伏特柱

在19世紀剛剛拉開序幕的時候,有兩位意大利科學家——伽伐尼(1)和伏特(2)——完成了一項極其重要的發現。他們查出電可以長期持續地沿著一條閉合的電路流動——兜圈子。

這種現象是伽伐尼首先觀察到的,但它的正確解釋卻是伏特找到的。伏特還創製了產生電流的第一個裝置。這都是18世紀最後幾年的事。從那時候起,就開啟了科技史上的一個新時代。

伏特的裝置非常簡單。

他把一個用金屬鋅做成的環,放在一個用銀或銅做的環上,或者就放在一枚普通的錢幣上,再把一個用硬紙片、皮革或呢絨做的環用鹽水浸透,壓在兩個金屬環上麵。接著又在這第三個環上壓個銀環,銀環上再壓上鋅環,然後再壓上浸過鹽水的皮革環。他10、20、30次地照這樣子往上壓,順序總是先銀,後鋅,最後是濕的皮革。

伏特在展示他的伏特柱

這樣,就壘成了一根柱子,後人給它取名叫伏特柱。

由金屬環和非金屬環簡單地砌起來的這種裝置,就能持續不斷地生電。

伏特柱也可以用另一種方式來製造——把它由直柱式改為橫列式。把裝滿鹽水或稀酸的玻璃缸隨便多少個(2個,10個都可以)排成一行。每一隻缸,都從一邊放進一塊銅片,再從對麵的一邊放進一塊鋅片。然後把每一缸中的銅片和鄰缸的鋅片連接起來,使這一排玻璃缸變成一個整體。

這樣的一組缸比用圓環砌成的柱子,所占空間當然要大得多,但是它的作用也強得多。

上述的裝置,當時的人誰都能夠自己做一個,來檢驗伽伐尼和伏特所發現的新力量到底有多大的作用。所以很快就查明利用電流可以做出許多不平凡的事情來。

第一,電流能分解水,隻要把這種伽伐尼式電路接通,水就很快地被分解成它的組成部分。我們很熟悉的可燃性氣體氫,會從電路的一端出現;舍勒的“火焰空氣”,我們同樣熟悉的氧,會以小氣泡的形狀,從另一端上升。

此外又查出,電流通過普通水的時候,水中一個電極的附近會出現一些不知從哪裏來的酸,另一電極附近會出現一些不知從哪裏來的氫氧化物。可見電流不但能把水分解成它的成分——氧和氫,還能從水裏提取出一些從來沒在水裏發現過的物質。

過些時候,又有了一種新發現:伏特柱所生的電流能夠從金屬鹽的溶液裏趕出金屬來。

舉例來說,如果水裏溶解了些藍色結晶體——銅礬(即藍礬),那麽,電流通過這種溶液時,一個電極很快就會鍍上一層紅色的銅。銅極純,鍍得也極均勻。用同樣的辦法,也很容易使銀、金及其他金屬,從水溶液裏分離出來。

物理學家所創造的伏特柱意外地變成了化學家手中鋒利的武器。電流往往能夠不用火焰、毫無聲息,而又極其精確地搞出一些十分驚人的化學變化來。

科學雜誌編輯部簡直來不及把無數關於電的實驗的新消息及時刊登出來。像采金的人曾經從四麵八方湧向新發現的富饒的產金地區一樣,科學家們現在都在一心追逐著伏特柱,希望這件寶貝能給他們創造出無窮盡的奇跡來。

在人數眾多的這批初期電化學家的行列裏,很快就有一個人聲名鵲起,那就是英國的青年研究家漢弗裏·戴維(3)。