最完美的灯油

这种情况不能再继续下去，况且室内照明的需求还在不断增长。随着人口数量越来越多、人们越来越富裕，教育问题也越来越受到重视，在夜晚读书与娱乐的文化开始流行起来，对燃油的需求随之增长，发明家和科学家的压力也越来越大。其中，有位名叫詹姆斯·扬（James Young）的苏格兰化学家在1848年发现了一种从煤炭中提取液体的方法，并将这种液体放在油灯中燃烧，效果非常好。加拿大发明家亚伯拉罕·格斯纳（Abraham Gesner）也发现了这一产品，并称之为煤油。这本来也不算什么大事，令人始料未及的是，它恰好发生在美国南北战争爆发之前，捕鲸船成为军事目标，向其他灯油征税为新发现的煤油创造了立足之地。不过，煤油产业一直未能真正地发展起来。没过多久，发明家们就不再围着煤炭打转，转而研究一种在煤矿附近经常可以发现的黑色油体。这种必须用泵从地下抽取的原油，是散发刺鼻气味的黑色黏稠物质。不过，在使用这种原料前，他们还得先学会蒸馏，也就是最初由拉齐使用的古老工艺。这门生意非常赚钱，这一次，妖怪真的从灯里冒了出来。

与此同时，在我乘坐的飞机上，仍然没有人提及航空煤油。安全须知里有很多关于紧急出口的内容，在我前方的乘务员挥舞着双臂，伸出手指，指明了出口的位置。我被告知，在我身后有两个出口，机舱前方也有两个，还有两个位于机翼的上方。我很想再加上一句：“在我们脚下的油箱中，有5万升煤油，而在飞机的两片机翼下，还各存有5万升。”我可能是嘟囔了几句，因为我引起了邻座乘客的注意，暂且叫她苏珊吧。自打上了飞机之后，这是她第一次抬起头并将视线从书上挪开。她戴着红框眼镜，视线越过镜框上缘打量了我一下，便又继续读书。她那一瞥肯定还不足一秒钟，却像是有一个声音在说：“放松点儿。飞机是最安全的长途交通工具，难道你不知道每天都有100多万人在平流层上飞行吗？发生空难的概率微乎其微。不，比微乎其微的概率还要低。坐下吧，别担心，看看书……”我知道这对于一个眼神来说，传达的信息有些太多了，但是请相信我，她真的用眼神说了这些。

精炼油厂（高柱是蒸馏釜）

话说回来，不管情况是好是坏，我思考的无非就是煤油，以及19世纪中叶那些发明家用来提炼原油的卓越技艺——蒸馏。为了蒸馏出油，拉齐使用过一种叫作“蒸馏器”的装置，现在我们称之为蒸馏釜，就是你在原油精炼厂看到的那些高耸的塔。

原油是由很多形态各异的烃类分子构成的混合物，有一些分子很长，就像意大利面，有的则更小一些，形态也更为紧凑，还有一些分子是以环的形式结合的。每个分子的骨架都是由碳原子构成的，顺次靠化学键结合在一起。每个碳原子上还有两个氢原子与之相连，但是它们的外形和尺寸都相差很大：分子的大小从仅有5个碳原子到几百个不等。不过，碳原子数目不足5个的烃类分子极少，因为太小的分子一般会以气态的形式存在，它们被称为甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。分子越长，沸点就会越高，越有可能在常温时以液态形式存在。大到含有40个碳原子的分子，肯定也是存在的，但是如果变得再大一些，便会很难流动，就像沥青。

蒸馏原油的时候，小分子会先被提取出来。含有5至8个碳原子的烃类分子会成为极易燃烧的清澈透明液体。它的闪点为-45℃，也就是说，即便气温低至零下，它也很容易被点燃。实际上，因为太容易被点燃，将这种液体加入油灯也会变得格外危险。所以，在石油工业发展早期，它都被当成废料丢弃。后来，当我们更了解它的优点时，它就成了香饽饽，特别是将它和空气混合后再点燃，能产生足以推动活塞的热气体。再后来，它被命名为汽油，而我们现在将它作为汽油发动机的燃料。

含有9至21个碳原子的分子大一点，可以形成比汽油沸点更高的清澈透明液体。它蒸发的速度比较慢，也没那么容易被点燃。不过，因为每个分子都很大，所以当它和氧气发生反应的时候，可以释放出更多的能量，还是以热气体的形式。它不容易被点燃，除非将它喷入空气中。它在突然变成火焰之前，还可以被压缩至较高的密度。这是由鲁道夫·狄塞尔（Rudolf Diesel）在1897年发现的，最终这一液体以他的名字命名，并成就了他的伟大发明——柴油机，那是20世纪最成功的发动机。

原油中包含的烃类分子混合物（图中只显示了碳原子）

不过，在石油工业早期，也就是19世纪中叶，柴油发动机还没有被发明出来，人们反倒迫切需要用作灯油的可燃物。在寻找这种油的时候，生产商制造出了一种液体，其分子中的碳原子数量在6至16之间。这种液体介于汽油和柴油之间，具有柴油的优点，不会快速挥发，也不会形成易爆的混合物。但它仍然是黏度很低的流体，就像水一样，因此芯吸效应十分显著，这使得被点燃后的火焰异常明亮。这种液体可以说是物美价廉，也不用依赖橄榄树或鲸。它就是煤油，最完美的灯油。