改变生活的意外发现32:矿泉水
本周节目的主题是矿泉水,又名苏打水。
从古至今,矿泉水在人类生活中的地位毋庸置疑。自古希腊文明以来,治疗水的使用在医学领域,尤其是皮肤病领域一直占据着重要地位,其根源可以追溯到几个世纪以前。就连生活在公元前五世纪的历史学家希罗多德也在他的九卷本著作《历史》中详细介绍了这些用于治疗各种疾病的疗养水。罗马帝国时期达到顶峰的水疗和沐浴文化,至今仍保留着许多文物。然而,将这些含有强烈矿物质的水作为饮料引入人类生活,是一位对化学感兴趣的教会牧师和一位想要治疗胃病患者的医生的巧合结果。
矿泉水或苏打水中的元素一般是钙、镁、碳酸氢钠和氯。这些元素对消化不良和胃灼热等疾病有直接影响,也会造成人体所需的矿物质缺乏。带着二氧化碳压力从地下源头来到地球表面的疗养水,会将这些元素溶解在它们所经过的地层中,为人类服务。
中世纪之后,在欧洲许多国家,基础设施的缺乏和人口的不断增加使得清洁饮用水的获取成为一个严重的问题,尤其是对于生活在城市中的大部分人口而言。特别是在 18 世纪,由饮用水污染引发的霍乱和伤寒等流行病成为人类文明必须解决的一大问题。在这一时期,无污染、安全的天然矿化水成为人们关注的焦点,其治疗功效也引起了越来越多的兴趣。然而,有限的地下水资源无法满足日益增长的需求,如何解决这一问题成为从事化学研究的科学家们的心头之患。
1741 年,英国医生威廉-布朗里格(William Brownrigg)将二氧化碳气体与自来水混合,制成了第一瓶人造矿泉水。这种瓶装水在打开盖子时会在二氧化碳的作用下膨胀,喝下去后胃部会有一点舒缓,但这位英国医生的这一发现并没有引起人们的注意,因为他使用的是不干净的自来水。同年,英国化学家约瑟夫-普里斯特利(Joseph Priestley)从事化学研究,试图证明 "我们呼吸的空气是各种气体的混合物 "这一论点。普里斯特利经常到啤酒厂收集啤酒发酵过程中释放出的气体进行实验,他意外地发现二氧化碳气体可以溶于水。普利斯特里还在他所居住的约克郡小镇的教堂里担任牧师,由于信仰的原因,他避免饮用含酒精的饮料,他想利用二氧化碳气体来制造一种口感舒适、无菌的饮料,以防止自己生病。首先,普里斯特利将自来水煮沸以净化水中的细菌,在装入瓶中的水中加入一些矿物质,然后注入二氧化碳气体。这样就产生了一种气泡饮料,我们现在称之为苏打水或人工矿泉水。普利斯特里的发现首先引起了他所居住城市的宗教人士的极大兴趣,随后传遍了全国。
是德国业余化学家雅各布-施韦普将人工矿泉水传播到欧洲大陆的,如今,人工矿泉水已成为我们暴饮暴食后的第一选择。施韦普的主要目标是找到一种可用于治疗疟疾的液体药物。施韦普首先用普里斯特利的方法制造了人工矿泉水,然后在其中加入糖和奎宁,成功地获得了补药。这家以德国化学家施韦普的姓氏创立的公司,多年来一直是世界上生产人工矿泉水和滋补品的最大公司之一。