克里斯•史密斯

大家好,本周我们将讲述第一个被分离出来的碱金属的故事,为什么它是碱金属,为什么它的符号以字母k开头。下面是彼得·沃特斯的报道。

彼得Wothers

钾——唯一以烹饪用具命名的元素。1807年,汉弗莱·戴维(Humphry Davy)以他从中分离出的金属钾或氢氧化钾的化合物命名。

钾信息图表

来源:©2019 Andy Brunning/英国皇家化学万博代理学会

英国皇家万博代理化学与复利学会用这些元素图形来庆祝国际年,这些图形将在全年发布

荷兰化学家赫尔曼·布尔哈夫(Herman Boerhaave)在18世纪30年代的一篇摘录文章中描述了碳酸钾名称的由来:

赫尔曼·布尔哈夫,荷兰植物学家、人文主义者和医生

资料来源:J.查普曼,

赫尔曼·布尔哈夫(1668 - 1738)

每年都有大量的Potas或potashes由商船从科兰德运来现在是拉脱维亚和立陶宛的一部分,俄罗斯和波兰。在那里,人们用青杉木、松树、橡树之类的木材,在适当的沟里堆成一大堆,然后把它们烧成灰烬。然后将这些灰烬溶解在沸水中,当上面的含有盐的液体被净化后,“即从杂质中解脱出来”,通过静立,它就被清澈地倒出来了。然后,立即将其转换为大型锅,在那里煮了三天,这样他们就得到了盐,他们称之为potas(意思是壶灰),因为它是在锅里煮的。”

甚至在16世纪更早的时候,康拉德·格斯纳(Conrad Gesner)告诉我们,“关于被称为卡利的hearbe一定要准备盐。”他描述了这种植物,kali,它的拉丁名字是猪毛菜卡莉但更常被称为盐草:“Kali是两腕尺高,没有刺或刺,有时非常红,味道咸,有一种不知感恩的气味,发现和收集在咸的地方,其中的盐可能会被购买。”

白俄罗斯索利戈尔斯克市附近的钾山

来源:©Shutterstock

白俄罗斯索利戈尔斯克市附近的钾山

他生产这种“碱盐”的方法与布尔哈夫描述的非常相似,这两种方法实际上都产生了我们现在所说的碳酸钾和碳酸钠的不纯混合物。产生更多碳酸钾的木灰法:碳酸钾。含盐的草本植物含有更多的碳酸钠:苏打。然而,正是来自药草kali,我们才有了这个词来描述两者- al-kali或alkali;“al”前缀是阿拉伯语——定冠词“the”。

用石灰水和氢氧化钙处理粗碳酸钾溶液,可以使其更具腐蚀性或“纯度”。碳酸钾和氢氧化钙溶液发生了化学反应:不溶性碳酸钙或白垩析出,留下氢氧化钾溶液。正是从这种纯氢氧根中,戴维第一次分离出了金属钾。为了做到这一点,他使用了相对较新的电力。

路易吉·伽伐尼对死后青蛙腿的实验

大约20年前,意大利医生路易吉·伽伐尼注意到,当他用金属刀触摸一只死青蛙的中枢神经时,青蛙腿上的肌肉会剧烈收缩。经过进一步的实验,他发现不同金属的组合会产生更强的效果。他的同胞亚历山德罗·伏特(Alessandro Volta)认识到这些观察到的电的起源,并继续发展所谓的伏打电堆。这个装置由两种不同金属的交替板组成,比如铜和铜,中间夹着一块浸过盐水的布。

在世纪之交,英国化学家威廉·尼克尔森和安东尼·卡莱尔曾以一种引人注目的方式使用这种伏打电堆,将水分解(或电解)成其组成元素而且氧气.汉弗莱的弟弟约翰·戴维说,这个实验“立刻给我弟弟留下了深刻的印象”。

汉弗莱在1800年8月的笔记本中写道:“我不能在不感谢沃尔特、尼克尔森和卡莱尔的情况下结束这一通知,他们的经验使我掌握了如此美妙而重要的分析工具。”

汉弗莱把注意力集中在苛性钾上。人们一度怀疑这种物质不是单质的,但它的确切性质尚不清楚。拉瓦锡的化学要素汉弗莱年轻时自学化学的书中明确指出,碳酸钾和苏打都是化合物,将来很可能分解成它们真正的组成元素。戴维自己也怀疑钾肥是由曼联

在尝试电解碳酸钾水溶液失败后,他只成功地将水分开,他推断他需要除去水,并尝试电解熔融的苛性碳酸钾。这是他在1807年10月6日做的,用的是他在伦敦皇家研究所建造的大型伏打电堆。他的表弟埃德蒙·戴维,当时是汉弗莱的助手他描述了当汉弗莱第一次看到微小的钾球穿过碳酸钾的外壳,当它们进入大气层时起火,他无法抑制自己的喜悦,他欣喜若狂地在房间里跳舞;他花了一点时间使自己镇定下来,以便继续实验。”

在矿物油中新切的金属钾块,准备与金属钠合金化

来源:©Shutterstock

在矿物油中新切的金属钾块,准备与金属钠合金化

戴维完全有理由为这种神奇的新金属感到高兴:它看起来就像其他明亮、有光泽的金属一样,但它的密度比水小。这意味着金属会漂浮在水面上——至少,如果它一接触水就不爆炸的话。钾是如此活泼,它甚至会反应并在冰上烧出一个洞!这是第一个被分离出来的碱金属,但戴维接着分离出了钠、钙、而且

戴维将这种新金属命名为钾,而发明了国际化学符号系统的瑞典化学家贝采里乌斯认为,更喜欢用“kum”来命名这种金属,这样能更好地反映它的真正起源。因此,由于一种小而咸的草本植物,我们现在用符号K表示元素pot-ash-ium,钾。

克里斯•史密斯

剑桥化学家彼得·沃特斯。下一次美丽但致命是游戏的名字。

Bea津贴

它的名字来自于一个波斯语单词,指的是现在被称为orpiment的黄色颜料。对于热心的词典编纂者来说,显然,正在讨论的波斯语Zarnikh后来被希腊人借用为他们的单词arsenikon,意思是男性的或有力的。在颜料方面,据报道,拿破仑去世前的壁纸中含有一种所谓的舍勒绿,当它受潮时会散发出砷蒸汽。

克里斯•史密斯

不管效果如何,舔拿破仑公寓里的墙纸绝对是不可能的。这是Bea Perks,她将在下次节目中为我们讲述砒霜的致命故事,我希望你能加入我们。我是克里斯·史密斯,谢谢收听,再见。