數學史上曾經有過無數未解（jiě）難題，這些難題曾經讓眾多數學家的腦細胞備受折磨（mó），他們的主要（yào）武器是紙和筆（bǐ）。

物理學家們也遇到過難題，他們除了和數學家一樣在辦公室裏提出理論，還需（xū）要用實驗來驗（yàn）證他們的想法。但是（shì），大多數時候（hòu），除（chú）了多（duō）費一些電以外，他們也是安全的。

在曆史（shǐ）上，化學家們則是需要勇氣的（de），他們為了解（jiě）決難題，為了證明自己的設想（xiǎng），有些時候需要將安（ān）全置之（zhī）度外，甚至需要冒著生命的風險。今天我們要說的乃是化（huà）學史上最悲壯的一段：化學元素史上，參加人數最多、危險最大、工作最難的（de）研究課題——氟的發現曆程。

△ 螢石，現（xiàn）代氟化工的主要原料

對於危險的事情，我們可愛的舍勒（lè）同學總是衝在第（dì）一線的，1771年，他聽聞之前的一些故（gù）事，將螢（yíng）石和硫酸放在一起加熱，結果發現玻璃容器（qì）都被腐（fǔ）蝕了，他認為（wéi）這其中產生了一種酸性物（wù）質，他（tā）把（bǎ）這種酸性物質命名為“螢石酸”。現在我們知道了，這就是（shì）腐蝕性極強的（de）氫氟酸！

我們沒有任何關於（yú）舍勒（lè）品嚐或者（zhě）聞（wén）嗅氫氟酸的記錄，但是我們知道舍勒習（xí）慣親自“品嚐”一下發現（xiàn）的化學元素。他曾經聞過“火焰空氣”，還嚐過劇毒的（de）氫（qīng）氰酸，我們有理由相信，舍勒同學一（yī）定會與（yǔ）氫氟酸進行（háng）“親密接（jiē）觸”。最終我們知道，舍勒同學，44歲，卒。

△圖為瑞典化學家（jiā）舍勒（lè）

法國物理學家、化學家安培是一個善於思考的人，他從氫氟酸的各種性質看出（chū）來，這是一種和鹽酸類似的酸。1810年，他提（tí）出，氫氟酸中可能還有一種和氯相類似的新元素，他提議將它命名為“氟”，意思是易於流動的意思。安培的想法中已經（jīng）有了“族”的模糊（hú）概念，也是門捷列夫提出元素周期律的（de）基礎（chǔ）之一。

好在安培（péi）沒有去開展發（fā）現氟的實驗，所以他活到了（le）61歲（suì）。

△圖為法國化學家安培

真正的化學家不會滿（mǎn）足於這種模（mó）糊的認知，他們最大樂趣莫過於發現了未知的事物，至於風險和安全，他們既然已經決定投身（shēn）化學事業，就早已（yǐ）經將這（zhè）些（xiē）置之度外。

1813年，大帥哥戴維已經（jīng）利用電流發現了幾種新元（yuán）素，這次他決定用他（tā）的利器電（diàn）流來分解氟化物。一開始，他用氯化（huà）銀和鉑做容器，向氫氟酸通電，結果鉑電極都被腐蝕（shí）了。

真是個厲害東西，竟然把白金都腐蝕！“好吧，那我幹脆用氟化（huà）物：螢石做容器好了！氟化物已經是被氧化之後的產物，總不能繼續（xù）唄氧化了吧。”戴維想。

他重新通（tōng）電，結果這次陽（yáng）極收集到了氣體，戴維一檢查（chá），發現是老熟人：氧（yǎng）氣。看來（lái）電解的是水，而（ér）不是氫氟（fú）酸。

戴維還是因此（cǐ）而影響了健康，所幸後來（lái），戴維因為忙於其他工作而沒有繼續氟的研究，他最（zuì）後活到了50歲。

△圖為（wéi）英國（guó）化學家戴維

跟戴維（wéi）同時期，法國科學家蓋呂薩克和泰納（nà）也用同樣的方法嚐（cháng）試獲得氟，都沒有成功，這兩人還（hái）因為吸入過量的氫氟酸（suān）而中毒，被迫停止了實驗。

△圖為法國化學家蓋 呂薩克

1834年，戴維的徒弟法拉第接過師傅的衣（yī）缽（bō），設法揭開製取遊離氟的謎，未果。

1836年，蘇格蘭化學家諾（nuò）克斯兄弟倆也向這一難題發起挑戰。他們用（yòng）幹燥的氯（lǜ）氣處理幹燥的（de）氟化汞，並用一片金箔放在容器的頂部，事實上他們確實得（dé）到了氟，依據就是頂部的金箔已（yǐ）經變成（chéng）了氟化金，隻是他們沒有想到連黃金（jīn）都（dōu）被製得的氟所腐（fǔ）蝕。更讓人唏噓的是，他們哥倆（liǎng）都嚴重中毒，弟弟托馬（mǎ）斯·諾克斯幾乎死亡，哥哥喬治·諾克斯被送到意大利療養了三年（nián）才恢（huī）複健康。

諾克斯兄弟（dì）之後，比利時化學家魯耶特不避艱辛和（hé）危險，不斷重複（fù）諾克斯兄（xiōng）弟的實（shí）驗（yàn），雖然采取了（le）防毒措（cuò）施力圖避免中（zhōng）毒，但因長期從事這項研究，最後竟因中毒（dú）太深而獻出了寶貴的生命。不久（jiǔ），法國化學家尼（ní）克雷也同樣殉難。

1854年，法國化（huà）學（xué）家弗雷米電解熔融的無水氟化鈣（gài）、氟化鉀和（hé）氟化銀，雖然在陰極上能析出這（zhè）些金屬（shǔ），陽極上也產生了少量氣泡，而生成的氣體很快將鉑電極腐蝕，即使他想盡了一（yī）切辦法，始終未能收集到氟（fú）。他又嚐試（shì）電解液態無水氟化氫，同樣失敗，因為氟（fú）化氫是共價化合物，即（jí）使是液態也不電離，因此（cǐ）是絕（jué）緣體。電解含水的（de）氟化氫（qīng），前輩已經失敗了Ｎ次，分解（jiě）是水不是氟化氫。

1869年，英國（guó）化學家哥（gē）爾也用電解法分解氟化氫，結（jié）果發生（shēng）了爆（bào）炸。原來少量的氟單質生成（chéng），與分（fèn）解水生成的氫氣化合引起（qǐ）爆（bào）炸。他又試驗了金、鉑、碳等多種電極材料，無（wú）一不遭到破壞。你看，氟的發（fā）現史簡直就是（shì）一部燒錢（qián）史，無數的（de）黃金白金就（jiù）這樣打了水漂，好吧，我承認我太物質了。

氟的發現史上，經曆了那麽多痛徹的失（shī）敗（bài），大家把這種未知元素稱為“死亡元素”，聞（wén）之色變（biàn）。這沒（méi）有擋住勇者的腳步（bù），還（hái）有很多化學（xué）家明知山（shān）有虎，偏（piān）向虎山行，弗雷米的學生（shēng）莫瓦桑就是其中一個。

△圖為法國化學家莫瓦桑

莫瓦桑是一個法國（guó）鐵路工人（rén）的兒子，從小家境困苦，一（yī）直到12歲，他才進入小學。雖然他的父親沒有錢給他買書（shū）和文（wén）具，但（dàn）是他特別（bié）熱愛學習，每（měi）次考試都是第一（yī）名。他尤（yóu）其熱愛化學，從老師那裏借來了各（gè）種化學書，如饑似渴地閱讀，同時，還自己動手做各種化學實驗。沒多（duō）久他就因為家庭困難（nán）而輟學去藥店做了學徒。

在這期間，莫（mò）瓦（wǎ）桑竟然出了名。有一次（cì），藥店（diàn）裏衝（chōng）進（jìn）來一個人，他汗流滿麵，呼吸困難，大喊救命：“我（wǒ）中（zhōng）了砒霜毒。”老藥劑師搖搖頭，表（biǎo）示無能為力了（le）。這時，莫瓦（wǎ）桑站了（le）出來，他（tā）讓病（bìng）人服用了一些酒（jiǔ）石酸銻鉀和三氯化鐵，結果病（bìng）人很快就好轉，過幾天就康複了。事後，巴黎的一家小報以《“起死（sǐ）回生”的藥店學徒（tú）》為題，報道了這件事（shì），許（xǔ）多巴黎人都知道（dào）了莫瓦桑的名字。

當然莫瓦桑不是追求名利的人，他一邊做學徒，一邊自學，22歲那年，他考試通過，拿到了中學（xué）畢業證（zhèng）書，25歲那年，又拿到了大學畢業證書，並考上了化學家弗雷米的研究生，這成為他一生的（de）轉折點。在弗雷米的實（shí）驗（yàn）室裏（lǐ），他貪婪的（de）學習和實驗，經常（cháng）連續十幾小時查閱資料和做實（shí）驗，有一次竟然連續工作三十小時。在（zài）他進入弗雷米實驗室後的第二年，有一個同學拿著一個藥品的瓶子（zǐ）告訴他：“這是氟（fú）化鉀，世界上還沒有一個（gè）人（rén）能從裏麵（miàn）提取出單質氟。”“我們的老師也不能嗎？”“是的，大化學家戴維都失敗了，諾克斯、蓋呂薩克、魯耶特、尼克雷都失敗了，他們中的有一些中毒，有一些甚至送了命。”從此（cǐ），“單質氟”、“死亡元素”在莫瓦桑的腦海（hǎi）裏不（bú）時（shí）的浮現（xiàn）出來，這已經成為他人生（shēng）中最高遠的（de）目標。

△莫瓦桑在實驗室

1885年（nián），莫瓦桑開始了他的人生工程。他先花了好幾個星（xīng）期的時間查閱科學文獻，研究了幾乎全部有關氟及（jí）其化合物的著（zhe）作。他認為已知的方法都不能把氟（fú）單獨分離出來，隻（zhī）有戴維設想的一種方法還沒有試驗過（guò）。戴維（wéi）認為：磷和氧的親合力極（jí）強，如果能製氟（fú）化磷，再使氟化磷和氧作用，則可能生成氧化磷和氟，由於當時還沒有方法製（zhì）得氟化磷，因而設想的實驗沒有實現。

於（yú）是莫瓦桑用氟化鉛與磷化銅反應（yīng），得到了氣體的三氟化磷，然後把三（sān）氟化磷和氧的混合物通過電火花，結果發生了爆炸，燒壞了兩個白金管，更令人喪氣的是三氟化磷和（hé）氧生成的根本不是氟，而是（shì）氟氧化磷。

當時的化學還根本（běn）沒有化學勢的概念，從拉瓦錫時代開始，人（rén）們就一直認為氧的氧化性是最強的。氧元素甚至作為酸素幫助其（qí）他元素形成（chéng）含氧酸，去氧化其他（tā）物質。現在人（rén）們發現（xiàn）了，氟甚至能（néng）作為氧的“酸素”，形成氟氧化物（wù），這該（gāi）有多強的氧化（huà）性（xìng）能！

好了，過去的（de）無數失敗教訓（xùn）似乎是在論證一個騙子的悖論（lùn）：我的瓶子裏是腐蝕（shí）性最強的東西（xī）。當（dāng）然就會（huì）有智者反駁：那它為什麽腐蝕（shí）不（bú）了你的瓶子呢？是的，我們知道氟是腐蝕性最強的單質，然而又要求我們找到能（néng）不被他腐蝕的容器，這得有多難！

△白金容器可（kě）以用作坩堝，但是卻很難抵禦氟的侵（qīn）蝕。

然而（ér）莫瓦桑絕對不會（huì）放棄，他想：氟必然（rán）是一種最活潑的非金屬元素，那就不能在高溫下製備它，也不能用一般（bān）的化學方法（fǎ），如置換反應（yīng）等。看來，隻有用電解法了（le）！電解法同樣存在之前科學家們的問題；有水吧，隻是把水分解成（chéng）氫和氧；沒有（yǒu）水吧，怎麽導電呢？莫瓦桑的（de）方法是，在（zài）氟化砷、氟化（huà）磷中加入一點氟化（huà）鉀，這樣氟化（huà）鉀可以幫助室（shì）溫下的氟化砷、氟化磷導電。莫瓦桑（sāng）接（jiē）通了電流，電流通了過去，陰極上開始慢慢積累了一層砷，莫瓦桑欣喜異常。可是沒過多久，反應慢慢停止了，他發現（xiàn）是因為陰極上的砷阻礙了導（dǎo）電。他正準備調整（zhěng）他的方案，卻發現自己的神誌開始不清（qīng）醒了，原來（lái）氟（fú）化砷和（hé）砷開始揮發，這些（xiē）都是劇毒的物質。“難道我也（yě）會像之前的化學家，因為氟而死去嗎？”他用最後的力氣關閉了電流，昏倒了（le）過去（qù）。

△莫瓦桑發現氟的裝置（zhì）。

當他醒來的時候，已經是幾個小（xiǎo）時以後（hòu）了，他的妻子路更正在他（tā）身邊哭泣（qì）。“親愛的路更，跟你說過多少次了，你不要來我的實驗室，這裏全是毒品毒氣。”“親愛（ài）的莫瓦桑，如果不是我過來打開通風，不知道你還能不能醒來（lái）。快（kuài）停止你的實驗吧（ba），休息一段時間。”“哦，不！我不能（néng）休息，我（wǒ）的實驗馬上就要成功了（le）！”

莫瓦桑又開始做實驗了，他找了一個白金的U型管，將它打磨光滑，氟與光滑的白金表麵反應（yīng）較慢。關鍵是塞子，在接口處，總有凹凸不平的地方，他花（huā）了四天時間將一大塊螢石磨製（zhì）成一個塞子，這樣總算可以確（què）保安全，而且（qiě）讓氟可以不與塞（sāi）子（zǐ）反應了。他（tā）將氟（fú）化砷、氟化磷（lín）、氟（fú）化鉀的混合物裝進U型管，又用冷卻劑將體係的溫度降到-23度，他插（chā）入電極，通上電流，很快，在陽極的上方，一（yī）絲又一絲（sī）淡黃色的氣體冒（mào）了出來（lái）。莫瓦桑激（jī）動異常（cháng），大喊道：“Fluorine！Fluorine！”

“死亡元素”從舍勒開始，曆經100多年，終於被製造了出來！在這背後，是無（wú）數化學家的血淚甚至他們的生命，這是一段悲壯的曆史，更凝（níng）聚（jù）著人類對於未知的（de）渴望，這是人類文明（míng）最可貴的精神！朝聞（wén）道夕可死，此之謂也。

1906年，諾貝爾化學獎被授予莫瓦桑，以表彰他發現（xiàn）氟單質的貢（gòng）獻。這個授獎是對他最有（yǒu）意義的回報，而且也正當時，因為1907年，莫瓦桑就因病去世了（le），臨死之前，他感歎：氟奪走了我十年的生命！

莫瓦桑死後，他的妻子路更也因悲痛而去世。他們的兒子路易將他們的所有（yǒu）遺產（chǎn）20萬法郎（láng）捐獻給巴黎（lí）大學作（zuò）為獎學金，一種叫做莫瓦桑化學獎，用以紀（jì）念他的父親；另一種叫做路更藥學（xué）獎，用以紀念他（tā）的母親。