人造染料的開端
威廉·亨利·帕金是19世紀末20世紀初英國著名的化學家。他14歲進入英國皇家化學學校學習。威廉·亨利·帕金天資聰穎,學習勤奮,很快得到校長霍夫曼的垂青,不到一年即以學生的身份被任命為實驗室助手。
校長霍夫曼對煤焦油做過研究,知道煤焦油中含“苯”的物質可以製造出一種叫做“苯胺”的新物質。他想繼續通過研究,在實驗室裏人工合成各式各樣的天然物質。他間或向得意門生帕金講起他的夙願。帕金受到老師的影響,也想自己動手合成一些物質。
帕金最初是想通過實驗室人工合成奎寧,奎寧是從南美產的金雞納樹的樹皮中提煉出來的,是治瘧疾的特效藥,在歐洲不易買到,價格也十分昂貴。倘若能人工合成,則不但能造福人類,發明人也必然因此發財致富。帕金利用1856年的複活節假日在家裏的屋頂實驗室中開始了奎寧合成的研究。
從煤焦油裏提煉出來的物質中,有幾種的化學結構與奎寧的化學結構相近,所以帕金就對它們進行各種化學處理,想使它們變成與奎寧類似的物質。但是無論怎樣處理,都沒有成功。最後,他選用霍夫曼用苯製成的苯胺做原料,在其中加入重鉻酸鉀使其氧化,這時產生了黑色的肮髒的沉澱物。因為奎寧是白色粉末,一看就知道生成物絕不可能是同一物質。
要是一般的化學家,恐怕就會因希望落空而搖頭歎氣,趕緊把令人心煩的肮髒的沉澱物倒了。然而細心的帕金為了弄清這種黑色沉澱物的成分,他繼續研究下去。
帕金將這種黑色沉澱物溶解於酒精,令人驚奇的是,溶液呈現出鮮豔的紫色。將綢子浸泡在這種溶液裏,綢子也就染上這種紫色。用肥皂清洗,再讓太陽曝曬10多天,紫色絲毫不褪,色調鮮豔如初。
“這種物質說不定可用做衣服的染料呢!”帕金心想。可是他對染料一無所知,於是他給英國當時最大的染料公司——帕斯地方的皮拉茲公司寫了一封信,並附上染了色的綢子樣品。不到一個月,回信來了,信中對年僅18歲的帕金所發現的這種染料給予了很高的讚譽。帕金高興極了,他申請了這種新穎紫色染料的專利。同時,他中途輟學,全力進行對自己發現的這種染料的開發生產工作。
帕金給他的染料取名為“mouve”。而淡紫色在法語中也叫“mouve”,並且淡紫色服裝恰巧在法國、英國時髦起來。這樣一來,帕金的“mouve”牌染料生產供不應求,這位年方20多歲的青年發明家發了大財。
從生產“mouve”牌染料開始,用煤焦油做原料的人造染料工業得到了迅速發展,人造染料很快就取代了木蘭、茜草之類的天然染料。這還為現在的塑料、化纖等合成化學工業拉開了序幕。所有這一切若說是起因於帕金的偶然發現,也是言不為過的。
給火車係上“韁繩”
19世紀初,以蒸汽為動力的火車出現了。在1829年舉行的一次“火車競賽”中,斯蒂芬孫駕駛著滿載的“火箭”號機車,以時速56千米創造了陸地第一個車輛奔跑速度。此後不久,呼嘯的火車開始奔馳在美國和歐洲大陸,開始了鐵路交通運輸業蓬勃發展的新時代。
但是,這時的火車還不夠完善。致命的缺點是刹車不靈,經常導致運行事故。在一般公眾的眼裏,火車是一種不安全的交通工具,有人將它戲稱為“踏著輪子的混世魔王”。
當時的火車刹車裝置十分原始,最初僅僅裝在車頭上,完全憑司機的體力扳動閘把來刹車,是很難使沉重的列車迅速停下來的。後來改進為每節車廂上都安一個單獨的機械製動閘,配備一個專門的製動員,若有情況,由司機發出信號,各個製動員再狠命按下閘把。這樣雖然稍好一些,但仍然不能迅速地刹住列車。因此,發明一種靈敏有效的火車刹車裝置,已成了鐵路係統一項亟待解決的大問題。
很多人都曾致力於改進火車刹車裝置的研究,但誰也沒想到,最終獲得成功的卻是一位貧困的美國年輕人——威斯汀·豪斯。他發明了一種靈敏可靠的空氣製動閘,給火車這匹巨大不羈的“鐵馬”係上了“韁繩”,在鐵路安全運輸史上豎立了一個值得紀念的裏程碑。