石蕊试纸的发明源于一场爱情

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  在化学史上,有一位被马克思、恩格斯誉为“把化学确立为科学”的开创者,他的著作《怀疑派化学家》标志着近代化学的开端。他就是被奉为“化学之父”的英国科学家波义耳。
  按如今的标准,波义耳称得上是一位地道的富二代。他的父亲是爱尔兰最有权力、占有广大封地的李察大公爵。优裕的家境为他提供了良好的物质条件,波义耳却不留恋大都市纸醉金迷的生活,为了安静地钻研科学,他隐居到了乡下的庄园。在那里,他邂逅了此生的挚爱—一位乡间医生的女儿爱丽丝。
  一次,两人在散步时,看到有农夫将泥土放进嘴里品尝。波义耳不明就里,爱丽丝解释说:“土壤的酸碱性和农作物的生长关系密切,这些农夫是在用品嘗的方法辨别土壤的酸碱性,但很多人因此感染上了疾病。亲爱的,请用你的才华来拯救他们吧。”
  爱丽丝的善良与博爱深深打动了波义耳,从此他刻苦钻研,希望发明出一种物品,来检测土壤的酸碱性,却始终没有成功。不久,爱丽丝因患肺结核撒手人寰。爱侣的心愿化作了遗愿,这使波义耳痛彻心扉、无法释怀。
  爱丽丝去世后,波义耳一直把她最喜爱的紫罗兰花带在身边。一天,波义耳的园丁按例把一篮子紫罗兰送到了他的书房,他随手摘了一束向实验室走去。他一边走一边沉思,现在实验室里可能正在蒸馏矾类(重金属的硫酸盐)制取矾油(浓硫酸),不知道进行得怎样了。
  波义耳思索着走进了实验室,他像往常一样照例检查实验人员的工作,并顺手把紫罗兰放在桌上,然后去倾注硫酸,硫酸蒸汽一下子从瓶口冒出,很快蔓延到桌子周围。蒸馏完毕后,他拿起紫罗兰准备回书房,却发现紫罗兰也在微微冒烟,因为酸沫溅到上面了。他赶紧把紫罗兰放在水盆里浸洗,以免遭到腐蚀。这时神奇的事情发生了:水盆中的紫罗兰竟然变成了红色!
  波义耳顿受启发,立刻把整篮紫罗兰拿到实验室,要求实验员准备几个杯子,在每个杯中装一种酸并注入水,然后把紫罗兰分成若干小束,分别放入各种酸溶液中。他静静地观察着,发现紫罗兰原本的紫蓝色逐渐变成浅红色,过了一会儿全部变成了红色。
  波义耳根据许多种已知酸使紫罗兰变成红色的事实,总结出这样的规律:不仅盐酸、硫酸能使紫罗兰变成红色,其他酸同样可以,只需把紫罗兰的花瓣放进一种溶液中,就能轻而易举地确定它是不是酸性。然后,他又用水或酒精分别制取紫罗兰的水浸液或酒精浸液,作为检查酸的溶液,比直接用紫罗兰花朵方便得多。
  波义耳由此联想到,紫罗兰对碱溶液是不是也有某种特殊的反应呢?是不是还有其他答案,比紫罗兰的测试效果更好呢?为了寻求答案,波义耳进一步研究了有关鉴别酸、碱溶液的方法。他发现除了紫罗兰,其他不少药草、地衣等都具有区别酸碱溶液的作用,其中以石蕊的效果最佳,遇酸变红,遇碱变蓝。
  波义耳于是带领实验室的人把石蕊制成浸液,又用浸液把纸浸透、烤干,制成石蕊试纸:把这种纸片放进被检验的溶液中,只要纸片改变了颜色,就能证明这种溶液是酸性还是碱性,而且可以根据变色的程度判断出溶液的酸碱度。波义耳还指出,酸除了具有酸味、能使指示剂变色外,还是一种强有力的溶剂;碱除了能使指示剂变色外,具有滑腻感和除垢的性质,能溶解油类和硫黄,还具有与酸对抗和破坏酸的能力。
  此后,波义耳终身未娶,将对爱侣的无尽怀念化作对科学的不懈追求。每当爱丽丝生日,他总要在她墓前献上一束鲜艳的紫罗兰……
  编 辑/夏 涵
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