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化学上的偶然发现真是“偶然”吗?

来源:未知作者:韩富军 点击:所属专题: 化学研究
在科学发展史上,尤其在化学发展史上,有很多发明与发现被人们认为是源于偶然因素,下面列举几例。 1、石蕊指示剂 17世纪的一个夏天,英国著名化学家波义耳正急匆匆地向自己的实验室走去,刚刚跨入实验室大门,阵阵醉人的香味扑鼻而来,他这才发现花圃里的玫瑰花开了,他本

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在科学发展史上,尤其在化学发展史上,有很多发明与发现被人们认为是源于偶然因素,下面列举几例。

1、石蕊指示剂

17世纪的一个夏天,英 国著名化学家波义耳正急匆匆地向自己的实验室走去,刚刚跨入实验室大门,阵阵醉人的香味扑鼻而来,他这才发现花圃里的玫瑰花开了,他本想好好欣赏一下迷人 的花香,但想到一天的实验安排,便小心翼翼地摘下几朵玫瑰花插入一个盛水的烧瓶中,然后开始和助手们做实验。不巧的是一个助手不慎把一大滴盐酸飞溅到玫瑰 花上,波义耳舍不得扔掉花,他决定用水为花冲洗。谁知当水落到花瓣上后,溅上盐酸的部分奇迹般地变红,波义耳立即敏感地意识到玫瑰花中有一种成分遇盐酸会 变红。经过反复实验,一种从玫瑰花、紫罗兰等草本植物中提取的指示剂——石蕊诞生了。在以后的三百多年间,这种物质一直被广泛应用于化学的各个领域。

2、苦味酸的新用途

苦味酸是黄色晶体,味苦,可溶于水。1771年就已能用化学方法制得。从1849年起,它被用作染丝的黄色染料,是第一种被使用的人造染料,它在染坊里曾平平安安地使用了三十多年。

1871年的一天,法国一家染料作坊里有位新工人,打不开苦味酸桶,于是用榔头狠狠地砸,意外地发生了爆炸,许多人当场被炸死。这是一场悲剧,但也由此给作坊主一个启发。经过反复试验,苦味酸开始被大量应用于军事上黄色炸药的制造。

3、波尔多液

1882年的秋天,法国 人米拉德氏在波尔多城附近发现各处葡萄树都受到病菌的侵害,只有公路两旁的几行葡萄树依然果实累累,没有遭到损害。他感到奇怪,就去请教管理这些葡萄树的 园工。原来园工把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜分别撒到路两旁的葡萄树上,让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹,过路人看了以后以为喷洒过毒药,从而打消 偷食葡萄的念头。米拉德氏从中得到灵感,他经过反复试验与研究,终于发明了几乎对所有植物病菌均有效力的杀菌剂——波尔多液。

4、化学上的偶然发现真是“偶然”吗?硝化纤维

1845年,在瑞士西北 部一个城市巴塞尔,化学家塞恩伯正在家中做实验,不小心碰到了桌上的浓硫酸和浓硝酸,他急忙拿起妻子的布围裙去擦拭桌子上的混合酸。事过之后,他将那围裙 挂到炉子边烤干,不料这围裙”扑”地一声烧了起来,且顷刻间烧得一干二净,这使塞恩伯大吃一惊。塞恩伯带着这个问题回到实验室,不断重复了这个因失误而发 生的”事故”。经过多次实验,塞恩伯终于找到了原因。原来布围裙的主要成分是纤维素,它与浓硫酸及浓硝酸的混合液接触,生成了纤维素硝酸酯,其中含氮量在 13%以上的被称为”火棉”,含氮量在10%左右的叫”低度硝棉”。这个偶然发现导致了应用广泛的硝化纤维的诞生。

5、赛璐珞

1869年,印刷工人海亚特偶然用潮湿的低度硝棉溶解在乙醇中,加上樟脑揉和均匀,干燥后得到了一种特殊的材料———像象牙一样白、比橡胶更富弹性、质量又很轻的物质,这就是我们今天所称的”赛璐珞”。它广泛应用于工农业生产和国防事业中。

6、笑气与麻醉剂

1772年英国化学家普 利斯特制备了一种气体,将其保存在实验室中,瓶上的标签是O2。青年实验员戴维偶然饱吸了几口这种气体,结果他狂笑不止,在实验室中大跳其舞。后来,”有 心”的戴维发现了这种气体的组成并给它取名”笑气”。可巧,戴维刚刚拔掉蛀牙,疼痛难忍,而吸了笑气后,疼痛立时减轻,神情快活,他敏锐地意识到”笑气” 的作用,于是一种麻醉剂诞生了。

氯仿的麻醉作用也起因于 偶然。1847年,英国医生辛普逊和他的两个助手,正在实验的间隙闲聊,一会儿,他们说话渐渐地有点不利索了,像喝醉了酒似地昏昏沉沉,再过了些时候便一 个个不能动弹了。当他们苏醒后,辛普逊认真寻找原因,发现”氯仿”能使人昏睡,这样,一种新的麻醉剂诞生了。虽然后来人们发现氯仿麻醉剂对人体有害,但它在相当长时间内为减轻病人痛苦作出了贡献。

7、诺贝尔与安全炸药

在这种烈性炸药发明之 前,诺贝尔经过千百次实验,制出了一种叫硝化甘油的液体炸药,这种炸药一晃就爆炸,极其危险。为了安全,在运输时就把它装在铁盒中,铁盒之间填充一种叫硅 藻土的白色粉末,使硝化甘油不至于晃荡。有一次,一个铁盒裂了缝,硝化甘油流出来被硅藻土全部吸收了,诺贝尔听到这个消息后,立即对此进行研究,他发现吸 足了硝化甘油的黄色硅藻土无论用铁锤砸还是用火点都不爆炸,而只有用雷管引爆才能发生猛烈爆炸。从此,黄色炸药问世了,诺贝尔也因此一举成名。

类似的例子数不胜数。帕 金试图从焦油中合成奎宁,失败后却偶然发明了合成染料;波拉德从海藻中提碘,却偶然发现了溴;贝克勒耳因偶然因素发现了物质的放射性;门捷列夫用卡片整理 德贝莱纳的”三元素组”假说时毫无结果,却意外发现了”元素周期律”;而凯库因为做”梦”而创造性地发明苯环结构,从此开辟了有机结构的新天地……

以上发现与发明无疑都是 得自偶然机遇。但审慎地分析以上”偶然发现”的获得过程,我们可以得出结论:对于任何学问,尤其是以实验事实为基础的化学来说,要想偶有所得,必须有深厚 的知识功底和大量实验事实作后盾。如果我们只强调偶然所得,那就是只看到现象看不到本质。就拿诺贝尔发明黄色炸药来说,很多人只看到他因偶然所得一举成 名,而看不到他为了发明炸药反复试验,他的全家几乎死于炸药试验之中,人们把他的试验看作灾难和”瘟疫”,他的全家被迫到海上过”游居”生活等等。

科学上的偶然所得基于勤于思考、勇于探索、善于总结。爱因斯坦说过,”天才是九十九分的汗水和一分灵感”。法国著名生物学家巴斯德有句名言:”机遇只偏爱有准备的头脑。”这些名言对渴望获得巨大成功、又过分寄希望于偶然机遇的青年科技人员不无启迪。

(责任编辑:化学自习室)
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