尿液|他收集5500升尿液,想要提取黃金,結果發現改變世界的新元素
他收集5500升尿液 , 想要提取黃金 , 結果發現改變世界的新元素
?在地球上 , 自然界中無法自發地創造出黃金 。 地球上的金最初都是來自于上一代超新星爆發 , 鐵原子俘獲了大量的中子而合成出來的 。 宇宙中還有另一種自然產生黃金的方式 , 那就是中子星碰撞 。
化學反應是無法創造出黃金的 , 只有核反應才行 。 金是第79號元素 , 其中包含79個質子 。 通過用中子轟擊其他原子核 , 比如第80號元素汞 , 讓汞原子核失去一個質子 , 再通過放射性衰變就能產生黃金 。

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【尿液|他收集5500升尿液,想要提取黃金,結果發現改變世界的新元素】核反應產生的金通常具有放射性 , 而且這需要建造一個核反應堆作為中子源 。 核反應的效率很低 , 只能讓一小部分的其他原子轉變成金原子 。 因此 , 人為創造出黃金的成本極其高昂 , 只有實驗價值 。
不過 , 在化學和核物理學還沒有創立起來的中世紀 , 人們無法認識到這些 。 當時 , 不少的煉金術士期望從礦物質中提煉出“賢者之石” , 以此把鐵、銅等金屬轉變為金 。
生活在17世紀的亨尼格·布蘭德(Hennig Brand)也沉迷于煉金 , 但一如既往 , 他的各種嘗試都是徒勞的 。 因為化學反應不會創造出新元素 , 前后的元素種類不變 , 賢者之石不可能被制造出來 。

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布蘭德并沒有就此放棄 , 他想到了人類身體產生的尿液 。 身體消化食物的過程與煉金有著異曲同工之處 , 而尿液的黃色與金的顏色也很像 。 一個大膽的設想浮現在布蘭德的腦海中 , 這是不是意味著尿液中有黃金呢?

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于是 , 布蘭德開始嘗試從人的尿液中提取黃金 。 為了確保實驗的成功 , 布蘭德收集了5500升(約5.5噸)的尿液 , 而且都是來自飲用啤酒者的新鮮尿液 。
布蘭德先把尿液煮沸 , 使其濃縮 , 提取出一種紅油 。 經過冷卻之后 , 得到了鹽和黑色物質 。 分離出黑色物質 , 使其與紅油混合 , 再用大火進行干餾 。 最終 , 布蘭德并沒有提取出閃閃發光的金子 , 而是一種在黑暗中泛著輝光的白色固體 , 這就是后來廣為人知的白磷 。

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由于尿液中并沒有黃金 , 所以布蘭德不可能從尿液中提取出他想要的黃金 。 尿液中包含磷酸鹽 , 通過一系列的化學反應 , 可以從中提取出單質磷 。
布蘭德煮沸了5500升的尿液 , 最終只制得了120克的白磷 , 產率并不高 , 因為很多包含磷的殘余物被拋棄掉 。
理論上 , 每升尿液中存在大約0.11克的白磷 。 如果把所有尿液煮沸 , 應該可以提取出600克的白磷 。
盡管如此 , 布蘭德的意外發現還是改變了世界 , 造福了全人類 。 磷被用來制作火柴、肥料 , 極大方便了人類的生產活動 。 磷是人類維持機體運轉的必需元素 , 對新陳代謝起到重要作用 , 而且還是遺傳物質DNA的重要組成元素 。 但另一方面 , 磷還被用來制造殺傷范圍巨大的白磷彈 。

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自布蘭德發現磷之后 , 人們逐漸意識到煉金術是行不通的 , 黃金無法被創造出來 。 隨著更多元素的發現 , 系統性的化學逐步構建起來 , 這有力推動了人類文明的發展 。
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