书城科普读物世界大发现纪实系列丛书-自然世界的奇迹(中)
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第14章 钒元素的发现

一个新元素的发现,往往要无数次地对物质进行分析实验,遇到细微迹象,抓住不放,追踪探索下去才行。否则,新元素即使出现在身旁,也会失之交臂,错过良机。钒元素的发现和命名,有着一段生动有趣、发人深思的故事。

“很久很久以前,在遥远的斯堪的纳维亚的北凡娜迪斯,住着一位美艳绝伦的女神。一天,她斜倚绣帐,正在百无聊赖的时候,忽然听到敲门声。美人心想:等他再敲时就去开门。但是第二次敲门声没传来,美人却听到了离去的脚步声。美人很想知道,这位与众不同的来客到底是谁呢?于是她打开窗户向街上望去,原来是一个叫维勒的人,他匆匆忙忙地离开了女神的庭院。”

“过了一些时候,美人又一次听到有人敲门。这一次,敲门声连续不断,美人只好站起来去开门。站在她面前的是一位英俊少年,他的名字叫尼尔斯·塞夫斯特伦。他俩一见钟情,不久就生了一个儿子,他们给孩子取名叫‘钒’。”

这虽然是个神话故事,可是故事里的两个敲门的人确有其人,他们都是著名的化学家。1830年,瑞典物理学家和化学家尼尔斯·塞夫斯特伦发现了一种新元素,用来纪念女神凡娜迪斯,因为“钒”是女神的“化身”。

其实第一个敲美人凡娜迪斯门的人还不是德国化学家维勒,而是墨西哥的著名化学家和矿物学家安德列斯·曼纽尔·德尔里。早在1801年,他在研究墨西哥的褐铅矿时,就发现这种矿石里含有一种没见过的金属。这种未知金属的化合物颜色不断变化,先给它取名叫“帕克罗米纳”,意思是“全色”。后来又改名叫“埃来特罗尼姆”,意思是“红色”。德尔里曾经发现了它,后来又误认它是铬。

第二个敲凡娜迪斯门的是世界上首次合成尿素的德国化学家维勒。他为了找寻一个推定的新元素,曾多次分析一种产自墨西哥的铅矿石。可正当他发现凡娜迪斯的踪影的时候,却不幸因氟化氢中毒而被迫中断了工作。

最后敲开凡娜迪斯门的是塞夫斯特伦。19世纪初,瑞典的冶金业崭露头角,工厂纷纷建立起来。当时冶金学家发现,用某些矿的铁矿石炼出的铁是脆的,而用另一个矿的矿石却炼出了塑性很高的铁。塞夫斯特伦决心揭开这个谜。他研究了瑞典塔贝尔山的磁铁矿,分析那种能炼出优质铁的矿石的化学成分,经过反复实验,终于发现这些矿石中都含有一种新元素——钒。

维勒在给一个朋友的信里说:“我是一个十足的笨伯,没有发现在褐铅矿中有新的元素。柏齐利阿斯嘲笑我在敲凡娜迪斯美人的门时是那么软弱、羞怯和不幸,的确是十分恰当的。”

在塞夫斯特伦报告发现钒以后维勒又重做了德尔里的实验,发现德尔里研究的矿石里确实有钒,证明了塞夫斯特伦和德尔里发现的是同一个元素。维勒对钒还是有贡献的。

钒是被发现了,可是人们对它还是很少了解。到了1869年,英国化学家亨利·罗斯科用氢还原二氧化钒,第一次制得金属钒。

纯净的金属钒是银灰色,富有光泽,比重为6,是比较轻的金属。钒熔点高达1735℃,硬度为7.5,比钢还硬,可以刻划玻璃和石英。

金属钒富有延展性,可以拉成细丝,或者压成比纸还薄的钒箔。钒可以用做电子管、X射线管里的阴极材料。含少量氮、氢、氧等杂质的钒,就变得很脆了。

钒最早是在墨西哥和斯堪的纳维亚找到的。现在知道,它的踪迹几乎遍布全世界。在地壳中,钒的含量为百万分之十五,比铜、铅和锌都多,只是分布很分散,没有形成集中的单独矿床。

在我国金沙江畔攀枝花地区发现了一个世界上少有的钒钛磁铁矿,它既有丰富的铁,贵重的钪,含量高的钛,还有高品位的钒。北方女神凡娜迪斯躲在攀枝花丛中欢笑,期待着中国科学家去敲开美女的大门呢!