说到做到。保罗叔叔先是来到了邻居锁匠家里,只见锁匠的工作台上摆着一堆锉刀,他在锉刀间挑了一样东西,用纸包了起来。又到药剂师那里花几分钱买了些药品,也用旧报纸包了起来。然后带着这两包东西回家了。
他当着孩子们的面打开了其中一个包裹,问道:“这是什么?”
埃米尔回答道:“这是一种黄色的粉末,放在指尖捻动时会发出轻微破裂声,我想这一定是硫。”
朱尔斯补充道:“我也确定是硫,让我试试看。”
说着他抓了一小撮黄色粉末,撒在了厨房燃烧的煤炉上,粉末开始燃烧起来,发出了蓝色的火焰,同时还发出了一股硫独有的令人窒息的气味。
“这足以证明是硫了吧!”小伙子欣喜若狂地尖叫道,因为他发现了快速揭示物质本质的方法,这个方法是保罗叔叔教给他的,“就是硫了,只有硫燃烧才会发出蓝色火焰并带有让人咳嗽的气味。”
保罗叔叔回答道:“是的,孩子,它是一种超细硫粉,又称为硫磺。再来看看这是什么?”
他打开了第二个包裹,亮出了里面的东西——金属粉末——从它颗粒的闪光来看,很明显是一种金属。
“看起来很像铁屑。”弟弟埃米尔说道。
朱尔斯肯定地说道:“岂只是像,它就是铁屑。保罗叔叔,肯定是在锁匠铺拿的,对不对?”
保罗叔叔说道:“朱尔斯,你很聪明,反应也很快,这一点虽然值得表扬,但我要告诫你,不要轻易下结论。在做研究之前,最好先仔细检查,然后再下论断,否则就会经常犯错误。你说这些金属颗粒是铁屑,有何依据呢?铅屑、锡屑、锌屑和铁屑的外观都极为相似,颜色也都为浅色,且带有明亮的金属光泽。你在将少量黄色粉末撒到燃烧的煤炉上后,才断定它是硫的。同样的道理,我们得找到能确定它是铁屑的确切证据才行。”
两个孩子想了一会儿,疑惑地望着对方,但都没想出绝妙的点子。他们会用什么办法来证明这是铁屑呢?这的确是个难题。最终,还是保罗叔叔给了他们一点儿提示,引导他们找到了正确的思路。
保罗叔叔提示道:“用磁铁怎么样?上次朱尔斯从市场买回了一块马蹄型磁铁,就放在他装物理实验设备的小箱子里面。想想看,它会不会刚好能解决你们现在的困惑?我经常见你们拿着它吸铁块、铁钉和铁针什么的。它能不能吸铅呢?”
朱尔斯回答道:“不能,它连一小块铅块都吸不起来,却能吸起比铅块重得多的铁块——比如钥匙。”
“它能吸引锡吗?”
“不能,跟铅一样。”
“锌和铜呢?”
“不能,跟铅和锡一样。哦,现在我明白了,磁铁只能吸引铁。这就是我们要做的实验。让我试试看。”
于是朱尔斯一步三跳地跑上楼梯,急匆匆地来到柜子前。在柜子的松木架子上,摆放着几本书和一些小仪器——大多数是他亲手做的小玩意。他急忙拿起磁铁跑到楼下,然后拿它靠近金属屑,近得几乎要挨着了。就在一瞬间,一簇簇金属屑突然被吸附到了磁铁两端,就像竖起的长胡须一样。
“快看!金属屑被吸起来了。现在可以确定它们是铁屑了。没错,就是铁屑。”朱尔斯兴奋地说道。
保罗叔叔说道:“对,是铁屑,正是我从锁匠的工作台上取来的铁屑。现在有了这些得到确切证明的硫和铁屑,我们就可以开始化学研究了。注意看我下面的操作。”
说着,他把硫磺和铁屑倒在了一张大纸上,然后像筛东西一样晃动纸张,同时用手指不停地搅拌。
“你们看,现在纸上有什么东西?”他问道。
“答案很简单:它是硫和铁屑的混合物。”朱尔斯回答道。
“没错,是混合物。现在你还能将两种物质区分开吗?它们已经混合得非常均匀了。”
“没有比这更容易的了。”埃米尔仔细地检查了纸上的东西后说道,“比如,这些是硫,可以通过它的黄色看出来;这些是铁屑,可以通过它的光泽看出来。”
“你能将它们全部分拣出来吗?”保罗叔叔问。
“当然,如果非做不可的话。我的视力很好,只要有一根针,我就能将所有的硫收集到一边,所有的铁屑收集到另一边。我唯一担心的是,我恐怕没有耐心坚持到最后。”
“是的,这是个相当耗时的工作,比从盘子里拣豆子要漫长得多。而且,无论你多有耐心都是无法办到的。不过,事情也并非不可能。现在这一小堆粉末既没有纯硫的黄色,也没有纯铁的灰色金属光泽,而是同时具备两种颜色,所以就成了绿色。通过分辨颜色来分离铁和硫,必须要有足够的耐性和敏捷的双手。但是,要分离这两种物质,我们还有其他的办法。谁能告诉我一种?开动你们的脑筋。”
“我想到了!”朱尔斯一边说,一边拿着磁铁的两极在混合物上来回移动。
“我也正想这么说,如果朱尔斯再让我想想的话。既然保罗叔叔刚才已经提到了磁铁,所以想到这一点也不难。”埃米尔说道。
“能通过短暂的思考解决困难是非常好的。”保罗叔叔回答道,“但如果能立即解决困难就更好了。但是我相信,你很快就能和朱尔斯平分秋色了。现在我们来看看他是如何分离这两种物质的。”
朱尔斯拿着磁铁在硫和铁屑的混合物上来回移动,结果,金属颗粒受到了磁铁两极的吸引,牢牢地吸附在了上面,硫却被留在了一旁。朱尔斯反复将磁铁放入粉末中,每次磁铁两极都会吸引又长又厚的胡须状的铁屑,他用手指将铁屑剥到一旁。而磁铁对硫丝毫没有吸引力,一粒硫都没粘住。即便是放在一旁的铁屑中有任何散乱的硫颗粒,那也只是铁屑的牵绊造成的。接着他又操作了一次,铁屑同样很轻易地被分离开了。
“太奏效了!”朱尔斯得意地说道,“快看,每次磁铁都会吸引铁屑,硫却被留了下来。如果继续下去的话,用不了十分钟我就可以分离完所有的硫和铁屑了。”
保罗叔叔说道:“可以停了,我亲爱的孩子。你的方法非常完美,既迅速又准确。现在我们重新把这两者混合。在分离这两种物质的过程中,你的磁铁固然非常奏效,但并非是人人都能得到的东西。有没有可能不用磁铁,通过其他的方法来完成想要的分离呢?这两者混合得非常均匀,几乎是不可分的,尤其是在我们缺乏设备的情况下。我们得学会不使用这些设备,仍然达到我们的目的。让我们先撇开磁铁,想想其他办法吧。先想想看,我会帮助你们的。这两种物质哪个重?”
“铁更重。”两个小小化学家回答道。
“如果我们把铁放到水里会发生什么呢?”
“它会沉到水底。”
“硫呢?我说的是超细硫粉,也就是硫磺,而不是硫块,因为硫块也会像铁一样沉到水底的。”
“我想出来了!”埃米尔抢答道,以免哥哥朱尔斯在智力竞赛中又抢在他的前面,“如果我把所有的混合物倒进盛水的玻璃杯,铁会沉到水底,但是硫——等会儿——硫会——”
在朱尔斯又要插嘴的时候,保罗叔叔提醒他道:“别作声,朱尔斯!让弟弟把话说完。”
埃米尔双颊涨得通红,继续说道:“硫也许会浮在水面,也许它会下沉,但没有铁下沉得快,因为铁要重得多。让我们来试试吧。”
保罗叔叔赞许地说道:“我刚刚不是说你很快就能赶上朱尔斯了吗?果然如此。你的主意非常棒,你刚才说话之所以有点儿犹豫,是因为你对硫的行为还存有疑问。我会试验给你看的。”
于是,保罗叔叔取了一个玻璃杯,往里面倒满了水,然后抓了一把混合物放到了水中,同时用一根小木棍搅拌着液体。在杯中起了轻微的变化后,他停了下来,静静等待结果。不一会儿,铁屑就由于自身的重量沉到了杯底,而硫磺仍在液体中旋转。他把含有硫的悬浮液倒进了另一个玻璃杯,慢慢地,悬浮物开始静止下来。这样,就完成了这两种物质的收集,铁收集在第一个杯子里面,硫收集在第二个杯子里面。
“你们看,”保罗叔叔说道,“这跟磁铁一样迅速,而且分离所需的东西都是我们随手可得的。我重复一遍,让我们学会不使用我们缺乏的设备,仍然达到最终的目的。现在你们已经明白了,要完成这种混合物的完全分离,只需分次操作即可,方法我已经向你们演示过了。但这不是我目前的目的。让我们简要总结一下刚才所学的内容:如果混合物是由两种或两种以上的物质组成的,可以通过简单的分拣操作来完成分离。摆在你们面前的是一堆硫和铁的混合物,我们可以借助磁铁或水来完成分离,又或者,只要有足够的时间和耐性,可以用手一粒一粒地挑出来。好了,就说这么多。让我们来继续进行下一个实验。”
说着,他把硫和铁屑的混合物倒进了一个盆子里,往里面加了点水,用手指将它们捏成了粘稠的膏状,然后取了一个装过糖浆的透明的旧玻璃瓶,把膏状混合物放在了里面。为使混合物变热,他把玻璃瓶放在了太阳光下。此时正值炎热的夏日,保罗叔叔预计用不了多久就可以得到他想要的结果。
“现在看好了,奇怪的事情马上就要出现了。”
孩子们密切注视着这一切,生怕错过了他们的首次化学实验。瓶子里面会发生什么呢?用不了一刻钟他们就见证了这一非凡时刻:瓶子里面的混合物起初是绿色的(硫的黄色和铁的灰色),后来逐渐变成黑色,就像煤灰一样,同时瓶口喷出了嘶嘶的蒸汽和少量的黑色物质,就像是被爆炸的气浪喷射出来的一样。
保罗叔叔说道:“朱尔斯,握握瓶子看,不管发生什么,千万不要松手。”
朱尔斯毫不犹豫地用手握住了瓶子。
“哇!太烫了,太烫了!”朱尔斯尖叫道,又痛又惊,差点把瓶子扔在地上。他立即把瓶子放在地上,转过身来对着保罗叔叔,手指甩个不停,似乎是不小心碰到了烧红的热铁。他问道:“怎么这么烫呢,保罗叔叔?简直一秒钟都握不住,太烫了。如果瓶子在火上烤过,我肯定知道它会很烫,但是没有用火烤它呀,怎么会这么烫呢?”