來源：把科學(xué)帶回家
許多課本在介紹某種物質(zhì)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(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)，還發(fā)現(xiàn)了8種元素、做出了數(shù)不清的重要發(fā)明。我們在中學(xué)化學(xué)課本里學(xué)到的許多常見元素，比如氮、氧、氯都是他首先發(fā)現(xiàn)的。
要知道，最早發(fā)現(xiàn)某個元素的人常常可以獲得諾貝爾獎，比如發(fā)現(xiàn)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(xué)的嬰兒期（18世紀(jì)）的瑞典人舍勒的家境不好，14歲就出來打工，到藥房做學(xué)徒。他的一生都過得相當(dāng)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(yè)的研究條件下，舍勒的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)列出來幾乎可以構(gòu)成大半本中學(xué)化學(xué)教材了。
舍勒發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了6種。
能和舍勒發(fā)現(xiàn)的元素數(shù)量相提并論的，可能就只有被譽(yù)為“無機(jī)化學(xué)之父”的英國人漢弗里·戴維爵士了。漢弗里·戴維發(fā)現(xiàn)了7個元素，其中一個就是舍勒更早發(fā)現(xiàn)，但是卻被歸功給戴維的氯。
舍勒還首先發(fā)現(xiàn)或制造了甘油、氫氰酸、硫化氫，還有十來種常見有機(jī)酸，比如葡萄中的酒石酸、蘋果中的蘋果酸、腎結(jié)石中的尿酸、酸奶中的乳酸、草酸、檸檬酸。
他還首次發(fā)現(xiàn)燃燒的本質(zhì)，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(lián)系起來么？大多數(shù)人不會。除了一些研究科學(xué)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(fā)明和發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(rèn)為，火是由無數(shù)細(xì)小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實體，也就是“燃素”。
1771年，舍勒把氧化汞和多種硝酸鹽反應(yīng)，得到了“火氣”（fire-air），也就是能讓物質(zhì)著火的氣體。
不過，舍勒對自己的發(fā)現(xiàn)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(jīng)寫信給眾所周知家里有礦、被后世尊稱為“近代化學(xué)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(rèn)一下自己的實驗結(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)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(dú)立發(fā)現(xiàn)了氧。更悲劇的是，因為沒有早早發(fā)表自己的發(fā)現(xiàn)，英國化學(xué)家約瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）在獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了氧氣后，率先在1774年發(fā)表了這一結(jié)果，因此普利斯特里就成了氧的發(fā)現(xiàn)人。
舍勒被自己的“草民”設(shè)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(shù)人認(rèn)為的石墨（碳）。他還給這種新元素取了名字——molybdenum，也就是現(xiàn)在鉬元素的學(xué)名。
鉬單質(zhì)。圖片來源：wikipedia不過，因為設(shè)備不行，達(dá)不到制取鉬單質(zhì)的高溫，舍勒并沒有得到鉬的單質(zhì)。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(shè)備，成功制備了鉬的單質(zhì)，鉬的發(fā)現(xiàn)人的功績也歸了他。
錳元素發(fā)現(xiàn)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(zhì)，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(zhì)，并且成了它的發(fā)現(xiàn)者。
在很長一段時間里，人們認(rèn)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(fā)現(xiàn)。
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(xiàn)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(zhì)。
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(fèi)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(zhì)。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(fā)現(xiàn)了鋇，不過他沒有得到鋇的單質(zhì)，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(zhì)。
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(fù)上演。1774年，舍勒用二氧化錳和鹽酸反應(yīng)，得到了氯氣（MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2）。
液態(tài)的氯單質(zhì)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(rèn)為燃燒產(chǎn)物中的氯氣是一種含氧物質(zhì)，是一種“缺乏燃素的鹽酸”（dephlogisticated muriatic acid air）。他還發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)可以用來消毒漂白。實際上，舍勒發(fā)現(xiàn)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(zhì)，并不含氧。不過這么一來，氯氣的發(fā)現(xiàn)者就不是舍勒，而成了漢弗里·戴維。
氮?dú)庖彩侨绱恕，F(xiàn)在大眾一般認(rèn)為舍勒是在1772年由英國科學(xué)家丹尼爾·盧瑟福（Daniel Rutherford）發(fā)現(xiàn)的。實際上舍勒在差不多的時間點發(fā)現(xiàn)了氮?dú)狻Ｋ沽蚋问ㄒ环N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?dú)狻?/p>
舍勒不僅發(fā)現(xiàn)了眾多元素，還是一位多產(chǎn)的發(fā)明家。
18世紀(jì)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(fā)現(xiàn)了從骨骼中提取磷的方法，這讓規(guī)模化制造磷單質(zhì)成為可能。因為舍勒的發(fā)明，現(xiàn)在瑞典還是世界上最大的火柴生產(chǎn)國之一。
圖片來源：wikipedia1777年，舍勒還發(fā)現(xiàn)，銀鹽在光的照射下會分解，也就是說他發(fā)現(xiàn)了攝影術(shù)的原理。
曾經(jīng)殺死拿破侖的風(fēng)靡一時的含砷有毒綠色染料舍勒綠（Scheele’s Green）也是他的發(fā)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(zhì)，其中就包括重金屬砷、汞、鉛，還有俗稱“化骨水”的氫氟酸（點我查看它有多可怕）。
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(zhì)氣味奇特，但并不討厭，味道微甜，使嘴發(fā)熱，刺激舌頭。”要知道，氫氰酸后來被寫入了聯(lián)合國的《禁止化學(xué)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(zhì)的實驗臺上。關(guān)于舍勒的死因有多種說法。不過許多科學(xué)史研究者認(rèn)為，他的早死和他長期在惡劣的環(huán)境中做實驗，以及親口“品嘗”實驗品有關(guān)。
舍勒的許多研究筆記并沒有在生前發(fā)表。一百年后的1892年，瑞典著名地質(zhì)學(xué)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(guān)于他的書。
得到科學(xué)界“大V”的“轉(zhuǎn)發(fā)”固然能讓舍勒的人生變得值得，然而現(xiàn)在在公共領(lǐng)域，舍勒只出現(xiàn)在少數(shù)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(fā)現(xiàn)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(xué)的化學(xué)教授 John Gorham 曾評價，雖然出生微寒，但舍勒一生的科學(xué)成就超過此前任何化學(xué)家，或許也會超過后世。這樣不凡的一生，不應(yīng)該只是科學(xué)的注腳。
嘗遍元素周期表，成為孤毒的美食家。
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