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本生和他的灯

2007-2-28 11:3

  本生是德国人,1830年,他大学毕业,才19岁。以后,他除了在大学教书,还研究鼓风炉顶上冒出来的气体,创立了气体分析的方法。1854年,汉堡市开办了煤气工厂,本生的实验室里也装上了煤气。本生发明了一种新式的煤气灯,可以很方便地调节火焰的大小和温度。这种灯,现在的化学实验室中还在使用,大家管它叫本生灯。

  故事就是从本生的灯开始的。

  本生灯燃烧得最好的时候,温度能达到2300摄氏度,火焰几乎没有颜色。有时候灯没有调节好,火焰会缩到灯管里去,铜制的灯管烧红了,火焰就变成了蓝绿色。而在灯上弯玻璃管的时候,玻璃管烧红了,火焰又变成黄色。这些现象引起了本生的注意。他开始研究各种物质在灯上烧的时候,焰色会发生什么变化。

  本生用白金镊子夹了一粒普通的食盐,放到火焰中烧,火焰立刻变成亮黄色,同时闻到呛人的氯气的气味——是高温把食盐(氯化钠)分解了。但是火焰为什么变黄呢?是氯的作用还是钠的作用呢?

  为了搞清楚这个问题,本生选用了一些不含氯而含钠的化合物,例如纯碱(碳酸钠)和芒硝(硫酸钠)来做试验。如果这些物质也能使火焰变黄,就可以证明是钠起了作用。

  结果正是这样。纯碱和芒硝一放到火焰中,火焰立刻变黄了。

  最后,本生把金属钠放在火焰中烧,火焰也立刻变成亮黄色。这个决定性的实验,证实了使火焰变黄的确实是钠。 实验的成功使本生产生了新的想法:除了钠,别的金属是不是也能使火焰变色呢?他把实验室中所有的化学药品和金属,都—一做了试验。

  本生发现,钾和钾的各种化合物使火焰变紫,而钡是绿色火焰,钙是砖红色火焰,锶是亮红色火焰,等等。

  这是1858年秋天的事,他把这些发现详细地记在实验记录本中。

  本生真高兴,他相信他已经发明了一种新的化学分析方法。这种方法不需要复杂的设备,操作又非常简单,只要把需要分析的物质放在灯上烧一烧,看一下火焰的颜色,就能知道它含有什么金属。现在需要的是研究火焰的语言,弄懂各种彩色信号代表什么元素。

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