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他收集5500升尿液,想要提取黃金,結果如何?

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於上壹代超新星爆發,鐵原子俘獲了大量的中子而合成出來的。宇宙中還有另壹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,讓汞原子核失去壹個質子,再通過放射性衰變就能產生黃金。

核反應產生的金通常具有放射性,而且這需要建造壹個核反應堆作為中子源。核反應的效率很低,只能讓壹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)也沈迷於煉金,但壹如既往,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,前後的元素種類不變,賢者之石不可能被制造出來。

布蘭德並沒有就此放棄,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。壹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?

於是,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,提取出壹種紅油。經過冷卻之後,得到了鹽和黑色物質。分離出黑色物質,使其與紅油混合,再用大火進行幹餾。最終,布蘭德並沒有提取出閃閃發光的金子,而是壹種在黑暗中泛著輝光的白色固體,這就是後來廣為人知的白磷。

由於尿液中並沒有黃金,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,通過壹系列的化學反應,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,產率並不高,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。但另壹方面,磷還被用來制造殺傷範圍巨大的白磷彈。

自布蘭德發現磷之後,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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