原創 萬物 把科學帶回家

撰文 七君

許多課本在介紹某種物質時常會提到它的毒性和味道。你有沒有想過，這些毒物的味道是哪位壯士嘗出來的呢？

今天就要介紹這樣一位試毒高手，他不但嘗遍了自己發現的新物質，還發現了8種元素、做出了數不清的重要發明。我們在中學化學課本里學到的許多常見元素，比如氮、氧、氯都是他首先發現的。

要知道，最早發現某個元素的人常常可以獲得諾貝爾獎，比如發現放射性元素的瑪麗·居里。然而，這個人不但沒有獲得諾貝爾獎，普通人甚至都沒聽過他。

這個人就是出生貧寒、14歲就出來打工的卡爾?威廉?舍勒（Carl Wilhelm Scheele）。

卡爾?威廉?舍勒（Carl Wilhelm Scheele）。圖片來源：wikipedia

出生在化學的嬰兒期（18世紀）的瑞典人舍勒的家境不好，14歲就出來打工，到藥房做學徒。他的一生都過得相當貧寒辛勞，他的研究大都是在藥房打烊后做的。可是就是在這樣非專業的研究條件下，舍勒的發明和發現列出來幾乎可以構成大半本中學化學教材了。

舍勒發現了至少8種元素（氧、氮、氯、氟、錳、鋇、鉬、鎢）。要知道，元素周期表里只有14個元素是以人名命名的，而舍勒一個人就發現了6種。

能和舍勒發現的元素數量相提并論的，可能就只有被譽為“無機化學之父”的英國人漢弗里·戴維爵士了。漢弗里·戴維發現了7個元素，其中一個就是舍勒更早發現，但是卻被歸功給戴維的氯。

舍勒還首先發現或制造了甘油、氫氰酸、硫化氫，還有十來種常見有機酸，比如葡萄中的酒石酸、蘋果中的蘋果酸、腎結石中的尿酸、酸奶中的乳酸、草酸、檸檬酸。

他還首次發現燃燒的本質，也就是氧氣的參與。

但是說起以上的化合物和元素，你會把它們和舍勒這個名字聯系起來么？大多數人不會。除了一些研究科學史的人，許多人甚至都沒聽過他。

這也是舍勒的悲催之處。實際上，他的大部分發明和發現并沒有以他的名字命名，甚至還被歸功于其他人。科幻大佬艾薩克·阿西莫夫（Isaac Asimov）就曾這樣感嘆：“悲催的舍勒”（ hard-luck Scheele）。

比如，舍勒首先發現了氧氣的存在。在舍勒的時代，大家還沒搞懂燃燒是怎么回事。盛行的“燃素”理論認為，火是由無數細小而活潑的微粒構成的物質實體，也就是“燃素”。

1771年，舍勒把氧化汞和多種硝酸鹽反應，得到了“火氣”（fire-air），也就是能讓物質著火的氣體。

不過，舍勒對自己的發現不太自信，這主要是因為作為打工人，他的實驗裝備比較垃圾。舍勒曾經寫信給眾所周知家里有礦、被后世尊稱為“近代化學之父”的拉瓦錫，說自己的裝備不好，希望拉瓦錫用自己的氪金儀器試一試，確認一下自己的實驗結果。

拉瓦錫夫婦。圖片來源：wikipedia

大家可以看一下1774年9月30日，舍勒寫給拉瓦錫的信有多么卑微：

“先生，雖然我無幸結識您，但是我冒昧感激您。我鼓起勇氣，誠懇地對您感恩…因為我沒有大的取火鏡（注：類似于凸透鏡的儀器），因此請您試驗一下下面這個試驗。…如果您能讓我知道實驗結果，我將對您感激不盡。”接著舍勒具體描述了用銀、亞硝酸、碳酸鉀等反應物制備和驗證氧氣的過程。在信的最后舍勒這樣署名：“您的不值一提的仆人C. W. 舍勒”。

令舍勒萬萬沒想到的是，拉瓦錫不但沒有回信，還在1777年稱，自己獨立發現了氧。更悲劇的是，因為沒有早早發表自己的發現，英國化學家約瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）在獨立發現了氧氣后，率先在1774年發表了這一結果，因此普利斯特里就成了氧的發現人。

舍勒被自己的“草民”設備坑了不止一次。

舍勒很早就知道輝鉬礦（二硫化鉬）這種礦石里含有一種新元素，而不是大多數人認為的石墨（碳）。他還給這種新元素取了名字——molybdenum，也就是現在鉬元素的學名。

鉬單質。圖片來源：wikipedia

不過，因為設備不行，達不到制取鉬單質的高溫，舍勒并沒有得到鉬的單質。后來，舍勒的同胞、瑞典人彼得.雅各布.海基爾姆（Peter Jacob Hjelm）因為有高溫設備，成功制備了鉬的單質，鉬的發現人的功績也歸了他。

錳元素發現的歷史也差不多。

舍勒知道二氧化錳（MnO2）這種古老的黑色染料里包含一種未知元素，但卻沒有得到它的單質，因為他還原得還不夠。多年后，他的同胞約翰·戈特利布·甘恩（Johan Gottlieb Gahn）在1774年得到了錳的單質，并且成了它的發現者。

在很長一段時間里，人們認為二氧化錳（MnO2）就是一種奇特的石墨（碳）。圖片來源：wikipedia

白織燈的燈絲所用的鎢實際上也是舍勒的發現。

1781年，舍勒從白鎢礦（CaWO4）中得到了一種新的酸——鎢酸（H2WO4），并把白鎢礦命名為 tungsten，也就是鎢元素現在的英文名。他還提出這種酸在還原后可以得到一種新元素的單質。

可是在1783年，一對西班牙兄弟胡安·何塞·德盧亞爾（Juan José Delhuyar）和福斯托·費爾明·德盧亞爾（Fausto Fermín de Elhuyar）通過這個思想成功從鎢酸中制取了鎢單質。沒有意外，舍勒的功勞又一次被別人搶占。

鎢燈絲。圖片來源：wikipedia

舍勒也發現了鋇，不過他沒有得到鋇的單質，而僅僅得到了它的氧化物 BaO。三十多年后，漢弗里·戴維爵士得到了鋇的單質。

含鋇元素的綠色焰火。圖片來源：wikipedia

這種悲劇在舍勒身上反復上演。1774年，舍勒用二氧化錳和鹽酸反應，得到了氯氣（MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2）。

液態的氯單質是亮黃色的。圖片來源：wikipedia

不過由于受到燃素理論的洗腦，舍勒認為燃燒產物中的氯氣是一種含氧物質，是一種“缺乏燃素的鹽酸”（dephlogisticated muriatic acid air）。他還發現，這種物質可以用來消毒漂白。實際上，舍勒發現的“缺乏燃素的鹽酸”就是氯氣。

直到40年后，漢弗里·戴維才糾正了這個錯誤，指出它就是氯氣，是氯的單質，并不含氧。不過這么一來，氯氣的發現者就不是舍勒，而成了漢弗里·戴維。

氮氣也是如此。現在大眾一般認為舍勒是在1772年由英國科學家丹尼爾·盧瑟福（Daniel Rutherford）發現的。實際上舍勒在差不多的時間點發現了氮氣。他使硫肝石（一種含硫化鉀等含硫的礦物）燃燒，燃燒過程消耗了空氣中的氧氣，得到了氮氣。

舍勒不僅發現了眾多元素，還是一位多產的發明家。

18世紀50年代之前，磷要用尿液制作，原料來源比較重口。但是在1769年，舍勒發現了從骨骼中提取磷的方法，這讓規模化制造磷單質成為可能。因為舍勒的發明，現在瑞典還是世界上最大的火柴生產國之一。

圖片來源：wikipedia

1777年，舍勒還發現，銀鹽在光的照射下會分解，也就是說他發現了攝影術的原理。

曾經殺死拿破侖的風靡一時的含砷有毒綠色染料舍勒綠（Scheele’s Green）也是他的發明。

1812年 Georg Friedrich Kersting 繪制的使用了舍勒綠的油畫。圖片來源：wikipedia

舍勒也是毒藥的人肉測量儀。

對舍勒有深入研究的阿西莫夫指出，因為時代的限制，舍勒常常會品嘗自己制備的物質，其中就包括重金屬砷、汞、鉛，還有俗稱“化骨水”的氫氟酸。

他還曾親口品嘗了氫氰酸（就是苦杏仁里的那種），并寫了一條“美食”評論：“這種物質氣味奇特，但并不討厭，味道微甜，使嘴發熱，刺激舌頭。”要知道，氫氰酸后來被寫入了聯合國的《禁止化學武器公約》（CWC）。

苦杏仁含有苦杏仁苷，溶于水會釋放出氰化氫。圖片來源：wikipedia

舍勒的死也充滿了悲劇性。

1786年，43歲的舍勒才頭婚。頭婚2天后他就頭昏，倒在了堆滿有毒物質的實驗臺上。關于舍勒的死因有多種說法。不過許多科學史研究者認為，他的早死和他長期在惡劣的環境中做實驗，以及親口“品嘗”實驗品有關。

舍勒的許多研究筆記并沒有在生前發表。一百年后的1892年，瑞典著名地質學家尼爾斯·諾登舍爾德（Nils Adolf Erik Nordenski?ld）整理了舍勒的實驗筆記和通訊信件，寫了一本關于他的書。

得到科學界“大V”的“轉發”固然能讓舍勒的人生變得值得，然而現在在公共領域，舍勒只出現在少數場合。能記得他的主要是他的同胞。在瑞典的某個郵票上，印著他發現的某個不太重要的礦物和他的頭像。

印著舍勒頭像的瑞典郵票。圖片來源：doi.org/10.1007/978-3-030-49194-9_3

哈佛大學的化學教授 John Gorham 曾評價，雖然出生微寒，但舍勒一生的科學成就超過此前任何化學家，或許也會超過后世。這樣不凡的一生，不應該只是科學的注腳。

嘗遍元素周期表，成為孤毒的美食家。

封面來源：pixabay

參考資料：

https://docs.qq.com/doc/DVE5OUkJpRUFkd2lz

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原標題：《毒物的味道是誰嘗出來的？這個無名試毒人的發現包攬了大半本中學教材》

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