花园里所有蓝色的花都用磷酸试验过了。紫罗兰、鸢尾花、长春花和婆婆纳等等,全部都失去了本来的颜色,变成了红色。而黄色的花如金盏花,白色的花如复活节邹菊,红色的花如罂粟花等浸入酸性液体时不变色。这样试验了一段时间后,保罗叔叔又让孩子们用磷酸做某些新的研究。孩子们对于这一命令非常高兴。这次的实验装置是一个燃着的便携炉,桌子上放着旧喷壶残片中得来的锌片,还有一把旧铁勺,它实在太破了,连街上的乞丐都看不上眼。还有一瓶手指大小的有灰色金属光泽的物质,就像一束狭长的丝带。孩子们一直猜不到它是什么东西。叔叔准备在时机合适时再告诉他们,这时他说道:
“在上一课中,我们遇到了一个难题,即如何从混有氮的空气中获取纯净的氧。今天我们将继续研究这个问题。我们知道,酸是由各种非金属燃烧生成的,特别是磷酸,其中存储着大量从空气中夺来的氧。这是我们达到目的的第一步。如果完成了这个实验,我们会更好地理解制备氧的化学方法。我知道你们非常急于了解氧,你们也许会说,我这样做偏离了直接通向氧的道路,会怪我把它分成了两个不必要的步骤。”
朱尔斯急忙回答道:“没事,随便你分成多少个步骤。如果这些实验全部和上次实验中用火制成雪花一样有趣,我们一定不会抱怨,反正氧实验迟早都要做的。”
“今天的实验跟上次一样有趣,而且我相信会给你们更大的惊喜。最后,这个实验会告诉我们获取纯氧的方法,这就是我们的初衷。现在我们来讨论一下各种物质的燃烧。
“磷的燃烧的确非常漂亮。燃烧的火焰,耀眼的光芒,燃烧生成的雪花一般的磷酸,无不激起人们无限的兴趣。不过,用火柴时你们已经看惯了磷的燃烧,在你们眼中,这种景象是毫无新奇和惊喜可言的。众所周知的易燃物质,燃烧起来确是平淡无奇。但是,今天你们一定会非常惊讶。人们通常认为金属是不能燃烧的,而我们今天要燃烧金属。”
埃米尔惊讶地说:“燃烧金属?”
“我已经说过了,你们一定会相当惊讶的。是的,我说的就是金属。”
“但是金属不会燃烧呀。”
“谁告诉你的?”
“没有人告诉我,但根据我的日常见闻来看,金属是不会燃烧的。钳子、火铲、柴架都是金属铁制成的,即使在最炙热的火焰中,我也从未看见过这些东西燃烧。火炉是铁做的,冬天的时候它的内壁会烧得通红,但我从未见过它会燃烧。正如你所说,如果金属可以燃烧,那么整个炉子早就着火了。”
“那么你是不相信金属可以燃烧这一说法了?”
“叔叔,你叫我如何相信你的话呢?你还不如直接告诉我水也可以燃烧得了。”
“有何不可?将来有一天,我会让你明白水也能燃烧。”
“水可以燃烧?”
“是的。我保证,有一天我会演示给你看的,水中含有最佳的燃料。”
埃米尔被叔叔如此真诚的许诺惊呆了,没有再说什么。对他来说,金属能燃烧实在是难以理解,只能等着看金属的燃烧。
叔叔接着说道:“如果说铁钳、铁锹、熨斗、炉子等铁制品不能在壁炉和厨房里面燃烧,那是因为还不够热。只要有更多的热量,金属一定能燃烧。事实上,你们经常见到铁燃烧,只是你们没注意到罢了。每次我们经过铁匠铺时,看见铁匠刚好从锻炉中拿出一根灼热的铁条。只要与空气接触,铁条就会向四面八方放出耀眼的火光,也许会让人误以为是焰火。昏暗的铁匠铺一下子闪耀着炫目的亮光。你们知道这些飞溅的火花是什么吗?它是铁条上掉下来的少量的铁,燃烧时飞速划过空气造成的。埃米尔,你现在相信我了吗?”
“我相信了。我发现,日常生活中的很多事情看似不可能,在化学上却是可能的。”
“我还要告诉你们,为了使轮转焰火、古色蜡烛、烟火、爆竹喷射出像喷泉水花一样的灿烂火花,焰火制造师们会根据他们想要的颜色,把火药与各种各样的金属屑混合在一起。铜可以产生绿色的火花,铁可以产生白色的火花。这些金属粉末中的每一个颗粒只要一碰到火就会变成火花。等过几天,我会带你们到铁匠铺做铁的燃烧实验。它的光芒一定会使铁匠铺黯然失色。所以关于铁我不再多说了,仅仅再加上第三个例子来加以说明。
“你们都知道,钢铁或刀背敲打燧石时会发出明亮的火花。这些火花就是打下来的铁粒。它们因震动产生的热量燃烧起来,飞向了空中。同样,人们在磨剪刀时,磨石也会有火花飞出,马蹄铁敲打鹅卵石时也有火花飞出。磨石与剪刀剧烈摩擦时以及马蹄铁敲打坚硬的鹅卵石时,会折断极少量的铁。这些铁由于摩擦生热温度急剧升高,便燃烧起来,飞向空中。起初你们认为铁不能燃烧,但在附近你们就能找到铁能燃烧的确切证据。这把磨刀石和这头拉磨骡子告诉我们,金属是可以燃烧的。为了让你头脑更清醒,它们演示了一个非常棒的化学实验。
“我现在来讲另一种金属——锌。这些锌片是从废弃的喷壶上得来的残片。锌的表面是浅灰色的,如果锉刀或刀尖轻刮它的表面,可以看到类似锡或银的金属光泽。如果我们想让锌燃烧,只需非常简单的操作和燃烧的煤块就可以了。金属与我们常见的可燃物如硫磺、磷和木炭一样,有些容易燃烧,有些则不容易燃烧。磷一碰到火就会立即燃烧,硫磺次之,木炭最不容易燃烧。同样,铁需要锻造的热量才能燃烧,锌只需要几块燃着的煤块就能燃烧。我们很快就会知道,还有些金属比锌更容易燃烧。
“现在我们来做锌的燃烧实验吧。我往这只旧铁勺里面放了一些锌片,然后把铁勺放进炉子中炙热的煤块上。如果你们有任何疑问,这个实验会帮你们解决。”
按照保罗叔叔的指示安排好一切后,他们等了一小会儿。锌像铅一样很容易就融化了。等到铁勺被烧得通红时,叔叔把煤块拨到了一旁,露出了尚未冷却的熔融的锌,然后用一根结实的铁丝在熔融的锌中搅动,使之与空气更好地接触。一股灿烂青白色火焰从融化的液态锌中喷薄而出,火焰虽然不大,却带着耀眼的光芒,随着搅动的快慢不同,火光也忽明忽暗。孩子们惊讶地看着锌的光芒。接着,火焰中飘出一种金雪,轻盈地漂浮在空中,弥漫着整个房间,见此情此景,孩子们不由得更加惊讶了。这金雪可能会让人们误以为是美好的秋天早晨田野上漂浮的优质白鹅绒,或是纤细的蜘蛛丝。同时,铁勺内熔锌的表面还结有一种极纤细的白绒,这白绒随着炉子中的热空气缓缓上升,飘满了整个房间。
保罗叔叔说道:“这些是白绒毛就是燃烧后的锌,也就是锌与空气中的氧生成的化合物,它和锌的关系正如雪花和磷的关系一样。等到铁勺中的量足够多时,我们就可以探明它的主要性质。”
朱尔斯代替叔叔搅动着熔融的锌,同时埃米尔吹着他面前的雪花,而且要防止用力过猛,以免飘得过快。最后大大小小的白绒都轻盈地漂浮在空中。不一会儿,铁勺中的发光液体一点不剩了,所有的锌都已经变成了白绒。等到铁勺中的残留物逐渐冷却后,叔叔把它倒了出来,然后继续说道:“现在你眼前看到的白色物质,正是燃烧后的锌。它也没有味道,放在舌头上将尝不到任何味道。”
有了上次尝磷酸的教训后,埃米尔小心翼翼地尝了一下:“确实没有味道,跟沙子和锯末差不多。”
“我也尝不到什么味道。”朱尔斯插话道,“燃烧后的磷,也就是磷酸,酸的简直让人无法忍受,而燃烧后的锌却一点味道都没有。”