王震元

法拉第直面挑战

自然界中的物质虽然千姿百态，但最为人所熟悉的是气态、液态和固态。按照英国科学家道尔顿的观点，由于组成物质的原子—分子相同，同一种物质的3种形态在一定条件下可以互相转换，冰、水、水蒸气就是人们熟悉的同一种物质的“三态”。当然，也有学者持不同见解，认为某些气体是“永久气体”，或者说是不能液化的。

然而1822年，正在皇家学院实验室工作的法拉第，却完全赞同道尔顿的见解。为此，他在一端封闭的试管里装上氯水的结晶体，然后把试管的另一端放在一个大水杯里，水杯下面用火加热，结果试管里升起了一缕缕黄绿色的气体。

就在此时，顺路来实验室探望法拉第的帕里斯教授，双眼却盯着试管说，这试管不干净，因为在它的上端有几个黄色油斑。这对一贯以整洁和工作有条不紊著称的法拉第来说，简直是不可思议的。于是他用钢锉在试管上端有油渍的地方锉了两道痕，敲破后立即有一股刺鼻的氯气味直冲而出。此时，“奇迹”发生了：原来有油渍的试管壁，变得干干净净！

法拉第很快悟出了其中的道理。固态氯加热后会分解出氯气，由于实验是在试管密封状态下进行的，因而氯气的压强就很大。但试管的另一端是冷的，高压和低温使氯气液化，并沾附在试管壁上形成“油渍”。敲破试管，液态氯立即由于减压而气化“消失”了。

于是，法拉第和其他科学家一起，用这种加压和降温的方法，液化了氨、二氧化硫等多种气体。……