硝石精的發(fā)現(xiàn)與用途
化學(xué)先生 / 2019-05-22
在中世紀(jì)歐洲煉丹術(shù)士密傳的經(jīng)典里，常畫有一只手、手的大攜指上面有著一頂皇冠，它代表的是確石(硝酸鉀KNO，或硝酸鈉NNO，后者又叫智利硝石)。
煉丹家們用皇冠代表硝石是很自然的，他們把確石看作是“萬石之王”和“火的源泉”。
不是嗎?把硝石撒在田里，莊稼會長得更壯更好;本來只會燃燒不會爆炸的硫磺和木炭，一經(jīng)與硝石混和，就會成為炸藥，炸得人非死即傷!聰明的中國人正是利用它這一性質(zhì)，發(fā)明了黑火藥，威力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)時歐洲人的長矛短劍。
由于煉丹、種田、打仗都要用到它，天然硝石就漸新供不應(yīng)求了。人們?yōu)榱说玫剿徒⒘?ldquo;硝石種植場”。當(dāng)時人們可能還說不清它是石頭還是植物，以為它也可以像種莊稼那樣進(jìn)行種植。他們把樹葉、半腐朽的木頭、牲畜黃便等倒在一個坑里，讓它們腐爛、“生長”，過一段時后，再來收獲那上面長出的白毛狀的”硝石霜”?？梢韵胂螅@費了九牛二虎之力才結(jié)成的硝石霜，常常是少得可憐又可憐的。
自然界的硝石在哪里呢?在遙遠(yuǎn)的南美洲智利干早的沙漠里。別的地方也許也生成過，但沒能留存下來。原因很簡單:硝石易溶于水，即使自然界有過石，也早被年復(fù)一年的雨水沖洗干凈，人類開采不到。
硝石里有些什么，當(dāng)時誰也不知道。人們紛紛實驗著、研究著、有人發(fā)現(xiàn)如用濃硫酸處理硝石就會得到一種新的液體，當(dāng)時的人還不大能分離和認(rèn)清它是什么，就叫它“硝石精”。
化學(xué)家們一直奇怪硝石精里究意有些什么。17世紀(jì)德國的格羅伯想得很奇特，他說里邊有一只“無翅的小鳥兒”!無翅是說它看不見，小鳥兒嘛自然是能飛咯一什么物質(zhì)像無形面且能“飛”的小鳥兒呢?只有氣體可是，當(dāng)時人們連空氣中含有氮氣和氧氣還不知道，自然也就無法講明這只“小鳥兒”該是哪種氣體了!
又過了大約100年，經(jīng)過許多化學(xué)家的努力，人們終于認(rèn)識到了空氣中原來還有氮氣和氧氣，而且分別約占空氣的4/5和1/5，但這只無形的小鳥兒與空氣中的這兩種氣體有什么關(guān)系沒有呢?誰也沒再想過，也許壓根就把小鳥兒的事給忘了。
1779年，英國化學(xué)家普利斯特里在實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)空氣中通過電火花時，空氣的體積會變得比原來小，生成的氣體遇到水也會明顯地顯出酸性。這酸性氣體是什么呢?普利斯特里草率地把它說成是碳酸氣(即二氧化碳)，輕易地錯過了認(rèn)識這只“小鳥兒”的機會。后來，卡文迪許使用導(dǎo)電的液體、金屬汞讓電火花通過裝有空氣的管子，很快就發(fā)現(xiàn)管子里出現(xiàn)了一種紅棕色的氣體。它具有硝石精特有的那種氣味，溶于水后顯示的酸性并且其他性質(zhì)也與硝石精的一樣…
可見，空氣中的氮氣就是那只“無形的小鳥兒”。它先在通電情況下與氧形成一氧化氮，一氧化氮又自動與氧反應(yīng)化合成二氧化氮，然后再與水作用而形成“硝石精”一硝酸，作為煉丹、煉金家“天書”里“‘圣手’拇指上皇冠的硝石，則不過是它形成的鉀鹽、鈉鹽罷了。
就這樣，經(jīng)過幾個世紀(jì)許多位化學(xué)家的探索和努力，才終于把這條從"皇冠”到“小鳥兒”的認(rèn)識鏈，串接到了一起。
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