鎢絲舅舅 少年奧立佛．薩克斯的化學愛戀 pdf 免费 地址 txt lrf 下载 kindle umd

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即使是最可笑的实验，也有值得研究的地方，不能对此嗤之以鼻；孩子的游戏有时也值得哲学家深思。

一种震颤的感觉几乎立即从胸口传到四肢……

接着，出现让我目昡神馳的影像。显然，眼前的物体都被放大了，屋里的声响我都听得一清二楚……狂喜像浪潮般袭来，一波比一波猛烈，最后，我觉得与外界失联了。我心中闪过一连串生动的影像，还有字句将之连在一起，形成十分新奇的概念。此时，我像是活在个新世界，许多想法都得到新的修正。我建构理论，想象自己有了新发现。

尽管钨的主要来源是白钨矿，最初钨却是从另外一种名叫黑钨矿的矿石中提炼而来。在英文里，钨(tungsten)有时也写作“wolfram”，钨的化学符号W也是由这个词而来。这件事令我兴奋不已，因为我的中间名是Wolf。钨矿往往与锡矿伴生，因为钨的存在，分离锡就变得异常困难。舅舅继续说，因此，最初钨被称作“wolfram”，它就像饥饿的狼(wolf)一样，“偷走了”锡。我喜欢“wolfram”这个名字，因为它听起来锐不可当、充满野性，可以使人联想到饥渴、神秘的狼。我也把这个词看成钨舅舅(Uncle Tungsten，Uncle Wolfram)与我奥利弗·沃尔夫·萨克斯(O.Wolf Sacks)之间的纽带。

“大自然赐给你们铜、银和金这些天然金属。”舅舅说，“在南非和乌拉尔，她还赐予了你们铂族金属。”他喜欢从柜子里拿出天然金属——玫瑰色的铜丝和铜片，暗淡的银丝，还有南非矿工淘出来的金沙。他说：“想象一下，人类第一次见到金属时的景象——突然反射而来的阳光，在岩石或小溪的底部突然闪起了光！”

但是，大多数金属都是以氧化物或“矿灰”的形式存在。他说，矿灰不可溶解、不可燃、不能熔化，正如18世纪的一位化学家所写“没有金属的光彩”。尽管如此，人们后来还是发现，矿灰很接近金属，被木炭加热后就真能变成金属；而纯金属在空气中被加热也会变成矿灰。在这个反应过程中到底发生了什么，人们至今未知。舅舅说，在理论出现之前，便早已有实践知识：人们可以熔化矿物，冶炼金属，并付诸实践，却无***确理解背后的机理。

舅舅想象着人类第一次冶炼金属的样子，原始人用含有铜的矿石——可能是绿色的孔雀石——围火做饭，突然发现木头烧成木炭之后，绿色的石头好像出了血，渗出红色的液体，那就是熔化的铜。

他继续讲道，如今我们知道用木炭加热氧化物，木炭中的碳就会与氧化物中的氧结合，从而“还原”它们，得到纯金属。如果不能从氧化物中还原...

19世纪初，煤气灯出现，人们也就此做了很多尝试。不同的喷嘴可以喷出不同形状的煤气火焰：有蝙蝠翅膀、鱼尾、鸡后爪等各种形状。我听着他讲出这些火焰的名字，心下欢喜，对各种形状的漂亮火焰也心驰神往。

但是，靠着碳粒子发光的煤气灯火焰，并没有比烛火亮太多。人们还需要在里面添加一种东西，使火焰更明亮。这种物质就是氧化钙，也就是石灰，被加热时会发出强烈的白绿色光芒。戴夫舅舅说，这种“石灰光”在19世纪20年代被人发现，之后数十年一直用于舞台照明，因此，虽然现在的白炽灯不再使用石灰，我们还是会用“石灰光”指代聚光灯。加热氧化锆、氧化钍、氧化镁、氧化铝和氧化锌等几种氧化物，也能产生类似的灿烂光芒。

爱迪生也曾用过很多种其他熔点更高的金属做实验，想要找出一种可靠的灯丝，但都没有成功。1879年，他突然有了灵感。碳的熔点比任何金属都高，没有人熔化过碳，而且碳虽然可以导电，但是电阻很大，因此更容易加热发光。爱迪生按照早期金属螺旋灯丝的样子，尝试制作了碳螺旋灯丝，但是这些碳螺旋碎了。他的解决方法出奇地简单，却需要天才的头脑才能想出来。他把一段有机纤维（纸、木头、竹子亚麻或棉线）烧成碳骨架，要保持骨架不碎，又能导电。这些灯丝嵌入真空灯泡里，能够提供数百小时的稳定灯光。

爱迪生发明的灯泡为一场真正的革命提供了可能——当然，还需要接入发电机和电线等一整套系统。舅舅带我来到窗前，挥手指向楼下的街道说：“世界上第一套中央电力系统就是爱迪生于1882年在这里建设的。大型蒸汽发电机安装在那边的霍本高架桥上，为高架桥和法灵登桥路一线上的3000盏电灯供给电力。”

随后的19世纪80年代成为电灯的时代，一整套电站和电网体系建立起来。但是在1891年，奥尔优化了煤气罩，效率极高，价格适中，而且可以使用既有煤气线路，给新兴的电灯产业带来了严峻的挑战。舅舅给我讲了他们年轻时经历的电灯和煤气灯之争，两方互有胜负，局面胶着。这片区域的很多房子都装了两种灯，我们家也不例外，因为大家都看不清最终哪一方能够胜出。直到50年后，我童年时，伦敦的很多街道，特别是金融城里的街道上仍在使用煤气灯。有时，夜幕降临之时，我们还能看到灯夫拿着长长的竿子，点亮一盏盏路灯。我很喜欢看这道风景。

碳丝灯泡虽然优点很多，但也有些问题。碳丝易碎，使用时强度更低。而且碳灯丝只能在相对较低的温度下照明，发出的是昏暗的黄光，而不是明亮的白光。

有什么方法解决这些问题吗？我们需要一种熔点与碳接近的材料，至少也要达到3000摄氏度，而且强度还要比碳丝高很多。满足这些条件的金属只有三种，分别是锇、钽和钨。讲到这里，戴夫舅舅开始眉飞色舞。他很钦佩...

直到“一战”爆发，钽丝灯泡仍然风行，但即使在钽丝灯泡最流行的时候，人们还是在研究钨丝灯。第一盏可以点亮的钨丝灯在1911年被***出来，在极高温下能短暂工作，不过钨丝会蒸发，凝华后覆盖了灯泡内壁，灯泡很快就变黑了。美国化学家欧文·朗缪尔对这个难题发起了挑战，他提出向灯泡中充入惰性气体，给灯丝一个正向压力，从而减缓钨丝的蒸发。这就需要一种完全的惰性气体，最佳的候选气体就是15年前分离成功的氩气。但在灯泡中注入气体又带来另外一个问题：气体对流会造成大量的热量损失。朗缪尔发现，解决这个问题的方法就是尽可能压实灯丝，灯丝不能像展开的蛛网一样，而是要做成缠绕紧密的线圈。用钨就能做成这样紧密的线圈。1913年，万事俱备：纤细的钨丝，缠绕成紧密的螺旋线圈，放置到充有氩气的灯泡里。此时，钽丝灯泡明显已经气数将尽，很快就会被更耐用、更便宜且效率更高的钨丝灯泡取代（“一战”之后，氩气才实现商用，更新换代自然也在战后才能实现）。这时，很多生产商开始转而生产钨丝灯泡，戴夫舅舅会同兄弟几人（还有他妻子韦克斯勒家的兄弟几人，他们也是化学家），集中了资源，创立了自己的公司“钨光”。

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