化學界的死神——氟元素,和它接觸的人非死即傷
氟是一種非金屬元素,其化學符號為F,元祖序數為9,在元素週期表中排第週期的氟元素單隻表達為F2,這是一種有劇毒的淡黃色的氣體,其令人頭疼的是,氟氣的腐蝕性很強且化學性質極為活躍,這就讓很多很多研究者在對氟進行分離的時候意外被氟氣毒殺,而氟也因此被打上了“化學界死神”的標籤,在過去,大部分和氟元素接觸過的科學家不是死就是傷。
最早被氟元素毒害的科學家是舍勒,對於危險的實驗,舍勒總是喜歡在活躍在最前線,在1771年以前,舍勒早就聽聞了一些傳說,只需要將螢石和硫酸一起加熱,就可以得到一種足以溶解玻璃的強酸,而舍勒認定其中一定是產生了某種新的物質,於是便大膽地進行了實驗,並且實驗的結果也確實讓舍勒感到滿意,他將這種強腐蝕性的新物質稱為“螢石酸”,也就是我們認識到的“氫氟酸”。
但舍勒本人沒有想到,這種強腐蝕性的物質還奪走了他的生命。
不過氟元素的研究並沒有迎來終結,反而引起了更多科學家的注意,法國物理學家、化學家安培就對“螢石酸”有著濃烈的興趣,在1810年安培提出螢石酸中可能存在著一種和氯氣相似的新元素,他將其稱為“flow”,意為“流動”的意思,比較幸運的是,安培只是提出了一種猜想,還沒有實質性地分離螢石酸中的物質,因此他活到了61歲。
科學家們似乎不太滿足對於螢石酸模糊的定義,1913年戴維再次對螢石酸進行研究,不過此次他不打算對螢石酸進行加熱,而是採用通電的方式將氟化物分離出來,實驗中他使用氯化銀和鉑做容器,沒想到剛一通電鉑電極就被腐蝕了。
好傢伙!居然連白金都被螢石酸溶解了!但戴維沒有放棄,聰明的他想到為什麼不直接用螢石作為容器呢?可惜戴維最終只收集到了一些氧氣,被電解的只是水而不是氟化物,但即便螢石酸沒有被加熱,活潑的氟元素還是發生了化學反應還是讓戴維的健康受到了影響。
同期進行過實驗的還有法國的科學家呂薩克和泰納,但這兩人都因在實驗中吸入了過多的氫氟酸而中毒,實驗也被迫停止了。
時間來到1934年,戴維的徒弟法拉第親自上陣,但他也沒有成功分離出氟單質。
2年後,蘇格蘭的化學家諾克斯兄弟再次對這一難題發起挑戰,他們用氯氣對氟化汞進行處理,並將一小片金箔放在了氟化物的頂部,實驗證明兄弟兩人確實成功分離出了一部分氟,因為金箔與氟化物接觸的部分被腐蝕了,但這兩兄弟的結局也極為悲慘,弟弟托馬斯·諾克斯因為吸入過量氟化物死亡,而各國則在醫院待了三年才勉強復健。
繼諾克斯兄弟之後,法國科學家尼克雷也因為同樣的研究而去世了,而在1854年和1869年,法國科學家費雷米和英國科學家哥爾都利用過電解法氟氟化物進行過分解,但實驗無一例外都以失敗告終,儘管兩位科學家都使用了金、鉑等不易被腐蝕和反應的材料作為容器,但強大的氟氫酸還是輕易地將其腐蝕乾淨了,你看,氟元素就是化學界中的“頑童”,研究它不僅費錢,還費命。
直到1886年,莫瓦桑終於給氟單質的分離試驗畫上了句號,而在充滿了氟化物的毒氣室中莫瓦桑不知道暈過去了多少次,他還特意警告過妻子千萬不可以進自己的實驗室,發現氟元素的這項成就也讓莫瓦桑獲得了諾貝爾獎,但這項成就並沒有給他帶來太多的喜悅,因為長期吸入有毒氣體,莫瓦桑在獲得了諾貝爾獎的第二年就因病去世了。
化學界的死神——氟元素,和它接觸的人非死即傷