1607年 约克郡的明矾
托马斯·查洛纳(Thomas Chaloner,1559—1615)
路易斯·勒·夏特列(Louis Le Chatelier,1815—1873)
图为北约克郡靠近雷文斯坎(Ravenscar)的明矾制造遗迹(建于1650年),作为早期“工业遗迹”的典范,这样的遗址在当地仍不时被发现。
巴黎绿(1814年),苯胺紫(1856年),靛蓝染料的合成(1878年)
从罗马时代开始,明矾(Alum)作为各种硫酸铝盐的统称,广泛应用于工业与医疗领域,如用作净水剂、凝血剂、酸洗剂、止汗剂和阻燃剂等。在纺织工业中,明矾同样十分重要,它可以防止染料溶落并实现固色的效果。英国所需的明矾几乎都要从意大利罗马教廷的领地进口,直到1533年,当时的英国国王亨利八世(King Henry Ⅷ)为了与阿拉贡·凯瑟琳皇后离婚,执意与罗马教廷[当时教皇为克莱门特七世(Pope Clement Ⅶ)]决裂并建立起新教体制,明矾贸易也因此被完全截断了。
为了能够实现明矾自给,英国开始研制生产明矾,但都屡屡失败,直到约1600年,英国博物学家托马斯·查洛纳爵士终于在约克郡试制成功。1607年,英国人建立了自己的工厂并开启了明矾的工业化生产。利用无机化学知识并经过艰苦摸索建立起来的这套工艺,所使用的主要原料就是一种高硅酸铝盐含量的灰色页岩矿石。成堆的矿石被架在柴堆之中进行煅烧,为了获得更高的产出率,煅烧的过程甚至长达数月,这一过程将页岩中的硫化铁氧化成硫酸铁,再与含铝矿物进行反应得到一种易碎的粉色物质,继而将这些物质浸入大水池中溶出硫酸盐,溶液经富集浓缩后再与含钾物质发生反应。所选用的钾类物质最初是燃烧后的海藻灰,而后又用人的尿液来替代,使这步反应又脏又累。最后通过结晶将最终产品硫酸铝钾从其他盐中分离出来。
约克郡海岸明矾矿开采与周围居民的尿液收集工作一直持续到19世纪中期。直到1855年,法国化学家路易斯·勒·夏特列发现了另外一种更好的合成明矾的途径。在那之后不久,苯胺类染料(从苯胺紫开始)的出现也正式终结了明矾作为固色剂的历史。■