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苯胺紫:紫色改变世界

科普小知识2021-12-30 18:33:26
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回顾历史,紫色一直被视为高贵的颜色,通常是贵族和皇室的象征。答案很简单:薄是最昂贵的东西。过去,紫色染料太稀有和昂贵。

在1856年之前,来自地中海港口平特尔(现在黎巴嫩的苏尔港)的海螺是紫色染料的主要来源。人们提取这种海螺鳃腺分泌的淡黄色粘液。暴露后,粘液会从浅黄色变成红绿色,然后变成深红色,最后慢慢变成亮紫色。这就是泰田紫的起源。

这种“骨螺紫”很漂亮,但最大的问题是提炼过程太费力。人们想提取一小克紫色染料,需要收集成千上万的海螺作为原料,无论是收集工作还是后来的加工程序,都非常耗时费力,因此,骨螺紫色的价格当时确实比黄金贵。

但是这种情况直到1856年才永远改变:人们掌握了人工合成紫色染料的方法。然而,有趣的是,这实际上是由于一个无意的错误。

想成为化学家的商人儿子

1838年3月12日,威廉·亨利·珀金出生在伦敦。他的父亲是一名建筑商人,希望他的儿子能走自己的路。

然而,当帕金14岁时,有一天他去听法拉第的学术讲座,被法拉第有趣的实验所吸引。从那时起,他决心选择化学研究作为他的终身职业。

从前,法拉第正在听一场学术讲座,这激发了他对科学研究的热情,14岁的帕金因为法拉第的讲座而决心献身于科学。历史以如此有趣的方式重演。

然而,当时英国教育界并不重视化学。在学校,化学课总是安排在午休时间,因为大多数学生对化学课不感兴趣。只有伦敦的皇家化学学院(现在的伦敦帝国学院)有更多正式的化学课程。才华横溢的帕金很快在皇家化学学院崭露头角。1856年,18岁的他被德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼教授选为他强有力的助手。

霍夫曼最感兴趣的是用合成材料模仿自然物质。为了能够在假期做实验,帕金在自己家里建立了一个实验室。他把一个又长又窄的房间分成卧室和实验室。实验室非常简单,只有一张桌子和一些试管烧杯的架子,没有自来水和气体。

无数次失败

19世纪中叶,疟疾在欧洲盛行,每天都有数百人死亡。许多科学家日夜寻找治疗疟疾的方法来对付这种可怕的疾病。

当时,欧洲治疗疟疾的药物只是从金鸡纳树中提取的奎宁。然而,金鸡纳树主要生长在南美洲,可供提取的奎宁非常有限,远远不能满足需求。此外,英国还有殖民地,那里卫生条件差,疟疾猖獗,因此急需大量奎宁。

奎宁可以通过化学合成来制备吗?有一天,霍夫曼漫不经心地大声说道:“难道奎宁不能由煤焦油中的化学物质制成吗?”这句话引起了帕金的极大兴趣,他决心研究这个课题。

然而,帕金不知道这个目标在当时的技术条件下是无法实现的。这个实验经历了无数次失败,但是帕金没有灰心,仍然坚持每天做这个实验。在你的脑海里种花真的很难,但是你不想种柳树和树。由于这项无望的研究,帕金取得了意想不到的成果。结果,他不仅使自己出名,而且用神奇的“神灯”照亮了神秘的化学世界。

这就是他在1856年发现的紫色物质“苯胺紫”,一种合成染料。

玩家中的玩家

1856年3月,当帕金在家实验室摆弄化学制品时,他不知道会发生什么。

像往常一样,他试图制造一种抗疟药奎宁,实验中需要煤焦油。实验结束时,尽管结果仍然失败,帕金发现在烧瓶底部形成了一种奇怪的黑色沉淀物,所以他倒了酒,摇晃烧瓶试图将它们除去。

突然,他发现酒精溶解和稀释后,烧瓶底部出现了美丽的蓝色和紫色。

面对紫色的材料,帕金想知道:这东西有什么用?

他从瓶子里拿出一点,放在手上,看看是什么。在一个没有防备的瞬间,紫色物体碰到了他的白色衣服,变成了紫色。当衣服脏了,帕金没有皱眉:相反,他敏锐地意识到这种紫色物质可以用作染料。

带着这个想法,他立即又做了一次实验。这一次,他得到了更多的紫色材料,将其混合成溶液,然后将一块白布浸入溶液中。

几个小时后,这块白布真的被染成了紫色。这种颜色太亮了,以至于不能被洗掉或晒白。由合成染料制成!

虽然在长期的实验中没有生产出奎宁,但这种染料出人意料地合成了,使帕金成为世界上第一个发明合成染料的人,并完全克服了天然染料褪色、褪色和成本高的缺点。

必要时,所有的力量都被用于最后的冒险。

帕金把苯胺紫送到一家专门生产染料的瑞典公司,问它是否有用。结果令人满意,该公司回答说,“如果这种染料可以廉价生产,前景很好。”

结果,帕金决定辞去大学工作,成为一名实业家。1856年8月26日,他获得了生产这种染料的专利权。帕金需要勇气和坚定的信心来做出这个决定,因为这个选择遭到了他的导师霍夫曼教授的反对,但他仍然坚定地走自己选择的路。

帕金的父亲是建筑承包商,但他非常了解染料市场。他为儿子的发明感到非常自豪,并意识到它能带来好运。结果,父亲和哥哥用他们一生的积蓄来支持帕金的事业。1857年,他们的家族共同创建了世界上第一家合成染料公司帕金父子公司。帕金克服了各种困难,设计并制造了自己需要的各种设备,最终开始生产苯胺紫。

到1860年,他的工厂已经初具规模,生产出第一批苯胺紫,并以巨大的商业成功推向市场。由于维多利亚女王和其他皇室成员的大力支持,他本人赢得了很高的声誉。他们都穿上了苯胺紫做的紫色衣服,这是最好的人类广告。

根据帕金的方法,苯胺紫可以通过化学方法从工业废弃煤焦油中大量提取。它又便宜又好,穷人也买得起。结果,紫色很快成为一种流行的颜色,并流行了十年,被称为"紫色十年",帕金成为一个著名的百万富翁。

紫色改变世界

帕金娜有些鲁莽的选择得到了回报:合成紫色染料开辟了一个新的行业,彻底改变了纺织业,并促进了其他领域的发展,如摄影和医学(包括化疗)。帕金23岁时就成为了世界染料权威。他被邀请在伦敦化学会议上发表演讲。当时,前偶像法拉第也坐在观众中。

从那以后,帕金不断开发各种颜色的合成染料,并在35岁左右重新开始研究。作为一名研究人员,帕金的生活也富有成效。1876年,他合成了一种芳香物质香豆素,从而指出了人工合成黄素色素的方法。

随之而来的是各种荣誉。1906年,是帕金发明苯胺紫的五十周年纪念日。那一年,他被英国国王授予了一个称号。与此同时,合成染料贸易继续流行,并逐渐取代天然染料。为了表彰他,在欧洲和美国举行了特别集会,并在纽约设立了一个“帕尔默金质奖”,专门授予在应用化学领域做出巨大贡献的人。

与会者都戴着帕金工厂生产的苯胺紫领带,获得帕金金奖的人也庄严地戴着这条领带。所有这一切都把帕金带到了荣誉的顶峰。次年,1907年7月14日,帕金去世,享年69岁。

在派金之前,人们的生活大多没有色彩。到他去世的时候,世界已经变得丰富多彩了。这与帕金发明的第一种合成染料密切相关。此外,合成染料的成功刺激了人们在其他领域做出新的努力。现在,合成物质已被用于各种领域,如纤维、橡胶、药物、食品防腐剂、调味剂等。

今天,科学家们正大胆而自信地重建自然,人们将会记住合成染料的先驱帕金的伟大成就。