书城童书我的第一本化学探索发现全纪录
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第14章 化学家的故事(14)

居里夫人果断地决定:把所有已经知道的化学元素和它们的化合物都检查一遍,看看有没有什么其他的物质也具有这种放出射线的本领。经过这次全面的检查,果然,居里夫人获得一次重要的发现,一种名叫钍的元素和它的化合物,也能自动发出看不见的射线来。这样,居里夫人足以断定,这种现象决不单单是铀的特性。她认为,应当给这种现象确定一个新的名称。她提议把这种现象叫做“放射性”,铀和钍等等有放射性的化学元素叫做“放射性元素”,它们放出的那种看不见的射线就叫做“放射线”。

在研究放射线的一次测量中,出现了一个十分意外的情况:在一种沥青铀矿中,居里夫人测得的放射性强度,比预计的强度要大得多!

居里夫人经过反复考虑,她认为,这种反常现象只有一种合理的解释,那就是:沥青铀矿石中,一定还含有一种未知的放射性更强的元素,这种未知元素的含量一定很少,不会超过1%,于是,她宣布沥青铀矿中“含有一种比铀的放射性强得多的元素”。为了找到这个元素,丈夫皮埃尔·居里毅然停下自己的研究,来和妻子一道研究这种新元素。

他们废寝忘食,夜以继日,按照化学分析的程序,分析矿石所含有的各种元素及其放射性,几经淘汰,逐渐得知那种制造反常的放射性的未知元素隐藏在矿石的两个化学部分里。经过不懈的努力,1898年,他们从沥青铀矿石中分离出一种同铋混合在一起的物质,并且测量出它的放射性强度远远超过铀,这是他们寻找到的一种新元素,它的化学性质与铅相似,放射性比铀强400倍。

皮埃尔请居里夫人给这一新元素命名,她安静地想了一会,回答说:“我们可否叫它为钋”。居里夫人以此纪念她念念不忘的祖国,那个在世界地图上已被俄、德、奥瓜分掉的国家——波兰。这个新发现的钋,就是后来被列为《元素周期表》上的第84号元素。

发现钋元素之后,居里夫妇以孜孜不倦的精神,继续进行分析。他们经过浓缩、分步结晶,终于在同年12月得到少量的不很纯净的白色粉末。这种白色粉末在黑暗中闪烁着白光,据此居里夫妇把它命名为镭,它的拉丁语原意是“放射”。

对于居里夫妇的发现,一些化学家明确地表示,把镭指给我们看,我们才相信它的存在。要从铀矿中提炼出纯镭,并把它们的原子量测出来,这是一个非常大的课题和难题。为了克服这一困难,他们四处奔波,争取有关部门的帮助和支援。在他们的努力下,奥地利馈赠1吨铀矿残渣。他们又在理化学校借到一个破漏棚屋,开始了更为艰辛的工作。

居里夫人和她的丈夫就是在这间陋室内开始了提炼镭的工作。每天居里夫人穿着沾满灰尘和污渍的工作服,翻倒矿石,搅拌冶锅,倾倒溶液,干个不停。矮小的实验室内,铁屑飞扬,蒸汽熏人,而居里夫人那时又正害着结核病,但她丝毫不顾这些,依然顽强地工作。经常连饭都带到实验室来吃,更不说稍微休息一会儿了。有时候整天用一根粗重的铁条,搅拌一堆沸腾的东西。到了晚上,早已是筋疲力尽,不能动弹。

就这样,经过45个月的艰苦努力,居里夫妇终于从400吨铀沥青矿渣,1000吨化学药品和800吨水中,提炼出微乎其微的约0.1克的一种白色粉末状的东西,两人大失所望,因为他们认为镭应是一种结晶体的物质,两人灰心地回了家。

晚上9点钟,居里夫人给女儿洗了澡,然后哄着她入睡了。她走下楼来,拿起针线,想接着把女儿的新围裙缝好。可是,却怎么也不能专心缝纫,在那个小棚屋的实验室里,她还有一个刚刚诞生的不知名的“孩子”呀!她轻轻地说了一声:“皮埃尔,我们到实验室去一下好吗?”于是,他们穿上外衣,挽臂而行。一路上,话语极少。她想起了在祖国给人做家庭教师的情景,想起了理学院附近那间小阁楼,想起了他们勇敢地宣布发现镭的那一天……

到了,还是那一间小破屋。居里先生打开锁,他刚跨入门槛,居里夫人说道:“不要点灯!”她微笑着又说了一句,“‘我希望镭有美丽的颜色’!这是你说过的话,不记得吗?”看见了!看见了!美极了!美极了!这间破屋简直成了一座魔宫。那个装着镭盐的白色粉末的小玻璃管里,正在发着一种略带蓝色的荧光,这是神圣的科学之光啊!镭不仅有“美丽的颜色”,还自动发光,这是在它“诞生”之前,谁也不曾料到的!居里夫妇摸到椅子,轻轻坐下来,相互依偎着,谁也不说话,深沉地、久久地凝视着那美丽的光,这是他们抛弃一切安闲和享乐,费尽全部心血和智慧,才从那无限神秘的天然放射性物质里夺来的一束永恒之光啊!

就这样居里夫妇提炼出了0.1克的纯镭,并测得镭的原子量为225,而居里夫人的体重却因此而减轻了十多斤!

居里夫人提炼镭成功之后,曾有人劝他们向政府申请专利权,垄断镭的制造,可以发大财。皮埃尔让居里夫人做决定,居里夫人说:“不应当要专利,那是违背科学精神的。科学家的研究成果应该公开发表,别人要研制,不应受到任何限制……何况镭是对病人有好处的,我们不应当借此来谋利。”他们夫妇立即公开了提取镭的方法。

1934年7月4日,这是科学史上永远发出悲声的一天。居里夫人非凡的头脑停止思考了!神圣的科学事业,本来需要她活得更久,然而她却在67岁的时候,永远地离开了人间。她最后死于恶性贫血症,这是她长期无畏地和强烈放射性物质打交道造成的。她创造、发展了这门科学,然而它也夺去了她的生命!她最后对亲人嘱咐说,决不要为她举行惊动社会的葬仪,她希望埋到巴黎郊区的梭镇,永远和皮埃尔·居里在一起!

著名学者爱因斯坦曾经这样评价居里夫人:“在我所认识的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”她坚定地说:“在科学上重要的是研究出来的‘东西’,不是研究者的‘个人’。”这也正是居里夫人伟大之处。

一个人的伟大并不在于他的成就大小,而在于他的品质。居里夫人用自己的品行赢得了世界人民的同情、支持和敬仰。她所建立的勋业和她所具有的品质深深地留在后人的印象中,成为科学家和广大青少年学习的楷模。

发明微量分析的普瑞格

著名的化学家弗里茨·普瑞格,奥地利著名化学家。他在前人的基础上发明了对有机化合化物进行微量分析的方法,大大促进了有机化学的发展,因而在科学界享有很高的声誉。

普瑞格在上小学期间,学习成绩是极其平常的。他唯一的爱好就是体育运动,特别是球类运动。当时他的最大理想是当一名体育家。平时他学习不积极,就是临近期末或升级考试时,同学们都在室里加紧温习功课,他却仍在操场上玩球,不到汗流浃背,是决不肯罢休的。因此,每次考试成绩很不好。

随着年龄的增长,普瑞格对体育运动的迷恋就更加不能遏止了。15岁的时候,他考入了体育学专攻体育,3年后就毕业了。如果当一名体育教员,他还可以凑合,但他一心想当一名创造纪录的运动员。于是,他接连两次参加了奥地利的全国运动会,其结果非常令人失望,不仅没有创什么纪录,连最后一个名次也没有轮上。当时人们都认为他是一个没有前途的运动员,他自己也开始彷徨了。怎么办呢?是继续在体育界混下去,还是另谋他业?但他毕竟有着运动员的顽强意志,所以很快做出了果断的决定:从头学起,另走一条新路。

普瑞格回到祖国奥地利,寄居在外祖母家。带着老眼光来看他的人们,说他是一个“无聊的大孩子”,即便是至亲好友,也对他改想搞化学抱怀疑的态度,有的甚至用难听的语言挖苦他。年轻好胜的普瑞格哪能受得了这种奚落,他没有消沉,而是默默地刻苦学习。经过一年的发愤苦读,他终于被格拉茨大学录取为医科试读生。好心的人们都对普瑞格进入医科学习而高兴,但也为他捏一把汗,担心他基础太差读不下去,他自己也深深了解这一点。基础差,他就扎扎实实一步一个脚印地学;别人用半天可以消化的东西,他用一天乃至两天的时间来钻研。经过一段时间的努力,他的各科赶上来了,成绩都不错。但为了把基础打牢,他还是坚持比别的同学多学习了一年。在这一年中,他把主要精力用于研究病理学上,终于写出了以探索胆酸(一种类固醇)为课题的毕业论文,这博得了学校老师们的赞许,还引起了化学界的重视。因此,他从医学院一毕业,就被母校聘请为病理研究院的教师。

35岁时,已经是副教授的普瑞格又前往德国留学。为了进一步打好科研的基础,他首先到莱比锡跟随威廉·奥斯特瓦尔德教授进修物理化学。随后便被瑞士的著名化学家亚伯德赫丹教授请去协助研究蛋白的制造和分解。在亚伯德赫丹教授的实验室里,他担负分析人体尿液里所含蛋白质成分的任务。当时,这在化学上一直被认为是最难的渗透分析,可是普瑞格不畏困难,他运用最精细的方法,反复进行测试。为了尽快创造出成果,他常常通宵达旦地呆在实验室里,两只眼睛始终不离试管,经过3个月的战斗,他出色地完成了对人的尿液里含有蛋白成分的分析任务。已经成名的普瑞格没有忘记自己的祖国,为了把自己的聪明才智献给祖国,他不久便从德国返回奥地利,仍在母校的医药化学研究院担任病理化学教授。44岁时,他继霍夫曼担任了该院的院长,他全力以赴地进行胆酸的研究工作。

正当研究深入进行时,第一次世界大战的乌云在欧洲上空弥漫。当时,由于战争,物资极端缺乏,供给研究院进行研究的药品和材料更是寥寥无几。在这样的情况下,普瑞格要用极少量的物质,来做出最正确的实验,这就必须发明一种新的分析方法。有机化合物中各种元素的常量分析法,到了19世纪末,基本上已经齐全。但是随着有机化学的发展,人们迫切需要一种微量分析法,能对少量的天然有机物质进行研究。20世纪初,在战云笼罩的情况下,他硬是凭着自己的钻劲和韧劲,发明了有机化合物的微量定量分析方法,为化学分析法填补了一项空白。

我们知道,一般元素分析法,每次需要的样品约在0.1克之间,但有些有机化合物非常难得,特别是天然有机物质含量更是少得可怜。如果运用常量分析法,许多研究无法进行下去。为了解决这一问题,普瑞格首先设计了微量分析天平,其准确度可以达到的误差仅0.001毫克。然后他又精制了各种试剂,制造了各种小型仪器,使得实验取样缩小到一至三毫克之间,这是一项非常重要的突破。如果认为这仅仅是取样多少的问题,那就大错而特错了。

微量分析的全部操作条件,都要经过精密的设计和仔细的考虑。举一个例子说,用普通的橡胶管通入气流时,就会带入少量的有机物质,使实验的结果不准。因此,橡胶管必须经过特殊的处理后才能使用。在30年代,曾轰动一时的雄性激素的分离及结构测定,就足以说明微量分析法的重要性。从1500升尿中取得15毫克的激素,如果运用微量分析法,不仅可以对它进行分析,还可以阐明它的结构。

普瑞格曾在柏林和维也纳两次公开表演过这种微量分析的化学实验。当时,许多知名的化学家纷纷赶来参观。他的《微量分析论》写成之后,最初本是油印赠给科学界的好友们参考的,可是不到半年时间,就成了化学界的经典著作了,足见这一方法何等重要。

普瑞格的微量分析法,无论在当时还是现在都有着重大的意义。他创造这一方法时,正是第一次世界大战前后。当时,欧洲各国的人力、财力、物力都十分缺乏,若不运用微量分析法,许多处于动乱中的研究工作将无法进行下去。就是在今天,微量分析法对现代的科学事业也有着深远的影响,比如现代对原子量的若干精确研究,就离不开这种方法。

正是由于普瑞格的这一杰出贡献,他荣获了1923年度的诺贝尔化学奖。普瑞格在医药化学上,还有着很多其他的发明。其中尤以肾脏病特效药最为著名,直到现在还被医生们沿用着。由于所发明的药物的药性温和,疗效显著,维也纳国家学院颁发给他莱班金奖,这是该学院的最高荣誉。

让人叹惜的是,身为体育爱好者的普瑞格,因为夜以继日地辛勤工作,体质逐渐下降,于61岁离开了人间。

化学成就的取得,往往是化学家们呕心沥血的结晶。许多化学家为了研究消磨了自己的生命。普瑞格为化学研究奉献自己生命的这种精神值得青少年学习。

“骂”出的诺贝尔奖获得者

维克多·格林尼亚,法国有机化学家,格氏试剂的发现者。

格林尼亚生于法国美丽的海淀小城瑟堡市的一家很有名望的造船厂业主的家里。由于父母疼爱孩子,使他为所欲为。到了上学的年龄,父母早早就送他去上学,希望他成为一个有知识、有教养的人,而且还请了家庭教师辅导。无奈格林尼亚已经养成了娇生惯养、游手好闲的坏习惯。小学、中学他从来就不知道好好学习,当然也没有学到什么知识。更糟糕的是父母管不了,别人也不敢管。又有谁愿意得罪这位财大气粗的老板呢?父母的宠爱为社会上造就了一个纨绔子弟。整个瑟堡市都知道格林尼亚是一个顶顶有名的花花公子。而他自己却还自命不凡。

到格林尼亚21岁时,他仍然是整天无所事事,寻欢作乐。

一天,瑟堡市的上流社会又举行舞会,无事可做的格林尼亚自然不会放过这个机会。似乎这种活动就是专门为他举办的,他可以任意挑选中意的舞伴,尽情地狂舞。在舞场上,他发现坐在对面的一位姑娘美丽而端庄,气质非凡,在瑟堡市是很少见到的,不知不觉便动起心来,何不请她共舞呢?格林尼亚很潇洒地走到这位姑娘的面前,微鞠一躬,习惯地将手一挥,说道:“请您跳舞。”

姑娘端坐不动,似乎颇有心事。格林尼亚进身细语道:“小姐,请您赏光。”姑娘微微转动了一下眼珠,流露出不屑一顾的神态。格林尼亚的劣迹,这位姑娘早有耳闻,她不想与这种不学无术的纨绔子弟共舞。格林尼亚长这么大,还没有碰过这么实实在在的钉子,更何况这是在大庭广众之下,脸往哪里放啊。这当头一棒打得格林尼亚有点不知东南西北了。他气、恼、羞、怒、恨五味俱全,一时竟站在那里不知如何是好。

一位好友走上来悄悄耳语道:“这位姑娘是巴黎来的著名的波多丽女伯爵。”格林尼亚不禁吸一口凉气,冷汗渗出。他定了定神,重又走上前向波多丽伯爵表示歉意,总得给自己找个台阶下吧。

谁知这位女伯爵早就想教训教训他了,她并不买格林尼亚的帐,只是冷冷地一笑,脸上显出鄙夷的神态,用手指着格林尼亚说:“请快点走开,离我远一点,我最讨厌像你这样不学无术的花花公子挡住了我的视线!”