撰文/曲建翘
本文节选自《知识就是力量》杂志
不知你是否听过关于费米的段子：理论学家费纸，实验学家费电，理论实验物理学家费米。或许，我们可以在这个段子后面加上一段：实验化学家折寿！
不信？请往下看
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数学史上曾经有过无数未解难题，这些难题让众多数学家的脑细胞备受折磨，但只要有纸和笔，他们就可以安心地待在办公室里，免受伤害；物理学家们也遇到过难题，他们除了和数学家一样在办公室里提出理论，还需要用实验来验证他们的想法。但是，大多数时候，除了多费一些电以外，他们也是安全的；而对化学家来说，他们是需要勇气的。为了解答化学之谜，为了证明自己的设想，他们有些时候需要将安全置之度外，甚至为此而献出宝贵的生命！
这其中最有代表性的就是氟元素从被发现到制出氟气单质的过程。可以这样说，氟的发现史不仅是一部烧钱史，让无数的黄金、白金打了水漂，更是一部化学家的悲壮史，它夺走了太多化学家的生命。
史上最悲壮的元素发现之路
早在年，人们就发现了氢氟酸，认为它里面有一种新元素，因此很多化学家都在实验室里进行实验，试图从氢氟酸中制出单质氟来。年，瑞典化学家舍勒将萤石和硫酸放在一起加热，结果发现玻璃瓶内壁都被腐蚀了。
年，英国化学家戴维用电解氟化物的方法制取单质氟，一开始他用金和铂做容器，但都被腐蚀了。后来，他改用萤石做容器，虽然解决了腐蚀问题，但也未得到氟，而他则因患病停止了实验。
▲英国化学家戴维莫瓦桑的设备画像（图片来源/Wiki）
跟戴维同时期，法国科学家盖-吕萨克和泰纳也用同样的方法尝试获得氟，都没有成功，这两人还因为吸入过量的氯氟酸而中毒，因此被迫停止了实验。
▲法国科学家盖-吕萨克莫瓦桑的设备画像（图片来源/Wiki）
年，苏格兰化学家乔治·诺克斯和托马斯·诺克斯两兄弟先用干燥的氯气处理干燥的氟化汞，然后把一片金箔放在容器顶部。事实上他们确实得到了氟，依据就是顶部的金箔已经变成了氟化金，只是令人意想不到的是连黄金都被制得的氟腐蚀了。更加让人唏嘘的是，他们哥俩都严重中毒了。
继诺克斯兄弟之后，比利时化学家鲁耶特对氟做了长期的研究，最后因中毒太深而献出了生命。法国化学家尼克雷也遭受了同样的命运......
或许你已经知道，氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，具有很强的腐蚀性，玻璃、铜、铁等常见的东西都会被它“吃”掉，即使用很不活泼的银做容器，也不能安全地盛放它。另外，氢氟酸还能挥发出大量的氟化氢气体，而氟化氢有剧毒，吸入少量，就非常痛苦。
尽管当时的化学家们在实验时采取了许多措施来防止氟化氢的毒害，但由于氢氟酸的腐蚀性过强，许多化学家还是因为在实验中吸入过量的氟化氢气体而死去了，还有许多化学家由于中毒损害了身体健康，被迫放弃了实验。但这并未阻挡勇者的脚步，还有很多化学家明知山有虎，偏向虎山行”法国化学家弗雷米的学生莫瓦桑就是其中之一。
莫瓦桑莫瓦桑的设备画像（图片来源/Wiki）
▲莫瓦桑的设备画像（图片来源/Wiki）
经过不断地探索与改进，年，莫瓦桑最终做了一个白金的U形管，并将它打磨光滑——氟与光滑的白金表面反应较慢，同时用萤石磨制成塞子，然后将氟化砷、氟化磷、氟化钾的混合物装进U形管，又用冷却剂将管外的温度降到-23℃，他插入电极，通上电流，很快在阳极的上方，一丝又丝淡黄色的气体冒了出来。单质氟第次被制得了！