移动,顶部还有个金属网。本生试了一下,仍嫌它火焰小,温度低,随风打晃,还难以调节。
为什么会有这些缺点呢?他把这灯具翻过来掉过去地观察琢磨,最后终于找到了答案——这种灯同酒精灯一样都是靠从外部供给空气燃烧的。由于煤气与空气接触时间短,混合不充分,所以燃烧得也不完全,温度也就上不去。由于未完全充分燃烧,碳粒(烟)的形成也就不可避免了。
“一定要使煤气与空气在到达灯口前就混合好,然后再在灯口燃烧!”本生提出了这燃烧理论上的独特想法。为了实现这一想法,他找来了实验室技工、同样喜欢钻研的德萨加来帮忙,两人做了改,改了做,很快就研制成了一种新的煤气灯具。这种新灯具火焰稳定,发热量高,便于调节,深受人们的欢迎。在大家要求下,他俩又做了许多新煤气灯来代替原来使用的酒精灯。大家把它叫做本生灯。
本生自己可并不这么叫。他只晓得它是一种好使的灯具,他要抓紧时间应用这种灯具,与罗斯科进行光化学研究;与基尔霍夫进行光谱分析的研究……这个身材魁梧、相貌堂堂的单身汉永远那么忙。他发明了本生灯,发明了本生电池,发明了本生光度计等多种仪器设备,创立了光谱化学分析方法,并用此法发现了铯和铷两种碱金属元素,此外还在无机化学和有机化学的许多方面取得发现和成就。如今,本生灯已成为全世界各大学化学实验室里的普通加热灯具,就连许多工厂和我们家用的煤气灶和液化石油气灶上也体现着本生灯的燃烧原理,当你一次又一次地使用这些洁净、方便的灯具、灶具的时候,可别忘了这位伟大的德国化学家R.W·本生!
甜味的“油”
1779年,瑞典化学家舍勒在用橄榄油和一氧化铅做实验时,制得一种无色且没什么气味的液体。后来,他又换了别的油类和药品来做实验,发现也能得到这种液体并同时得到肥皂。
“这液体会是什么味道呢?”这位什么都要品尝一下的化学家照例尝了一点这种液体,他发现这液体有股“很温柔的甜味”。他不禁咽下了一些,待了一会儿,也没什么不适——这说明它没什么毒。不知是庆幸自己没有中毒还是又发现了一种新物质,总之,他感到很高兴。
从此,这种总和肥皂一起诞生,无色无臭有温柔甜味的粘稠液体就有了自己的名字——“甜味的油”,也即甘油。至于它该不该算作油类,为什么是油却溶于水,谁都没去动那个脑筋。
给它派个什么用场呢?人们试着把它的溶液搽到脸上、手上,发现它能湿润皮肤,于是,它就成了至今还在使用的皮肤滋润剂。但你得注意,不要把浓甘油或纯甘油搽在脸上,那会从你脸上皮肤中住外吸水,使你的脸越搽越干,紧绷绷难受的!
1836年,在人们制得纯甘油以后,又发现了它还有可燃性,随即又通过实验知道了它也是由碳、氢、氧三种元素组成,如果只从元素组成上看,确实与那些油类一样。
10年以后,意大利化学家沙勃莱洛用甘油与硝酸制得了硝化甘油(也叫硝酸甘油或三硝酸甘油酯),这是一种很奇特的物质。作为急救药,它可以使心绞痛病人死里逃生。作为炸药,它又会对不慎磕碰了它的人大发雷霆,甚至把靠近它的人炸得血肉横飞!
因此,人们只好对硝酸甘油敬而远之。但对甘油却始终没有停止研究。
1856年,英国化学家帕金首先合成了人工染料,甘油便作为副手帮这些染料为人们染衣服。几乎是在同时,瑞典化学家贝采利阿斯等人利用甘油与别的物质作用,做出了最简单的塑料,为以后塑料工业的发展开创了道路。
1867年,炸药大王诺贝尔用硅藻土(无定形二氧化硅)吸收硝化甘油,制成了安全炸药。10年后,他又把硝化纤维和硝化甘油混合制成了炸胶——这种像橡皮泥一样的炸药可以很容易地粘在坦克或军舰铁舱门上,然后用雷管引爆。
1883年,人们才弄清了甘油的结构,知道它应该叫丙三醇,不应属于油脂类,而应算乙醇(酒精)的本家兄弟。
“大炮一响,甘油万两”,第一次世界大战使硝化甘油的消耗量猛烈增加,只靠植物油脂制造甘油已满足不了需要。为了有更多的甘油来制造炸药,德国人发明了用甜菜发酵的方法制造甘油,每年2.0×106千克的甘油把大炮“喂”饱了,人们的咖啡和奶酪里却没有了甜味儿!
第二次世界大战以后,世界石油工业有了很大发展,这就为甘油的生产开辟了新径。现在丙烯合成法已风行全球,人们对甘油的利用也扩展到1700种之多!