【元素家族——連載73】發現鉀的兄弟：鈉

戴維經過「出色的實驗」，終於成功的發現了新元素，他把苛性草木灰從元素的名單上抹掉，換上一個新的名字：草木灰素（Potassium），意思是這才是真正的元素，是從草木灰里提取出來的。後來人們根據拉丁文中的鹼（Alkali），更多的將它稱為Kalium。在本生、基爾霍夫發現銣銫兄弟之前，它一直是反應活性最強的金屬，所以中文將它翻譯成「鉀」。

【鉀有兩個英文名：Potassium和Kalium，前者說明它的來源，後者表示它的化合物的特性。】

可是，戴維卻為如何保存這種新元素而頭疼起來，因為這傢伙實在太活躍了！

如果你將它放在空氣里，它很快就披上一層白膜，沒多久就癱倒下來，銀白色的金屬光澤蕩然無存，只剩下一灘白色糊狀物。如果你用手一摸，就會發現這是老相識：氫氧化鉀，滑膩如肥皂。

戴維又想，既然這是一種金屬，那放在水裡應該沒有問題吧。按照我們的經驗，金屬到了水裡，應該會立刻下沉，然後安靜的躺在水底吧。可是鉀完全不同，它投進水後不僅不沉沒，還發出尖銳的嘶嘶聲在水面上「游泳」，一邊發出爆炸聲，伴隨著美麗的淡紫色火焰。

【鉀投到水裡是這樣的。。。】

既然在水裡都這麼活潑，跟其他物質放在一起就更不用說了，讓我們簡單看看戴維的實驗記錄吧：

它在酸里會著火；

在玻璃瓶中會腐蝕玻璃；

在純氧中著火併發出強烈的白光；

在酒精中，著火；

碰到硫、磷，著火；

在冰上，著火，能把冰燒成洞。

戴維實在被鉀弄的焦頭爛額，這種「烈性」元素不管在哪裡都幾乎一定會引起爆炸和火光，乾脆破罐子破摔吧，他把鉀扔進了煤油，自己背過身去，閉上了研究，做好了一場大爆炸的準備，因為煤油本身就是一種易燃的物質啊。沒想到，一點聲響都沒聽到，轉眼一看，那塊銀白色的烈性金屬竟然乖乖的沉了下去，在煤油里安靜的待著，就像一個狂躁的叛逆期少年遇到了心儀的少女，終於安靜了下來。

這讓戴維的實驗變得容易了很多，既不用擔心爆炸火災，也由於可以儲存，不必擔心因為缺少鉀而中斷試驗。

【鉀放在煤油里，很安靜，表現出銀白色的金屬光澤。】

經過足夠多的實驗，戴維可以開始整理數據寫報告了，可他卻為鉀的一些性質而煩惱起來。鉀看起來銀白色的，有金屬的光澤，和金銀銅一樣善於導電傳熱，還能夠溶解在水銀里，這些理由足夠說明鉀是一種金屬。

但是在那個時代，人們熟悉的金屬不過是金銀銅鐵錫，加上白金、水銀、鈷、鎳、錳、鋅、鉬、鉛、鉍、銻，可是你什麼時候看過哪種金屬會這樣：遇水不下沉，反而會著火。

【鉀在水裡就是這德性。】

另一方面，鉀很軟，用塗黃油的小刀也割得開，但之前你看過哪種金屬軟的像黃油？

最讓人難以接受的是，鉀實在太輕了，黃金是它的20倍，鐵比它重9倍，就連有一些木頭都比它重。

雖然有這麼多不和諧的聲音，戴維還是斷定它是金屬：「鉀雖然輕，令人奇怪。但是鐵相對於黃金水銀來說也是很輕的金屬。」這個思路很正確，密度只是一個數字而已，科學對所有數字都是平等的，不能被我們看到的表象所迷惑。

戴維還作出了預言：「之所以會認為鉀有問題，是因為我們看慣了舊金屬，我們一定會再發現幾種新金屬，將鉀和鐵之間的空隙完全填滿。」

【從這個角度來看，鉀是不是金屬？】

戴維的這一預言很快就應驗了，他用同樣的方法分解了苛性蘇打，證明了苛性蘇打和苛性草木灰一樣也是一種複合物質，其中也含有氫、氧和一種從來沒有人知道的金屬元素。戴維給它起名叫「蘇打素」（Sodium），因為苛性蘇打是從蘇打（碳酸鈉）里提煉出來的。後來人們用古埃及語中的純鹼（natron）給它命名：natrium，中文翻譯成「鈉」，這就是鈉的由來。

【鈉也有金屬光澤。】

鈉和鉀簡直就是一對好兄弟，因為它們實在太相似了：

鈉比鉀稍微硬一點，也不難用小刀切開；

鈉比鉀重一點，但是也很輕，在水裡不下沉；

鈉也和鉀一樣與水反應，發出嘶嘶聲，只是沒那麼劇烈，不會發生爆炸；

在空氣中，鈉的表面也會很快起一層白色的「霜」；

鈉也會安靜的待在煤油裡面。

唯一和鉀不同的是，它燃燒發出的光是黃色的。

【鈉的特徵光：黃色。】

從鉀到鈉的發現，戴維只花了短短的六周時間。你可能以為，這六周裡面，戴維只是做了這兩次最關鍵的實驗吧？遠遠不是！

戴維在這六周里像瘋子一樣研究鉀和鈉的性質，對鉀各方面的性能了解可以寫一本書了。這背後，是他絞盡腦汁設計實驗方法，以及廢寢忘食的去做各種各樣的實驗。

不要忘了，新元素的發現，還不是他的正式工作，他終究還算是皇家學院的僱員，他必須接受皇家學院分配給他的任務：他應邀來到皮革廠，研究製革工藝；又被迫來到監獄，尋找有效的消毒劑；還得下鄉拜訪農民，研究糞肥，因為皇家學院需要他去搞農業化學。

【戴維效力的皇家學院。】

差不多了吧，還沒完！不要忘了，戴維「歐巴」在倫敦大受歡迎，有錢人、精英們、政客們爭相邀請他去家裡做客，還有不少貴婦人千方百計邀請他參加舞會。戴維這個精力旺盛的大帥哥是從來不拒絕任何邀請，社交工作兩不誤。經常看到戴維深夜才從舞廳回來，睡上三四個小時，第二天又精神抖擻鑽進實驗室了。

就這樣，1807年11月19日的貝克報告到來了，除了戴維，還有誰更有資格在這個舞台上表演呢？

戴維在報告會上，請出他那一對兄弟金屬元素，讓它們表演給觀眾們看，這哥倆在水裡游泳，在冰面上奔跑，向空中燃起黃色和淡紫色的焰火。但是這哥倆確實是金屬，因為它們在煤油中閃耀著銀色的光澤。

【鈉在水上漂】

所有人都震驚了！

各種報紙——甚至是跟科學絲毫不相關的報紙——也開始報道起戴維的新發現來。

俗話說：「外行看熱鬧，內行看門道。」這會兒，「內行們」也像是看熱鬧一樣了：「什麼？在蘇打和草木灰中竟然發現了這麼神奇的金屬！明明是金屬，卻比木頭還輕，比蠟還軟，比炭還容易著火！」

就這樣，戴維走上了他人生的巔峰，得到了暴風雨般的歡呼和祝賀。他用自己的形象、才華和努力，讓英國甚至全歐洲社會的目光集中到科學上，科學普及的意義比科學本身更大！

【戴維後期最大的發明就是這個戴維燈了，拯救了很多礦工的生命。】

在這之後，雖然戴維還有很多發現，都沒有發現鉀鈉兄弟元素那樣顯赫一時了。

他後來跟一位富裕的貴族寡婦結了婚，讓眾多追求者大失所望。在結婚前夕，他被授予准男爵的稱號，從此以後，他的名字「漢夫里*戴維」前面多了一個「爵士（Sir）」頭銜，大家都被迫叫他「戴維爵士」了。

當然，戴維沒有成為學霸，最後還是給科學界留下一個大名鼎鼎的徒弟，這個徒弟的名字叫法拉第。

【彭贊斯小城，戴維的雕像，右手拿著一個戴維燈。】

【註：本文引用到前蘇聯作家尼*依查耶夫的《元素的故事》一書中的情節，特此說明。】

文末，推薦一下我的公眾號：理性邊界。《元素家族》系列文章已經寫到鉑系元素，歷經200多篇，在公眾號里全系列連載。但知乎上均為審閱版本，公眾號里為原始版本，希望大家多多指點。

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