牛糞變鉆石

　　一、曾經(jīng)當(dāng)過(guò)金屬中的貴族

　　有這么一個(gè)故事，傳說(shuō)在古羅馬，一天，一個(gè)陌生人去拜見(jiàn)羅馬皇帝泰比里厄斯（Tiberius），獻(xiàn)上一只金屬杯子，杯子象銀子一樣閃閃發(fā)光，但是分量很輕。它是這個(gè)人從粘土中提煉出的新金屬。但這個(gè)皇帝表面上表示感謝，心里卻害怕這種光彩奪目的新金屬會(huì)使他的金銀財(cái)寶貶值，就下令把這位發(fā)明家斬著。從此，再也沒(méi)有人動(dòng)過(guò)提煉這種“危險(xiǎn)金屬”的念頭，這種新金屬就是現(xiàn)在大家非常熟悉的鋁。

　　在１９世紀(jì)以前，鋁被認(rèn)為是一種希罕的貴金屬，價(jià)格比黃金還要貴。當(dāng)一個(gè)歐洲君主買(mǎi)了一件有鋁鈕扣的衣服時(shí)，他就瞧不起那些買(mǎi)不起這種奢侈品的其它君主。而沒(méi)有鋁鈕扣衣服的君主，又是多么渴望有朝一日自己也能穿上這種帶鋁鈕扣的衣服。

　　在法國(guó)拿破侖三世統(tǒng)治時(shí)期，就曾經(jīng)發(fā)生過(guò)現(xiàn)在看來(lái)很好笑的一件事情。在一個(gè)國(guó)王舉辦的盛宴上，只有王室成員和貴族來(lái)賓才能榮幸地用鋁匙和鋁*用餐。當(dāng)然，被傷了臉面的客人們是無(wú)論如何吃不好這頓盛餐的了。此外，為了讓其他國(guó)王對(duì)自己產(chǎn)生羨慕和妨忌，他花了大量資金讓他的警衛(wèi)部隊(duì)的衛(wèi)士穿上鋁胸甲，因備有鋁鎧甲的確太昂貴了，其他國(guó)王無(wú)能為力。

　　俄羅斯作家車(chē)爾尼雪夫斯基（Chernyshevsky）曾在他的小說(shuō)《怎么辦》（１８６３）年中寫(xiě)到：終有一天，鋁將代替木材，甚至可能代替石頭�？�，這一切是多么奢侈，到處都是鋁。１８８９年，當(dāng)門(mén)捷列夫在倫敦時(shí)，為了表彰他的偉大勛業(yè)，他被贈(zèng)予一件貴重獎(jiǎng)品──用金和鋁制作的天平。

　　其實(shí)，這些都不足為奇，因?yàn)殇X的價(jià)值貴*，完全取決于煉鋁工業(yè)的水平。隨著鋁產(chǎn)量的增加，鋁價(jià)也就下降。１８５４年，１公斤鋁需１２００盧布，而到了十九世紀(jì)末就降到１盧布。顯然，珠寶商人已經(jīng)對(duì)鋁完全失去了興趣，但是，鋁卻立即吸引了整個(gè)工業(yè)界。

　�。保梗保鼓辏�用鋁合金造出了第一架飛機(jī)，從此以后，鋁的命運(yùn)就牢固地與飛機(jī)制造業(yè)聯(lián)系在一起了。鋁被譽(yù)為“帶翼的金屬”。

　　二、鋁的發(fā)現(xiàn)

　　古代，人們?cè)�用一種稱(chēng)為明礬（意思是結(jié)合）的礦物作染色固定劑。俄羅斯第一次生產(chǎn)明礬的年代可追溯到八至九世紀(jì)。明礬用于染色業(yè)和用山羊皮鞣制皮革。

　　中世紀(jì)，在歐洲有好幾家生產(chǎn)明礬的作坊。

　　１６世紀(jì)，德國(guó)醫(yī)生兼自然科學(xué)歷史學(xué)家帕拉塞斯（Parace/susP.A.T.1949-1541）在鋁的歷史上寫(xiě)下了新的一頁(yè)。他研究了許多物質(zhì)和金屬，其中也包括明礬（硫酸鋁），證實(shí)它們是“某種礬土鹽”。這種礬土鹽的一種成分是當(dāng)時(shí)還不知道的一種金屬氧化物，后來(lái)叫做氧化鋁。

　�。保罚担茨辏�德國(guó)化學(xué)家馬格拉夫（Marggraf.A.S.1709-1937）終于能夠分離“礬土”了。這正是帕拉塞提到過(guò)的那種物質(zhì)。但是，直到１８０７年，英國(guó)的戴維才把隱藏在明礬中的金屬分離出來(lái)，用電解法發(fā)現(xiàn)了鉀和鈉，卻沒(méi)能夠分解氧化鋁。瑞典化學(xué)家貝采尼烏斯進(jìn)行了類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，但是失敗了。不過(guò)，科學(xué)家還是給這種含糊不清的金屬取了一個(gè)名字。開(kāi)始貝采尼烏斯稱(chēng)它為“鋁土”。后來(lái)，戴維又改稱(chēng)它為鋁。這是一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，在沒(méi)提煉出純鋁時(shí)，鋁就有了自己的名字。

　　１８２５年，丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)表文章說(shuō)，他提煉出一塊金屬，顏色和光澤有點(diǎn)象錫。他是將氯氣通過(guò)紅熱的木炭和鋁土（氧化鋁）的混合物，制得了氯化鋁，然后讓鉀汞齊與氯化鋁作用，得到了鋁汞齊。將鋁汞齊中的汞在隔絕空氣的情況下蒸掉，就得到了一種金屬�，F(xiàn)在看來(lái)，他所得到的是一種不純的金屬鋁。因刊登文章的雜志不出名，奧斯特又忙于自己的電磁現(xiàn)象研究，這個(gè)實(shí)驗(yàn)就被忽視了。二年后，提煉鋁的榮譽(yù)就歸于德國(guó)年青的化學(xué)家維勒（Wohler.F.1800-1882）。

　　奧斯特與維勒是朋友，他把制備金屬鋁的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果告訴維勒，并說(shuō)打算不再繼續(xù)做提煉鋁的實(shí)驗(yàn)。而維勒卻很感興趣。他開(kāi)始重復(fù)奧斯特的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鉀汞齊與氯化鋁反應(yīng)以后，能形成一種灰色的熔渣。當(dāng)將熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一種與鐵的顏色一樣的金屬塊。把這種金屬塊加熱時(shí)，它還能產(chǎn)生鉀燃燒時(shí)的煙霧。維勒把這一切寫(xiě)信給了貝采里烏斯，告知重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，但制不出金屬鋁，這不是一種制備金屬鋁的好方法。

　　于是，維勒從頭做起，設(shè)計(jì)自己提煉鋁的方法。他將熱的碳酸鉀與沸騰的明礬溶液作用，將所得到的氫氧化鋁經(jīng)過(guò)洗滌和干燥以后，與木炭粉、糖、油等混合，并調(diào)成糊狀，然后放在密閉的坩堝中加熱，得到了氧化鋁和木炭的燒結(jié)物。將這種燒結(jié)物加熱到紅熱的程度，通入干燥的氯氣，就得到了無(wú)水氯化鋁。然后將少量金屬鉀放在鉑坩堝中，在它的上面覆蓋一層過(guò)量的無(wú)水氯化鋁，并用坩堝蓋將反應(yīng)物蓋住。當(dāng)坩堝加熱后，很快就達(dá)到了白熱的程度，等反應(yīng)完成后，讓坩堝冷卻，把坩堝放入水中，就發(fā)現(xiàn)坩堝中的混合物并不與水發(fā)生反應(yīng)，水溶液也不顯堿性，可見(jiàn)坩堝中的反應(yīng)物之一──金屬鉀已經(jīng)完全作用完了。剩下的混合物乃是一種灰色粉末，它就是金屬鋁。１８２７年末，維勒發(fā)表文章介紹了自己提煉鋁的方法。當(dāng)時(shí)，他提煉出來(lái)的鋁是顆粒狀的，大小沒(méi)超過(guò)一個(gè)針頭。但他堅(jiān)持把實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下去，終于提煉出了一塊致密的鋁塊，這個(gè)實(shí)驗(yàn)用去了他十八年念頭。此外，他還用相同的方法制得了金屬鈹。

　　由于維勒是最初分離出金屬鋁的化學(xué)家。在美國(guó)威斯汀豪斯實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)鑄了一個(gè)鋁制的維勒掛像