提取 他收集5500升尿液,想要提取黃金,結(jié)果發(fā)現(xiàn)改變世界的新元素
【 提取|他收集5500升尿液,想要提取黃金,結(jié)果發(fā)現(xiàn)改變世界的新元素】
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在地球上,自然界中無法自發(fā)地創(chuàng)造出黃金。地球上的金最初都是來自于上一代超新星爆發(fā),鐵原子俘獲了大量的中子而合成出來的。宇宙中還有另一種自然產(chǎn)生黃金的方式,那就是中子星碰撞。化學(xué)反應(yīng)是無法創(chuàng)造出黃金的,只有核反應(yīng)才行。金是第79號元素,其中包含79個質(zhì)子。通過用中子轟擊其他原子核,比如第80號元素汞,讓汞原子核失去一個質(zhì)子,再通過放射性衰變就能產(chǎn)生黃金。
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核反應(yīng)產(chǎn)生的金通常具有放射性,而且這需要建造一個核反應(yīng)堆作為中子源。核反應(yīng)的效率很低,只能讓一小部分的其他原子轉(zhuǎn)變成金原子。因此,人為創(chuàng)造出黃金的成本極其高昂,只有實(shí)驗(yàn)價值。不過,在化學(xué)和核物理學(xué)還沒有創(chuàng)立起來的中世紀(jì),人們無法認(rèn)識到這些。當(dāng)時,不少的煉金術(shù)士期望從礦物質(zhì)中提煉出“賢者之石”,以此把鐵、銅等金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻稹?br />
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生活在17世紀(jì)的亨尼格·布蘭德(Hennig Brand)也沉迷于煉金,但一如既往,他的各種嘗試都是徒勞的。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)不會創(chuàng)造出新元素,前后的元素種類不變,賢者之石不可能被制造出來。布蘭德并沒有就此放棄,他想到了人類身體產(chǎn)生的尿液。身體消化食物的過程與煉金有著異曲同工之處,而尿液的黃色與金的顏色也很像。一個大膽的設(shè)想浮現(xiàn)在布蘭德的腦海中,這是不是意味著尿液中有黃金呢?
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于是,布蘭德開始嘗試從人的尿液中提取黃金。為了確保實(shí)驗(yàn)的成功,布蘭德收集了5500升(約5.5噸)的尿液,而且都是來自飲用啤酒者的新鮮尿液。布蘭德先把尿液煮沸,使其濃縮,提取出一種紅油。經(jīng)過冷卻之后,得到了鹽和黑色物質(zhì)。分離出黑色物質(zhì),使其與紅油混合,再用大火進(jìn)行干餾。最終,布蘭德并沒有提取出閃閃發(fā)光的金子,而是一種在黑暗中泛著輝光的白色固體,這就是后來廣為人知的白磷。
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由于尿液中并沒有黃金,所以布蘭德不可能從尿液中提取出他想要的黃金。尿液中包含磷酸鹽,通過一系列的化學(xué)反應(yīng),可以從中提取出單質(zhì)磷。布蘭德煮沸了5500升的尿液,最終只制得了120克的白磷,產(chǎn)率并不高,因?yàn)楹芏喟椎臍堄辔锉粧仐壍簟@碚撋希可蛞褐写嬖诖蠹s0.11克的白磷。如果把所有尿液煮沸,應(yīng)該可以提取出600克的白磷。
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盡管如此,布蘭德的意外發(fā)現(xiàn)還是改變了世界,造福了全人類。磷被用來制作火柴、肥料,極大方便了人類的生產(chǎn)活動。磷是人類維持機(jī)體運(yùn)轉(zhuǎn)的必需元素,對新陳代謝起到重要作用,而且還是遺傳物質(zhì)DNA的重要組成元素。但另一方面,磷還被用來制造殺傷范圍巨大的白磷彈。自布蘭德發(fā)現(xiàn)磷之后,人們逐漸意識到煉金術(shù)是行不通的,黃金無法被創(chuàng)造出來。隨著更多元素的發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)性的化學(xué)逐步構(gòu)建起來,這有力推動了人類文明的發(fā)展。
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