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電化學的誕生│科學史上的今天:5/2

1800 年 4 月,英國皇家學會主席班克斯(Joseph Banks)收到一封來自義大利化學家伏打的信。他打開一看,原來是伏打的論文,描述他如何將鋅片、濕紙板、銅片三者層層相疊,而產生持續穩定的電流。班克斯既震驚又興奮,如果論文屬實,這將是人類史上第一個電池啊!問題是信中只有論文的前半部。

原來伏打考慮到英法戰爭還在進行,不知信件能否順利抵達,所以將論文拆成兩部分投遞。班克斯還沒等到另一封信,已經忍不住跟老友卡萊爾醫生(Anthony Carlisle)分享這消息。卡萊爾看了這半篇論文後也是又驚又喜,他也忍不住了。他向化學家好友尼寇森(William Nicholson)透露論文內容後,兩人決定親自實驗看看「伏打堆」電池是否真的能產生電。

5 月 2 日這一天,他們如法泡製做出了伏打堆。尼寇森將一條電線連接伏打堆的底部與驗電器(有趣的是,伏打做伏打堆電池實驗時,用的驗電器正是尼寇森改良發明的),再將另一條電線從驗電器連到伏打堆的頂端時,才發現無法維持良好接觸。於是他們滴了一大滴水在伏打堆最頂端的鋅片,再將電線的一端插入水滴中,結果赫然發現水滴上方竟冒出氣體。他們趕緊拿了一杯水來,將兩條電線放入水中,果然電解出氫氣與氧氣。

就這樣,尼寇森與卡萊爾成了最早發現電解反應的人,開啟了電化學這個全新的領域。幾個月後,德國化學家里特(Johann Ritter)發現了電鍍現象;幾年後英國化學家戴維(Humphry Davy,就是發掘法拉第的人)利用電解反應陸續分離出鈉、鉀、鈣、鐁、鋇、鎂、鋰等新的化學元素。隨著更多科學家的投入以及科技的進步,電化學迅速蓬勃發展,而一切都起源於 1800 年 5 月 2 日這一天──電化學的誕生日


【番外篇】

前面提到的德國化學家里特是青年才俊,除了發現電鍍現象,他也在 1800 這一年獨立做出電解水的實驗,並測量出氫氣與氧氣的比例,此時他才 23 歲;第二年又發現紫外線。不過他也是個名符其實的瘋狂科學家,他用自己身體做電的實驗:他用舌頭嚐出電有酸味;發現電會使鼻子打噴嚏;電線觸碰眼球會看見彩色的閃光;還有──是的,電自己的生殖器,他宣稱如此會得到快感。看來他雖然沒有率先發現電解現象,倒是成為第一個發明電氣情趣商品的人。

不過他越來越變本加厲,繼續用更強的電流通過身體各部位,靠鴉片來止痛,即使健康出狀況,仍未停止。後來他 33 歲就病逝,恐與這些實驗有關。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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