矿工的“护神”――矿灯

时间:2022-09-10 10:46:43

18世纪初,英国的煤炭工业蓬勃发展,全国各地都在开发煤矿,但同时,煤矿经常发生爆炸事件,矿工生命没有保障。1812年的秋天,位于英国盖次黑德郡的费岭煤矿发生了煤炸,死了92个矿工。可许多矿工迫于生计,仍冒着生命危险,从事这项工作。对矿工来说,每一次下井都可能是下地狱。

矿井为什么会爆炸呢?原来,在煤矿的矿井中,弥漫着一种叫做“甲烷”(又叫“瓦斯”)的气体,一遇到火就发生爆炸。可在伸手不见五指的矿井里工作,不点灯照明,怎么挖煤呢?

1815年,英国科学家戴维发明了一种安全灯。这种灯在矿井里点燃不会引起瓦斯爆炸。它的诞生,避免了瓦斯爆炸,给矿工提供了最基本的保障。

戴维,1778年10月27日出生于英国西南部的一座小城。16岁那年,父亲去世,家里的生活没着落。在他母亲的敦促下,戴维开始学医和卖药品。从配制各种药品的过程中,戴维越来越觉得这里面有许多学问,如饥似渴地学习文化知识,决心要把失去的时间夺回来。

经过几年的自学,戴维步入了科学殿堂,取得了一系列重大的科研成果:1799年,他发现了笑气――氧化亚氮的麻醉作用;1807年,他用电解法从碱中获得钾、钠等碱元素;1808年,他又先后获得钡、镁、铅、铝等碱土金属,并用强还原性的钾配备了硼。1815年的一天,戴维听说了矿井经常发生瓦斯爆炸的事,他想应该发明一种不会引发瓦斯爆炸的灯。

戴维先到矿井进行实地考察。他察看了矿井的形状、大小、通气情况等,向矿工们了解瓦斯爆炸的原因。十几天的调查,使戴维确认了爆炸的原因。同时,矿工们介绍的瓦斯爆炸时的悲惨情景,以及他们的强烈愿望,坚定了戴维发明一种安全灯的决心。

怎样才能使灯不会点燃瓦斯呢? 戴维首先想:把灯与周围完全隔离开。这样自然不会发生爆炸事故了,可灯也就点不着了,因为火焰燃烧需要氧气。那么,必须设计一种空气能进去的灯罩。

戴维又想到:铜、铁等金属的导热性很好,它们能够将热很快地从一处传到另一处。如果在灯火的外面罩一个金属网,火焰燃烧的热量不断地被传导、散发掉,罩子与外界接触面的温度就不会很高,低于瓦斯的着火点,瓦斯也就烧不着了。想到这里,戴维连忙找来一张铁丝网,并用它制成一个圆筒形的灯罩。将灯罩罩在灯的外面,将少量瓦斯喷到灯罩面上,结果瓦斯没有燃烧起来。接着,戴维又逐渐加大喷出的瓦斯的量,以至灯罩边缘的瓦斯浓度超过矿井中瓦斯的最大浓度,瓦斯依然没有被点着。

一种新型的矿井用灯诞生了!在它走出实验室前,戴维决定亲自带着这种灯下矿井试验。他的想法遭到好友华德生的反对。华德生说:“您是大科学家,是‘国宝’,不能这么干,太危险了。再说,我是医生,处理应急能力比您强,还是让我来吧!”就这样,华德生举着安全灯,健步走进矿井。矿井上围观的人们怀着忐忑不安的心情,等待着华德生。

20来分钟后,华德生微笑着从矿井走出来。围观的矿工们热烈欢呼:“戴维发明的灯真不简单!”

安全灯的发明不仅拯救了无数矿工的生命,而且促进了英国煤矿工业的大发展。因此,有人把安全灯的发明和滑铁卢战役的取胜并列称为“1815年英国的两大胜利”。

为了纪念戴维的这一发明,矿工也把安全灯称为“戴维灯”。

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