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金属“镓”的传奇故事,它曾让两大科学家针锋相对
  发表于 2019-05-23 14:09

 

想象这样一种场景:在气氛热烈的聚会之中,你递给朋友一把汤匙和一杯热茶。当朋友用汤匙搅动热茶之时,令人惊异的事情发生了,汤匙竟然在热茶中“融化了”。你可以想象一下朋友们看到此场景的表情,绝对精彩。

能够熔化在热水中的勺子

这样一种调节聚会气氛的“小把戏”,通过化学知识很容易实现。其中需要用到一种金属——镓,就是它让异乎寻常的事情发生了。镓在室温下是固态,但它的熔点只有22.9摄氏度,这意味着如果你把它握在手心,它就会融化成厚厚的糊状液体,就像水银一样。像这样能让你摸到却不会把你烧伤的液态金属可不多,而且它还无毒,这让它成为了化学届恶作剧的重要道具。

熔化在手的“镓”

金属镓的发现还有一段异常精彩的故事。1875年,法国化学家布瓦博德兰在分析比利牛斯山的闪锌矿时,利用光谱仪发现了一种从未见过的吸收光谱,凭着丰富的经验,他立刻准确地判断这是一种新元素。他将这种元素命名为镓(gallium),这个名字来自拉丁语,意思是法国(高卢,Gallia)。花了好几年精心研究,1878年他终于得到了一块又好又纯的镓。这件事情并没有引起太大的轰动,当时正值元素发现的井喷期,这只不过是又发现了一种新元素而已——第65种元素,本身并没有精彩出奇的地方。

当他将发现新元素的论文发表之后,很快就收到了一封来信。信封上的笔迹不熟悉,地点显示此信来自”圣·彼得堡“。信中说,布瓦博德兰之所以能够找到镓,完全是因为他先预言了这种元素。而且根据他的预测,布瓦博德兰所测量的镓的性质不完全正确,该金属的比重不应该是4.7,而应该在5.9——6.0之间。信件的署名是”圣·彼得堡大学教授狄米德里·门捷列夫“。

门捷列夫

布瓦博德兰拿着这封信,心里那个气啊!他心想:“我才是这个世界上真正拥有金属镓之人,那个远在俄罗斯的门捷列夫竟然声称自己早就预言了这种元素,还说我的数据有错,世上竟有如此厚颜无耻之人?”

门捷列夫傲慢无礼的态度和缺乏证据的话语显然激怒了布瓦博德兰,但他毕竟是成名已久的化学家,有着严谨的科学态度和治学精神,他重新进行了实验。令人惊奇的事情发生了,在最新一遍的实验中显示镓的比重是5.96。布瓦博德兰有点不敢相信自己的眼睛,他又反复多次的进行实验,数据没有错,就是5.96,竟然和那个人预测的如此相近。至此,布瓦博德兰由最初的愤慨转化为了钦佩,他在一篇论文中写道:“我认为没有必要再来说明门捷列夫先生这一理论的伟大意义了。”科学界的哲人兼历史学家埃里克·思科瑞对此事评价道:“科学界震惊地发现,理论化学家门捷列夫竟然比亲手发现新元素的化学家更了解这种元素的特性”。这是科学史上破天荒第一次事先预言一种新元素的发现。这也说明了门捷列夫发现的元素周期表的伟大意义。

最后,还是让我们回到一开始的“镓”勺子。它的制造其实很简单,水浴加热使之熔化,倒入塑料模具,冷却即可。由于镓的价格偏高,制造这样一把“镓”勺子可不便宜。现在我们还有另一种替代方案,就是用铟、铋和锡这三种金属按照一定的比例组成合金,它同样能够在热水中熔化,只不过这个水的温度要稍高一点,大概在60摄氏度左右。这种合金的配方是:铟51%、铋32.5%和锡16.5%,希望今天的内容能帮助到你,也希望你能在聚会上“大显身手”。


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