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科学家煮沸5500升尿液,本想提取黄金,却意外打开科学「新大门」

2024-11-05科学

1896年那时候,居里夫人就跟自个儿丈夫一块,在各种各样的元素、化合物还有天然物里找一种效应呢。吭哧吭哧努力了好些年,居里夫人发现了镭这放射性元素。可这镭辐射忒厉害,居里夫人最后把自个儿的一辈子都搭进去喽。不止居里夫人啊,好多科学家为了搞科学,那是绞尽脑汁,费老鼻子劲儿了,最后才弄出一丁点儿成就。在人类科学的历史长河里,有个科学家想用尿液提取黄金,嘿,没成想倒把科学的新大门给意外撞开了。我估摸不少人都知道黄金这玩意儿,咱谁不稀罕黄金啊,毕竟黄金老珍贵了,金首饰也好看得很。

嗨,您知道吗?黄金那可老贵了,一般人买黄金都是按克来算的。为啥它这么贵呢?这就和它咋形成的有关喽。黄金可不是地球上土生土长的东西,地球就是个岩质的大球儿,它自己可没那本事生出黄金来。地球上的黄金啊,都是彗星给带来的。想当初在太阳系刚形成那阵儿,好多彗星哐哐地就往地球上撞啊,不光把水带来了,还把黄金也留在这儿了。黄金这玩意儿密度比其他东西都大,时间一长,大部分黄金就都沉到地球里边儿去了,留在地球表面的就只有一丁点儿了。就因为少,所以才金贵呗。哎,那彗星上的黄金又是咋形成的呢?

通常来讲呢,恒星内部核聚变的时候能产生铁元素。可铁元素往后的那些金属啊,就得靠超新星爆发还有别的天体才能形成喽。当一颗恒星快走到生命尽头的时候,就会以一场特别剧烈的爆炸来结束自己的小命儿,这个爆炸就叫超新星爆炸。这爆炸啊,短时间里能放出老大的能量了,像可见光这类电磁辐射它都有,这辐射厉害得能把整个星系都给照亮喽。超新星爆炸之后产生的能量,比太阳100亿年释放的能量都多呢。黄金就是在这种特别极端的条件下才形成的。一般而言,超新星爆炸能分成两类。有一种情况是大质量的恒星到了生命末期,内部的核燃料用完了,这时候内部辐射压力顶不住自身重力了,「哗啦」一下就迅速引力坍缩,最后就炸了。

还有一种情况呢,在双星系统里呀,俩白矮星凑一块儿也能炸喽。白矮星啊,那可是恒星死了之后变的一种模样。科学家研究了半天发现啊,一般来讲呢,质量小的恒星死了就成白矮星了,质量中等的恒星死了就变成中子星,那质量超大的恒星死了就变成黑洞喽。像太阳这样的恒星,死了以后也是白矮星。除了超新星爆炸能搞出点事儿来,中子星在合并的时候也能弄出黄金来呢。这些黄金就散落到彗星上了,彗星一撞地球,黄金就留在地球上了。科学家研究完得出个结论,地球上的黄金储量大概有60万亿吨。这要是平均分啊,每个人都能分到将近万吨呢,不过呢,这些黄金大多都在地球里头待着呢。

哎,黄金就只能用那些个法子形成吗?17世纪的时候啊,有个叫亨尼格.布兰德的科学家,搞了个特有意思的实验,就想提炼出黄金来。开头呢,他就从矿物质里提炼,可鼓捣了好多次,根本就提炼不出黄金。这可咋整呢?他就冒出来一个特别大胆的想法,打算从尿液里提炼黄金。那时候啊,炼金术可流行了。这炼金术老早就有了,公元前3世纪的时候,古埃及那块儿,银和铜的冶金术就发展起来了。当时那些工匠们可劲儿磨练技术,还把这些技术画在壁画上了呢。后来到了11世纪,炼金术经过阿拉伯传到西欧,炼金术最兴盛的时候就这么开始了。

炼金术可是门了不起的学问呢。可在中世纪的欧洲呀,人家都把它当成魔术了。为啥呢?原来炼金术以前是造宝石的,到了那时候就变成造黄金和长生不老药了,这早就不在炼金术原来的范畴里啦,好多人就觉着这跟变魔术似的。这炼金术一直传下来呢,到了17世纪还有不少人捣鼓它。布兰德这人觉得人体就像个特神奇的提炼器。人吃了东西会排出些东西来,人的尿液和黄金颜色可像了,他就想试试从尿液里提黄金。不过从尿液里提黄金可得要大量的尿液才行,他就收集了5500升尿液。要知道尿液里有盐分,密度比水大,这么算下来,他可是收集了5.5吨尿液呢。

实验步骤是这样的:1. 把尿液搁锅里煮开喽,一直煮到水分都没了,变成浓浓的浆糊似的。2. 接着再加热,直到蒸出一种红油来,然后把这红油给分离出来。3. 剩下的东西冷却之后呢,上半截黑不溜秋像海绵,下半截跟盐似的。4. 把像盐的那部分去掉,把红油和黑色的渣子搅和到一块儿。5. 再把那些容易挥发的东西都给蒸发掉,最后这位科学家就得到了一种白色的液体,等冷却之后就成了白色蜡一样的东西。很明显啊,这白色的蜡跟黄金八竿子打不着。那时候人类的科技还挺落后的,好多人都不晓得黄金形成的条件可严了,还以为能从别的东西里把黄金提炼出来呢。不过好在啊,这位科学家虽然没提炼出黄金,可倒也提炼出另外一种东西来了。

这物质啊,就是白磷。布兰德把那白色的玩意儿提炼出来之后,可没就此打住实验。他把那白色蜡似的东西搁在黑咕隆咚的地儿,嘿,就瞅见这东西能冒绿光呢。当时啊,他压根儿就不知道这是啥物质。后来研究了一番才晓得,这东西有股大蒜味儿,熔点大概在44摄氏度,沸点差不多280摄氏度,密度约为1.8克。可这东西有毒哇,人要是吸进去,那就得玩儿完。现在咱都知道这就是白磷了。磷这东西至少有10种同素异形体呢,主要是白磷、红磷和黑磷这三种。白磷的化学性质可活泼了,在一定条件下还能变成另外那两种磷呢。

白磷这玩意儿对人可有害了呢,中毒量是15mg,差不多50mg就能要人命。不过呢,别看它有毒,在如今的生活里,白磷的用处可广了去了。能用来做烟雾弹、燃烧弹,还能做杀鼠剂啥的。要不是有那么一位科学家一直坚持,说不定到现在白磷还没被科学家发现呢。再说黄金,人类现在对黄金已经有个大概了解了。市面上那些黄金首饰,可都是人类自己提炼加工出来的。其实最早提炼黄金的法子叫盐胶结法,这法子在铁器时代就很完善了。那时候的人开采黄金的时候,把黄金和银弄一块儿,这就叫金银合金。

这办法虽说特原始,可它能把两种元素给分开,还能弄出纯度达百分之90的黄金呢。等到19世纪的时候啊,人们把贡和碎矿石一掺和,就连最细的金粒子都能收集起来。把弄出来的泥浆给热处理一下,矿工就能把贡和金分开来加工了。现在的人提取黄金就用电解法,这法子靠电化学,提取别的贵金属的时候,能借着优势把岩石里那点少得可怜的黄金弄出来。在电解清洗岩石污水的时候,各种金属就能分开了。不过呢,目前这些办法也就只能把现有的黄金和别的东西分开,说白了,就是让黄金的纯度尽可能最高呗。

好多金属在超新星爆炸的时候啊,就会凑一块儿融合喽,完了散落到彗星上。彗星一撞地球呢,就把不少金属物质留在地球上了。这些金属物质里啊,除了黄金,还有好多别的玩意儿。那人类就得把其他物质和黄金分开,这样才能得到特纯正的黄金。黄金可不只是好看那么回事儿。它为啥贵呢?除了少之外,还有别的缘由。黄金是稀有金属,是金单质的状态,物理性质可稳当了,熔点高得很,导电和导热性能都不错。科学家研究发现啊,黄金的导电性就比银和铜差一点儿,而且化学性质也相当棒,抗腐蚀能力挺强的。

白银容易氧化变黑,铜呢又爱发绿,黄金可不像它们。黄金这玩意儿啊,颜色那叫一个稳定,就一直那样儿,不变色。您知道吗?在航天领域里,黄金可是个「大角色」。为啥呢?因为黄金特别耐高温,可见光它能反射得妥妥的,宇宙里的辐射它也能对付,红外线反射能力也超强,这航天材料要是没了黄金,还真不行呢。还有啊,纳米金那可是现代四大标记技术中的一个呢。在基础研究和实验里,它可是相当重要的,高端医学设备、生物学研究设备里都广泛用着它。黄金的用处可多了去了,咱现在知道的这些,也不过是一部分。那黄金除了这些用处,还有没有别的呢?科学家们正在使劲儿研究呢。

嘿,地球上黄金储量不咋多,可宇宙里那黄金储量可海了去了。1852年的时候啊,意大利有个科学家叫尼巴莱.德.加斯帕理斯,他发现了一颗小行星,就在火星和木星中间儿晃悠呢。这小行星编号是16号,名字叫灵神星。这星可不小,直径足足300千米。关键是呢,这星是黄金做的呀,就好比是一颗大金疙瘩在太空里飘着。好多科学家琢磨啊,这灵神星搞不好是哪个行星剩下的内核呢。要是能把这颗小行星弄回地球,那对人类科技发展可太重要了。2017年的时候,美国国家航天局就公布了灵神星探索计划。不过就现在人类这点科技水平,想把一颗小行星运到地球上来,那简直就是做梦。

宇宙里啊,除了咱们知道的这颗小行星,还有老多金属星球了呢。就像那钻石行星,这些行星对人类以后科技咋发展可老重要了。可眼下呢,人类还没法用这些行星上的资源。不过俺寻思着,人类可是地球上最聪明的玩意儿啊,人类的科技一直都在往前拱呢。虽说现在还不能上那些行星去开采,但是等人类科技越来越牛的时候,将来肯定能去采的。俺就盼着人类能早点实现这个事儿呢。嘿,大家对这事儿有啥想说的没?