這種貴族級別的寶石裡到底是哪種新元素的結晶？發現它有何曲折？
祖母綠，但凡對珠寶稍感興趣的人都知道這個名字。作為國際公認的名貴寶石之一，祖母綠象徵著幸福、幸運和平安。西方人認為它是綠寶石之王，對其崇拜程度與東方人痴迷翡翠有得一拼。
祖母綠走入人類視線有兩千多年曆史。古埃及貴族用這種綠得讓人心醉的寶石當作奢侈品來裝點首飾或貴冠。若干年後，古希臘人則對祖母綠的構成產生興趣，試圖弄清它的來源。儘管沒有找到答案，但並不影響人們對它的喜愛。又若干年後，科學家們研究祖母綠時，發現了一種未知元素。相對鐵、鋁、氧等元素而言，此元素雖然“上鏡率”不高，但被不少國家定位為戰略元素，其重要性不言而喻。
這種貴族級別的寶石裡到底是哪種新元素的結晶？又是怎麼發現它的？它到底有何用途？……要解決這些答案，得從一位科學界的英雄說起。
漂亮的祖母綠寶石戒指。（網絡圖）
英雄科學家的遺憾
老普林尼（注1）是古羅馬帝國有名的自然哲學家。他從小對萬事萬物都感興趣，凡事喜歡問個為什麼。有一年，朋友贈送他一顆很小的祖母綠寶石。某天，專心研究祖母綠的他突發靈感：這漂亮的寶貝與不怎麼出彩的綠柱石礦石相似，它們會不會是同種東西構成的？
老普林尼被這個近似天方夜譚的念頭嚇了一跳，因為從古埃及人發現祖母綠開始，人們便以貌取物，認為祖母綠與綠柱石有天壤之別，兩者根本不會在是“一家子”。
老普林尼像。（網絡圖）
鑑於當時的科學條件，老普林尼沒有也不可能弄清祖母綠與綠柱石的構成。認為自己一定能有所突破的他，把想法寫進生平傑作《博物志》一書中，準備等哪天閒下來再仔細研究。
可是，此後老普林尼一直沒閒下來。因為他的另一身份是羅馬帝國海軍司令，事務一大堆。轉眼到了公元79年，維蘇威火山噴發，岩漿淹沒了龐貝城。帶兵在龐貝城不遠處駐紮的老普林尼一邊組織士兵拯救市民，一邊深入城中進行科學考察。不幸的是，他因吸進火山遺留的毒性氣體而殉職，時年55歲。
當然，他想弄清祖母綠與綠柱石關係的願望也成為永遠的遺憾。
是非曲直的公案
轉眼到了18世紀初，在一大批科學家的不懈努力下，近代科學終於萌芽。那部流傳了1600多年的自然學名著《博物志》，再次被科學家想起。他們之中，對書裡所記祖母綠與綠柱石關係等章節最感興趣的是德國化學家科拉普羅特（注2）。
科拉普羅特像。（網絡圖）
有一天，科拉普羅特從同樣喜歡礦物研究的德國親王加利青處得到一個祖母綠寶石和一塊秘魯產的綠柱石。通過實驗，他認為兩者都含有大量的硅酸鋁和少量的氧化鐵。事實果真如此嗎？心裡沒譜的他知道有個人可以證明，那就是擅長做化學成分分析的法國化學家沃克蘭（注3）。
化學成分分析是判定岩石構成的主要方法之一。地質學規定，對岩石進行地質判斷時，需要用專業的設備進行主微量元素化學成分分析並撰寫報告進行專業評定。
話說沃克蘭從科拉普羅特手中接過綠柱石後，很快投入到化學成分分析當中。實驗時他發現，在綠柱石的酸溶液中加入苛性鉀溶液，會沉澱出一種土質的氫氧化物。通過進一步研究，他發現氫氧化物中一定沒有鋁元素，更不要說沒有科拉普羅特認為的硅酸鋁。“這土塊裡應該含有一種新元素！”科拉普羅特把這種帶著一絲甜味的新元素命名為“glucinum”，中文意即甜甜的元素，簡稱甜土。
1898年2月15日，沃克蘭在法國科學院宣讀自己發現新元素甜土的論文。
沃克蘭像。（網絡圖）
事後得知消息的科拉普羅特非常生氣：好你個沃克蘭，讓你幫做化學成分分析，你卻悄悄發現一種新元素並自行公佈，太不仗義了！還好我沒給你祖母綠，否則指不定還有多少發現呢。
氣歸氣，科拉普羅特卻沒有停止對甜土的研究。通過實驗，他確定祖母綠與綠柱石中都含有甜土。接著，他發現一個很現實的問題，那就是甜土這名字太low了，非常掉價。原來，當時的科學家已發現了釔土，並得知釔的化合物也是甜的。
“以後可能還會發現帶甜味的未知元素化合物，難道都用甜土來稱呼？”科拉普羅特想，“既然這東西是在綠柱石裡發現的，何不叫它Beryllina（綠柱石之土質）呢？”
想到這裡，科拉普羅特決定寫一篇關於甜土命名的論文並進行對外發布。論文中，他把“Beryllina”用化學符號“Be”來代替。若干年後，中國科學家把“Be”翻譯成“鈹”！
30年後，德國科學家維勒用還原法得到含有少許雜質的鈹，並把此元素的英文名改為“Beryllium”。此說法得到科學界的認可。自此，這個關於鈹元素髮現及命名的公案終於劃上句號。
大顯身手的戰略金屬
話說維勒費盡心思製得帶有少許雜質的鈹，並未在工業中得到較大運用。原來，鈹很愛“清潔”，只要它裡面含有1%的雜質，性能就會發生變化，用途也大打折扣。直到20世紀60年代，科學家用現代科學方法制備純度達99.99%的鈹後，終於完全弄清了它的特性：強度賽過鋼，傳熱是鋼的3倍，熔點高達2400多度……
單質鈹。（網絡圖）
很快，純鈹被用作建造原子鍋爐的材料，幾乎所有的原子反應堆都要用它作中子反射體。隨著科學的發展，科學家們發現純鈹是透過X射線最強的金屬，是人造衛星X射線管小窗口材料的不二之選。其原因，除了純鈹極易透過X射線外，還因為它比鋁、鈦都輕很多。原來，人造衛星每增加1千克，運載的火箭總重量就增加500千克，用純鈹製作X射線管小窗口，可以有效減輕人造衛星及運載火箭的重量。
正因為鈹有如此多的優點，所以它被廣泛運用在核工業、機械工業及航空航天工業等領域。作為一種新型材料，鈹金屬已被多國列為戰略金屬，並用作製造原子彈、宇宙飛船等。鈹終於在為人類服務中大顯身手。
不得不說的是，即使在人類已掌握了宇宙飛船和量子物理的當代，需要鈹還得找綠柱石，因為它是自然界中鈹的最主要來源。當然，綠柱石並一定都是綠色的。純淨的綠柱石是無色的，由於地質條件的變化，導致其所含致色離子不同而呈現出綠、黃、藍、粉等顏色。作為綠柱石家族中最名貴的代表，祖母綠因為含有0.3～1.0%的鉻元素而呈現出蒼翠的綠色，柔和而鮮亮，讓人沉醉而愛不釋手。同時，作為世界四大名貴寶石（另三種為鑽石、紅寶石和藍寶石）之一，祖母綠因產量極少而更顯珍貴。
顏色各異的綠柱石。（網絡圖）
由鈹等元素構成的祖母綠固然寶貴，而老普林尼、科拉普羅特等科學家敢於創新，不懈追求的精神更寶貴，更值得後人學習！
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【備註】
1、 老普林尼（24年-79年8月24日），原名烏斯·普林尼·塞孔都斯，古羅馬百科全書式的作家，以其所著《自然史》一書著稱。曾任米塞姆港基地的海軍艦隊的司令，負責清剿海盜。他殉職後，由養子小普林尼繼承了全部手稿和筆記，小普林尼整理所有作品進行流傳。
2、 馬丁·海爾因茲·科拉普羅特（1743年12月1日-1817年1月1日），德國化學家，著有《論礦物的化學特性》。1789年發現元素鈾、鋯，1808年發現元素鈰。
3、 路易·尼克拉·沃克蘭（於1763年5月16日-1829年11月14日），法國科學家，生中共發表研究論文376篇，研究內容涉及化學的計多領域。對岩石礦物的分析研究佔很大比重，曾發現玄武岩或冰晶石等礦物中含有鈉，分析過硅鈹釔礦，分離鉑、鈀、銠、銥、鋨，證實瑞典學者阿爾費得松發現鋰土的工作等。化學史家柯普教授評價他的工作始終處在科學發展的前沿。
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