【純屬意外的發明與發現】——電化學的誕生
1800年4月的某一天，英國皇家學會主席班克斯（Joseph Banks）收到一封來自義大利化學家伏打（Alessandro Volta）的信，信的開頭就寫道： 「我提到的裝置絕對會讓你感到驚訝，……」 被勾起好奇心的班克斯往下讀，原來伏打所說的裝置是將銀片與鋅片交替相疊，每對之間以浸了鹽水的布片隔開，再自堆疊起來的金屬片頂端與底部各接出一條銅線，形成迴路後便能持續產生穩定的電流。 班克斯果真大吃一驚，因為伏打所述聞所未聞。當時以人為方式產生電就只有靠摩擦產生靜電，通常是用起電器產生靜電，再貯存於「萊頓瓶」（Leyden jar）中。不過萊頓瓶一旦碰觸，所有靜電即瞬間傾洩而出，一次用盡，因此實用價值並不高。如果伏打設計的這個「伏打堆」（Volta Pile）真的管用，那可是劃時代的發明啊！ 班克斯迫不及待地往下讀，卻發現信中的四張信紙只是論文的前幾頁，後面呢？原來當時正在打英法戰爭，伏打擔心戰火會延誤郵件的遞送，所以寫了幾頁就先寄給英國皇家學會，剩下的部分等寫完再補寄，以防其他人搶先一步發表，奪走發明者的頭銜。 按理說班克斯應該等第二封信寄來後，安排在英國皇家學會宣讀伏打的論文，在這之前不應洩露論文內容。但伏打的發明實在太匪夷所思，讓他難以按捺內心激動，等不及另一封信抵達，就忍不住將手中的上半篇論文拿給老友卡萊爾醫生（Anthony Carlisle）看，想說醫生並非圈內之人，應該不會有影響。 沒想到卡萊爾也按捺不住，隨即向身兼化學家與發明家的好友尼寇森（William Nicholson）透露論文內容。尼寇森原本就對電學頗有研究，他的同儕班奈特（Abraham Bennet）曾在1787年發明一種驗電器，利用兩片金箔接觸靜電後會彼此相斥而分開，便可根據分離的角度判斷靜電強度。第二年尼寇森再加以改良，成為最受歡迎的驗電器，伏打正是用它來進行伏打堆的研究實驗。 尼寇森和卡萊爾決定不等伏打的另一封信，就先按伏打所述如法泡製，也做個伏打堆出來，看看是否真如伏打所說的那樣，能持續產生穩定電流。卡萊爾醫生建議直接用17個銀幣做為銀片，再訂製同樣大小的鋅片，這樣就能在最短時間做出伏打堆。 一切就緒後，尼寇森和卡萊爾於1800年5月1日開始進行實驗，但發現電線與伏打堆頂端的鋅片老是接觸不良。他們想了想，乾脆在電線與鋅片接觸的地方滴了一大滴水，沒想到水滴上方竟出現些微氣體。尼寇森從聞到的味道推測可能是氫氣，他們決定第二天對此進行實驗。 #5月2日，他們從附近的運河取了一盆水，將連接伏打堆底部銀幣的銅線一頭浸入水盆中，另一條銅線再從水盆連接到伏打堆頂端的鋅片。只見鋅片接觸的銅線在水中那端不斷冒出微小的氣泡，也就是氫氣；而另一條銅線在靠近銀幣那端則逐漸失去光澤，氧化變黑。 他們改用不易氧化的白金取代銅線，結果連接鋅片的白金線在水中仍產生氫氣氣泡，而這次，另一條連接銀幣的白金線也在水中產生氧氣氣泡，不過數量明顯比較少。就這樣，他們兩人無意間發現水會電解出氫氣與氧氣，而成為最早發現電解反應的人。 不過尼寇森與卡萊爾還是很有君子風度的等到伏打的論文於6月26日在英國皇家學會宣讀後，隔月尼寇森才在自己創辦的科普刊物上刊登他們兩人的電解實驗，從此開啟了電化學這個全新的領域。英國化學家戴維（Humphry Davy）便是因此受到啟發，將各種礦石溶解後進行電解實驗，先於1807年發現仍不為世人所知的鈉和鉀，隔年又陸續電解分離出鈣、鍶、鋇、鎂、硼等新的化學元素，大幅推進化學的進展。 有趣的是，伏打當年進行伏打堆的實驗時，就曾將連接正、負極的銅線分別浸入不同的水盆中，然後將左、右手各放進這兩盆水，看看有什麼感覺或生理變化（萊頓瓶中的靜電就會讓人毛髮豎立）。如果他曾試著將銅線放入同一盆水，應該會看到水中出現氣泡，那就輪不到尼寇森與卡萊爾兩人發現電解反應，科學史上也就會少這麼一件耐人尋味的趣事了。 參考資料：
