磷的发现

在结束本章之前,还必须谈一下磷的发现。约在 1670 年(日期在 1667

至 1674 年之间),一位汉堡的炼金士和庸医布兰德似乎已从尿中制备了一种磷,它和其他已知的磷光体不同,因为它无需预先暴露于光照而在黑暗中也

会发光。德累斯顿的一位化学家克拉夫特用某种方法获取了布兰德制备磷的秘密,遂渡海到英国,于 1677 年向查理二世呈示这种制品。看到这种物质的人中间有玻义耳;按照当时的风尚,克拉夫特在交换秘密时暗示,制备这种今(349)人惊异的新制品和科学珍品的关键物质“是某种属于人体的东西”

(Boyle: The Aerial Noctiluca, 1680,P.12;Works, ed.1772,1V,p. 382)。玻义耳约在 1680 年发现了怎样制备这种磷,并把他的研究发表在《夜光气》

(The Aerial NOctiluca)(1680 年)和《夜光冰》(The Icy NOctiluca)

(1681—2 年)之中。在这两篇著作中,他描述了他所发现的关于磷发光现象的各种事实:同空气接触对于产生发光来说是必不可少的;发光发生在磷的某些油溶液里而不是别的油的溶液里面;同磷及其烟接触过的水在蒸发时产生一种液体〔磷酸〕,后者在加热时会发生闪光和小的爆炸;在长时期露置于空气之后,磷发出一种强烈的气味〔由于产生臭氧〕,不同于同时发出的“烟”的气味;一份重量磷的酒精溶液里加进 600,000 份重量的水以后, 这一份磷仍会发出辉光。可见,玻义耳在当时已经发现了今天所知道的有关磷发光的全部重要事实。他的制备方法如下所述:把大量人尿蒸发,使之成为稠厚的浆汁,再混和进重量约为其三倍的砂,放在一个曲颈甑里强烈加热, 所产生的磷收集在一个同曲颈甑密封相连的容器里的水下面(The AeriaI Noctiluca,1680,pp.105 f.)。这种制备所必需的碳由分解尿中的有机物质来提供。

布兰德、克拉夫特和孔刻尔(约 1678 年)大概用同样的方法制备磷:但是玻义耳在磷的研究史上占居首要地位,因为他发现了有关磷发光的所有重要事实,并率先介绍了磷的制备方法,尽管磷不是他发现的。然而,用这种方法所制得的磷的数量微乎其微,磷要价一盎司 6 畿尼(Boyle’s Works, ed.P.Shaw,1725,III,p.210 脚注)。实际上,在舍勒于 1777 年发明用骨灰制备磷的方法(Collected pa- pers,trans.L.Dobbin,1931,pp.312— 13)之前,磷一直是昂贵的。但是,尽管如此,买得起的人还是广泛对它进行研究。鉴于磷的来源,人们认为磷的发光同“生命之火”有某种关系,磷的发现更提高了各种尿制品的重要意义;例如分解尿所获得的晶态物质四水合磷酸氢铵钠,因而历来被称为小天地盐。

第十六章 地质学(350)

“地质学”和“地质学家”这两个术语随着逐步取代用法相当不严格的“矿物学”和“矿物学家”这两个比较老的术语,到十八世纪末终于通用起来。在十六、十七和十八世纪里,许多今天流行的术语不是还没有采用,就是有种种不同的用法。例如,“化石”这个术语被阿格里科拉和十六、十七世纪的几乎所有其他地质学家用来称呼任何从地里发掘出来的东西,只是后来它才限于可辨认的有机体遗骸。另外,这个研究领域的各个分支一般并未用各别的名称加以区分;事实上,当时甚至各门主要科学之间的界限也是游移不定的。然而,为了方便起见,明智的做法是从现代意义来使用各个地质学术语,同时为了避免可能发生的混淆,也按照惯常的标题来安排主题。

近代科学先驱感兴趣的地质学问题主要有:(1)地球成因学,即作为太阳系行星之一的地球的起源;(2)物理地质学,即地壳不同部分的性质及其形成和转变方式;(3)古生物学,即化石的性质和(4)结晶学,即晶体的结构、形状和性质。早期对解决第一类问题所做的贡献充其量是高度思辨性的,而且当试图严格限制在成因的范围里时,又倾向于比较紊朴,并把地球的历史限制于据说是创世以来所过去的六千年。早期地质学家最富有成果的著作系关于上面列举的其他几类问题,尽管刚才提到的神学前提也给他们对这些问题的研究制造了不少障碍。