原创 万物 把科学带回家
撰文 七君
许多课本在介绍某种物质时常会提到它的毒性和味道。你有没有想过，这些毒物的味道是哪位壮士尝出来的呢？
今天就要介绍这样一位试毒高手，他不但尝遍了自己发现的新物质，还发现了8种元素、做出了数不清的重要发明。我们在中学化学课本里学到的许多常见元素，比如氮、氧、氯都是他首先发现的。
要知道，最早发现某个元素的人常常可以获得诺贝尔奖，比如发现放射性元素的玛丽·居里。然而，这个人不但没有获得诺贝尔奖，普通人甚至都没听过他。
这个人就是出生贫寒、14岁就出来打工的卡尔・威廉・舍勒（Carl Wilhelm Scheele）。
卡尔・威廉・舍勒（Carl Wilhelm Scheele）。图片来源：wikipedia
出生在化学的婴儿期（18世纪）的瑞典人舍勒的家境不好，14岁就出来打工，到药房做学徒。他的一生都过得相当贫寒辛劳，他的研究大都是在药房打烊后做的。可是就是在这样非专业的研究条件下，舍勒的发明和发现列出来几乎可以构成大半本中学化学教材了。
舍勒发现了至少8种元素（氧、氮、氯、氟、锰、钡、钼、钨）。要知道，元素周期表里只有14个元素是以人名命名的，而舍勒一个人就发现了6种。
能和舍勒发现的元素数量相提并论的，可能就只有被誉为“无机化学之父”的英国人汉弗里·戴维爵士了。汉弗里·戴维发现了7个元素，其中一个就是舍勒更早发现，但是却被归功给戴维的氯。
舍勒还首先发现或制造了甘油、氢氰酸、硫化氢，还有十来种常见有机酸，比如葡萄中的酒石酸、苹果中的苹果酸、肾结石中的尿酸、酸奶中的乳酸、草酸、柠檬酸。
他还首次发现燃烧的本质，也就是氧气的参与。
但是说起以上的化合物和元素，你会把它们和舍勒这个名字联系起来么？大多数人不会。除了一些研究科学史的人，许多人甚至都没听过他。
这也是舍勒的悲催之处。实际上，他的大部分发明和发现并没有以他的名字命名，甚至还被归功于其他人。科幻大佬艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）就曾这样感叹：“悲催的舍勒”（ hard-luck Scheele）。
比如，舍勒首先发现了氧气的存在。在舍勒的时代，大家还没搞懂燃烧是怎么回事。盛行的“燃素”理论认为，火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体，也就是“燃素”。
1771年，舍勒把氧化汞和多种硝酸盐反应，得到了“火气”（fire-air），也就是能让物质着火的气体。
不过，舍勒对自己的发现不太自信，这主要是因为作为打工人，他的实验装备比较垃圾。舍勒曾经写信给众所周知家里有矿、被后世尊称为“近代化学之父”的拉瓦锡，说自己的装备不好，希望拉瓦锡用自己的氪金仪器试一试，确认一下自己的实验结果。
拉瓦锡夫妇。图片来源：wikipedia
大家可以看一下1774年9月30日，舍勒写给拉瓦锡的信有多么卑微：
“先生，虽然我无幸结识您，但是我冒昧感激您。我鼓起勇气，诚恳地对您感恩…因为我没有大的取火镜（注：类似于凸透镜的仪器），因此请您试验一下下面这个试验。…如果您能让我知道实验结果，我将对您感激不尽。”接着舍勒具体描述了用银、亚硝酸、碳酸钾等反应物制备和验证氧气的过程。在信的最后舍勒这样署名：“您的不值一提的仆人C. W. 舍勒”。
令舍勒万万没想到的是，拉瓦锡不但没有回信，还在1777年称，自己独立发现了氧。更悲剧的是，因为没有早早发表自己的发现，英国化学家约瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）在独立发现了氧气后，率先在1774年发表了这一结果，因此普利斯特里就成了氧的发现人。
舍勒被自己的“草民”设备坑了不止一次。
舍勒很早就知道辉钼矿（二硫化钼）这种矿石里含有一种新元素，而不是大多数人认为的石墨（碳）。他还给这种新元素取了名字——molybdenum，也就是现在钼元素的学名。
钼单质。图片来源：wikipedia
不过，因为设备不行，达不到制取钼单质的高温，舍勒并没有得到钼的单质。后来，舍勒的同胞、瑞典人彼得.雅各布.海基尔姆（Peter Jacob Hjelm）因为有高温设备，成功制备了钼的单质，钼的发现人的功绩也归了他。
锰元素发现的历史也差不多。
舍勒知道二氧化锰（MnO2）这种古老的黑色染料里包含一种未知元素，但却没有得到它的单质，因为他还原得还不够。多年后，他的同胞约翰·戈特利布·甘恩（Johan Gottlieb Gahn）在1774年得到了锰的单质，并且成了它的发现者。
在很长一段时间里，人们认为二氧化锰（MnO2）就是一种奇特的石墨（碳）。图片来源：wikipedia
白织灯的灯丝所用的钨实际上也是舍勒的发现。
1781年，舍勒从白钨矿（CaWO4）中得到了一种新的酸——钨酸（H2WO4），并把白钨矿命名为 tungsten，也就是钨元素现在的英文名。他还提出这种酸在还原后可以得到一种新元素的单质。
可是在1783年，一对西班牙兄弟胡安·何塞·德卢亚尔（Juan José Delhuyar）和福斯托·费尔明·德卢亚尔（Fausto Fermín de Elhuyar）通过这个思想成功从钨酸中制取了钨单质。没有意外，舍勒的功劳又一次被别人抢占。
钨灯丝。图片来源：wikipedia
舍勒也发现了钡，不过他没有得到钡的单质，而仅仅得到了它的氧化物 BaO。三十多年后，汉弗里·戴维爵士得到了钡的单质。
含钡元素的绿色焰火。图片来源：wikipedia
这种悲剧在舍勒身上反复上演。1774年，舍勒用二氧化锰和盐酸反应，得到了氯气（MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2）。
液态的氯单质是亮黄色的。图片来源：wikipedia
不过由于受到燃素理论的洗脑，舍勒认为燃烧产物中的氯气是一种含氧物质，是一种“缺乏燃素的盐酸”（dephlogisticated muriatic acid air）。他还发现，这种物质可以用来消毒漂白。实际上，舍勒发现的“缺乏燃素的盐酸”就是氯气。
直到40年后，汉弗里·戴维才纠正了这个错误，指出它就是氯气，是氯的单质，并不含氧。不过这么一来，氯气的发现者就不是舍勒，而成了汉弗里·戴维。
氮气也是如此。现在大众一般认为舍勒是在1772年由英国科学家丹尼尔·卢瑟福（Daniel Rutherford）发现的。实际上舍勒在差不多的时间点发现了氮气。他使硫肝石（一种含硫化钾等含硫的矿物）燃烧，燃烧过程消耗了空气中的氧气，得到了氮气。
舍勒不仅发现了众多元素，还是一位多产的发明家。
18世纪50年代之前，磷要用尿液制作，原料来源比较重口。但是在1769年，舍勒发现了从骨骼中提取磷的方法，这让规模化制造磷单质成为可能。因为舍勒的发明，现在瑞典还是世界上最大的火柴生产国之一。
图片来源：wikipedia
1777年，舍勒还发现，银盐在光的照射下会分解，也就是说他发现了摄影术的原理。
曾经杀死拿破仑的风靡一时的含砷有毒绿色染料舍勒绿（Scheele’s Green）也是他的发明。
1812年 Georg Friedrich Kersting 绘制的使用了舍勒绿的油画。图片来源：wikipedia
舍勒也是毒药的人肉测量仪。
对舍勒有深入研究的阿西莫夫指出，因为时代的限制，舍勒常常会品尝自己制备的物质，其中就包括重金属砷、汞、铅，还有俗称“化骨水”的氢氟酸。
他还曾亲口品尝了氢氰酸（就是苦杏仁里的那种），并写了一条“美食”评论：“这种物质气味奇特，但并不讨厌，味道微甜，使嘴发热，刺激舌头。”要知道，氢氰酸后来被写入了联合国的《禁止化学武器公约》（CWC）。
苦杏仁含有苦杏仁苷，溶于水会释放出氰化氢。图片来源：wikipedia
舍勒的死也充满了悲剧性。
1786年，43岁的舍勒才头婚。头婚2天后他就头昏，倒在了堆满有毒物质的实验台上。关于舍勒的死因有多种说法。不过许多科学史研究者认为，他的早死和他长期在恶劣的环境中做实验，以及亲口“品尝”实验品有关。
舍勒的许多研究笔记并没有在生前发表。一百年后的1892年，瑞典著名地质学家尼尔斯·诺登舍尔德（Nils Adolf Erik Nordenskiöld）整理了舍勒的实验笔记和通讯信件，写了一本关于他的书。
得到科学界“大V”的“转发”固然能让舍勒的人生变得值得，然而现在在公共领域，舍勒只出现在少数场合。能记得他的主要是他的同胞。在瑞典的某个邮票上，印着他发现的某个不太重要的矿物和他的头像。
印着舍勒头像的瑞典邮票。图片来源：doi.org/10.1007/978-3-030-49194-9_3
哈佛大学的化学教授 John Gorham 曾评价，虽然出生微寒，但舍勒一生的科学成就超过此前任何化学家，或许也会超过后世。这样不凡的一生，不应该只是科学的注脚。
尝遍元素周期表，成为孤毒的美食家。
封面来源：pixabay
参考资料：
https://docs.qq.com/doc/DVE5OUkJpRUFkd2lz
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原标题：《毒物的味道是谁尝出来的？这个无名试毒人的发现包揽了大半本中学教材》