補鉀可防「夏打盹」，可你知道鉀是怎麼來的嗎？

「夏打盹」，你中招了嗎？（網路圖）

俗話說「春困秋乏夏打盹，睡不醒的冬三月。」 你知道不，其實「夏打盹」真—的—是—病，在醫學上也稱之為「夏季倦怠症」！在這個七月流火的季節，人體大量排汗，鉀元素隨汗液大量排出得不到及時補充，就會出現倦怠疲乏，昏昏欲睡的「夏打盹」，此時需要及時補充鉀元素。

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那麼如此重要的鉀元素，是如何被人類發現的呢？其實，人類發現它也不過200多年時間，天才化學家戴維發現它的過程可謂一波三折。

敢「啃」硬骨頭

公元1800年，義大利科學家伏打(注一)發明電堆的消息傳出來，無異於在科學界投下一枚炸彈。因為有了穩定的電源，化學家們便可以利用它進行氧化還原反應，進而進行元素、化合物等方面的研究。此後幾年，他們利用伏打電堆作電解實驗，積累了不少電解方面的知識。

英國化學家戴維也是其中之一。

鉀元素就是這位叫漢弗萊戴維的帥哥發現的（網路圖）

戴維研究完笑氣後，便致力於用電解法研究新元素。生性好強的他，選了一塊硬骨頭來「啃」——電解鉀草鹼。之所以說是硬骨頭，是因為許多化學家都不敢想這事。原來，從古代起，人們就知道草木灰中存在著可作洗滌劑的鉀草鹼（化學名稱叫碳酸鉀）。19世紀以前，歐洲的科學家們一直認為，鉀草鹼、蘇打等化合物非常穩定，難以用還原劑將金屬還原出來。儘管如此，化學家拉瓦錫卻拒絕將鉀草鹼、蘇打等列入不能被分解的化合物的名單中。

「拉瓦錫不收錄這些化合物，一定有他的道理。如果我用電解方法從鉀草鹼中分解出新元素來，再分解同類型的蘇打等豈不容易多了？」擅長實驗研究的戴維準備從電解水入手進行分解鉀草鹼的實驗。畢竟電解水是電解類實驗的基礎。

安托萬-洛朗·德·拉瓦錫（1743－1794），被後世尊稱為"化學之父"（網路圖）

三解苛性鹼

經過多次電解水的實驗，戴維初步掌握了電解實驗的關鍵所在。為了獲得強大的電流和極高的電壓，他首先用250對金屬板製成了號稱當時最大的伏打電堆。接著，他便用苛性鉀的飽和溶液進行電解。苛性鉀的學名叫氫氧化鉀，本是白色粉末或片狀固體，它暴露在空氣中時，易與二氧化碳、水等反應生成鉀草鹼。當時的科學家們知道，苛性鉀與鉀草鹼都含有同一種未知的金屬元素，成功電解苛性鉀就等於知道了鉀草鹼中的未知金屬元素。戴維的助手接通電源後，電堆的陽極和陰極都冒出大量氣泡。經過驗證，這些氣泡是氧氣和氫氣。很顯然，電流只分解了溶液中的水，並未分離出苛性鉀中的未知金屬元素。

塊狀的苛性鉀（氫氧化鉀，網路圖）

第一輪實驗失敗了。

與大多數科學家一樣，戴維具有契而不舍的精神。經過分析，他認為溶液里的水阻止了苛性鉀的電解。第二輪實驗中，他把伏打電堆的陽極連上一個勺子，陰極連接一段鉑金絲；然後在勺子中放置苛性鉀並用水燒融，成為透明的液體；最後，當鉑金絲插進鹼性溶液後，其周圍出現了燃燒得很旺的淡紫色火苗。除此之外，別無它物。

「應該是實驗的溫度太高，把電解出來的單質燒光了！」戴維這樣總結第二輪失敗。

1807年10月6日，戴維與助手們將表面濕潤的苛性鉀放在鉑制的小盤上，並用導線將鉑制小盤與電堆的陰極相連；另一條線則與電堆的陽極相連。通電以後，苛性鉀開始熔化，表面沸騰。戴維專心致志地觀察著，發現陰極上有強光，陰極附近產生了酷似水銀的顆粒：有的開始燃燒，產生淡紫色的火焰；有的被氧化，表面覆了一層白膜。興奮的戴維一邊讓助手收集被氧化的顆粒，一邊在實驗記錄本上寫下「重要的實驗，證明鉀草鹼分解了」字樣。

那些被氧化的顆粒，正是苛性鉀，也是鉀草鹼所含的新元素！

戴維用過的實驗儀器(網路圖)

再接復再厲

化學界有個不成文的規定，就是發現新元素後第一件要做的事情就是為新元素取名。戴維想，既然鹼的拉丁文名叫Kalium，而新元素正是從鹼中分解出來的，乾脆就叫Kalium，化學符號用首字母K代替。他根據實驗得知，此元素與水反應，即使零下100℃時，也非常劇烈；與酸溶液反應則更劇烈；它在空氣中燃燒，產生淡紫色火焰，生成橘紅色的化合物。若干年後，中國科學家為這種元素命名時，考慮到它的活潑性在當時已知金屬元素中排首位，便用「金」字旁加上「甲」（中文意首位）字而造出「鉀」字來。

話說戴維為鉀元素命名後，並沒停下研究的腳步，儘管此時他已染上重病。為了加快速度，他聘請了一個叫法拉第的助手來幫忙。按之前計劃，他與法拉第等助手快速投入到分解蘇打的實驗中。蘇打又名純鹼，學名碳酸鈉，是一種重要的化工基本原料。通過電解蘇打，戴維獲得了一種新金屬元素。他用拉丁文Natrium來命名這種元素，化學符號用Na表示。後來中國科學家將這種元素命名為鈉。鈉元素以鹽的形式分布於陸地和海洋中，鈉也是人體肌肉組織和神經組織中的重要成分之一。

用於和面的蘇打（網路圖）

戴維從研究苛性鉀的第一個實驗開始，到為鈉元素命名，前後花了兩個月時間。沒日沒夜的高強度工作，終於把他累得臉色蒼白，兩眼窩陷，形容枯槁。11月19日，戴維拖著病體在英國學術報告會上介紹了發現鉀、鈉兩元素的經過。暴風雨般的掌聲將他淹沒！

回到家中，戴維終於一病不起。操勞過度招來的熱病，讓他吃不好，睡不著；左眼失明讓他更是傷心。這個世界沒有放棄他。人們不斷到醫院探望戴維，給他送來鮮花和祝福；醫院也給他提供免費的高級病房。

由於公眾的關心和醫生的悉心照料，在死亡邊緣掙扎兩個多月的戴維又活了過來，同時他的左眼也重見光明。值得一提的是，那個幫著發現鈉元素的法拉第，在戴維的提攜下，後來成長為聞名世界的大科學家。戴維臨終時對朋友這樣說：「我最大的發現是一個人——法拉第！」

戴維和法拉第在實驗室(網路圖)

重新走進實驗室的戴維，再接再厲，用電解的方法先後製得金屬鎂、鈣、鍶、鋇和非金屬元素硼和硅，成為化學史上發現新元素最多的人。儘管發現如此多的元素，但在他一生中，三輪電解苛性鉀獲得鉀元素的故事是最具戲劇性的。

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注一：伏打（1745年2月18日－1827年3月5日），又叫伏特，義大利物理學家。因在1800年發明伏打電堆而著名。拿破崙下令授予伏特一枚特製金質獎章和一份養老金，後來伏打受封為伯爵。電動勢的單位「伏特」就以他的姓氏命名。

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