维勒:人工合成尿素的先驱

时间:2022-10-09 10:05:37

维勒:人工合成尿素的先驱

尿素又叫碳酰胺,是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,被应用在农业、商业、医学、纺织工业等领域。如果问尿素从哪里来?现在的人一定会回答:“人工合成!”但19世纪的科学家一定会说:“只有动物的尿中才会有尿素。”那么,是谁改变了这种现状?世界上第一粒人工合成的尿素是怎么来的呢?

好奇的实验狂

这事还得从一个好奇的实验狂说起。

弗里德里希·维勒的父亲是法兰克福有名的医生,他对维勒的期望很高,希望维勒学习医学,将来成为像他那样的名医。但维勒却对枯燥无味的医学理论不感兴趣,只对一些化学现象很好奇。

自从维勒在父亲的房间里找到一本旧得掉了皮儿的《实验化学》书后,他就再也放不下这本书,常常趁父亲不在家的时候把房间变成实验室,疯狂地做起实验来。

一天,维勒在书中看到硫黄燃烧时会发出蓝紫色的火焰,觉得很好奇。他心想:硫黄是浅黄色的,怎么会发出蓝紫色的火焰呢?这种蓝紫色的火焰是什么样子呢?到底是蓝色的火焰多一点,还是紫色的火焰多一点呢?

想着想着,维勒就闲不住了,他拿出自己的零花钱,悄悄到街上去买了几小块硫黄。回家后,他把房门关得死死的,然后点燃一块硫黄。

“哇,多么神奇呀!”很快,维勒就看到了那梦寐以求的蓝紫色火焰,“可是,这是为什么呢?”维勒又点燃了一块硫黄……

由于硫黄在燃烧的过程中会产生一种令人窒息的刺激性气味,所以维勒的“秘密”很快被父亲发觉。父亲严厉地批评了维勒,并“没收”了他的化学书:“你应把精力放在学习上,以后不许干那些没用的事了。”

维勒气鼓鼓地坐在椅子上。突然,他灵机一动,想到了河对岸的布赫医生。布赫医生曾经说过他家有丰富的藏书。维勒快步如飞地向布赫医生家跑去,在那里,他找到了很多化学实验方面的书籍。

从此之后,维勒的实验从“地面”转向了“地下”。

从偶然到追根究底

迫于父亲的压力,维勒考入马尔堡医科大学学医,但他却没有放弃对化学实验的那份好奇,仍然在宿舍里进行化学实验。

在一次试验中,维勒把氰酸和氨放在一起,偶然得出了一个由碳原子、一个氧原子、两个氮原子和四个氢原子组成的白色物质。

“这是什么呢?”维勒捧着白色小颗粒左看右看。渐渐地,维勒记忆的闸门被打开,他回想起这种白色物质和他早年学医时从人们的小便中分离出的尿素非常相似。

“那么,这种白色物质是尿素吗?”维勒异常惊奇地看着手里的白色物质。

当时,所有的科学家都认为只有动物的尿中才会有尿素。如果这是尿素,就说明尿素可以人工合成,那么之前的“科学理论”就是错误的。这有可能吗?维勒陷入困惑中。

为了找到合理的解释,维勒重复了他的实验,再一次得到薄薄的白色结晶。然后,他把硝酸分别加进实验所得的白色结晶和自然所得的尿素之中,他惊喜地发现硝酸在两种物质中的化学反应结果完全一样。

“这就是尿素,尿素可以人工合成!”维勒确信他做出了前人未能做的事,并把这一成果写成在当年的《物理学和化学年鉴》上。

“既然你能造出尿素,那么,能不能再在实验室造出一个孩子来?”当时,人们只能合成无机物质,不能合成有机物质,维勒的成果招来一片讽刺和嘲笑之声。

即便如此,维勒仍坚信他的实验成果,并花了四年时间,用大量的事实证明了他的成果。最终,维勒获得了成功。

人工合成尿素打破了有机物只能由有生命力的动植物合成的观点,开创了合成有机物的新时代。现在,科学家们已创造出数以万计的碳氢化合物,有机合成化学工业的产品几乎影响到人类生活的每一个角落。

(责任编校:贺年青)

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