要发现某种物质是否有特定的优异催化性能,有时是非常不容易的。例如,在1904~1909年,德国化学家哈伯(1868~1934)等在发明高效合成氨工艺过程中,就遇到产率不高的“瓶颈”问题。与他合作的是德国巴登苯胺纯碱公司(BASF)的化学家博施(1874~1940)和以他为首的大批技术人员,在花了几年时间,经过两万多次试验后,才找到较为理想的催化剂——含有少量氧化铝的铁催化剂,从而使合成氨工业得到了进一步的发展。1893年,德国化学家奥斯特瓦尔德(1853~1932)提出了催化理论,并在20世纪初用铁丝做催化剂,人工地合成了氨。而博施等是在得知他的成果之后,重新试验才取得成功的。2007年8月27日,中央电视台第4套节目在“午间新闻”中用游走字幕的方式报道了法国科学家新发明了一种合成氨用的超活性催化剂,能大大降低合成氨的能耗和成本。
当然,有时又是“得来全不费功夫”。例如,一位法国化学家在一次试验中,不小心打破了水银温度计,偶然间发现水银就是他那个化学反应的催化剂。而此前他却“踏穿铁鞋无觅处”——试验过的几万种物质都“名落孙山”。
至今,虽然科学家们建立了许多关于催化剂的理论,但要一举找到某种特定的优秀催化剂,还是不太容易的。
英国化学家戴维(1778~1829)也是最早发现催化剂的人之一。有一次,他发现某种原来并不和空气产生反应的气体,在放上赤热铂金丝的时候,就能反应了。
在古代,“炼金术”的人幻想着发明一种“点金石”,能神话般地加快反应速度,或者把本来不反应的物质变得能够进行反应,甚至把其他物质变成黄金。贝采利乌斯抓住偶然现象发现的催化剂,就是这种“点金石”。这正应了法国科学家巴斯德(1822~1895)那句名言:“在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备的头脑。”
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——阿基米德