武茨的球管

一天下午晚些时候，一个学生叫我过去检查他的蒸馏装置，当时我正在我们的教学实验室观察学生们制作酯。我建议他给冷凝器加一些支架。令我暗暗高兴的是，他说“我要再买一个蒸馏架”，这句老派的话很快让我怀疑我们是如何开始蒸馏的。

蒸馏是将我们与炼金术祖先联系在一起的技术之一，炼金术祖先使用蒸馏器，由两部分组成的装置，由葫芦形的葫芦状葫芦保存混合物，以及帽或头部，其倾斜的喙将蒸馏物输送到接收器。到了18世纪中期，蒸馏瓶基本上已经被一个带长弯管的连体烧瓶所取代，即蒸馏瓶(来自法语单词“bent”)。对于低沸点的液体，蒸馏器的长嘴可以被一根木管或金属管包围，水可以通过管子流入浓缩液体。

但是混合液体会带来真正的问题。在实验室里，用干馏器蒸馏的分离需要一系列乏味的重复、低效的蒸馏。商业蒸馏是一个不同的命题。在追求更浓的酒精的驱使下，蒸馏者引入了各种各样的安排来去除蒸馏蒸汽中的“痰”(挥发性较低的含水物质)。化痰器是一项重大进步。然而，实验室的化学家们在开始记录沸点的时候，创新的速度相当缓慢。苏格兰的詹姆斯·杨等化学家李比希的德国的弗里德里希(Friedrich Wöhler)和法国的约瑟夫-路易斯·盖伊-吕萨克(Joseph-Louis盖伊-吕萨克)不仅进行蒸馏，还进行测量，稳步地将化学从感性的主题转移到更具工具性的主题。但是测量的温度与所涉及分子的解析公式几乎没有关系。

19世纪40年代，阿尔萨斯化学家阿道夫·乌尔茨(Adolphe Wurtz)是李比希实验室的一名化学家，他帮助将结构化学系统化。他是一个充满热情、凡事都能做的人，喜欢在实验室里工作，他的讲座总是在演示的同时变成疯狂的手势和喊叫，他激发了许多学生的强烈忠诚。他和李比希一起研究了各种磷氧酸的酸性行为，表明它们的酸性与氧的数量有关，而不是氢的数量，这推翻了他导师的理论。然后他转向有机化学。

1852年，武茨发表了一篇简短的论文，其中他通过蒸馏土豆分离出纯丁醇。他评论说，这个过程总是导致馏分物由两部分组成，一部分是水，另一部分是酒精的混合物，分离起来简直是噩梦。他描述的解决方案既简洁又具有革命性:“为了缩短这些每个人都知道非常耗时的操作，我使用了一个小球管(管à boules)，我把它连接到圆形蒸馏瓶上，它允许挥发性较低的蒸汽凝结并回落到烧瓶中。”

这个装置相当于工业用的化痰器。Wurtz的安排还允许他在球管的顶部放置一个温度计与液体接触;这使他能够更精确地控制每个馏分进入冷凝器时的温度。用他的高纯度丁醇，武茨制造了一系列的衍生物，包括氯，胺，磺酸盐，以及铂配合物。丁基或其他有机基团在多次反应中保持不变的事实进一步证实了查尔斯·格哈德的观点，即像醇这样的化合物形成了同源系列。这让武茨设想，如果他把卤代烷烃，用钠把烷基连在一起制成盐，并产生新的“双”烷烃，这就是他现在的同名反应。

武茨的球管逐渐演变成一系列更加精巧和奇异的分馏器，这些分馏器就像蒸馏器一样，几乎已经绝迹，通常被亨利·维格鲁的尖管．球管本身成为了玻璃吹制学徒展示他们的手和呼吸的稳定性的一种仪式。Felix Allihn会把它装在第二个玻璃管里这样就能形成一个特别有效的回流冷凝器。横向翻转后，管子将被重新发明为短路径蒸馏装置，被称为Kugelrohr，今天被有机化学家广泛使用。

随着时间的推移，仪器来来去去。然而，就像进化和消失的物种一样，他们逝去的一些印记经常会保留下来。

鸣谢

我很感谢鲁珀特·科尔带领我对科学博物馆商店中被遗忘的分馏器进行了一次神奇的探索。