誰(shuí)根據(jù)什么發(fā)明了什么

【專(zhuān)家解說(shuō)】：牛頓根據(jù)樹(shù)上的熟了蘋(píng)果下落，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，瓦特根據(jù)水壺中的燒開(kāi)的沸水蒸汽能推動(dòng)壺蓋原理，發(fā)明了蒸汽機(jī)。阿基米德根據(jù)人體在浴缸的產(chǎn)生的浮力，發(fā)現(xiàn)了阿基米德定律。 19世紀(jì)前，人們用油燈、蠟燭等來(lái)照明，這雖已沖破黑夜，但仍未能把人類(lèi)從黑夜的限制中徹底解放出來(lái)。只有發(fā)電機(jī)的誕生，才使人類(lèi)能用各色各樣的電燈使世界大放光明，把黑夜變?yōu)榘讜?，擴(kuò)大了人類(lèi)活動(dòng)的范圍，贏(yíng)得更多時(shí)間為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。 真正發(fā)明電燈使之大放光明的是美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生。他是鐵路工人的孩子，小學(xué)未讀完就輟學(xué)，在火車(chē)上賣(mài)報(bào)度日。愛(ài)迪生是一個(gè)異常勤奮的人，喜歡做各種實(shí)驗(yàn)，制作出許多巧妙機(jī)械。他對(duì)電器特別感興趣，自從法拉第發(fā)明電機(jī)后，愛(ài)迪生就決心制造電燈，為人類(lèi)帶來(lái)光明。 愛(ài)迪生在認(rèn)真總結(jié)了前人制造電燈的失敗經(jīng)驗(yàn)后，制定發(fā)詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃，分別在兩方面進(jìn)行試驗(yàn):一是分類(lèi)試驗(yàn)1600多種不同耐熱的材料;二是改進(jìn)抽空設(shè)備，使燈泡有高真空度。他還對(duì)新型發(fā)電機(jī)和電路分路系統(tǒng)等進(jìn)行了研究。 愛(ài)迪生將1600多種耐熱發(fā)光材料逐一地試驗(yàn)下來(lái)，唯獨(dú)白金絲性能量好，但白金價(jià)格貴得驚人，必須找到更合適的材料來(lái)代替。1879年，幾經(jīng)實(shí)驗(yàn)，愛(ài)迪生最后決定用炭絲來(lái)作燈絲。他把一截棉絲撒滿(mǎn)炭粉，彎成馬蹄形，裝到坩鍋中加熱，做成燈絲，放到燈泡中，再用抽氣機(jī)抽去燈泡內(nèi)空氣，電燈亮了，竟能連續(xù)使用45個(gè)小時(shí)。就這樣，世界上第一批炭絲的白熾燈問(wèn)世了。1879年除夕，愛(ài)迪生電燈公司所在地洛帕克街燈火通明。 為了研制電燈，愛(ài)迪生在實(shí)驗(yàn)室里常常一天工作十幾個(gè)小時(shí)，有時(shí)連續(xù)幾天試驗(yàn)，發(fā)明炭絲作燈絲后，他又接連試驗(yàn)了6000多種植物纖維，最后又選用竹絲，通過(guò)高溫密閉爐燒焦，再加工，得到炭化竹絲，裝到燈泡里，再次提高了燈泡的真空度，電燈竟可連續(xù)點(diǎn)亮1200個(gè)小時(shí)。電燈的發(fā)明，曾使煤氣股票3天內(nèi)猛跌百分之十二。 繼愛(ài)迪生之后，1909年，美國(guó)柯進(jìn)而奇發(fā)明了用鎢絲代替炭絲，使電燈效率猛增。從此，電燈躍上新臺(tái)階，日光燈、碘鎢燈等形形色色的燈如雨后春筍般登上照明舞臺(tái)。 燈使黑暗化為光明，使大千世界變得更光彩奪目，絢麗多姿 遠(yuǎn)古時(shí)代，人們?nèi)』鹬荒芾米匀换稹Ｗ匀换鹗巧峙既槐焕讚粢鸬?，或是地下的天氣冒出地面偶而燃著的? 其實(shí)，火柴的類(lèi)似物在我國(guó)11世紀(jì)初就有試制過(guò)。北宋初年，民間用沾有硫磺的杉條摩擦引火，人們稱(chēng)它為“發(fā)燭”。但它和“盜火神”一樣，也不是人類(lèi)理想的引火工具?；鸩竦恼嬲龁?wèn)世，當(dāng)屬磷頭火柴的使用。 到17-18世紀(jì)，歐洲興起科學(xué)實(shí)驗(yàn)，近代化學(xué)產(chǎn)生，化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)到一些物質(zhì)，利用它們進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)取火，才使現(xiàn)代火柴逐漸出現(xiàn)。 1669年，德國(guó)煉金術(shù)士布朗特在漢堡冶煉各種金屬，企圖從中煉出黃金。一天，他在“點(diǎn)石成金”的試驗(yàn)里，把白砂和小便放在曲頸甑中加熱，當(dāng)火燒得很旺時(shí)，突然從瓶里冒出一股白煙，凝結(jié)成一團(tuán)白蠟樣的東西。這團(tuán)東西在黑暗中會(huì)閃閃發(fā)光，涂在墻壁會(huì)留下光亮的痕跡，一遇到空氣就會(huì)自燃起來(lái)。布朗特把這種“怪物”取名磷，意即發(fā)光體。他將磷的秘密高價(jià)賣(mài)給了一位富商。1667年，該富商將磷帶到英國(guó)，遇到著名科學(xué)家波義耳。波義耳經(jīng)過(guò)研究，掌握了制白磷的技術(shù)，并開(kāi)始了制造火柴的試驗(yàn)。這樣，在18世紀(jì)末在歐洲出現(xiàn)利用白磷取火的磷燭、磷瓶等。這可以認(rèn)為是最早出現(xiàn)的火柴了。到19世紀(jì)初，還出現(xiàn)利用另一些化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)取火的裝置。 化學(xué)家尚塞爾創(chuàng)造一種“瞬息點(diǎn)火盒”。這是一個(gè)小的金屬盒，內(nèi)裝一小瓶緊塞著塞子的硫酸和一些小木條。木條頭預(yù)先涂敷有氯酸鉀、硫黃和樹(shù)膠的混合物。使用時(shí)將木條頭浸取硫酸，取出后著火。這是由于氯酸鉀與硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量，使易燃物燃燒: 4KClO3 +2H2SO4 == 2K2SO4 +ClO2 +2H2O +O2 這種取火裝置在歐洲和美國(guó)流行了將近40年。 1807年，在歐洲還出現(xiàn)一種電氣燈。這是利用起電盤(pán)產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃從氣體發(fā)生瓶中放出的氫氣。這種取火裝置再帶一個(gè)起電盤(pán)，顯然是笨重的。到1823年，德國(guó)化學(xué)家德柏萊納改裝了它，被稱(chēng)德柏萊納燈。這是在氫氣出口處按置一塊鉑棉。它可吸附空氣中的氧氣，當(dāng)氫氣從氣體發(fā)生瓶中被放出時(shí)沖擊氧氣而著火。這就不再需要起電盤(pán)了。這種燈也曾流行一時(shí)，成為一種很時(shí)髦的事物，但是鉑棉會(huì)很快中毒失效，那就需要不斷更換。 還有一種取火物，叫做自燃器。這是將碳酸鉀、明礬和炭粉混合物放置在鐵筒中，在隔絕空氣的情況下加熱，反應(yīng)后產(chǎn)生金屬鉀: 2K2CO3+C = 4K+3CO2 2KAl(SO4)2+C = 2K+SO2+CO2+Al2(SO4)3 使用時(shí)將此冷卻的混合物傾倒出少許，其中金屬鉀與空氣中的水分迅速反應(yīng)，產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃可燃物。一直到1827年，在英國(guó)首次出現(xiàn)今天火柴形式的磨擦火柴。創(chuàng)造人是瓦克。這種火柴是在小木條頭上漬涂氯酸鉀、三硫化二銻和樹(shù)膠的的混合物。使用時(shí)將木條頭在砂紙上磨擦著火。 在至今保留下來(lái)的他的售貨日記上寫(xiě)明他第一次出售這種火柴是在1827年4月7日。兩年后，這種火柴傳到英國(guó)首都倫敦。一位青年化學(xué)家約翰斯仿制了它，并將它盛放在長(zhǎng)方形卡片制小盒中出售，叫做lucifer。這種火柴著火效果不佳，使用時(shí)要將火柴頭放置在對(duì)折起來(lái)的砂紙中間，并用手指緊捏，用力拖拉火柴桿后才能著火。著火后還會(huì)出現(xiàn)小爆炸，火花四濺。這使它的壽命不長(zhǎng)就消失了。 1830年，法國(guó)一位醫(yī)生索里爾首先用白磷代替瓦克磨擦火柴頭中的三硫化二銻。這樣著火效果很好，輕微一擦就著火。德國(guó)、匈牙利和歐洲其他各國(guó)先后仿制，迅速發(fā)展。 但是，制造火柴的工人一個(gè)又一個(gè)遭受病魔纏身或死亡，使用這種火柴的人突然被放在衣兜里的火柴著火燒身。原因是白磷有劇毒，0.1g白磷足以使人死亡，人們吸入白磷蒸氣后會(huì)發(fā)生牙床骨壞死病;氯酸鉀和白磷混合受到輕微磨擦就會(huì)著火。 于是出現(xiàn)各種改革方案:用機(jī)械代替手工操作，加強(qiáng)火柴制造廠(chǎng)房空氣流通，以減少工人接觸到白磷和吸入白磷蒸氣的可能;在火柴頭外層加涂油漆封固，利用氧化鉛等氧化劑代替氯酸鉀盡可能減少白磷用量。這樣差不多維持了二十多年，因?yàn)檫@種有效著火的火柴是當(dāng)時(shí)唯一可使用的火柴，還沒(méi)有找到代替白磷的化學(xué)物質(zhì)。 1847年瑞典斯得哥爾摩化學(xué)教授帕斯赫提出用紅磷代替白磷制造火柴。歐洲各國(guó)相繼試制，均未成功。原因是紅磷和氯酸鉀混合受到撞擊會(huì)發(fā)生爆炸，如果采用其他氧化劑代替氯酸鉀，著火效果不好。 只有把氯酸鉀和紅磷分隔放置。這樣就出現(xiàn)了兩頭火柴，就是說(shuō)，在火柴的一頭漬涂氯酸鉀、硫黃、玻璃粉和樹(shù)膠的混合物。使用時(shí)在火柴中間折斷，然后使兩頭互相磨擦著火。使用效果很好。這種火柴很快在歐洲各國(guó)和美國(guó)、加拿大等國(guó)流行。 到1855-1856年間，英國(guó)一位藥劑師阿爾布拉特、瑞典一位火柴制造廠(chǎng)主倫德斯特羅姆和德國(guó)化學(xué)家博特格先后將火柴漬涂氯酸鉀、三硫化二銻和樹(shù)膠的混合物，另在火柴盒兩側(cè)涂敷有紅磷的火柴盒一側(cè)著火，不再使用折成兩半的火柴了。這就成為我們今天使用的安全火柴。 到1898年，法國(guó)兩位化學(xué)家席文和卡漢利用三硫化四磷代替白磷或紅磷制造火柴。用它和氯酸鉀、硫黃和樹(shù)膠等混合后漬敷在火柴頭上制成火柴在粗糙的墻壁、地面、鞋底等處磨擦都可以著火。由于這種火柴使用方便，著火效果好，流行一時(shí)，就稱(chēng)為磨擦火柴。但終因太容易著火，偶爾不慎而磨擦著火會(huì)引起火災(zāi)，在安全方面敵不過(guò)安全火柴而被淘汰。 近幾十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界各國(guó)的火柴制造業(yè)也在品種上標(biāo)新立異，以爭(zhēng)奪市場(chǎng)。蘇聯(lián)發(fā)明了一種強(qiáng)烈高溫火柴，每根能點(diǎn)燃三小時(shí)，它會(huì)發(fā)出像氫氧吹管一樣猛烈的火焰，可以用來(lái)代替電焊，切斷和焊接鋼鐵。 日本有一種“浮士繪版畫(huà)”火柴盒，每根火柴長(zhǎng)12厘米，裝潢相當(dāng)別致，火柴盒像本古書(shū)，曾風(fēng)行全世界。 美國(guó)有位年輕的工程師，綜合多種化學(xué)元素，發(fā)明了一種“永生火柴”，據(jù)說(shuō)只要備有一根，便能長(zhǎng)期使用?？墒沁@位發(fā)明家成了火柴老板的眼中釘，當(dāng)他宣告試驗(yàn)成功時(shí)的當(dāng)晚，竟遭到兇手的刺殺。 后來(lái)奧地利的一位化學(xué)家，也研制了一種永久火柴，不過(guò)他的工藝配方很快就被瑞典大王克魯格收買(mǎi)，人也被軟禁了。 美國(guó)鉆石火柴公司還發(fā)明了一種新式安全火柴，它燃燒的熱度只有目前火柴的一半，而且能自行熄滅。 此外，還有音樂(lè)火柴、多次燃火柴、自啟式火柴、微聲火柴、電影火柴、感光火柴、高級(jí)芳香火柴，等等。真是五花八門(mén)，應(yīng)有盡有。由此也看出，火柴永遠(yuǎn)不會(huì)被各種現(xiàn)代化的打火機(jī)所完全代替。 小小一根火柴就是這樣在安全和易著火兩相互矛盾中逐漸演變發(fā)展，經(jīng)歷了一百多年。 給分 謝謝。