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美丽的女神 美丽“女神”敲门 送来“金属维生素”

范文吧
发表于2021-04-08 09:48:56 归属于百科 本文已影响 我要投稿 手机版

钢作为世界上使用最多的材料之一,具有弹性高、耐磨性强的优点。熟悉钢铁的人都知道,只要在钢铁中添加2-5%的“金属维生素”,就能耐高温、耐低温,可广泛应用于汽车、航空空、国防工业等领域。在科技高度发达的今天,如果钢铁是老虎,那么这个元素就更强大了。

鲜为人知的是,“金属维生素”品牌元素的名称来自希腊女神,其发现过程颇具戏剧性。用前人的话说,这是美丽的“女神”送给科学家的礼物...

研究进行到一半

1831年春天,瑞典斯德哥尔摩医学院的化学和药理学教授贝塞纽斯收到了德国柏林理工学院寄来的一封信和半块黑矿。这封信是学生弗里德里希·维勒写的。

魏勒出生在德国法兰克福附近,毕业于海德堡大学。他年轻时因合成尿素而闻名全国。他曾在贝泽里乌斯实验室工作,对老师的才华和用心印象深刻。当他遇到无法解决的问题时,他向欧洲著名的老师寻求建议。

化学家韦勒。

原来惠勒两年前从墨西哥得到一块矿石。墨西哥矿物学家德尔里奥分解了一小部分矿石,获得了一种未知元素。他把这种元素溶解在盐溶液中,发现溶液变成了鲜红色,于是他把这种元素叫做红色颜料。

考虑到他在元素研究方面不是很专业,想知道这种元素的特性,他把矿石送给了他的同事魏勒。

魏勒得到矿石后,他还切了一小部分,制成红色盐溶液。但是他忙于尿素合成和再利用的研究,不够重视,就把矿石放在一边。

谁知道这都两年了。在一次交流活动中,他无意提及这个矿石,老师让他赶紧送到斯德哥尔摩医学院。这是贝泽里乌斯收到信件和矿石的场景。

据说贝泽里乌斯很重视学生送的矿石。经过实验分析,确定矿石中有新元素。他马上翻出一张纸,发现和纸上写的元素一模一样。

这篇论文是一个月前发表的,作者是贝泽里乌斯的另一名外国学生尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特朗。据说藏红花只用了半年就发现了这种新元素。

科学家和教育家贝泽里乌斯。

坚持半年的成果

瑞典人塞夫斯特朗生于1786年。年轻时选择了化学研究的道路,并有幸成为瑞典科学院的学生、常任秘书和欧洲化学权威Betzerius。

1830年夏天,谢韦尔钢铁公司意外地从瑞典的斯马兰得到了一座铁矿。经过实验,他发现矿石中含有金属化合物;这些金属化合物有红色、黄色等美丽的颜色,其中红色最多。凭借丰富的化学分析经验,他敏锐地感觉到其中应该有一种未被发现的元素。

于是很快投入了新的研究:首先,从铁矿石中提取出一种像铁但不是铁的金属,这种金属坚硬、无磁,遇水不氧化。到底是什么?

不甘心就这样放弃,继续学习。经过反复实验和分析,谢韦尔最终从非金属中提取出一种黑色金属粉末。

“现在发现的金属可溶于酸。如果它溶于酸,它就是已知有色金属的一员。如果不溶于酸,可能是新元素!”Sevstrong认为。

于是他往试管里的酸性溶液里倒了一些黑粉,几个小时后黑粉完全没变。为了确定这个元素不是目前为止已经发现的金属元素,他找到并咨询了他的老师贝茨里乌斯。经过反复验证,Betzerius认为这确实是一个新元素。

回到瑞典后,塞夫斯特朗决定给这个元素命名。这种元素的化合物色彩鲜艳,非常美丽,所以它以古希腊和神话美丽的女神瓦纳迪斯的名字命名。根据这个想法,他把这种银白色金属命名为钒,英文符号为v。

几年后,西学东渐,科学家在清末引进了元素周期表,把这种元素翻译成“钒”,至今仍在使用。

银白色钒。

经过多次实验,Severstal发现钒不溶于普通酸,但溶于硝酸、氢氟酸和王水。他整理了发现和命名钒的过程以及钒已知的化学性质,并发表在一篇论文中,并将样本杂志寄给了老师,以便贝泽里乌斯有机会检查魏勒的矿石。

有趣的童话

据说贝泽留斯一边看惠勒的信一边摇头叹息,因为他觉得只要坚持下去,惠勒就会在钒金属发现史上留下自己的名字。他的手心全是肉。为了鼓励惠勒继续努力,他写了一封信,里面有一个意味深长的童话。

故事是这样的。很远的地方,有一位美丽的女神,名叫Vanadice。她经常躺在摇椅上,等待最崇拜的男人的到来。一天,敲门声突然响起。伐那丁正要起身开门,敲门声却停了。从窗户望去,是一个叫惠勒的人的背影。

她躺在摇椅上没多久,敲门声又响了。伐那丁没有马上起床,而是等了一会儿才开门。这时,她很高兴地看到塞夫斯特朗先生站在外面,手里拿着鲜花。伐那丁不仅给了塞夫斯特朗荣誉,也给人类带来了珍贵的“礼物”。

古希腊神话美丽女神瓦纳迪斯的雕像。

收到贝特柳斯的回信后,魏勒被老师的苦心感动,一生把感情变成了力量。除了在各种大学教书,他还进行各种化学实验,写化学论文,直到1882年在哥廷根去世。

来自“女神”的昂贵礼物

据说在谢韦尔发现钒后,人们并没有很快将其应用到生活中。主要有两个原因:第一,这个新发现的元素的物理性质没有被很好地理解;第二,纯化非常麻烦,产率不高。

直到1882年,克鲁佐特钢公司用含钒1.1%的炼钢渣制取磷酸钒后,钒的年产量才增加到60吨。因此,钒为科学界所熟知,并迅速应用于生产和生活。

钒首次用于钢铁铸造,有效提高了钢的强度和耐磨性。长期以来,钢铁行业钒的消耗量占总量的85%以上,被称为“金属维生素”。

20世纪30年代,科学家发现钛合金中钒的改进后,将其应用于航空空航天领域,在航空空航天领域取得突破。20世纪70年代后,彩色钒化合物被加入玻璃中制成彩色玻璃,也可以制成各种颜色的墨水。因此,钒在玻璃、光学、医药等领域做出了巨大努力,成为现代工业、国防和科技发展不可缺少的材料,被称为“现代工业味精”。

各种颜色的钒化合物。

目前,世界上98%的钒储量来自钒钛磁铁矿,其余主要包含在铀砂岩、粉砂岩、油页岩和沥青砂中。这也许是贝策利乌斯苦心编织童话时最想看到的。

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1.论文《超凡脱俗的钒》,作者米文全,金属世界,1999年第5期。

2.黄汉升的论文“吸引人的钒化学”,发表在2002年6月的《国际化学信息》上。

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