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一颗钻石“夺走”了门捷列夫的诺贝尔奖?其中

更新时间:2019-10-07

  ▲门捷列夫(图源:wikipedia)当时瑞典皇家科学会中有10名委员具有投票资格,其中有4人投给了门捷列夫,1人弃权,而其余5人则投给了另外一名候选人。

  学过化学的人都知道,元素周期表对于化学这门学科的重要意义。应该说,没有元素周期表就不会有现代化学的今天;没有元素周期表,化学就不可能成为自然科学中的一门支柱学科;没有元素周期表,化学仍然是前人经验的总结,缺少系统性和理论性。既然元素周期表对于化学有如此重要的作用,那么对于编制周期表做出过决定性贡献的门捷列夫理应获得化学界的最高荣誉,究竟是谁“夺走”了属于门捷列夫的诺贝尔奖呢?

  1906年,诺贝尔化学奖的评选工作已经来到了最后的关键阶段,有两位化学家成为了最终的候选人。

  其中一位便是因为编制了元素周期表而名震欧洲科学界的俄罗斯化学家门捷列夫。当时瑞典皇家科学会中有10名委员具有投票资格,其中有4人投给了门捷列夫,1人弃权,而其余5人则投给了另外一名候选人。

  门捷列夫遗憾地与1906年诺贝尔化学奖失之交臂。更为令人遗憾的是,1907年门捷列夫就因病逝世了,不知道这与上一年憾失诺贝尔奖有没有关系,他失掉了再次被评选的可能,这不能不说是诺贝尔奖历史上一次重大遗憾。

  究竟是谁击败了当时化学界的一代宗师——门捷列夫?他又有着什么更为惊人的贡献?

  莫瓦桑也是一名多产的化学家,他的一生对科学的贡献不计其数,他凭借着多项重大发现和发明而名震欧洲。

  他用电解法制取了世界上最活泼且毒性很大的非金属单质——氟。单质氟的制取过程充满了艰辛,历经70余年,无数科学家为之付出了辛勤的血汗,有些科学家甚至为之献出了生命,最终这座元素的高峰被莫瓦桑征服,但他也付出了惨痛的代价,他经常在进行实验的过程中因中毒而被迫中断,身体刚恢复一点,又重新地投入到制取氟的工作中来。正是这种顽强而近乎于偏执的精神,才使得他征服了整个自然界中“最不听话”的元素,使得人们可以一窥单质氟的真面目。

  今天就来说一说莫瓦桑制取人造金刚石的过程,这里面的故事曲折离奇,让人惊叹不已。

  首先向大家隆重介绍金刚石,又名钻石,它因为晶莹剔透、坚硬无比而被人们所喜爱、追捧。它是高贵、纯洁、永恒的象征,常被用来作为爱情的信物。但是钻石还有个同胞兄弟——石墨,大家可能就不是很熟悉了。虽然它们都是由碳元素组成的单质,但是外观上那就是一个天上一个地下。石墨灰不溜秋、黯淡无光,而钻石光彩夺目、熠熠生辉。它们俩放在一起,你根本无法想到它们的组成元素竟然是一样的。

  1772年,被誉为“近代化学之父”的拉瓦锡对钻石产生了兴趣。他用尽自己毕生的积蓄买了一块钻石,对它进行研究。他把钻石放置于高温中加热至火红,发现钻石燃烧了,化成了一缕青烟消失了,这让他非常震惊和心痛,花了毕生积蓄的钻石就这么没了,能不心痛吗?

  后来,陆续有科学家们进行了相关研究,发现金刚石之所以在高温下燃烧,就是因为它是由碳元素构成的单质,燃烧变成了二氧化碳气体从而消失的。科学家们还证明了金刚石和石墨都属于碳单质,只是结构不同。

  1799年,法国化学家摩尔沃也是用尽了毕生的积蓄买了一块钻石,准备送给他的未婚妻。就在他准备将钻石送给至爱之时,可能是无意中翻到了之前拉瓦锡的关于钻石可以燃烧的文献,让他一下子产生了兴趣。他想到,如果钻石在空气中加热至高温可以燃烧,那么把钻石放在真空中加强热会怎么样呢?

  这样的问题在他的脑海里总是挥之不去,最后他决定用这块花了他毕生积蓄的钻石来进行实验,一探究竟。经过一番准备之后,实验正式开始了。当反应足够长时间之后,摩尔沃打开反应装置,惊讶的发现金刚石并没有消失,但是转变成了石墨。这样的结果真得让摩尔沃哭笑不得,花了毕生积蓄的钻石就这么被他变成了一文不值的石墨,这个试验的成本还真是太高了啊!但是当摩尔沃将这样的实验结果对外界公布之后,整个欧洲都沸腾了。

  既然金刚石在真空中加强热可以转变为石墨,那么就意味着石墨也应该可以在一定条件下转变成金刚石啊!用一文不值的石墨制取价值连城的金刚石,这将产生多大的利润?真的是做梦都会笑醒啊!

  众多科学家立刻投身到这场“点石成金”的游戏之中,莫瓦桑就是其中著名的一位。他首先设计了第一种实验方案:由于莫瓦桑是氟方面的专家,他想先利用单质氟与石墨反应,使之转变为氟碳化物,香港合彩今晚开码结果。然后再利用一定的方法除去氟,观察这样是否可以得到金刚石。很快这种实验方案就被否定了,这种方法根本无法制得金刚石。

  莫瓦桑很快又设计了第二种实验方案:他首先用自己发明的“莫式电炉”将铁融化为铁水,再将石墨投入熔融的铁水之中。然后将掺有碳的铁水倒入冷水之中,让之急速冷却。他想借助于铁急速冷却收缩时产生的巨大压力,迫使碳原子有序排列成金刚石的晶体结构,然后再用酸溶去铁,就可以制得金刚石了。莫瓦桑对自己的这个方案非常有信心,他将这种方案称之为“完美方案”。

  于是,莫瓦桑就和助手开始了一次又一次、一次又一次的制取人造金刚石的实验。他们不断地失败,然后不断改变条件,再进行不断地重做,莫瓦桑这种近乎于偏执的性格支撑着他一遍又一遍的实验。皇天不负有心人,1893年的一天,莫瓦桑与助手又一次的完成了他们早已重复多遍的实验。此时的他们早已失去了刚开始进行实验时的那种激动焦灼的心情,他们的内心波澜不惊,这次的实验看上去和以往也没有什么太大的不同。可就在他们小心翼翼的清理着实验留下的暗黑色残渣时,眼尖的助手突然发出了怪叫,原来在这些暗黑色的物质中有一个亮晶晶的东西在闪闪发光——一颗直径0.7mm的钻石,一颗真正意义上的人造钻石。

  莫瓦桑流下了激动的泪水,多少个日夜的苦苦思索和等待,在这一刻都变得非同寻常。他立刻将实验成果汇报给了法国科学院。由于莫瓦桑是成名已久的著名科学家,法国科学院在没有再次验证的情况下直接向外界宣布这个令人振奋的消息——法国化学家莫瓦桑研制出了人造金刚石。

  欧洲沸腾了,各大科研机构以及钻石经销商纷纷拥向莫瓦桑的住所,想第一时间购得相关资料,但是莫瓦桑却是秘而不宣。当时所有的人都相信在不久的将来莫瓦桑一定可以成为世界首富,因为他掌握了“点石成金”的秘密。令人意想不到的是,莫瓦桑对金钱并不感兴趣,当他制成了人造金刚石之后,并没有大量生产,而是立刻转向了其他科学研究。

  1906年,莫瓦桑凭借着自己在科学领域多项惊人的发现,成功击败门捷列夫,登上了科学之巅——获得了诺贝尔化学奖。

  第二年也就是1907年,莫瓦桑和门捷列夫相继离世。让人没想到的是,之后的故事更加精彩、耐人寻味。欧洲的很多科研机构和钻石经销商们在莫瓦桑生前没办法得到他们想要的秘密,在莫瓦桑死后就找到了他的遗孀,想购买莫瓦桑的研究手稿。最后某些商人高价购得了莫瓦桑关于人造金刚石的实验记录。他们如获至宝,立刻展开研究,进行实验,希望在短时间内制得大量金刚石,妄想一夜暴富。

  但是让人始料未及的是,无论这些人怎么进行实验就是得不到他们想要的金刚石,实验没有一次成功,即使连一点点金刚石的影子都看不到。这些商人们愤怒了,他们感觉自己被欺骗了,肯定是莫瓦桑的遗孀没有将真正的原稿卖给他们。于是,这些人纷纷找到莫瓦桑的遗孀讨要说法,要求她公布莫瓦桑真正的实验方案。但是莫瓦桑的遗孀也感到非常委屈,她明明就是把手稿原封不动的给了那些人,实验没有成功怎么能怪她呢?

  最后她被逼得实在没有办法了,只得去找以前和莫瓦桑一起进行实验的助手,希望他能找到那些人实验未成功的原因。阴阳师春之樱主播95凌晨一点半NGA发帖子洗白 居

  令所有人没有想到的是,莫瓦桑的助手向他们讲了一个惊天秘密。原来,由于莫瓦桑坚信自己设计的第二种制取金刚石的方案是“完美方案”,他就和助手开始了一次又一次的实验,但毫无例外的都失败了。助手就劝他放弃这个实验,很可能方案在理论上就是错误的。但偏执的莫瓦桑根本不理睬助手的建议,只是催促他继续改变条件,继续进行实验。助手的耐心在这一遍又一遍的失败中被消磨殆尽,他觉得这简直就是浪费时间,而莫瓦桑看上去好像不达目的是不会罢手的。就在这痛苦的反复折磨之后,助手毅然决定拿出自己毕生的积蓄买了一颗很小的金刚石。

  在1893年又一次失败的实验之后,趁莫瓦桑不注意,助手将他买的那颗小钻石扔到了反应容器之中,然后就有了我们之前所提到的那些故事。真想大白了,原来莫瓦桑根本没有制得人造金刚石,这一切都像是上天和他开的一个玩笑。