牛糞變鉆石

　　一、曾經當過金屬中的貴族

　　有這么一個故事，傳說在古羅馬，一天，一個陌生人去拜見羅馬皇帝泰比里厄斯（Tiberius），獻上一只金屬杯子，杯子象銀子一樣閃閃發光，但是分量很輕。它是這個人從粘土中提煉出的新金屬。但這個皇帝表面上表示感謝，心里卻害怕這種光彩奪目的新金屬會使他的金銀財寶貶值，就下令把這位發明家斬著。從此，再也沒有人動過提煉這種“危險金屬”的念頭，這種新金屬就是現在大家非常熟悉的鋁。

　　在１９世紀以前，鋁被認為是一種希罕的貴金屬，價格比黃金還要貴。當一個歐洲君主買了一件有鋁鈕扣的衣服時，他就瞧不起那些買不起這種奢侈品的其它君主。而沒有鋁鈕扣衣服的君主，又是多么渴望有朝一日自己也能穿上這種帶鋁鈕扣的衣服。

　　在法國拿破侖三世統治時期，就曾經發生過現在看來很好笑的一件事情。在一個國王舉辦的盛宴上，只有王室成員和貴族來賓才能榮幸地用鋁匙和鋁*用餐。當然，被傷了臉面的客人們是無論如何吃不好這頓盛餐的了。此外，為了讓其他國王對自己產生羨慕和妨忌，他花了大量資金讓他的警衛部隊的衛士穿上鋁胸甲，因備有鋁鎧甲的確太昂貴了，其他國王無能為力。

　　俄羅斯作家車爾尼雪夫斯基（Chernyshevsky）曾在他的小說《怎么辦》（１８６３）年中寫到：終有一天，鋁將代替木材，甚至可能代替石頭。看，這一切是多么奢侈，到處都是鋁。１８８９年，當門捷列夫在倫敦時，為了表彰他的偉大勛業，他被贈予一件貴重獎品──用金和鋁制作的天平。

　　其實，這些都不足為奇，因為鋁的價值貴*，完全取決于煉鋁工業的水平。隨著鋁產量的增加，鋁價也就下降。１８５４年，１公斤鋁需１２００盧布，而到了十九世紀末就降到１盧布。顯然，珠寶商人已經對鋁完全失去了興趣，但是，鋁卻立即吸引了整個工業界。

　　１９１９年，用鋁合金造出了第一架飛機，從此以后，鋁的命運就牢固地與飛機制造業聯系在一起了。鋁被譽為“帶翼的金屬”。

　　二、鋁的發現

　　古代，人們曾用一種稱為明礬（意思是結合）的礦物作染色固定劑。俄羅斯第一次生產明礬的年代可追溯到八至九世紀。明礬用于染色業和用山羊皮鞣制皮革。

　　中世紀，在歐洲有好幾家生產明礬的作坊。

　　１６世紀，德國醫生兼自然科學歷史學家帕拉塞斯（Parace/susP.A.T.1949-1541）在鋁的歷史上寫下了新的一頁。他研究了許多物質和金屬，其中也包括明礬（硫酸鋁），證實它們是“某種礬土鹽”。這種礬土鹽的一種成分是當時還不知道的一種金屬氧化物，后來叫做氧化鋁。

　　１７５４年，德國化學家馬格拉夫（Marggraf.A.S.1709-1937）終于能夠分離“礬土”了。這正是帕拉塞提到過的那種物質。但是，直到１８０７年，英國的戴維才把隱藏在明礬中的金屬分離出來，用電解法發現了鉀和鈉，卻沒能夠分解氧化鋁。瑞典化學家貝采尼烏斯進行了類似的實驗，但是失敗了。不過，科學家還是給這種含糊不清的金屬取了一個名字。開始貝采尼烏斯稱它為“鋁土”。后來，戴維又改稱它為鋁。這是一個奇怪的現象，在沒提煉出純鋁時，鋁就有了自己的名字。

　　１８２５年，丹麥科學家奧斯特發表文章說，他提煉出一塊金屬，顏色和光澤有點象錫。他是將氯氣通過紅熱的木炭和鋁土（氧化鋁）的混合物，制得了氯化鋁，然后讓鉀汞齊與氯化鋁作用，得到了鋁汞齊。將鋁汞齊中的汞在隔絕空氣的情況下蒸掉，就得到了一種金屬。現在看來，他所得到的是一種不純的金屬鋁。因刊登文章的雜志不出名，奧斯特又忙于自己的電磁現象研究，這個實驗就被忽視了。二年后，提煉鋁的榮譽就歸于德國年青的化學家維勒（Wohler.F.1800-1882）。

　　奧斯特與維勒是朋友，他把制備金屬鋁的實驗過程和結果告訴維勒，并說打算不再繼續做提煉鋁的實驗。而維勒卻很感興趣。他開始重復奧斯特的實驗，發現鉀汞齊與氯化鋁反應以后，能形成一種灰色的熔渣。當將熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一種與鐵的顏色一樣的金屬塊。把這種金屬塊加熱時，它還能產生鉀燃燒時的煙霧。維勒把這一切寫信給了貝采里烏斯，告知重復了奧斯特的實驗，但制不出金屬鋁，這不是一種制備金屬鋁的好方法。

　　于是，維勒從頭做起，設計自己提煉鋁的方法。他將熱的碳酸鉀與沸騰的明礬溶液作用，將所得到的氫氧化鋁經過洗滌和干燥以后，與木炭粉、糖、油等混合，并調成糊狀，然后放在密閉的坩堝中加熱，得到了氧化鋁和木炭的燒結物。將這種燒結物加熱到紅熱的程度，通入干燥的氯氣，就得到了無水氯化鋁。然后將少量金屬鉀放在鉑坩堝中，在它的上面覆蓋一層過量的無水氯化鋁，并用坩堝蓋將反應物蓋住。當坩堝加熱后，很快就達到了白熱的程度，等反應完成后，讓坩堝冷卻，把坩堝放入水中，就發現坩堝中的混合物并不與水發生反應，水溶液也不顯堿性，可見坩堝中的反應物之一──金屬鉀已經完全作用完了。剩下的混合物乃是一種灰色粉末，它就是金屬鋁。１８２７年末，維勒發表文章介紹了自己提煉鋁的方法。當時，他提煉出來的鋁是顆粒狀的，大小沒超過一個針頭。但他堅持把實驗進行下去，終于提煉出了一塊致密的鋁塊，這個實驗用去了他十八年念頭。此外，他還用相同的方法制得了金屬鈹。

　　由于維勒是最初分離出金屬鋁的化學家。在美國威斯汀豪斯實驗室曾經鑄了一個鋁制的維勒掛像