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没有光谱分析仪器那些年之西方炼金术

创想仪器 发布时间:2019-07-19 08:42:31         点击:2060

       上一篇文章叙述了唐朝皇帝们崇尚的炼丹术,无独有偶,汞元素这种神奇的元素也影响了西方世界,炼丹术把汞入药,希望能得到长生不老,西方的则走上了炼金术的道路,金属汞和汞的化合物具有特殊和奇妙的化学性质,曾经对化学知识的萌芽产生过极大的影响。这种化学元素及其性质对于古代的人有着很强的吸引力,在他们那些建立在空想主义基础上的“点石成金”的幻想中,将它应用于各个方面。

汞其实就是俗称的水银,它是常温下唯一一种液态金属,人类在很少的时候就开始利用金属汞了,德国考古学家在距今3000多年前的古墓里就发现了汞了。而中国人常用的色彩原料朱砂,就是含有汞的化合物硫化汞。

阿拉伯世界里最有名的炼金术师是贾比尔·伊本·哈扬,外号吉伯。他也仔细研究了丹砂,并因此修改了四大元素理论,创造性的提出:世界上只有硫和汞两种元素,硫是燃烧石,代表着燃烧的本源,而汞提供了金属的各种本源属性。他认为其他各种物质都由硫和汞组成,比如铅也可以分成硫和汞,甚至金也是由它俩组成的,所不同的只是硫和汞的比例不同,只要找好硫和汞的比例,点石成金不是梦想

其后,水银在一些早期科学实验工作中也成为不可缺少的工具,科学萌芽时期的一些实验导致了许多重大的科学发现,为现代化学和物理学奠定了基础。18世纪英国化学家普利斯特利用水银化合物进行实验,并提出了燃素说,这一理论错误地假定,燃烧着的物质会产生一种叫做燃素的物质

西方世界后来的炼金术师们笃信吉伯的理论,但却经过一番曲折(如燃素理论)开启了现代化学

汞元素荧光灯

汞元素荧光灯

提取液态汞元素

古罗马人发现把朱砂加热之后就能生成液态的金属汞,而液态的汞有着更为重要的用途,提取黄金。

汞提取黄金

黄金是重要的货币贵金属,自古以来象征着荣耀与财富,而且黄金本身又有着良好的延展性,可以被做成各类的器物和装饰用品。

而黄金的提取恰恰离不开汞。因为汞有着可以溶解黄金的特性,人们用汞从砂石中溶解黄金,让汞和黄金形成合金,之后加热让汞蒸发掉,剩下的就只是黄金了。今天我们知道这样的行为会使汞蒸汽污染大气,但过去几千年里我们的祖先都是这么做的。

汞元素推进照相技术

1830年,法国人路易达盖尔尝试改进照相技术,最开始他试图把光敏碘化银涂在曝光的底片上,采用这样的方法成像效果总是不大好。有一天他偶然把照片放进了柜子里,他当时并没有注意柜子里有一只破碎的温度计,就在第二天,他打开柜子却意外的发现,照片异常的清晰他研究了很久,才确定这是柜子里汞蒸气的功劳,就是汞蒸气造就历史上著名的达盖尔照片。

牛顿的炼金术

建立了万有引力定律的大科学家牛顿,也把他自己大部分的时间投向了炼金术,他还不忘嘱咐好友们,不要把他们在炼金术方面的兴趣告诉别的人,要保密。而就说后来牛顿的疯癫、行为异常很可能就是炼金术的过程当中,身体吸收了汞和铅所导致的。不过,牛顿他却又活了84岁的高龄。

众所周知,牛顿一生虽以脾性古怪著称,但在1692年至1693年间他却表现出了一种病态的精神失常。
  在公开的牛顿通信记录中,1693年里就曾出现过4个多月的不寻常间断。据后来的信件显示,他在这一年里一直受失眠困扰,并表示自己得了一种精神紊乱的疾病。有历史学家指出,他的神经衰弱原因可能是长期与汞的接触。

英国的国王查尔斯二世之死

而另一位历史名人,英国的国王查尔斯二世,他就很不幸了,他因为在急性汞中毒而突然身亡。查尔斯二世是一位对科学特别是对化学有浓厚兴趣的君主,他在他的位于威斯敏斯特宫殿的地下室建造了一个实验室,目的就是把一些贱金属转化为黄金。为什么呢?因为当时英国的王室财政困难,国会在财政预算上总是刁难这个英国的国王,于是干脆,国王就想自己建立一个研究室研究炼金术。结果呢,由于实验室的里边的汞蒸汽弥漫,突发离奇的病而死亡。他当时离奇之死,到了二十世纪之前都被认为是中风,到1950年才被证实是汞中毒。

疯帽病

疯帽子为什么会变疯?在《爱丽丝梦游仙境》中,他呈现出一种易激动、难以控制情绪的神经质。但事实上,Lewis Carroll笔下的疯帽子,才不是第一个疯掉的制帽匠。
在十八到十九世纪,制帽工人通常都会出现口齿不清、浑身颤动、易怒、多疑、沮丧等各种奇怪症状。而这一切,均为慢性汞中毒的体现。那时甚至还有一句人尽皆知的谚语“As mad as a hatter——疯如帽匠”。
    除了性格外,从疯帽子的眼睛、牙齿、指甲等都能看出了他中毒的症状在那个年代,想要获得一顶溜光水滑的帽子,就得用到硝酸汞来处理皮毛。这种橙色液体能使皮子和软毛分离,并使软毛变得平滑光亮。在封闭的工厂内,因常年接触挥发出的汞蒸气,工人很容易出现“疯帽病”。
用硝酸汞处理毡帽的制帽匠
  除了精神紊乱外,他们还会不由自主地全身颤动,这也被称为“疯帽颤”(hatter's shakes)。
  虽说已无法从作者口中求证疯帽子先生是否患有汞中毒,但其症状都是能跟汞中毒对得上的。

汞蒸气镀金

纽扣的镀金也会用到汞。过去的人们还会用汞和黄金按照1:10的比例使得汞和黄金混合,配成一种合金,这种合金的专用名称叫金汞齐。当时人们在纽扣的表面涂满这种金汞齐,最后把扣子加热,汞变成蒸汽跑掉,纽扣表面就剩下来的就是一层薄薄的黄金,用这样的方法1克黄金就可以给500颗纽扣镀金,低廉的成本让这种方法在过去非常流行

但是那些工人们就倒霉了,他们就成了汞中毒的受害者。汞的毒性与它存在的形式有着密切的关系,液态下汞的毒性最小,而蒸汽状态下汞及汞的化合物毒性非常高,

汞毒性

汞的毒性与它存在的形式有着密切的关系,液态下汞的毒性最小,而蒸汽状态下汞及汞的化合物毒性非常高,比如甲基汞只需要200毫克就能使人死亡。人类通过长期医学研究发现,汞通过蒸汽进入人类身体后,首先会在肝脏聚集,最后到达肾脏,然后通过尿液排出体外,所以汞中毒最初的状态就是尿量增加。在过去医学不发达的时候,对汞的毒性不是很了解,氯化汞甚至被医生用作利尿剂,结果导致患者因为肾脏功能衰竭而丧生。而最让人痛苦的是汞和汞所有的化合物都可以通过血液进入人的大脑组织,造成永久性损害,正是因为如此,一旦环境被汞污染,则后果就会非常的可怕,而这样的事情就曾经发生在我们的邻国日本。

最为恐怖的是,汞是唯一一个能在生态系统中参与完整循环的重金属,它的蒸汽会附着在空气的小颗粒上,漂浮到很远的地方;将它排入水里,它会进入鱼的体内,最终供上我们的餐桌;沉入土地,会在细菌的作用下生成有机汞,最终进入植物、动物体内。

 

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