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铂金的故事
德维尔的工艺流程取决于三个关键点——高温、吹制和某些金属的挥发性。我们知道许多金属都有挥发性，但我认为这是人们第一次利用某些金属——如金和钯——的挥发性来对它们进行分离，从而得到剩余物质。我们习惯于把德维尔利用的挥发性金属视为不可挥发的，我必须用几个实验来描述这三个关键点。也许我能用这个热源来为大家展示加热铂的过程中所需要的热量，这个热源几乎是无限的——它就是电池组，电池仅通过热量对铂产生影响。我们把电池的两极接在这根铂丝上，然后我们就能看到结果。我们可以把这个热源放在任何地方，按照我们的意图对其进行操作，并根据需要对其加以限制。我必须仔细进行操作，即便如此，观察这一实验对大家仍然是有益处的。现在连接完成了，电流被压缩在很细的导电线里并产生电阻，从而散发出大量的热，这就是我们制造的热源。我们看到铂丝立刻发出强光，如果继续供热，电流会使铂丝熔化。切断连接后，铂丝就恢复了原来的外形；铂丝与电源的连接恢复后，我们又看到了强光。我们看见了一道光束，却很难看到铂丝本身了。它在极高的温度下熔化了，只要检查这根铂丝，我们便会看到它从一端到另一端都呈现不规则状态——一系列小球悬挂在一根铂金轴线上。格鲁夫先生形容这条铂丝是在整体的熔接开始时形成的。如果我把一块较厚的铂金用同样的方式加热，我们将看到精彩的实验效果。我必须戴上防护眼镜，因为实验中产生的电火花可能对眼睛造成伤害。让任何身体器官遭遇不必要的危险，既无必要，也并非勇敢之举。我希望我的眼睛在讲座结束之前可以保持完好无损。
现在，我们看到了铂金块在高温下产生的反应——熔化的金属滴在盘子上，这种高温甚至能让盘子碎裂。由此，我们得知自然界中存在足够强大的热源可以令铂发生反应。我准备的这套仪器可以产生同样的效果。电池的一极连有一个碳制坩埚，把一块铂放入坩埚里并通电，我们就能看到铂发出强烈的光芒，这就是我们的熔炉，铂的温度正在迅速升高，现在我们看到它熔化了，变成了许多小颗粒。这是一套十分复杂的仪器。碳制坩埚里剩下的便是反应的产物，我们看到了一块熔接得很好的铂。这块铂像一个小火球，它的表面是如此明亮、光滑并具有反射性，我甚至看不出它究竟是透明的还是不透明的。这个实验可以让大家产生一定的概念，那些声称可以一次性处理三十、四十或五十磅铂的流程究竟需要多少热量。
接下来，我将简要地为大家讲解德维尔是怎么做的。首先，他把这块不纯的矿石与同等重量的硫化铅混合在一起（他发现这么做是最好的选择）。铅和硫都是必不可少的，我们知道矿石里存在少量的铁，由于铁不易挥发，它是最难处理的杂质之一，只要铁和铂还混合在一起，铂就很难顺畅地流动。铁在高温下可以被分离出来——挥发到大气中，从而与铂分开。那么，我们把份铂矿石、份硫化铅和约50份金属铅混合放入坩埚中，硫化物中的硫带走了铁、铜和一部分其他金属与杂质，与它们结合而成为矿渣，随着反应物的沸腾，氧化反应继续进行，硫带走了铁，一次大的净化完成了。
现在，我们知道了铂、铱和钯等金属与铅和锡等金属之间具有较强的亲和性，很多反应都是基于这一性质而发生的，通过与反应物中的铅的接触，铂矿石排除了铁和其他杂质。为了让大家对铂与其他金属之间的亲和性有一定的概念，我给大家讲讲这位化学家本人的经历吧——不过是糟糕的经历。他很清楚如果把一片铂箔和一片铅放在一起加热，或者把含有铅的物质放在铂箔上并进行加热，那么铂就会受到破坏。我这里有一片铂，如果我把一小块铅放在铂片上并用酒精灯加热，铂片上将出现一个洞。酒精灯本身的热量不会对铂片造成破坏，其他化学方法也不能，可是因为有了少量铅的存在，两种物质之间产生了亲和力，于是它们立刻熔接在一起。大家可以看到我在铂片上制造出的洞，这个洞大到可以让手指从中穿过，而我们知道铂自身是极难熔化的，除非在电池组的作用下。为了让实验效果更显著，我把铂箔、锡箔和铅箔卷在一起，然后使用吹管对它们进行吹制，我们将看到比刚才的实验规模更大的效果，铅对铂产生了破坏。当这几种金属被叠加在一起时，不仅铂金会遭到破坏，而且铂和铅在结合时会被点燃并发生持续的燃烧反应。为了让大家观察到更大规模的反应现象，我选择了一块较大的铂。大家可以看到铂被点燃并且随即发生了爆炸，这种结果是由铂和与之结合的金属之间的亲和性产生的，德维尔最初得到的结论正是建立在这种亲和性之上的。
他把这些物质熔化并充分搅拌，得到了完整的混合物后，向混合物的表面充入空气，从而使剩余的硫化铅中的硫通过燃烧反应被消耗掉，最终他得到了一块含有铂的铅锭——相比之下，铅的含量较多，铂的含量很少。他在坩埚里制得了大量的金属渣和其他物质，随后他对这些物质做了进一步处理。接下来我们需要处理的是含有铂的铅锭。让我告诉大家德维尔是怎么做的吧。他的首要目标是除去铅，他已经除掉了所有的铁和大量的其他杂质，得到了桌上的这种混合物，他制取的这种物质里铂的含量可以高达78%，铅的含量为22%，有时铂的含量分别为5%、10%和15%，与之对应的铅的含量则为95%、90%和85%（他称之为弱铂）。然后，他把得到的物质放进大家面前的这个容器内（见图三十七）。假如我们也把混合物放进容器中，我们必须给混合物加热，然后向表面充入空气。可燃金属——也就是铅——以及可以氧化的部分将发生彻底的氧化反应，熔化后的一氧化铅将流入用来收集它的容器里，剩下的物质就是铂。
图三十七
这就是德维尔从矿石中提取出铂与铅的混合物后，用来除去铅的流程（这位朋友的任务完成了，我们可以忘掉他了）。他通过氧和氢或碳素燃料的燃烧产生的火焰来获取热源。在这里，我准备了煤气、氢气和氧气，我还准备了德维尔在我刚才讲到的制取铂的流程中使用过的吹管（见图三十八）。这里有两条管道，一条连接着煤气来源，另一条连接着氧气来源，我们把二者混合便得到了可以熔化铂的热源。也许大家很难想象火焰的温度有多高，除非我们得到足够的证据，但大家很快就能看到这种火焰可以使铂熔化。把这片铂箔放在火焰上，铂像蜡一样熔化了。然而，问题在于我们是否能获得足够的热源来熔化大量的铂——不是一小片铂箔，而是成磅的铂。我们通过这种方式得到热源后，下一个需要考虑的问题是用什么容器来盛放温度极高的铂，换言之，它必须能承受火焰的高温。这样的容器在巴黎拥有充足的供应，它是由巴黎周围盛产的一种物质制成的，属于白垩的一种（法国的地质学家称之为“粗石灰石”），能承受极高的温度。现在，我要让温度达到最高。首先，我让氢气单独燃烧。我准备的氢气不多，因为煤气足以达到我们要求的效果。如果我把从这种白垩中得到的一片石灰放入氢气中，火焰的温度就会升高，我的手指会感到很烫。现在，我要把一片石灰放入氧气和氢气的混合气体里，这样做的目的是为大家展示石灰作为制造火炉和实验容器的材料价值，用石灰制成的容器来盛放的反应物可以在极高的温度下进行操作。氢气和氧气反应后将释放出化学反应当中最强烈的热量，如果我把一片石灰投入火焰里，我们便制作出了所谓的聚光灯。虽然我们看到了灿烂夺目的反应效果，然而除了石灰表面的一些聚合得不够紧密的粒子在气流的冲击力下被带走之外，石灰没有受到任何破坏。有人称之为“石灰蒸汽”，也许确实如此，在高温造成的极度活跃的化学状态下，几乎所有其他物质都会瞬间熔化，石灰却没有发生改变。
图三十八
下面，我们来看看反应物是如何被加热的。我可以取一块锑，用吹管的火焰将它熔化。如果我尝试把它放在普通的酒精灯火焰上，什么事也不会发生，即使换用更小的锑块，效果也微乎其微，继续换用更小的锑块，结果依然如此。可是通过使用吹管，我得到了被德维尔发挥至更高程度的实验条件。如果我只是把锑块放在点燃的蜡烛上，蜡烛火焰无法将它熔化，但只要时间够长，我们甚至可以用蜡烛的火焰熔化铂。这个实验可以证明铂在普通蜡烛火焰下的熔度。这是由沃拉斯顿博士独创的工艺制成的一根铂丝，它的直径不超过千分之三英寸。他把这根铂丝放在一个银制的圆筒中央，并将二者熔合为一个极其轻薄的混合物，然后他用硝酸溶解了银，最终剩下的是一种即使我戴上眼镜也很难看清的物质，但我知道它是存在的，并且我有办法让它现形，只需把它放在蜡烛上，烛火的热度就能让它像火花一般闪闪发光。我在楼上自己的房间里反复尝试这个实验，并轻松地用一根普通的蜡烛熔化了这根铂丝。蜡烛和电池组、剧烈燃烧的吹管一样能够提供足够的热量，但我们无法用它提供连续的热量。当蜡烛被点燃时，热能迅速产生辐射，除非经过小心处理，否则无法聚集产生足以熔化铂丝的热量。因此仅仅把锑放在烛火上，锑并不会熔化，可是如果把它放在炭火上，并把热流导向它，那么产生的热量足以使锑熔化。吹管的美妙之处在于它能使热空气（通过火焰的燃烧产生热空气）作用于被加热的物体上，我只需把锑放在气流中，气流一点一点撞击着锑，直至使它熔化。我们看到锑已经呈红热状态，如果我将它从火焰中取出并继续用吹管向它吹气，我相信它一定会继续燃烧。现在，我正在向锑吹气，锑仅凭自身燃烧散发出的热来维持燃烧，如果热气流被移开，燃烧很快便会终止，然而此刻它仍在燃烧着，通过各种方式流经它的热气流越多，燃烧越旺盛。因此，我们不仅获得了强大的热源，而且拥有让热量强有力地作用于物体的方式。
接下来，我将用一块铁为大家展示另一个实验。实验有两个目的：一是为大家展示吹管作为热源所发挥的作用；二是展示吹管把热量输送到需要的地方这一功能的作用。为了让大家看到反应的不同之处并对实验产生更浓厚的兴趣，我会用铁和银或其他金属做对比。我们用煤气和氧气作为燃料，用准备好的热源对铁进行加热，我们看到铁很快变成炽热状。铁像熔化的水银一般呈液滴状并开始流动。大家请看，我没有制造出任何蒸汽，铁的表面覆盖着一层熔化的氧化物，除非我的吹管能产生更大的能量，否则这层氧化膜很难被破坏。现在，我们看到了美丽的火花，不仅燃烧的过程很美，我们还看到了铁正在以稳定的状态进行燃烧并被消耗掉，这一过程中没有产生烟雾。这个反应与其他金属的反应是多么不同啊——譬如我们刚才观察到锑在燃烧时散发出大量的烟。当然，我们可以提供充足的空气并让铁在燃烧中被消耗掉，但德维尔没有采用这种方式，他认为热气流本身必须有足够的力量去除金属表面的炉渣，气流的冲击力必须强大到能与铂进行充分接触，从而使铂熔化。他采取的方法是用氧气与煤气、水煤气(5)或纯净的氢气燃烧产生热量，并用吹管把热气流导向金属表面。