命运的转机

    与希津格尔相识,是雅科布一生中的一大幸事。

    这位热情洋溢、坦诚豪爽的富翁,与雅科布一见如故。他们似乎性情相投、志趣一致。雅科布穷困家庭出身,从不追求物质享受,却执迷于学术探索,希津格尔虽拥有巨大矿产、家资万贯,却不以物质财富为荣。他好动的天性和敏锐的洞察力,总是热衷于探索和发现事物。

    这位矿场主不是把主要精力放在矿产的采掘和营销上,而是把大部分时间花在实验室里。

    夜深了,在希津格尔先生住宅底层的实验室里,还亮着灯光。虽然夜风吹得门窗咯咯作响,但是,实验室里却异常的安静。

    希津格尔手里拿着一块孔雀绿的美丽矿石,呆呆地思考着。半晌,他好像突然彻悟似地自言自语:“不可能、不可能仅仅如此,一定还会有别的……”

    “先生,您说什么?”在一旁做矿物分析实验的雅科布问道。

    “我在想,这里边肯定还有别的什么新元素。”他似孩子般天真的目光望着自己新来的助手,问道,“你小时候玩过捉迷藏的游戏吗?”

    “玩过。当我从房前或屋后把妹妹找出来时,我好像找到宝贝似的,高兴极了!”

    “其实呀,你高兴的不是找到了宝贝,而是你找宝贝的好奇心得到满足,”希津格尔意味深长地说。

    “先生,您对实验的兴趣,也是这样的吧?”

    “是的,我做实验的目的不是从中找到什么值钱的东西,让我的财富锦上添花,而是满足我探索未知的好奇心和发现新事物的乐趣。如果有人问我想从研究中得到什么,我可以回答他,我想得到新发现给自己带来的荣誉……”

    雅科布听罢,不禁对希津格尔肃然起敬。他们的追求是完全一致的,虽然他们的身份截然不同,自己一个受过完整大学教育的穷书生,而希津格尔是一个并未受过系统高等教育的大富翁。

    “可是,先生,我让您失望了。我的实验结果总不理想,您所期望的新元素,总像一个小精灵似的同我们捉迷藏。”

    “据说,目前在国外有些科学家用电流来分解物质取得了较好的结果,我也想试一试,可是,咱们没有产生电流的装置呀!”

    “先生,我和弟弟在大学读书期间曾做过铜锌电池,效果还不错,产生的电流足以使青蛙和老鼠等小动物麻痹致死。”

    “真的吗?那太好啦!”希津格尔两眼闪烁着喜悦的光芒,“好,咱们现在就着手制作电池。”

    于是,两位同学兴致勃勃地投入新的实验,他们很快就制成了电池,接着又准备了各种各样盐类的水溶液,然后进行电解实验。

    做过电解硫酸钠水溶液的当代中学生或大学生们,一定会记得:当把电解的两极置于硫酸钠水溶液中时,在阴极放出了氢气泡,在阳极放出了氧气。如果此时再试验一下阴极区和阳极区溶液的酸碱性的话,那么便可发现,向阴极区滴入酚酞指示剂,溶液变红,说明溶液显碱性,向阳极区滴入甲基橙指示剂,溶液变红,说明溶液呈碱性。

    当代学化学的人,自然知道这其中的道理。原来在阴极氢离子获得电子,生成氢气,而水溶液中氢氧根离子过剩,故显碱性;而在阳极氢氧根离子失去电子,生成氧气和水,水溶液中氢离子过剩,故呈酸性。

    可是,对于前无古人首先发现这种有趣而又奇特的电解现象的雅科布来说,却像迷雾一般困扰着他。是的,当人们尚未明了自然现象的真谛时,就好像钻进云遮雾绕的迷谷,感到困惑而又神奇。

    “如果电流通过以后,盐就分解成酸和碱,那么,我们就有理由确信,一切盐都是由酸和碱组成的,并且从碱被阴极吸引这件事看来,它应该带有阳电荷。”雅科布像一个预言未知世界的哲人似的推断说。

    “有道理!”希津格尔赞同道,“这样说来,酸就应该带阴电荷喽?”

    “是的,所有的实验都给我们提供了这样的事实:金属和碱也应该带阳电荷,所以,也应在阴极析出来。”

    “雅科布,我记得好像你同我谈过,英国人戴维认为碱中含有氧,而法国人拉瓦锡却认为酸里含有氧,这两种看法不是矛盾吗?应该怎么解释呢?”希津格尔在年轻助手面前从不摆主人和权威的架子,相反地,他往往像一个谦虚好学的学生似的,遇到难题便坦然地向自己的助手求教。这种虚心好学的态度,充分表现出他为人的涵养性,这就更加赢得雅科布对他的尊敬。因此,雅科布对学术问题的看法,也能毫无拘束地同他交流。

    “我认为,他们两个人的看法并不矛盾,而且都对,金属与氧化合生成碱,而非金属与氧化合生成酸。”

    学过化学的中学生都还记得,金属的氧化物与酸反应生成盐和水,显碱性;而非金属氧化物与碱反应生成盐和水,显酸性。但是,人们可曾想过,最先提出金属氧化物显碱性,非金属氧化物显酸性的观点的人是雅科布?

    雅科布把这种观点进一步完善,就形成了使他名垂化学史册的二元电化学理论。

    不久,一种矿物引起了希津格尔和他的年轻助手的注意。

    他们将这种矿物砸成碎块,又研成粉末,然后用浓硫酸将粉末溶解,再配成一定浓度的电解液。由于他们确信这种矿石里一定含有某种新金属元素,所以在进行电解实验那天,两个人的情绪又兴奋又紧张。

    像往常一样,关键性的实验,都由实验技术娴熟的雅科布动手操作。当他把事先配制好的电解液注入电解池,并迅速地接通电源后,希津格尔屏住呼吸注视着阴极,希望那里能闪现出新金属的光芒。

    可是,时间一分一分地过去了,两人的眼睛都盯酸了,却始终没有发现他们预期的金属闪光。忽然,雅科布一声惊叫:

    “来啦,先生,您看!”

    希津格尔擦拭了一下近视镜片,定睛一看,只见在阴极附着一薄层淡黄色的沉积物。

    “这是什么?它不是金属!”希津格尔颇感失望地说。

    “是呀,它不是金属,而是某种未知金属的氧化物。看来这种金属同氧结合得太牢固了,就连电流都难以把它们分解。”

    “不管怎么说,这是一个重要发现。”希津格尔以自我安慰的口吻说,“以后即使别人发现这种金属,它的氧化物却是咱们首先发现的。”

    后来,德国的分析化学家马丁·克拉普罗特地独自地获得了这种氧化物,但他也没能提出纯金属来。

    又过了30年左右,雅科布的学生卡尔·古斯塔夫·莫桑德成功地将这种纯金属分离出来,将它定名为铈。

    在希津格尔实验室的工作,为雅科布一生的研究工作奠定了坚实的基础,后来许多事业上的成就,都是从这里起步的。此外,从个人生活境遇来讲,这期间是他时来运转时期。在这里,他的研究成果日益丰硕,研究领域也不断扩大,不知不觉地他的名声扩展到整个欧洲,成为当时化学界的知名人物。

    1806年5月,他被任命为医学外科学校的化学讲师。从此,他的不取报酬白尽义务的助教生涯结束了,步入了不用为生计操劳可以安心搞教学和科研的顺利时期。

    这期间,他除了每天进实验室工作外,还着手编写一本生理化学教科书。他在图书馆查阅资料时,偶然发现一本名为《初等化学计算的基本原理或计量元素的技术》的著作,作者是德国工艺化学家耶雷米·里希特。他在这部书里提出“化合量”一词,是具有开创性之举。该书作者在考察酸与碱反应的数量关系时,得出一个颇为重要的结论:“如果一定量的酸正好被几种不同的碱中和,则几种碱之间,在数值上是等量的,它们也会被相当数量的另一种酸所中和。”里希特把这个数量叫化合量。

    这个结论又进一步发展成互比定律。这个定律是说,如果甲元素同乙和丙元素分别以一定的重量相化合,则当乙和丙两元素直接化合时,就可以同样的重量比例或者以简单的倍数比例相化合。

    里希特发现了这个定律之后,在长达十多年时间里,一直没有引起化学界的重视。自从被雅科布发现之后,凭一位天才科学家的洞悉事物本质的眼力,认定这是一个意义重大的化学基本定律。于是他着手做了大量精确的验证实验,他以无可辩驳的事实,使化学界普遍地确认了这个定律,并定名为化合量定律。

    由此可见,虽然发现化合量定律的是里希特,然而使之重见天日,并发扬光大,取得举世公认的则是雅科布·贝采里乌斯。