顽皮的猫和防盗的葡萄园

元素周期表对大家来说并不陌生。但是,你们可曾知道,元素周期表中的每一个元素都还有一段有趣的故事呢?下面我们就讲讲发现碘的故事。

19 世纪初,拿破仑发动了一场征伐欧洲的战争。战场上硝烟弥漫、炮声隆隆。随着战事的扩大,火药成了参战各国的抢手货。顿时,火药供不应求, 价格飞涨。很多人看准了行情,就立即开办起了生产火药的工厂。当时还没有发明安全炸药,人们都用从中国传过来的传统办法,用硝石(硝酸钾)、硫黄和木炭制造火药。在这三种东西中,硝石是不容易生产的,所以人们都在寻找大量生产硝石的办法。

有一个住在海边的法国人,叫库图瓦。他从海里捞取大量的海藻,然后把它们烧成灰,从里面就可以提取出硝石。库图瓦有个儿子,人们都叫他小库图瓦。他年纪轻轻,却特别能干。他一边帮助父亲生产硝石,一边还在学校里学习化学。

1811 年的一天,小库图瓦按照惯例,把海藻灰先用水配成溶液,然后加热蒸发,溶液中的水就会越来越少,白色的氯化钠最先结晶出来,这就是食盐。接着,硫酸钾也析出来了。最后,只要向剩余的溶液里加入少量的硫酸, 把某些杂质析出来后,就可以得到较纯净的硝酸钾溶液了。装着硫酸的瓶子就放在盛着海藻灰液的盆子旁边。当小库图瓦刚想去拿瓶子的时候,突然, 一只猫猛地从一边跑了过来,“碰倒了装硫酸的瓶子,瓶子正好倒在盆沿上, 里面的硫酸几乎有一大半一下子流进了盆里。

小库图瓦见此情景,非常生气。他清楚地知道加入海藻灰液的硫酸必须量少,这么多的硫酸一下子倒进去,还能得到硝石吗?他正想惩罚这只捣乱的猫,忽然,眼前出现了他从未见过的美丽景象:一缕缕紫色的蒸气从盆里冉冉升起,紫雾缭绕,真是太迷人了!他认为应该把这罕见的蒸气收集起来, 便拿起一块玻璃,放在了正在升腾的蒸气上面。小库图瓦想,一定会有许多紫色液珠凝聚在玻璃上面,就像热蒸气遇到冷的物体会重新凝结成水珠一

样。可是出乎意料,他得到的却是一种紫黑色的晶体,它们就像金属一样闪烁着耀眼的光泽。这使小库图瓦更加感到不可思议。要知道,人们还从来没有发现过这种现象呢?

这种紫黑色的晶体到底是什么呢?是一种新元素,还是一种化合物?在好奇心的驱使下,小库图瓦进行了一系列实验,结果证明这是一种新的元素, 并且给它取名为“碘”,“碘”在希腊文中的原意就是“紫色的”。碘有一个独特的性质,就是在加热的时候,它不是先变成液体,再变成气体,而是由晶体直接变成蒸气,这种现象叫“升华”。遇冷时,碘的蒸气不必经过液态,就能直接凝为晶体。

由于猫碰倒了硫酸瓶,结果使海藻灰液中含有大量的硫酸,在这种情况下,碘元素就被析出来了,碘晶体遇热便升华为紫色的气体,这就是小库图瓦看到的奇怪现象。

事情就是这样,小库图瓦在一只小猫的“帮助”下,意外地发现了碘。这种能够导致科学发现的意想不到的机会就叫机遇。

在科学研究中,机遇是时时处处都会发生的。由机遇引起的重大发现几乎俯拾皆是。例如,意大利解剖学家枷伐尼在做青蛙解剖实验时,偶然发现了电流。丹麦物理学家奥斯特在哥本哈根大学的一次课堂实验中意外地发现了电生磁现象。英国化学家柏琴在合成奎宁时,偶然发明了人工合成染料“苯胺紫”。这样的事例在科学史上是不胜枚举的。

机遇就是在科学观察和实验中出规的偶然事件;是客观事物的某些特性在一定条件下的表现。表面看似意外的现象,实际上却反映出了客观事物某

种内在的必然性。机遇给科学家提供了科学研究的新方向、新线索,以此为研究的出发点,顺藤摸瓜,就会发现隐藏在事物背后的必然规律。

在法国有一个地方叫波尔多城,这是一个盛产葡萄的好地方。每当收获的季节,在绿荫浓浓的葡萄架上,悬挂着串串粒大饱满、晶莹剔透的葡萄穗, 真是逗人喜爱,惹人眼馋!

1879 年,这里突然,流行起了一种葡萄霉菌病。正当葡萄开花、坐果的时节,葡萄的叶子上长满了多角形的黄褐色病斑,叶子背面则是一片白色的霜霉,葡萄树逐渐枯萎。人们毫无治病良策,眼看着病害向四周蔓延,个个唉声叹气,叫苦不迭。

可是,有一个靠近路旁的葡萄园却安然无恙,里面的葡萄生机昂然,长势喜人。

大家对这件事感到很奇怪,就连这个葡萄园的主人也莫名奇妙!

这一令人迷惑不解的消息,很快就流传起来。一天,法国波尔多大学植物学教授米亚尔代从朋友那里也听到了这个惊人的消息。他感到这件事非同寻常,就和朋友一起驱车来到了这个没有遭灾的葡萄园。

园主热情地接待了他们。当米亚尔代问起葡萄没有得病的原因时,这位国主却什么也说不上来。米亚尔代仔细考察了果园的土壤、水源等,却丝毫没有发现与其他果园不同的地方。米亚尔代又询问了园主对葡萄园的管理情况,也没有发现有什么可疑之处。这里果园相连,葡萄成片,唯独这个果园没有发病,这真是太不可思议!

“请您仔细想想,有没有使用过什么新办法?哪怕是与以前稍有一点不同的办法?”米亚尔代继续询问。

“没有呀!”园主一边说着,一边努力回想着,突然说道,“只是去年我怕葡萄丢失,就把硫酸铜溶液和石灰水混在一起喷在了葡萄上。”

原来,这个果园正处于道路的旁边。来往的商客行人止不住惹人口馋的葡萄的诱惑,就经常顺手摘食这个果园的葡萄。园主为了防止葡萄丢失,想出了一个计策。

他把用来粉刷葡萄架的石灰水和用于防治病虫害的硫酸铜溶液混在一 起,就会产生一种既有奇怪颜色又有难闻气味的液体。把这种液体喷在葡萄上,葡萄就变成了一个个小花脸,并且还夹杂着一股怪味。这样一来,还有谁敢再采摘葡萄呢?这个果园的葡萄不仅没有丢失,并且还出人意料地躲过了这场灾难。

米亚尔代马上意识到问题可能就出在这个意外的事件上。他紧紧抓住这一线索,开始了研究工作。他对石灰水和硫酸铜的混合液进行了深入地研究, 并在葡萄园里做了一系列的防治实验,最后,他找到了这种混合液治病的原因。原来在这种混合液中,硫酸铜溶解后游离出了铜离子,这种铜离子能够阻止霉菌孢子的正常发育,这样霉菌就不能繁殖后代,也就不会对葡萄造成危害了。就这样,一种新农药诞生了。

米亚尔代没有放过这一机遇,经过研究,从这一偶然事件中,发现了必然性,从而使人们掌握了一种与植物病害进行斗争的新武器。为了让后人记住波尔多城的这个葡萄园,米亚尔代等人把这种新农药称为“波尔多液”。直到今天,波尔多液仍然是每个果园必备的重要农药。