一颗钻石“夺走”了门捷列夫的诺贝尔奖?其中深藏的惊天秘密比“

更新时间:2019-11-12 14:35:16   浏览量:672    来源:地藏门户网站

门捷列夫(Tuyuan: wikipedia)当时,瑞典皇家科学学会的10名成员有资格投票,其中4名投票给门捷列夫,1名弃权,其余5名投票给另一名候选人。

任何研究过化学的人都知道元素周期表对化学的重要性。应该说,没有元素周期表,今天就没有现代化学。没有元素周期表,化学不可能成为自然科学的支柱学科。没有元素周期表,化学仍然是以往经验的总结,缺乏系统性和理论性。由于元素周期表在化学中起着如此重要的作用,门捷列夫对周期表的编制做出了决定性的贡献,理应在化学中获得最高荣誉。谁“获得”了门捷列夫的诺贝尔奖?

1906年,诺贝尔化学奖的评选已经到了最后的关键阶段,两位化学家成为了最后的候选人。

其中之一是俄罗斯化学家门捷列夫,他因编纂元素周期表而在欧洲科学界闻名。当时,瑞典皇家科学学会的10名成员有资格投票,其中4名投票给门捷列夫,1名弃权,其余5名投票给另一名候选人。

门捷列夫遗憾地错过了1906年诺贝尔化学奖。更令人遗憾的是门捷列夫于1907年因病去世。我不知道这是否与去年诺贝尔奖的丧失有关。他失去了再次被选中的可能性。这是诺贝尔奖历史上的一大遗憾。

谁打败了当时化学大师门捷列夫?他还做出了什么更惊人的贡献?

他是法国化学家莫瓦萨姆。

莫瓦桑(土元:nobelprize.org)

莫瓦桑也是一位多产的化学家。他的一生为科学做出了无数贡献。他因许多重要的发现和发明而在欧洲闻名。

这些发现中有三个是最值得称赞的。

他通过电解制造了氟,这是世界上最活跃、毒性最强的非金属元素物质。元素氟的生产过程充满了艰辛。70多年后,无数科学家为之努力奋斗。一些科学家甚至为此牺牲了自己的生命。最终,这个元素的顶峰被莫瓦萨姆征服了,但他也付出了痛苦的代价。在进行实验的过程中,由于中毒,他经常被迫中断。他的身体刚刚恢复一点,并被重新投入到制造氟的工作中。正是这种顽强而近乎偏执的精神使他征服了自然界中“最不服从”的元素,使人们能够看到元素氟的真实面目。

他曾经告诉他的朋友,元素氟已经杀死他至少10年了。

他发明了“钼型电炉”,熔炼了钨、钛、钼和钒等高熔点金属。

莫瓦桑最自豪的“开拓性工作”——用石墨制造世界上第一颗人造钻石。

“把石头变成金子”的游戏吸引了无数科学家。

今天,让我们来谈谈莫瓦桑制造人造钻石的过程。这里的故事很奇怪也很神奇。

首先,我想介绍钻石,也叫钻石,它因其晶莹剔透、坚硬而受到人们的喜爱和追捧。它是高贵、纯洁和永恒的象征,经常被用作爱情的象征。但是钻石也有一个兄弟——石墨,这可能不是每个人都很熟悉的。虽然它们都是由碳元素组成的简单物质,但它们看起来像天堂和地球。石墨灰不会在秋天流失,而是暗淡无光,而钻石则耀眼夺目。当它们放在一起时,你无法想象它们的组成元素是相同的。

左:钻石(来源:pixabay . com);右:石墨(来源:维基百科)

1772年,被称为“现代化学之父”的拉瓦锡开始对钻石感兴趣。他用一生的积蓄买了一颗钻石并研究它。他把钻石放在高温下加热到红色。他发现钻石燃烧了,变成了一缕烟,消失了。这震惊了他,让他感到非常难过。他毕生积蓄的钻石不见了。他能不感到悲伤吗?

后来,科学家们相继进行了相关研究,发现钻石在高温下燃烧,因为它是一种由碳元素组成的简单物质,燃烧变成二氧化碳气体并消失。科学家也证明了金刚石和石墨属于简单的碳,但是它们的结构不同。

1799年,法国化学家莫尔沃克斯也用一生的积蓄为未婚妻买了一颗钻石。正当他准备把钻石送给心爱的人时,他可能无意中翻到拉瓦锡以前关于钻石燃烧的文献,这立刻引起了他的兴趣。他想,如果钻石在空气中被加热到高温并能燃烧,如果钻石被放在真空中以增强热量会发生什么?

这种问题一直萦绕在他的脑海中,最后他决定用这颗花了他一生积蓄的钻石来进行实验并找出答案。经过一番准备,实验正式开始了。当反应时间足够长时,莫尔沃打开反应装置,惊讶地发现钻石没有消失,而是变成了石墨。这个结果真的让莫尔沃陷入了困境。他毕生积蓄购买的钻石变成了毫无价值的石墨。这个实验的成本实在太高了。但是当莫尔沃向外界宣布这些实验的结果时,整个欧洲都沸腾了。

由于金刚石可以通过在真空中加强加热而转化成石墨,这意味着石墨也应该在一定条件下转化成金刚石。用无价值的石墨制造有价值的钻石会有多少利润?这真的是一个被笑声惊醒的梦!

直径为0.7毫米的钻石让莫瓦桑登上了科学的顶峰。

许多科学家立即投身于“化石为金”的游戏,其中莫瓦萨姆是著名的一个。首先,他设计了第一个实验方案:由于莫瓦萨姆是氟方面的专家,他想用元素氟与石墨反应,将其转化为碳氟化合物,然后用某种方法除去氟,观察这样是否可以得到钻石。很快这个实验方案就被否决了,用这种方法不能生产钻石。

莫瓦桑很快设计了第二个实验方案:他首先用自己发明的“莫式电炉”将铁熔化成铁水,然后将石墨放入铁水中。然后将混有碳的铁水倒入冷水中,让其迅速冷却。他想利用铁快速冷却和收缩产生的巨大压力,迫使碳原子有序排列进入金刚石的晶体结构,然后用酸溶解铁,制备金刚石。莫瓦桑对他的计划非常有信心,他称之为“完美计划”。

结果,莫瓦桑和他的助手们一次又一次地开始制造人造钻石的实验。他们不断失败,然后不断改变条件,一遍又一遍地重复。莫瓦桑近乎偏执的性格一再支持他的实验。1893年,莫瓦桑和他的助手再次完成了他们已经重复多次的实验。这时,他们已经失去了开始实验时的兴奋和焦虑。他们的心很平静。这个实验看起来和过去没什么不同。但是就在他们小心地清理实验留下的黑色残留物时,目光敏锐的助手突然发出了奇怪的叫声。原来,在这些黑色物质中,有一种闪亮的东西——直径为0.7毫米的钻石,真正的人造钻石。

莫瓦桑激动得流下了眼泪。有多少日日夜夜的艰难思考和等待在此刻变得非同寻常。他立即向法国科学院报告了实验结果。由于莫瓦桑是一位久负盛名的著名科学家,法国科学院未经进一步证实就直接向外界宣布了这一激动人心的消息——法国化学家莫瓦桑开发了人造钻石。

欧洲正在沸腾。主要的科研机构和钻石交易商已经蜂拥到莫瓦桑的住所购买相关信息,但莫瓦桑对此保密。当时,每个人都相信在不久的将来,莫瓦桑会成为世界上最富有的人,因为他已经掌握了“化石为金”的秘密。令人惊讶的是,莫瓦桑对金钱不感兴趣。他制造人造钻石后,并没有大量生产,而是立即转向其他科学研究。

1906年,莫瓦桑成功击败门捷列夫,凭借他在科学领域的许多惊人发现,登上了科学的顶峰——获得诺贝尔化学奖。

诺贝尔奖的来源:pixabay.com

真相大白后,一切都像是来自天堂的笑话。

1907年,第二年,莫瓦桑和门捷列夫相继去世。人们没有想到的是下面的故事更加精彩和有趣。欧洲的许多科研机构和钻石交易商在莫瓦萨姆去世前无法获得他们想要的秘密。莫瓦萨姆死后,他们找到了他的遗孀,并想买下莫瓦萨姆的研究手稿。最后,一些商人以高价购买了莫瓦桑的人造钻石实验记录。如果他们得到最好的,他们立即开始研究和实验,希望在短时间内生产出大量的钻石,希望一夜暴富。

然而,令人意想不到的是,无论这些人如何进行实验,他们都无法得到他们想要的钻石,而且实验也没有成功,即使他们看不到一颗小钻石的影子。这些商人很生气。他们觉得自己被骗了。一定是莫瓦桑的遗孀没有卖给他们真正的手稿。结果,这些人找到了莫瓦桑的遗孀,并要求她透露莫瓦桑真正的实验计划。但是莫瓦桑的遗孀也感到非常委屈。她显然把手稿原封不动地交给了那些人。怎么能把实验的失败归咎于她呢?

最后,她被迫别无选择,只能找到以前和莫瓦萨姆一起做实验的助手,希望他能找出实验失败的原因。

令每个人惊讶的是,莫瓦桑的助手告诉了他们一个很大的秘密。最初,因为莫瓦桑坚信他设计的制造钻石的第二个方案是“完美方案”,他和他的助手们一次又一次地开始实验,但都毫无例外地失败了。助手建议他放弃实验,这在理论上可能是错误的。然而,偏执的莫瓦桑只是无视他助手的建议,敦促他继续改变条件,进行实验。助手的耐心因屡次失败而耗尽。他觉得这是浪费时间,莫瓦桑似乎无法停止,直到他达到他的目标。经历了这种痛苦和反复的折磨后,这位助手果断地决定用一生的积蓄去买一颗小钻石。

在1893年另一次失败的实验后,当莫瓦桑没有注意的时候,他的助手把他买的小钻石扔进了反应容器,然后提出了我们前面提到的故事。我很想知道,原来莫瓦桑根本没有制造人造钻石,这一切就像是上天和他开的一个玩笑。

编辑:沈旭沙

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