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化學元素漫話

作者:王兵 點擊:【視力保護色 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青(默認色) 灰 銀河白 字體: 所屬專題: 化學元素簡介
白鐵皮的外衣鋅 我國是世界上最早發現并使用鋅的國家。據王琎在1922年對我國古錢的化學成分進行化學分析,證明其中含有鋅。接著,章鴻釗于1923年對我國古代用鋅問題進行專門研究,連續發表了《中國用鋅的起源》及《再論中國用鋅之起源》。他根據對我國古代文獻的考證及

白鐵皮的“外衣”——鋅

我國是世界上最早發現并使用鋅的國家。據王琎在1922年對我國古錢的化學成分進行化學分析,證明其中含有鋅。接著,章鴻釗于1923年對我國古代用鋅問題進行專門研究,連續發表了《中國用鋅的起源》及《再論中國用鋅之起源》。他根據對我國古代文獻的考證及對漢錢的分析,認為我國在漢初(公元前一世紀)已知道用鋅。

我國用鋅是從煉制黃銅開始的。黃銅即銅鋅合金。我國在漢朝時,便有過這樣的法律——不準使用“偽黃金”。據考證,這“偽黃金”就是黃銅。在我國南北朝(公元四世紀)時的一些著作中,有“鍮石”一詞。據考證,我國古代稱黃銅為“鍮石”。在唐朝的一些文獻中,則記載著用“爐甘石”(碳酸鋅)煉制黃銅。《唐書·食貨志》中說:“玄宗時(712—755年)天下爐九十九,每爐歲鑄三千三百緡(即絲),黃銅二萬一千二百斤”。明宋應星著的《天工開物》一書,便更具體,詳細地記載了煉制黃銅的方法:“每紅銅六斤,入倭鉛四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黃銅。”這里所說的“紅銅”即銅,“倭鉛”即鋅。

我國煉制黃銅始于漢初,那么,煉制金屬鋅從什么時候開始的呢?據考證,至遲當在明朝。明《天工開物》一書《五金》一章,十分詳細地講述了如何用“爐甘石”升煉“倭鉛”,亦即用碳酸鋅煉制金屬鋅。煉鋅要比煉鐵、煉銅容易,因為鋅的熔點只有419℃,沸點也不過907℃,況且鋅又較易被還原。如果把鋅礦石和焦炭放在一起,加熱到1000℃以上,金屬鋅被焦炭從礦石中還原出來,并象開水一樣沸騰起來,變成鋅蒸氣。再把這種蒸氣冷凝,便可制得非常純凈而又漂亮的金屬鋅結晶。在過去,世界上都以為最早會煉制金屬鋅的是英國,因為英國在1739年公布了蒸餾法制金屬鋅的專利文獻。其實,經過我國化學史工作者的考證,證明這個方法是英國人在1730年左右從中國學去的。據考證,在十六、七世紀,我國制造純度高達98%的金屬鋅,被以東印度公司為代表的西方殖民者從我國大量運至歐洲,后來,連我國煉鋅的方法也被他們傳至歐洲。至今,歐洲仍有人稱鋅為“荷蘭錫”,這是因為東印度公司是由荷蘭、英、法、葡萄牙等國開設的,鋅的外表又酷似錫,那鋅被稱為“荷蘭錫”便不言而喻了。實際上,這“荷蘭錫”的真名應該是“中國鋅”。 

鋅是銀白色的金屬。提水的小鐵桶,常常見用白鐵皮做的,在它的表面有著冰花狀的結晶,這就是鋅的結晶體。在白鐵皮上鍍了鋅,主要是為了防止鐵被繡蝕。然而,奇怪的是,鋅比鐵卻更易生銹:一塊純金屬鋅,放在空氣里,表面很快就變成藍灰色——生銹了。這是因為鋅與氧氣化合生成氧化鋅的緣故。可是這層氧化鋅卻非常致密,它能嚴嚴實實地覆蓋在鋅的表面,保護里面的鋅不再生銹。這樣,鋅就很難被腐蝕。正因為這樣,人們便在白鐵皮表面鍍了一層鋅防止鐵生繡。每年,世界上所生產的鋅,有40%被用于制造白鐵皮,制成各種管子、桶等等。 

白鐵皮要比馬口鐵耐用:馬口鐵碰破一點,很快會爛掉;可是白鐵皮即使碰破一大塊,也不容易被銹蝕。這是因為鋅的化學性質比鐵活潑,當外界的空氣和水份向白鐵皮“進攻”時,鋅首先與氧氣化合,而保護了鐵的安全。不過,白鐵皮要比馬口鐵貴。

丝瓜视频成年版下载金屬鋅除了用來制造白鐵皮外,也用來制造干電池的外殼(圖31)。不過干電池外殼的鋅是較純的。此外,鋅也與銅制成銅鋅合金——黃銅。 

最重要的鋅的化合物是氧化鋅,俗名叫“鋅白”,是著名的白色顏料,用來制造白色油漆等。在室溫下氧化鋅是白色的,受熱后卻會變成黃色,而再冷卻時,又重新變成白色。現在,人們利用它的這個特點,制成“變色溫度計”——用它顏色的變化來測量溫度。 

鋅,還是植物生長所不可缺少的元素。硫酸鋅是一種“微量元素肥料”。據測定,一般的植物里,大約含有百萬分之一的鋅,有些個別的植物含鋅量卻很高,如車前草含萬分之一的鋅,芹菜含萬分之五的鋅,而在某些谷類的灰中,竟有12%的鋅。
丝瓜视频成年版下载在人體中,也含鋅在十萬分之一以上。含鋅最多的是牙齒(0.02%)和神經系統。有趣的是,魚類在產卵期以前,幾乎把身體中的鋅,全部轉移到魚卵中去。 

鋅在地殼中的含量約為十萬分之一。最常見的鋅礦是閃耀著銀灰色金屬光澤的閃鋅礦,它的化學成分是硫化鋅。現在,工業上常用閃鋅礦來煉鋅。據不完全統計,1971年鋅的世界年產量達370萬噸。

順便提一句,鋅常被人誤為鉛,如鍍鋅鐵絲被誤稱為“鉛絲”,鍍鋅的白鐵皮被誤稱為“鉛皮”,用白鐵皮做成的桶被誤稱為“鉛桶”,這是應該糾正過來的。

地球上最多的金屬——鋁Al

許多人常常以為鐵Fe是地殼中最多的金屬。其實,地殼中最多的金屬是鋁Al,其次才是鐵,鋁占整個地殼總重量的7.45%,差不多比鐵多一倍!地球上到處都有鋁的化合物,像普通的泥土中,便含有許多氧化鋁Al2O3。最重要的鋁礦是明礬礦和鋁土礦。我國有極為豐富的鋁礦。
鋁雖然藏量比鐵多,但是,人們煉鋁比煉鐵晚得多。這是因為鋁的化學性質比鐵活潑,不易還原,因此從礦石中冶煉鋁也就比較困難。這樣,鋁一向被稱為“年輕的金屬”。據世界化學史記載,金屬鋁是在1825年才被英國化學家戴維制得的。

丝瓜视频成年版下载現在,鋁很普遍。我們平常使用的硬幣,便是鋁做的。在廚房里,鋁鍋、鋁飯盒、鋁匙、鋁盆、鋁勺、鋁鑊……。然而,在一百多年前,鋁卻被認為是一種稀罕的貴金屬,價格比黃金還貴,以至被列為“稀有金屬”之一。 

其實,這是不足為奇的。因為鋁的價值貴×,完全取決于煉鋁工業的水平。在一百多年前,人們使用金屬鈉Na來制取鋁。鈉很貴,當然鋁就更貴了。直到十九世紀末,人們發明了大量生產鋁的新方法——在冰晶石和礬土(氧化鋁)的熔融混合物中通入電流進行電解。這時,鋁才開始走向大工業,走向生活的每一個角落。

鋁,是銀白色的輕金屬(比重只有2.7)。人們常把鋁叫做“鋼精”。純凈的鋁很軟,可以壓成很薄的箔,現在包糖果、香煙的“銀紙”,其實大都是鋁箔。純鋁的導電性很好,又輕盈,人們常用它來代替銅,制造電線,特別在遠距離送電時,多用鋁線來代替銅線,可以減少電線桿等設備。無產階級文化大革命以來,我國大力發展“以鋁代銅”,攻克了“以鋁代銅”的技術關鍵——鋁的焊接技術,制成了各種馬力的鋁線電機,節約了大量的銅。純鋁也大量用于化學、半導體與電子學的研究及光學儀器的生產上。純鋁能很好的反射光線,所以探照燈的燈罩常常用純鋁做。 

不過,純鋁太軟了些,平常人們總是往里加入少量的銅Cu、鎂Mg、錳Mn等,制成堅硬的鋁合金——“硬鋁”。鋁和鋁合金美觀、輕盈而又不易銹蝕,用途很廣。例如前些年有人統計,一架飛機中約有五十萬個用鋁做的鉚釘!機身、機翼、機尾、螺旋槳、引擎也離不了鋁和鋁合金,據統計,鋁和鋁合金占飛機總重的70%左右。如果火車的車皮都用鋁做,重量將大大減輕,機車牽引效率也可提高。鋁制的艦艇,不僅速度快、不被海水浸蝕,而且沒有磁性,不為磁性水雷所發現,軍事上十分重要。最近幾年鋁合金又成為制造人造衛星、火箭的重要材料。此外,在運輸部門,鋁也被用來制造高速度的機車、橋梁、輸油車的油罐以及船只和汽車中的某些零件;在建筑工業上,用鋁作骨架、鋁梁、空心鋁壁板以及各種鋁制構件。 

鋁是銀白色的,可是鋁制品用沒多久,表面常變得白蒙蒙的,這是什么緣故呢?這便是鋁生銹了。鋁的表面與空氣中的氧化合,生成一層薄薄的氧化膜——氧化鋁。這層氧化鋁非常致密,它緊緊的貼在鋁的表面,防止里頭的鋁繼續和氧化合。這層氧化鋁不怕水浸,不怕火燒,熔點高達2050℃,怪不得鋁制品很難銹蝕,經久耐用。這層氧化鋁甚至不怕硝酸的浸蝕,所以硝酸廠里常用鋁罐來裝濃硝酸。不過,這層氧化膜卻怕堿,堿能溶解它,鹽酸和硫酸也能溶解它。因此,鋁制品不能用來盛堿性物質,臟了也不要用草木灰來擦,草木灰是堿性物質,用它擦鋁制品,會縮短使用壽命的。另外,也不要把酸性的菜蔬等方在鋁鍋里過夜。

別看氧化鋁薄膜那么白蒙蒙的,自然界里堅硬而美麗的寶石——剛玉,也是氧化鋁呢!他是一種晶態無水氧化鋁。剛玉的硬度僅次于金剛石,常被用來制造金屬制品的磨輪,手表里的軸承就裝在這耐磨的剛玉上。常聽人們談起手表里的“鉆數”,這鉆數就是指表里剛玉的顆數。除手表外,天平、時鐘、電流計、電壓表里也要用到剛玉。現在,人們從鋁土礦里提取純凈的白色氧化鋁粉末,放在熾熱的電爐里加熱熔化,制取人造剛玉,它甚至比天然的剛玉還要堅硬。

大理石里的金屬——鈣

丝瓜视频成年版下载在首都天安門廣場,巍立著用漢白玉雕成的人民英雄紀念碑。華表和白玉橋,也都是用漢白玉雕成的。漢白玉是大理石中的一種。在這些潔白如玉的石頭里,住著一種金屬——鈣。

丝瓜视频成年版下载不光是大理石里住著這種金屬。瞧瞧你的周圍:那砌墻的石灰、刷墻的白堊、腳下的水泥地、雪白的石膏象……,里頭都住著鈣。當然,這鈣是成化合物的狀態存在著。

丝瓜视频成年版下载金屬鈣是英國化學家戴維和瑞典化學家柏齊利烏斯在1809年制得的。鈣是銀白色的金屬,比鋰、鈉、鉀都要硬、重;在815℃熔化。

金屬鈣的化學性質很活潑。在空氣中,鈣會很快被氧化,蒙上一層氧化膜。加熱時,鈣會燃燒,射出磚紅色的美麗的光芒。鈣和冷水的作用較慢,在熱水中會發生激烈的化學反應,放出氫氣(鋰、鈉、鉀即使是在冷水中,也會發生激烈的化學反應)。鈣也很容易與鹵素、硫、氮等化合。

在工業上,金屬鈣的用途很有限,如作為還原劑,用來制備其他金屬;用作脫水劑,制造無水酒精;在石油工業上,用作脫硫劑,在冶金工業上,用它去氧或去硫。然而,鈣的化合物,卻有著極為廣泛的用途,特別是在建筑工業上。

還是從大理石說起吧。大理石是很名貴的建筑材料;因盛產于我國云南省大理縣而得名,別的地方也出產,但也叫“大理石”。大理石是石灰石中的一種。石灰石的化學成分是碳酸鈣。石灰石大都是青灰色,堅硬、很脆。在大自然中,常常一大片地區的地層都是由石灰巖組成的。石灰石被用來修水庫、鋪路、筑橋。如河南林縣著名的“紅旗渠”,就是用當地盛產的石灰石徹成的。 

丝瓜视频成年版下载石灰石在石灰窯中,和焦炭混合在一起燃燒后,制成生石灰(圖40)。生石灰的化學成分是氧化鈣。生石灰是白色的石頭,它很有趣,一遇水會發生激烈的化學反應,變成白色的粉末——熟石灰,同時放出大量的熱(圖41)。在建筑工地上,你常可看見人們往生石灰中加水。這時,如果往里放個雞蛋,足以把它煮熟。熟石灰的化學成分是氫氧化鈣,能溶于水。石灰水,就是氫氧化鈣溶液、石灰水刷在墻上,起初,并不怎么白、過了一會兒,卻會越來越白。這是一場有趣的循環:熟石灰和空氣中的二氧化碳作用,又重新變成了碳酸鈣;然而,人們在石灰窯中,卻是用石灰石(碳酸鈣)來燒成生石灰。燃燒時,石灰石放出了塞氧化碳,變成氧化鈣。 

硫酸鈣也是鈣的重要化合物,俗名石膏。在工業上,人們用石膏做成各種模型,來澆鑄金、銀、鋁、鎂、銅以及這些非鐵金屬的合金。石膏還大量用來制造各種石膏象。不過,天然的石膏礦并不是雪白色的致密固體,外貌倒是象石蠟,它是含水結晶體。生石膏燃燒后,才變成熟石膏。

天然水,如河水、湖水、江水中,常含有一些可溶性的鈣化合物,如碳酸氫鈣。這種水,被稱為硬水丝瓜视频成年版下载。硬水給人們帶來不少麻煩,用它燒開水,原先溶解在水中的碳酸氫鈣受熱會轉化成不溶性的碳酸鈣,沉淀出來,變成鍋垢。工廠里的鍋爐如果鍋垢太厚了,不僅浪費燃料,甚至會因受熱不均勻而引起爆炸;用它洗衣服,碳酸氫鈣會和肥皂起化學作用,成硬脂酸鈣沉淀出來,浪費了肥皂。為了克服硬水的這些缺點,人們常要把硬水軟化,如加入蘇打(碳酸鈉),便可以使碳酸氫鈣變成碳酸鈣沉淀出來,濾掉。也有的用煮沸的方法使硬水軟化。 

鈣是人體和動物必不可缺的元素。人和動物的骨骼的主要成分,便是磷酸鈣。血液中也含有一定量鈣離子,沒有它,皮膚劃破了,血液將不易凝結。據測定,人一晝夜需攝取O.7克鈣。在食物中,以豆腐、牛奶、蟹、肉類含鈣較多。嬰兒比成年入更需要鈣,因為嬰兒在不斷發育中,骨骼不斷在長大。這樣,大夫常給嬰兒、孕婦吃些鈣糖片。植物也很需要鈣,尤其是煙草、蕎麥、三葉草等,更是需要鈣。
丝瓜视频成年版下载 在大自然中,鈣是存在最普遍的元素之一,占地殼原子總數的1.5%。在所有的化學元素中,鈣在地殼中的含量僅次于氧、鋁、硅、鐵,居第五位。

“鬼火”——磷

磷,是德國漢堡的煉金家勃蘭德在1669年發現的。按照希臘文的原意,磷就是“鬼火”的意思。

游離態的純磷有兩種——白磷P4(又叫黃磷)和紅p(又叫赤磷)。雖然他們都是磷,可是,脾氣卻相差很遠:白磷軟綿綿的,用小刀都能切開。它的化學性質非常活潑,放在空氣中,即使沒點火,也會自燃起來,冒出一股濃煙——和氧氣化合變成白色的五氧化二磷4P+5O2→2P2O5。這樣,平常人們總是把白磷浸在煤油或水里,讓它跟氧氣隔絕;紅磷比白磷要老實得多,它不會自燃,要想點燃它,也得加熱到100℃以上。白磷劇毒,紅磷對人卻并無毒性。

丝瓜视频成年版下载白磷和紅磷,可以變來變去:如果隔絕空氣,把白磷加熱到250℃,就會全部變成紅磷;相反的,如果把紅磷加熱到很高的溫度,它就會變成蒸氣,遇冷凝為白磷。白磷和紅磷,也是同素異形體。此外,磷的同素異形體還有紫磷和黑磷。黑磷是把白磷蒸氣在高壓下冷凝得到的。它的樣子很像石墨,能導電。把黑磷加熱到125℃則變成鋼藍色的紫磷。紫磷具有層狀的結構。

人體里有很多磷,據測定,約有一公斤左右。不過,這許多磷既不是白磷,也不是紅磷,而是以磷的化合物的形式存在于人體。骨頭中含磷最多,因為骨頭的主要化學成分便是磷酸鈣Ca3(PO4)2。在人的腦子里,也有許多磷的化合物——磷脂。在人的肌肉、神經中,也含有一些磷。動物骨頭的主要成分,也是磷酸鈣。在墳地或荒野,有時在夜里會看見綠幽幽或淺藍色的“鬼火”。原來人、動物的尸體腐爛時,身體內所含的磷分解,變成一種叫做磷化氫H3丝瓜视频成年版下载P的氣體冒出;磷化氫有好多種,其中有一種叫“聯膦”,它和白磷一樣,在空氣中能自燃,發出淡綠或淺藍色的光——這就是所謂的“鬼火”。

磷在工業上,被用來制造火柴。火柴盒的兩側,便涂著紅磷。當你擦火柴時,火柴頭和火柴盒摩擦生熱,并從盒上沾了一些紅磷。紅磷受熱著火,先點燃了火柴頭上的藥劑——三氧化二銻Sb2O3和氯酸鉀KClO3,然后又點著了火柴梗。 

磷還被用來制造磷酸H3PO4。磷酸可以代替酵母菌,以比它快幾倍的速度烤制面包;在優質的光學玻璃、紡織品的生產中,也要用到磷酸。把金屬制品浸在磷酸和磷酸錳Mn3(PO4)2的溶液里,可以在金屬表面形成一層堅硬的保護膜——磷化層,使金屬不致生銹。磷在軍事上有個用處:把磷裝在炮彈里可制成“煙霧彈”,在發射后,白磷燃燒生成大量白色的粉末——五氧化二磷,象濃霧一樣,遮斷了對方的視線。

丝瓜视频成年版下载磷的最大的用途還是在農業方面,因為磷是莊稼生長的不可缺的元素之一。它是構成細胞核中核蛋白的重要物質。磷對于種子的成熟和根系的發育,起著重要的作用。在莊稼開花期間追施磷肥,往往能收到顯著的增產效果。一旦缺乏磷,莊稼根系便不發達,葉呈紫色,結實遲,而且果實小。要長好莊稼,每年需要磷肥的數量是很大的。從哪兒獲得這么多的磷肥呢?

在二十世紀前,人們只能從鳥糞、雞糞、骨灰中,獲得一點兒磷。現在,化學工業幫助我們從石頭——磷灰石中,成噸成噸地制取磷肥。這樣,磷灰石被譽為“農業礦石”。最常見的磷肥,是過磷酸鈣(俗稱普鈣,是Ca(H2PO4)2和2CaSO4的混合物),它是灰色的粉末。每100斤過磷酸鈣中,含有15斤左右的磷。1斤過磷酸鈣所含的磷,相當于30斤到100斤廄肥,100-150斤人糞尿或140-200斤紫云英綠肥中所含的磷。過磷酸鈣常被制成顆粒肥料,同廄肥、堆肥等有機肥料混合,用作基肥。有時也用作追肥。此外,磷酸銨(NH4)3PO4丝瓜视频成年版下载也是常見的磷肥,它易溶于水,而且不僅含磷,還含氮。我國近年來還發展了一種新磷肥——鈣鎂磷肥,它是用磷灰石、白云石、石英一起混合煅燒而成的,生產比較簡易,便于推廣。

白銅里的金屬——鎳

丝瓜视频成年版下载鎳,一直被認為是瑞典礦物學家克朗斯塔特在1751年首先發現的。然而,實際上我國是最早知道鎳的國家。據考證,我國早在克朗斯塔特前一千八百多年的西漢(公元前一世紀),便已懂得用鎳與銅來制造合金——白銅。我國古代把白銅稱為“鋈”。我國古代還用白銅制造墨盒、燭臺、盤子等。在明朝李時珍著的《本草綱目》和宋應星著的《天工開物》中,則更有詳細的關于用砒礦煉白銅的記載。這種云南出產的砒礦,即現在礦物學上所說的“砒鎳礦”。1929年,王琎曾分析過我國一古代白銅文具的化學成分;證明其中含有6.14%鎳,62.5%銅以及少量錫、鋅、鐵、鉛等。 

丝瓜视频成年版下载我國古代制造的白銅器件,不僅銷于國內各地,還遠銷國外。踞考證,在秦漢時,在新疆西邊的大夏國,便有白銅鑄造的貨幣,含鎳達20%,而從其形狀、成分及當時歷史條件等分析,很可能是從我國運去的。至今,波斯語(伊朗一帶)、阿拉伯語中,還把白銅稱為“中國石”,可見我國古代白銅曾遠銷亞洲西部一帶地區。到了十七、十八世紀,東印度公司則更是從我國廣州購買各種白銅器件,運銷至德國、瑞典等歐洲國家。過去有人把白銅稱為“德銀”,其實那完全是弄顛倒了——那是德國人在十七、十八世紀從中國學會了煉白銅的技術,大量進行仿造,以致使一些人誤以為白銅是德國發明的。同樣的,據考證,中國煉制白銅的技術在當時也傳入瑞典,這樣以至使一些人以為鎳是瑞典克朗斯塔特首先發現的。 

鎳是銀白色的金屬,很硬,難熔,熔點高達1455,比黃金還高。鎳在空氣中不易被氧化,化學性質很穩定,僅易溶于硝酸。鎳的性能,在很多方面都超過了銅,然而奇怪的是,鎳的希臘文原意竟是“不中用的銅”,這大抵是由于最初煉得的鎳不純,含有許多雜質的緣故。
丝瓜视频成年版下载 在大自然中,最主要的鎳礦是紅鎳礦(砷化鎳)與輝砷鎳礦(硫砷化鎳)。此外還有鎳黃鐵礦(硫鐵化鎳)和針硫鎳礦(硫化鎳)。古巴,是世界上最著名的蘊藏鎳礦的國家。在多米尼加也有大量的鎳礦。有趣的是,“天外來客”——隕石,常含一些鎳(主要是鐵)。據推測,在地心也存在較多的鎳。 

丝瓜视频成年版下载純鎳銀光閃閃,不易銹蝕,主要用于電鍍工業。自來水筆筆插、外科手術器械等銀光閃閃,便是因為表面鍍了一層鎳(也有的是鍍鉻),既美觀、干凈,又不易銹蝕。極細的鎳粉,在化學工業上常用作催化劑,如油類的氫化。 

丝瓜视频成年版下载鎳大量用于制造各種合金:在鋼中加入鎳,可提高機械強度。如鋼中含鎳量從2.94%增加到7.04%時,抗拉強度便由52.2公斤/毫米2增加到73.8公斤/毫米2。鎳鋼用來制造機器承受較大壓力、承受沖擊和往復負荷部分的零件,如渦輪葉片、曲軸、連桿等。含鎳36%、含碳0.3—0.5%的鎳鋼,叫“不變鋼”(又叫“因瓦”鋼)。它的膨脹系數非常小,幾乎不熱脹冷縮,用來制造各種精密機械、精確量規,如鐘表零件、各種測量儀器的刻度標等。含鎳46%、含碳0.15%的高鎳鋼,叫“類鉑”,因為它的膨脹系數與鉑、玻璃類似。這種高鎳鋼可熔焊到玻璃中,在燈泡的生產上很重要,用作白熱電燈泡中鉑絲的代用品。一些精密的透鏡框,也用這種類鉑鋼做,因為它的膨脹系數與玻璃差不多,透鏡不會因熱脹冷縮而從框中掉出來。由68%鎳、28%銅、2.5%鐵、1.5%錳組成的合金,化學性質很穩定,用來制造化工儀表。由67.5%鎳、16%鐵、15%鉻、1.5%錳組成的合金,具有很大的電阻,用來制造各種變阻器與電熱器。鎳具有磁性,能象鐵一樣被吸鐵石吸引,而用鋁、鈷與鎳制成合金,磁性更強了。這種合金受到電磁鐵吸引時,不僅自己會被吸過去,而且在它下面吊了比它重六十倍的東西,也不會掉下來。這樣,可用它來制造電磁起重機。此外,鎳還經常與鉻一起,用來制造耐腐蝕的鉻鎳鋼。

丝瓜视频成年版下载鎳的鹽類大都是綠色的。氫氧化鎳是棕黑色的,氧化鎳則是灰黑色的。氧化鎳常用來制造鐵鎳堿性蓄電池。

半導體工業的原料——鍺

丝瓜视频成年版下载鍺,是德國化學家文克列爾在1885年用光譜分析法發現的——也就是門捷列夫在1871年所預言的元素“亞硅”。不過,直到1942年,人們才發現鍺是優秀的半導體材料,可以用來代替真空管,鍺這才有了工業規模的生產,成了半導體工業的重要原料。 

鍺在周期表上的位置,正好夾在金屬與非金屬之間。鍺雖屬于金屬,但卻具有許多類似于非金屬的性質,在化學上稱為“半金屬”。就其導電的本領而言,優于一般非金屬,劣于一般金屬,在物理學上稱為“半導體”。

鍺是淺灰色的金屬。據x射線的研究證明,鍺晶體里的原子排列與金剛石差不多。結構決定性能,所以鍺與金剛石一樣,硬而且脆。
丝瓜视频成年版下载 鍺在地殼中的含量為一百萬分之七,比之于氧、硅等常見元素當然是少,但是,卻比砷、鈾、汞、碘、銀、金等元素都多。然而,鍺卻非常分散,幾乎沒有比較集中的鍺礦,因此,被人們稱為“稀散金屬”。現在已發現的鍺礦有硫銀鍺礦(含鍺5—7%)、鍺石(含鍺10%),硫銅鐵鍺礦(含鍺7%)。另外,鍺還常夾雜在許多鉛礦、銅礦、鐵礦、銀礦中,就連普通的煤中,一般也含有十萬分之一左右的鍺,也就是說,一噸煤中含有10克左右鍺。在普通的泥土、巖石和一些泉水中,也含有微量鍺。

長眼睛的金屬——銣和銫

一聽銣和銫的名字,也許你會感到陌生。其實,每當你看電視時,電視機的光電管里便有著銣和銫。

純凈的銣和銫都是銀白色的金屬,含有雜質時則略帶黃色。銣和銫都很軟,富有可塑性,又很易熔化。銫是最軟的金屬,比石蠟還軟。銫又是僅次于汞的易熔金屬,熔點只有28℃。銣的熔點也只有38℃,比正常體溫只高了一度。銣的蒸氣在180℃時看去是絳紅色的,而溫度高于250℃時,則是橙黃色。

銣和銫的化學性質非常活潑,在空氣中會象黃磷一樣自燃起來,放射出玫瑰般的紫色光芒。如果把它們投入水中,會猛烈地和水作用,放出氫氣,燃燒以至爆炸。甚至把它們放在冰上,也會燃燒起來。正因為它們這般不“老實”,平時都被“關”在煤油里,以與空氣、水隔絕。
丝瓜视频成年版下载 銣和銫在大自然中很少,而且很分散,銣僅占地殼原子總數的千萬分之九左右,銣比銫稍多。不過,在海水中要比陸地上多,據統計,海水中約有十萬分之一的銣和銫,含量在四千億噸以上。現在,人們大都是從銫榴石、綠柱石、金云母以及巖鹽中提取銣和艷。“物以稀為貴”,銣和銫比黃金還貴!現在,世界銣、銫的年產量,都只不過幾個公斤而巳! 

丝瓜视频成年版下载銣和銫最可寶貴的性質,在于它們是長“眼睛”的金屬——具有優異的光電性能。銣和銫一受光的照射,會被激發而釋出電子。人們便利用它們的這一特性,把金屬銫或金屬銣噴鍍在銀片上,制成各種光電管。光電管受光線照射,便會產生光電流,光線越強,光電流越大,成了自動控制中的“眼睛”。例如,人們在煉鋼爐中裝了它,隨著爐里火焰的明暗不同,光電管的光電流的大小也不同,從中可以算出溫度的高低,進行自動控制。另外,在電影、電視、光度計以及許多通訊、自動控制設備中,都要用到光電管。 

在制造真空管時,由于銣和銫能猛烈地和氧氣化合,被用作吸氧劑。在醫學上,銫的化合物被用來醫治休克病、白喉。

銣和銫,幾乎是同時被德國化學家本生用光譜儀發現的,銫在1860年,而銣是在1861年。現在,人們是用重結晶丝瓜视频成年版下载法從鹽水中濃縮氯化銣和氯化銫。一般經過幾十次重結晶,可得到較純的氯化銣和氯化銫。然后,用金屬鈣為還原劑,與氯化銣或氯化銫在真空中一起加熱到700—800℃,即可制取金屬銣或金屬銫。另外,我國有著豐富的銫榴石礦——這種銫礦在世界上是少有的。銫榴石是無色透明的礦物,具有玻璃光澤,很硬,一般含銫可達25—30%。我國在工業上已采用銫榴石作原料,與氧化鈣、氯化鈣混合燒結,以鹽酸酸化,制取氯化銫,然后以金屬鈣進行熱還原,制取金屬銫。

電氣工業的“主角”——銅

丝瓜视频成年版下载人類最早是用石器制造工具,在歷史上稱為“石器時代”。接著,人們發明了煉銅并用銅制造工具,在歷史上稱為“銅器時代”或“紅銅時代”。緊接著,人們又發明了煉制銅與錫的合金——青銅,大量用青銅制造工具,在歷史上稱為“青銅時代”。銅,是人類在古代便發現了的重要的化學元素。

丝瓜视频成年版下载據章鴻釗著《中國銅器鐵器時代沿革考》考證,我國在炎黃之世,即公元前二十七世紀(距今近五千年)已開始使用銅器。我國早在黃帝的時候,便會鑄青銅鼎了。夏禹時,用青銅鑄造了九個很大的鼎。到了殷代,冶鑄青銅的技術已很發達了。著名的青銅祭器——“司母戊大鼎”,是我國考古工作者1939年在河南安陽武官村發掘出來的殷代互鼎(圖27),高達133厘米,橫為110厘米,寬78厘米,重875公斤,內壁的一方有銘文“司母戊”三字。這樣巨大的鼎,是世界少見的古代青銅器,也是我國三千多年前高度的煉銅技術水平的一個有力見證。 

青銅的熔點此純銅低,冶鑄所需溫度不太高,而且鑄造性能比純銅好,硬度大,所以它在古代比純銅得到更普遍的應用。不過,由于銅礦、錫礦終究比較少,不能滿足生產的大量需要。正如南朝江淹《銅劍贊序》中所說:“古者以銅為兵。春秋迄于戰國,戰國迄于秦時,攻爭紛亂,兵革互興,銅既不給,故以鐵足之。鑄銅既難,求鐵甚易,故銅兵轉少,鐵兵轉多。二漢之世,既見甚微。”隨著生產的發展,銅與青銅逐漸被鐵所代替,從而進入“鐵器時代”。

純凈的銅是紫紅色的金屬,俗稱“紫銅”、“紅銅”或“赤銅”。純銅富有延展性。象一滴水那么大小的純銅,可拉成長達兩公里的細絲,或壓延成比床還大的幾乎透明的箔。純銅最可貴的性質是導電性能非常好,在所有的金屬中僅次于銀。但銅比銀便宜得多,因此成了電氣工業的“主角”。純銅的用途比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純為純銅,用于電氣工業。這里所說的純銅,確實要非常鈍,含銅達99.95%以上才行。極少量的雜質,特別是磷、砷、鋁等,會大大降低銅的導電率。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導電率影響很大,用于電氣工業的銅一般都必須是無氧銅。另外,鉛、銻、鉍等雜質會使銅的結晶不能結合在一起,造成熱脆,也會影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精制:把不純銅(即粗銅)作陽極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當電流通過后,陽極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉淀在陰極上。這樣精制而得的銅;純度可達99.99%。

銅有許多種合金,最常見的是黃銅、青銅與白銅。

黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。不過,這“黃色”只是“一般來說”罷了。嚴格地講,隨著含鋅量的不同,黃銅的顏色也不同。如含鋅量為18—20%時,呈紅黃色;含鋅20—30%,呈棕黃色;含鋅30—42%,呈淡黃色;含鋅42%,呈紅色;含鋅50%,呈金黃色,含鋅60%,呈銀白色。現在工業上所用的黃銅,一般含鋅量在45%以下,所以常見的黃銅大都是黃色。黃銅中加入鋅,可以提高機械強度和耐腐蝕性。我國很早就會制造黃銅,早在兩千多年前的漢朝,便有不準使用“偽黃金”的法律,其實這“偽黃金”便是指黃銅,因為它外表很象黃金、至今,一些“金”字、“金”箔,便常是用黃銅做的。黃銅敲起來音響很好,因此鑼、鈸、鈴、號都是用黃銅做的,甚至連風琴、口琴的簧片也用黃銅做。黃銅耐腐蝕性好,特別是錫黃銅(俗稱“海口用黃銅”),用來制造船舶零件。此外,在國防工業上,黃銅大量用于制造子彈殼與炮彈殼。
青銅是銅與錫的合金,因色青而得名。我國古代使用青銅制鏡。據文獻記載,唐太宗曾說過:“人以銅為鏡,可以正衣冠;以古為鏡,可以見興替;以人為鏡,可以知得失。”這“以銅為鏡”便是指青銅鏡。青銅很耐磨,青銅軸承是工業上著名的“耐磨軸承”,紡紗機里便有許多青銅軸承。青銅還 有個反常的特性——“熱縮冷脹”,因此用來鑄造塑象,受冷膨脹,可以眉目清楚、輪廓正確。

丝瓜视频成年版下载至于白銅,則是銅與鎳的合金,因色白而得名。它銀光閃閃,不易銹蝕,常用于制造精密儀器。 

銅受潮,易生成綠色的“銅綠”——堿式碳酸銅,是有毒的,因此銅鍋內壁常鍍錫,以防生銅綠。 

丝瓜视频成年版下载對于成年人來說,每天約需吸收5毫克的銅。如果進入人體的銅量不足,將會引起血紅素減少與患貧血癥。在人體中,銅主要聚集在肝臟以及其他組織的細胞中。瘤細胞中含銅量極少。孕婦的血液中,含鋼量比一般人高一倍。植物同樣需要少量的銅。銅化合物(如硫酸銅),是微量元素肥料——銅肥。銅肥施在沼澤地區,能顯著提高作物產量。 

丝瓜视频成年版下载據測定,在L公斤干燥的谷物中,約含有5—14毫克銅;1公斤豆類,含銅18—20毫克;瓜類為30毫克,面包為3—5毫克。在食物中,含銅量最多的是牛奶,以及章魚、牡蠣等。 

丝瓜视频成年版下载在大自然中,常見的銅礦是孔雀石。此外,黃銅礦和輝銅礦也是很重要的銅礦。在世界上,產銅較多的國家是贊比亞與智利。天然的純銅,在大自然中不多。到目前為止,發現最重的一塊純銅為420噸。銅在地殼中含量為十萬分之三。

近年來,雖然銅在某些方面,逐漸被鋁代替,但銅仍不失為一種重要的金屬。據統計,現在工業上生產100萬噸鋼鐵,大約需要生產1噸銅來配合。七十年代以來,世界銅的年產量每年都有增長。據不完全統計,1971年世界精銅年產量達571.13萬噸。

重要的銅的化合物是硫酸銅與氧化銅;硫酸銅俗稱“藍礬”。不過,純凈的無水硫酸銅,并不是藍色的,而是白色的粉末。含結晶水硫酸銅,才是天藍色的晶體。在化學上,常用無水硫酸銅來鑒別有機溶液中是否含水。例如,判斷酒精是否是無水酒精,只需放進一點無水硫酸銅。如果硫酸銅變藍了,就說明這酒精中含水。在農業上,硫酸銅是著名的無機農藥。常將硫酸銅與石灰混合配制成波爾多液使用。硫酸銅主要用來殺菌,而不是殺蟲。 

氧化銅是黑色的粉末。近年來,我國普遍推廣使用氧化銅無機粘結劑。這種無機粘結劑是把磷酸與氫氧化鋁混合,加熱制成甘油股的粘稠液體,然后倒到氧化銅粉末中,不斷攪拌,調成黑色的“漿糊”。把這種黑“漿糊”涂在需粘結的金屬表面,然后壓緊,過兩、三天后,兩塊金屬就緊緊地粘在一起了。氧化銅無機粘結劑能把金屬與金屬、陶瓷與陶瓷、金屬與陶瓷牢牢地粘合。過去,刀具上的刀刃——硬質合金,是用焊接的方法焊上去,焊接時溫度很高,往往會降低刀具的硬度,縮短使用壽命。改用氧化銅無機粘結劑粘合,不用加熱,粘合很牢,使用壽命可延長一倍左右。用它粘結紅寶石擠壓器、彈簧夾片、玻璃儀器等效果也很好。氧化銅無機粘結劑成本低廉,只及銅焊成本的十分之一。這種粘結技術,是一項多快好省的新技術。我國各地化工廠已成批生產氧化銅粘結劑,使銅這個古老的元素又有了新用途。

固體潤滑劑里的金屬——鉬

丝瓜视频成年版下载在幾十年前,新西蘭有個牧場曾發生了一件怪事:那一年,有個農民在牧場上混合播種了三葉草和禾本科牧草。年景實在不好,牧草長得又矮又小。甚至枯萎發黃了。 

然而,奇怪的是,在那一片凋黃的牧場上,竟有一塊地方的牧草長得格外好,遠遠看去,好象是黃色海洋里的一個綠色的“小島”。這是怎么回事呢?這個農民經過仔細地觀察,終于發現了秘密:原來,在那個“小島”的旁邊,是一個鉬礦工廠。許多貪圖抄近路的工人,常常從那兒經過,徑直走向工廠的大門。工人們的皮靴上粘著許多鉬礦粉。這些鉬礦粉落在草地上,使牧草長得格外好。
丝瓜视频成年版下载 鉬礦,為什么會使牧草長得好呢?后來,人們經過仔細地研究,才發現原來鉬是植物生長必不可缺的微量元素。那塊牧場是缺鉬的土壤,因此落了一些鉬礦粉,便大見增產效果。尤其是豆科和禾本科植物,更加需要鉬。在人的眼色素中,也含有微量的鉬。在蔬菜中,以甘藍、白菜等含鉬較多。經常吃些甘藍、白菜,對眼睛很有好處。不過,據試驗,在有角的家畜(如牛、羊)的飼料中,如果含有過多的鉬,容易引起胃病。 

鉬,是銀白色的堅硬金屬。很重,比重為L0·2。難熔,熔點高達2620℃。純凈的鉬富有延展性,但含有少量雜質時,變得很脆。鉬的化學性質也很穩定,不會被鹽酸、氫氟酸及堿液所腐蝕,但在硝酸、王水或熱濃硫酸中會被腐蝕。在純氧中,加熱到500℃以上,鉬會燃燒,變成三氧化鉬。 

丝瓜视频成年版下载金屬鉬的用途并不太廣,主要是用來制造真空管的陰極、陽極,電燈泡里的鎢絲托架等。1927年,人們制成超純金屬鉬,純度高達99.999%,拉成細絲,用作集成電路的導線。另外,金屬鉬絲還用于機床的電火花加工。近年來我國制成的數控線切割機床,就是用金屬鉬絲導電,進行切割——電火花加工的。在惰性氣體的保護氣氛中,鉬絲和鎢絲可配制成高溫熱點偶,用以測量1200-2000℃的高溫。

鉬,約有90%左右是用來制造各種特種鋼材。鉬鋼有很好的彈性、沖擊韌性和很高的硬度,用來制造車軸、裝甲車板、槍炮筒。在生鐵中加入極少量的鉬,可以大大改善它的機械性能。鉬和鎢制成的合金,抗酸性能特別好,被用來代替昂貴的鉑。

鉬的化合物在化學工業上常用作催化劑、浸透劑、染料。鉬和磷、硅會形成復雜的雜多酸——“磷鉬藍”和“硅鉬藍”,具有特殊的藍色。在鋼鐵分析中,常用這兩種化合物來測定含磷量和含硅量(比色分析)。 

丝瓜视频成年版下载鉬和硫的化合物——二硫化鉬,是一種黑灰色的粉末,樣子很象石墨。近年來,我國在工業上大力推廣用二硫化鉬做固體潤滑劑。據測定,如果把二硫化鉬加到潤滑油中,可以使摩擦阻力降到三分之一。像在汽車底盤的潤滑油中,加入百分之三左右的二硫化鉬,就可以使行車里程從一千五百公里提高到六千公里;沖天爐鼓風機的軸承,原先用黃油潤滑,滑,每隔兩天就得加一次油,而改用二硫化鉬后,一年只需加一次,而且,效果很好。特別可貴的是,一般的潤滑劑在機件壓力增加或旋轉速度增快時,摩擦阻力增大。如果使用二硫化鉬的話,摩擦阻力卻會減少,所以它非常適用于接觸面很緊密、受壓大和高速轉動的機器。如用二硫化鉬代替牛油潤滑馬達的軸承,可使軸瓦溫度下降四到六度,節約電力15%。二硫化鉬還具有許多優點:它的化學性質穩定,耐酸堿,僅溶于王水和熱濃硫酸,因此,在使用時不易變質;它又能耐高溫和低溫,從-60—400℃,一直可以保持良好的潤滑性能。 

丝瓜视频成年版下载二硫化鉬是固體,為什么有良好的潤滑性能呢?原來,二硫化鉬的晶體結構是層狀的;就像一本沒有裝訂的“書”:它的每一層分子相當于一頁“書”,在同一頁“書”上,許多二硫化鉬分子是結合得十分緊密的。然而,每一頁之間,分子的作用力不大,所以當它受到一定的外力(這個力與每層的方向平行),“書”頁之間就會相互移動了。這種只有頭發直徑那么薄的二硫化鉬晶體中,約有三、四十個滑動面。因此,把它放在機器中,機器一轉動,二硫化鉬里的千萬層分子,就相互滑動,起著潤滑作用。

二硫化鉬在自然界中蘊藏不少,天然的鉬礦——輝鉬礦里的主要成分就是它。這種礦石經過提純后,就可以制得極細的二硫化鉬,所以成本不高。另外,把二氧化鉬、三氧化鉬或鉬酸銨在硫氣氛中加熱,也可制得二硫化鉬。大力推廣二硫化鉬固體潤滑劑,是符合多快好省的一項技術措施。

在農業上,鉬的化合物被用作微量元素肥料。

丝瓜视频成年版下载在地殼中,鉬的含量約為百萬分之三。最重要的鉬礦有輝鉬礦。鉬華及鉬酸鉛。我國東北一帶有豐富的鉬礦。 

鉬是瑞典化學家社勒在1778年發現的。1883年,瑞典化學家蓋爾姆制得了金屬鉬。

鉬的希臘文原意竟是“鉛”,這是因為輝鉬礦是鉛灰色的,和鉛在外表上很相似,因此,人們曾誤把鉬當作“鉛”。

“灰錳氧”里的金屬——錳

錳,是瑞典化學家、氯氣的發現者社勒于1774年從軟錳礦中發現的。當時,這種軟錳礦通稱為“mANGaNeSe”,社勒就用這名字作為新元素的名字,即“錳”。 

錳是銀灰色的金屬,很象鐵,但比鐵要軟一些。如果錳中含有少量的雜質——碳或硅,便變得非常堅硬,而且很脆。不過,純凈的金屬錳的用途并不太廣,因為它比鐵還易生銹,在潮濕的空氣中,沒一會兒便變得灰蒙蒙的,失去了光澤——表面生成了一層氧化錳。再說,錳的熔點又比鐵低,機械強度不如鋼鐵,而價格又比鋼鐵貴得多,因此人們幾乎不生產金屬錳,而大量生產鋼鐵。

錳最重要的用途是制造合金——錳鋼。

丝瓜视频成年版下载錳鋼的脾氣十分古怪而有趣:如果在鋼中加入2.5—3.5%的錳,那么所制得的低錳鋼簡直脆得象玻璃一樣,一敲就碎。然而,如果加入13%以上的錳,制成高錳鋼,那么就變得既堅硬又富有韌性。高錳鋼加熱到淡橙色時,變得十分柔軟,很易進行各種加工。另外,它沒有磁性,不會被磁鐵所吸引。現在,人們大量用錳鋼制造鋼磨、滾珠軸承、推土機與掘土機的鏟斗等經常受磨的構件,以及鐵軌、橋梁等。上海新建的文化廣場觀眾廳的屋頂,采用新穎的網架結構,用幾千根錳鋼鋼管焊接而成。在縱76米、橫138米的扇形大廳里,中間沒有一根柱子。由于用錳鋼作為結構材料,非常結實,而且用料比別的鋼材省,平均每平方米的屋頂只用45公斤錳鋼。1973年興健的上海體育館(容納一萬八千人),也同樣采用錳鋼作為網架屋頂的結構材料。在軍事上,用高錳鋼制造鋼盔、坦克鋼甲、穿甲彈的彈頭等。煉制錳鋼時,是把含錳達60一70%的軟錫礦和鐵礦一起混合治煉而成的。

除了錳鋼外,錳鋼也是重要的錳合金,錳鋼含有30%的錳,具有很好的機械強度。由84%的鋼、12%的錳和4%的鎳組成的“孟加臬”合金(又名錳鎳銅齊),它的電阻隨溫度的改變很小,被用來制造精密的電學儀器。

錳的重要化合物是二氧化錳。在大自然中,便有大量天然的二氧化錳——軟錳礦。人們早在遠古時代便知道軟錳礦了。二氧化錳是黑構色的粉末。干電池中那些黑色的粉末,便是二氧化錳。二氧化錳能夠催化油類的氧化作用,人們常在油漆中加入它,以便加速油漆干燥的速度。人們在制造玻璃時,常往里加入二氧化錳,因為它能消除玻璃的綠色,使綠色玻璃變得無色透明。

錳的另一重要化合物是高錳酸鉀(俗稱“灰錳氧”)。高錳酸鉀是紫色針狀晶體。只要加入一點兒高錳酸鉀,便足以使一大桶水變成紫色。高錳酸鉀是很強的氧化劑,能殺菌。在公共場所的茶缸旁,常放著一桶紫色的消毒用水,人們稱之為“灰錳水”,其實,這就是高錳酸鉀溶液,濃度為千分之一。不過,這種水不能喝進肚里,因為它有催吐作用,在醫學上用作洗胃劑和催吐劑。在分析化學上,高錳酸鉀常用作氧化劑,著名的高錳酸鉀法便是用它作滴定液進行化學分析的。高錳酸鉀被還原后,常變成二氧化錳。“灰錳水”用完后,底下常有些黑色的渣子,那便是二氧化錳。 

此外,碳酸錳是重要的白色顏料,俗稱“錳白”,而硫酸錳在農業上,則用作種子催芽劑或作“錳肥”——微量元素肥料。 

在動植物體中,錳的含量一般不超過十萬分之幾。但紅螞蟻體內含錳竟達萬分之五,有些細菌含錳甚至達百分之幾。人體中含錳為百萬分之四,大部分分布在心臟、肝臟和腎臟。錳主要是影響人體的生長、血液的形成與內分泌功能。 

在大自然中,錳是分布很廣的元素之一,約占地殼總原子數的萬分之三。最重要的錳礦是軟錳礦和硬錳礦。雖然海水中含錳量很少,但在海洋深處的淤泥中,含錳卻達千分之三。有人預言,在不久的將來,人們將從海底開采錳礦!

活潑的金屬——鉀

丝瓜视频成年版下载鉀是著名的英國化學家戴維在1807年發現的。鉀,是銀白色的金屬,非常柔軟,用小刀可以象切石蠟似的,把它切成一塊塊。鉀的熔點很低,只63℃。也就是說,在比沸水還要低的溫度下,金屬鉀就熔化成水銀般的液體了。金屬鉀很輕,甚至此水還輕!“金屬比水輕”,這在當時簡直是不可理解的事情。所以,在當時有不少人懷疑、反對戴維的見解,認為鉀根本不能算是金屬。直到后來,人們經過種種實驗,制得了很純的金屬鉀,這才最后使“鉀是金屬”這一點得到公認。

金屬鉀的化學性質非常活潑。剛剛切開的金屬鉀的表面是銀白色的,可是在空氣中暴露幾分鐘,便變成灰暗了。因為鉀能與氧氣化合,變成白色的氧化鉀。這樣,鉀平時總是被小心地浸在煤油里。如果把它扔進水里,立即會吱吱發響,發生猛烈的化學反應,甚至燃燒、爆炸!因為金屬鉀能與水作用,放出氧氣,生成氫氧化鉀。在大自然中,鉀都是以化合物的狀態存在著。 

丝瓜视频成年版下载金屬鉀的用途不算太廣,主要是用來作為脫水劑,因為它能強烈地吸收水分。另外,在制造電子管時,也用它來吸收真實管內剩余的氧氣與水汽。金屬鉀與金屬鈉的合金,熔點很低,在常溫下是液體,可以用來代替水銀制造溫度計。

丝瓜视频成年版下载鉀的最重要的化合物,要算是氫氧化鉀,俗稱苛性鉀。氫氧化鉀是白色的固體,很易溶解在水里,具有很強的腐蝕性,是最強的堿之一。如果把你的羊毛線衣放在5%的氫氧化鉀溶液里煮五分鐘,那毛線衣便不見了——被溶解了!在工業上,人們用氫氧化鉀制造肥皂、精煉石油與制造各種化工產品。用氫氧化鉀制造的“鉀肥皂”很有趣,它是一種液態肥皂。理發店里用的軟肥皂就是它。

鉀的最主要用途是制造鉀肥。莊稼是非常需要鉀的。莊稼缺乏鉀,莖稈便不會硬挺直立,易倒伏,對外界的抵抗力也大大減強。平均起來,每收獲一噸小麥或一噸馬鈴薯,就等于從土壤中取走五公斤鉀;收獲一噸甜蘿卜,相當于取走二公斤鉀。全世界平均每年要從土壤中取走2,500萬噸鉀!有入才有出,這也就是說,全世界每年必須至少要往土壤中施加合鉀2,500萬噸的鉀肥!

丝瓜视频成年版下载含鉀的化學肥料,主要有硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀。人們是從鉀長石(花崗巖)、海水等中提取鉀的化合物。特別是海水,含有不少氯化鉀。在農家肥料中,以草木灰,特別是向日葵灰,含鉀最多,這是因為植物本來就從土壤中吸收了鉀,那么,把它燒成灰后,灰中當然也就含有鉀了。在每噸糞便中,大約含有六公斤鉀。

在動物與人體內也含有鉀,特別是在肝臟、脾臟里含鉀最多。整個說來,成年人的器官(不包括血液、汗、尿等,僅是指器官而言),鉀多于鈉。有趣的是,在嬰兒的器官中,鈉卻多于鉀。有些科學家就把這一點引來證明:陸上動物是起源于海中的有機體,因為在海水小,鈉多于鉀。

金屬的“貴族”——金

金,是人類最早發現的金屬之一,此銅、錫、鉛、鐵、鋅都早。1964年,我國考古工作者在陜西省臨潼縣秦代棟陽宮遺址里發現八塊戰國時代的金餅,含金達99%以上,距今也已有兩千一百年的歷史了。在古埃及,也很早就發現金。圖32就是古埃及的金匠在加工金制品的情形。

丝瓜视频成年版下载金之所以那么早就被人們發現,主要是由于在大自然中金礦就是純金(也有極少數是碲化金),再加上金子金光燦爛,很容易被人們找到。在古代,歐洲的煉丹家們用太陽來表示金,因為金子象太陽一樣,閃耀著金色的光輝。在我國古代,則用黃金、白銀、赤銅、青鉛、黑鐵這樣的名字,鮮明地區別各種金屬在外觀上的不同。

丝瓜视频成年版下载不過,雖然說金的自然狀態大都是游離狀的純金,但自然界中的純金卻很少是真正純凈的,它們大都含金達99%以上,但總含有少量銀,另外還含有微量的鈀、鉑、汞、銅、鉛等。

丝瓜视频成年版下载金在地殼中的含量大約是一百億分之五;這數字,比之于鋁、鐵之類金屬,當然是少,但比許多希有金屬的含量卻多得多了。在海水中,約含有十億分之五的黃金。也就是說,在1立方公里的海水中,含有5噸金!另外,據光譜分析,在太陽周圍灼熱的蒸汽里也有金,來自宇宙的“使者”——隕石,也含有微量的金,這表明其他天體上同樣有金。

金在地殼中的含量雖然還不算是太少,但是非常分散。至今,人們找到的最大的天然金塊,只有112公斤重,而人們找到的最大的天然銀抉卻重達13.5噸(銀在地殼中的含量只不過比金多一倍),最大的天然銅塊竟達420噸重。在自然界中,金常以顆粒狀存在于砂礫中或以微粒狀分散于巖石中。 

金很重。1立方米的水只重1噸,而同體積的金卻達19.3噸重!人們利用金與砂比重的懸殊,用水沖洗含金的砂,這就是所謂的“砂中淘金”(圖33)。近年來,人們發現含有氰化物的水能溶解金,生成溶于水的NaAu(CN)2,于是采用0.03—0.08%的氰化鈉溶液沖洗金砂,使金溶解,然后把所得的溶液用鋅處理,鋅就把金置換出來,于是制得金。這種化學的“砂里淘金”法,大大提高了淘金的效率。不過,氰化物劇毒,在生產時必須嚴格采取安全措施。現在,只要砂中含有千萬分之三或巖石中含有十萬分之一的金,都已成了值得開采的金礦了。

丝瓜视频成年版下载金是金屬中最富有延展性的一種。1克金可以拉成長達4000米的金絲。金也可以捶成比紙還薄很多的金箔,厚度只有一厘米的五十萬分之一,看上去幾乎透明。帶點綠色或藍色,而不是金黃色。金很柔軟,容易加工,用指甲都可以在它的表面劃出痕跡。 

俗話說:“真金不怕火”、“烈火見真金”。達一方面是說明金的熔點較高,達1063℃,火不易燒熔它;另一方面也是說明。金的化學性質非常穩定,任憑火燒,也不會銹蝕。古代的金器到現在已幾千年了,仍是金光閃閃。把金放在鹽酸、硫酸或硝酸(單獨的酸)中,安然無恙,不會被侵蝕。不過,由三 份鹽酸、一份硝酸(按體積計算)混合組成的“王水”,能溶解金。溶解后,蒸干溶液,可得到美麗的黃色針狀晶體——“氫金氯鉻酸”。另外,上面已提到,氰化物的溶液能溶解金。硒酸(或碲酸)與硫酸(或磷酸)的混合物,也能溶解金。在高溫下,氟、氯、溴等元素能與金化合生成鹵化物,但溫度再高些,鹵化物又重新分解。熔融的硝酸鈉、氫氧化鈉能與金化合。 

過去,黃金成了金屬中的“貴族”——主要被用作貨幣、裝飾品。由于黃金硬度不高,容易被磨損,一般不作為流通貨幣。現在,隨著生產的發展,黃金已成了工業原料。例如,自來水筆的金筆尖上常寫著“14K”或“14開”的字樣,便是說在制造金筆尖的24份(重量)的合金中,有14份是金。在我國生產的一些電子計算機的集成電路中,也有用金絲作導線。此外,一些重要書籍的精裝本封面上的金字,便是用金粉印上去的(一般書的金字常用電化鋁或黃銅粉代替)。如果把極細的金粉摻到玻璃中,可以制得著名的紅色玻璃——“金紅玻璃”(含金星為十萬分之一到萬分之三)。

“硫磺”——硫

丝瓜视频成年版下载硫,俗稱“硫磺”,是黃色的晶體。在自然界中,有天然的硫磺,所以人們早在古代便發現了硫。硫的比重比水大一倍,在112.8℃熔化。硫有股臭味,并且能殺菌。醫生便常用硫黃膏給得了疥瘡的人治病。在一些火山附近,常有天然的硫黃礦。火山旁的溫泉里,也常含有一些硫,一些患疥瘡等皮膚病的人去溫泉洗澡,也可有助于治好皮膚病。

在農業上,硫黃是重要的農藥。不過,硫黃只能殺死它周圍1毫米以內的害蟲。因此,在使用時,人們不得不把它研得非常細,然后,均勻的噴灑到莊稼的葉子上。為了增強殺蟲力,現在人們大都把硫黃和石灰混合,制成石灰硫黃混合劑。石灰硫黃混合劑是透明的櫻紅色溶液,常用來防止小麥銹病和殺死棉花紅蜘蛛、螨等。 

在橡膠的生產中,硫有著特殊的用途。生橡膠受熱易粘,受冷易脆,但加入少量硫黃后,由于硫黃能把橡膠分子連接在一起,起“交聯劑”的作用,因此大大提高了橡膠的彈性,受熱不粘,與冷不脆。這個過程叫做“硫化處理”。 

硫能燃燒,是制造黑色火藥的三大原料(木炭粉、硝酸鉀、硫黃)之一3C+2KNO3+S→K2S+N2↑+3CO2丝瓜视频成年版下载↑。我國是世界上最早發明黑色火藥的國家。 

不過,硫最重要的用途是在于制造它的化合物——硫酸H2SO4。硫酸,被人們譽為“化學工業之母”,很多化工廠及其它工廠都要用到硫酸。例如,煉鋼、煉石油要用大量的硫酸進行酸洗;制造人造棉(粘膠纖維)要用硫酸做凝固劑;制造硫酸銨(NH4)2SO4、過磷酸鈣(Ca3(PO4)2與Ca(H2PO4)2丝瓜视频成年版下载的混合物)等化肥,也消耗大量硫酸;此外象染料、造紙、蓄電池等工業,以及藥物、葡萄糖等的制造,都離不了硫酸。 

丝瓜视频成年版下载硫酸是無色、透明的油狀液體,純硫酸的比重是水的1.8倍多。濃硫酸具有極強的脫水性。你見過白糖變黑炭嗎?你只要把濃硫酸倒進白糖里,白糖立即變成墨黑的了。這是因為白糖是碳水化合物,濃硫酸脫去了其中的水(氫、氧原子個數比以2∶1水的形式脫去),剩下來的當然是墨黑的炭了。不過,把濃硫酸用水沖稀時,千萬要注意:應該是把濃硫酸慢慢倒入水中,而不能把水倒入濃硫酸中。這是因為濃硫酸稀釋時,會放出大量的熱,以至會使水沸騰起來。水比濃硫酸輕得多,把它倒進濃硫酸中,它就會象油花浮在水面上似的浮在濃硫酸上面。這時,產生的高熱能使水沸騰起來,很容易會把酸液四下飛濺,造成事故。硫酸是三大強酸之一,具有很強的酸性和腐蝕性。硫酸滴在衣服上,很快的便會把衣服爛成一個洞。

硫酸,現在倒很少用硫黃作原料來制造,而使用硫的化合物——黃鐵礦(二硫化鐵FeS2)作原料。硫酸在工業上的制造方法有鉛室法(制成濃度約為65%)。鉛室法制成的硫酸濃度不可超過75%,若超過該濃度,硫酸會溶解鉛表面的氧化膜——硫酸鉛,使鉛腐蝕。鉛室法是較古老的制硫酸方法,從十八世紀中葉開始,現已基本淘汰。塔室法(制成濃度為75—76%)和接觸法(制成濃度為93%,98%或105%)。硫酸是三氧化硫溶于水而制得的SO3+H2O→H2SO4。三氧化硫還可溶于濃硫酸,故用接觸法可制得105%濃度的濃硫酸,即在100%濃度的濃硫酸中還含有部分三氧化硫。這種硫酸,打開后即冒白煙,叫發煙硫酸。 

硫燃燒,形成藍紫色火焰,并放出一股嗆人的氣體——二氧化硫 。黃鐵礦燃燒后,也生成二氧化硫。二氧化硫經過進一步氧化,變成三氧化硫。三氧化硫溶解與水,就成了硫酸。二氧化硫具有一定的漂白作用。有這樣一個化學魔術:把一束彩色花放在玻璃罩里,點燃硫黃,彩色花很快變成白花了。這就是由于硫燃燒,生成大量的二氧化硫,使彩色花退色。現在,工業上常用二氧化硫作漂白劑,漂白不能用氯漂白的稻草、毛、絲。麥桿是金黃色的,用麥桿編成的草帽卻是白色的,這草帽便是用二氧化硫熏過,漂成白色。

硫的另一重要化合物是硫化氫H2S。硫化氫是大名鼎鼎的臭氣。糞便中有它,臭雞蛋那臭味也是它在作怪。硫化氫對人體有毒,吸入含有千分之一的硫化氫的空氣會使人中毒。如果濃度更大些時,會使人昏迷,甚至因呼吸麻痹而死亡。在工業上,硫化氫常被用來制造硫化物、硫化染料以及作為強還原劑。銀器遇上硫化氫,會變成黑色的硫化銀Ag2丝瓜视频成年版下载S。大氣中常含有微量的硫化氫,這些硫化氫大都來自火山噴發的氣體以及一些動植物腐爛后產生的氣體。

硫是重要的一種非金屬,它廣泛的存在于大自然,它在地殼中的含量約為萬分之六。除了存在著天然的純硫外,還有各種含硫礦物,如方鉛礦(硫化鉛PbS)、黃鐵礦(二硫化鐵FeS2丝瓜视频成年版下载)、閃鋅礦(硫化鋅Zns)等。在蛋白質中,也常含有硫。臭雞蛋之所以會產生很臭的硫化氫,便是由于在雞蛋的蛋白質(特別是蛋黃)中含有硫。另外,在煤中平均含硫1-1.5%,這些硫一部分是以黃鐵礦形式存在的,另一部分則以有機化合物的形式存在。在煤塊中常可看到僅閃閃的粉末,那便是夾雜著的黃鐵礦。含硫量高的煤,不能用來煉鐵,因為它會使鐵熱脆。

奇臭的液體——溴

丝瓜视频成年版下载溴的發現,曾有一段有趣的歷史:1826年,法國的一位青年波拉德,他在很起勁地研究海藻。當時人們已經知道海藻中含有很多碘,波拉德便在研究怎樣從海藻中提取碘。他把海藻燒成灰,用熱水浸取,再往里通進氯氣,這時,就得到紫黑色的固體——碘的晶體。然而,奇怪的是,在提取后的母液底部,總沉著一層深褐色的液體,這液體具有刺鼻的臭味。達件事引起了波拉德的注意,他立即著手詳細地進行研究,最后終于證明,這深褐色的液體,是一種人們還未發現的新元素。波拉德把它命名為“濫”,按照希臘文的原意,就是“鹽水”的意思。波拉德把自己的發現通知了巴黎科學院。科學院把這新元素改稱為“溴”,按照希臘文的原意,就是“臭”的意思。

波拉德關于發現溴的論文——《海藻中的新元素》發表后德國著名的化學家利比息非常仔細、幾乎是逐字逐句進行推敲地讀完了它。讀完后,利比息感到深為后悔,因為他在幾年以前,也做過和波拉德相似的實驗,看到過這一奇怪的現象,所不同的是,利比息沒有深入地鉆研下去。當時,他只憑空地斷定,這深褐色的液體只不過是氯化碘(ICl)——通氯氣時,氯和碘形成的化合物。因此,他只是往瓶子上貼了一張“氯化碘”的標簽就完了,從而失之交臂,沒有發現這一新的元素。從這件事以后,利比息在科學研究工作中,變得踏實得多了,在化學上作出了許多貢獻。他把那張“氯化碘”的標簽小心地從瓶子上取下來,掛在床頭,作為教訓,并常把它拿給朋友們看,希望朋友們也能從中吸取教訓。后來,利比息在自傳中談到這件事時,這樣寫道:“從那以后.除非有非常可靠的實驗作根據,我再也不憑空地自造理論了”。
丝瓜视频成年版下载 溴的發現史上的這一段故事,再一次證明了毛主席所指出的真理:”你要有知識,你就得參加變革現實的實踐。”科學是老老實實的學問,任何一點調皮都是不行的。” 

丝瓜视频成年版下载在所有非金屬元素中,溴是唯一的在常溫下處于液態的元素。正因為這樣,其他非金屬元素的中文名稱部首都是“氣”(氣態)或“石”(固態)旁的,如氧、碘,而只有溴是三點水旁的——液態。渙是深褐色的液體,此水重兩倍多。溴的熔點為-7.3℃,沸點為58.78℃。溴能溶于水,即所謂的“溴水”。溴更易溶解于一些有機溶劑,如三氯甲烷(即氯仿)、四氯化碳等。 

溴在大自然中并不多,在地殼中的含量只有十萬分之一左右,而且沒有形成集中的礦層。海水中大約含有十萬分之六的溴,含量并不高,自然,人們并不是從海水中直接提取,而是在曬鹽場的鹽鹵或者制堿工業的廢液中提取:往里通進氯氣,用氯氣把溴化物氧化,產生游離態的溴,再加入苯胺,使溴成三溴苯胺沉淀出來。

丝瓜视频成年版下载溴很易揮發。溴的蒸氣是紅棕色的,毒性很大,氣味非常刺鼻,并且能刺激眼粘膜,不住地流淚。在軍事上,溴便被裝在催淚彈里,用作催淚劑。在保存溴時,為了防止溴的揮發,通常在盛溴的容器中加進一些硫酸。溴的比重很大,硫酸就象油浮在水面上一樣地浮在溴的上面。 

溴的最重要的化合物,要算是溴化銀了。溴化銀具有一個奇妙的特性——對光很敏感,受光照后便會分解。人們把溴化銀和阿拉伯樹膠制成乳劑涂在膠片上,制成“溴膠干片”。我們平常所用的照相膠卷、照相底片、印相紙,幾乎都涂有一層溴化銀。現在,照相消耗著大量的溴化銀。1962年全世界溴的化合物的產量已近十萬噸,其中有將近九萬噸被用于攝影。由于人們在溴化銀中加入一些增敏劑,膠片的質量也不斷得到了提高。不久前,人們已經能把曝光時間縮短到十萬分之一秒以至百萬分之一秒拍下正在飛行中的子彈、火箭;人們也能在菜油燈或者火柴那樣微弱的光線下,拍出清晰的照片。 

丝瓜视频成年版下载生物學家們發現,人的神經系統對溴的化合物很敏感。在人體中注射或吸收少量溴的化合物后,神經便會逐漸被麻痹。這樣,溴的化合物——溴化鉀、溴化鈉和溴化銨,在醫學上便被用作鎮靜劑。通常,都是把這三種化合物混合在一起使用,配成的水溶液就是我們常聽到的“三溴合劑”,壓成片的便是常見的“三溴片”,是現在最重要的鎮靜劑之一。不過,溴化物主要從腎臟排泄出去,排泄比較慢,長期地服用不太合適,容易造成中毒。 

近年來,我國用溴和鎢的化合物——溴化鎢制造新光源。溴鎢燈非常明亮而體積小,已開始用于我國電影攝影、舞臺照明等方面。在高溫時,碘鎢燈中碘的蒸氣是紅色的,會吸收一部分光,影響發光效率,而溴蒸氣在高溫時是無色的,因此,溴已逐漸代替碘來制造鹵化鎢新光源。 

在有機化學上,溴也很重要,像溴苯、溴仿、溴萘、溴乙烷都是常用的試劑。另外,在制造著名的汽油防震劑——四乙基鉛時,也離不了溴,因為要合成四乙基鉛,首先要創得中間產品——二溴乙烯。

馬口鐵的“外衣”——錫

丝瓜视频成年版下载錫是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。早在遠古時代,人們便發現并使用錫了。在我國的一些古墓中,便常發掘到一些錫壺、錫燭臺之類錫器。據考證,我國周朝時,錫器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也發現有錫制的日常用品。

丝瓜视频成年版下载在自然界中,錫很少成游離狀態存在,因此就很少有純凈的金屬錫。最重要的錫礦是錫石,化學成分為二氧化錫。煉錫此煉銅、煉鐵、煉鋁都容易,只要把錫石與木炭放在一起燒,木炭便會把錫從錫石中還原出來。很顯然,古代的人們如果在有錫礦的地方燒篝火烤野物時,地上的錫石便會被木炭還原,銀光閃閃的、熔化了的錫液便流了出來。正因為這樣,錫很早就被人們發現了。 

丝瓜视频成年版下载我國有豐富的錫礦,特別是云南崮舊,是世界聞名的“錫都”。此外,廣西、廣東、江西等省也都產錫。1800年,全世界錫的年產量僅四千噸,1900年為八萬五千噸,1940年為二十五萬噸,現在已超過六十萬噸。

錫是銀白色的軟金屬,比重為7.3,熔點低,只有232,你把它放進煤球爐中,它便會熔成水銀般的液體。錫很柔軟,用小刀能切開它。錫的化學性質很穩定,在常溫下不易被氧氣氧化,所以它經常保持銀閃閃的光澤。錫無毒,人們常把它鍍在銅鍋內壁,以防銅溫水生成有毒的銅綠。牙膏殼也常用錫做(牙膏殼是兩層錫中央著一層鉛做成的。近年來,我國已逐漸用鋁代替錫制造牙膏殼)。焊 錫,也含有錫,一般含錫61%,有的是鉛錫各半,也有的是由90%鉛、6%錫和4%銻組成。

錫在常溫下富有展性。特別是在100℃時,它的展性非常好,可以展成極薄的錫箔。平常,人們便用錫箔包裝香煙、糖果,以防受潮(近年來,我國已逐漸用鋁箔代替錫箔。鋁箔與錫箔很易分辨——錫箔比鋁箔光亮得多)。不過,錫的延性卻很差,一拉就斷,不能拉成細絲。
其實,錫也只有在常溫下富有展性,如果溫度下降到13.2℃以下,它竟會逐漸變成煤灰般松散的粉末。特別是在-33℃或有紅鹽(SnCl4·2NH4丝瓜视频成年版下载Cl)的酒精溶液存在時,這種變化的速度大大加快。一把好端端的錫壺,會“自動”變成一堆粉末。這種錫的“疾病”還會傳染給其他“健康”的錫器,被稱為“錫疫”。造成錫疫的原因,是由于錫的晶格發生了變化:在常溫下,錫是正方晶系的晶體結構,叫做白錫。當你把一根錫條彎曲時,常可以聽到一陣嚓嚓聲,這便是因為正方晶系的白錫晶體間在彎曲時相互摩擦,發出了聲音。在13.2℃以下,白錫轉變成一種無定形的灰錫。于是,成塊的錫便變成了一團粉末。

錫不僅怕冷,而且怕熱。在161℃以上,白錫又轉變成具有斜方晶系的晶體結構的斜方錫。斜方錫很脆,一敲就碎,展性很差,叫做“脆錫”。白錫、灰錫、脆錫,是錫的三種同素異性體。

由于錫怕冷,因此,在冬天要特別注意別使錫器受凍。有許多鐵器常用錫焊接的,也不能受凍。1912年,國外的一支南極探險隊去南極探險,所用的汽油桶都是用錫焊的,在南極的冰天雪地之中,焊錫變成粉末股的灰錫,汽油就都漏光了。

錫的化學性質穩定,不易被銹蝕。人們常把錫鍍在鐵皮外邊,用來防止鐵皮的銹蝕。這種穿了錫“衣服”的鐵皮,就是大家熟知的“馬口鐵”。1噸錫可以覆蓋七千多平方米的鐵皮,因此,馬口鐵很普遍、也很便宜。馬口鐵最大的‘主顧”是罐頭工業。如果注意保護,馬口鐵可使用十多年而保持不銹。但是,一旦不小心碰破了錫“衣服”,鐵皮便很快被銹蝕,沒多久,整張馬口鐵便布滿紅棕色的鐵銹斑。所以,在使用馬口鐵時,應注意切勿使錫層破損,也不要因它受潮、受熱。“馬口鐵”這名字,是由于它是從西藏阿里部馬口地方輸入(英國經印度從馬口輸入)而得名的。 

丝瓜视频成年版下载錫,也被大量用來制造錫銅合金——青銅。 

 錫與硫的化合物——硫化錫,它的顏色與金子相似,常用作金色顏料。 

錫與氧的化合物——二氧化錫。錫于常溫下,在空氣中不受氧化,強熱之,則變為二氧化錫。二氧化錫是不溶于水的白色粉末,可用于制造搪瓷、白釉與乳白玻璃。1970年以來,人們把它用于防止空氣污染——汽車廢氣中常含有有毒的一氧化碳氣體,但在二氧化錫的催化下,在300℃時,可大部轉化為二氧化碳。

錫和氯可形成兩種化合物: 

1.二氯化錫(又稱氯化亞錫),具有很強的還原能力,工業上常利用氯化亞錫使別種金屬還原,是化學上常用的還原劑之一;在染料工業上,也可用做媒染劑。 

2.四氯化錫:在二氯化錫溶液里通入足量的氯氣,便可得到四氯化錫,四氯化錫是沸點為114的無色液體。——遇水蒸氣就水解,冒出強烈的白煙,形成白色的濃霧,軍事上用它裝在炮彈里,制成煙霧彈。四氯化錫能與氯化銨化合,生成一種復鹽(SnCl4·2NH4丝瓜视频成年版下载Cl),是重要的媒染劑。

奇妙的催化劑——鉑

鉑的俗名叫“白金”,在化學上把兩個字并成了一個字——鉑。

鉑是銀白色的金屬,它的西班牙文原意便是指銀。鉑在大自然中和金子一樣,常以純金屬的形式存在于砂粒中,但由于很少,直到1748年才被西班牙科學家安東尼奧·烏洛阿在平托河金礦中發現。現在,全世界鉑的年產量,也只有二十噸。至今,人們在大自然中找到的最大的鉑塊,重達9.6公斤。鉑很重,一立方米的鉑重達21.4噸,如果按體積來計算,全世界每年生產的鉑還不到一立方米呢! 

鉑具有很高的化學穩定性,在空氣中,加熱到發紅,也不會生銹。除了王水外,鹽酸、硫酸、硝酸都不能單獨腐蝕它(王水是鹽酸和硝酸的混合物)。鉑具有很好的延展性,可以軋成只有0.0025毫米厚的鉑箔。二十張這樣薄的鉑箔疊在一起,也只有一頁紙那么厚。鉑又很耐高溫,熔點高達1773.5℃。這樣,在化學上常用它制造各種反應器皿:蒸發皿、坩堝以及電極、鉑板、鉑網等。不過,在高溫下,鉑也能和一些物質化合,因此,在使用鉑器皿時要注意勿和王水、氯水、氯化鐵、一氧化碳等接觸。

丝瓜视频成年版下载鉑最可貴的性質,在于它能加速許多化學反應的速度。這樣,粉末狀的鉑,常被用作催化劑。例如,在一空瓶中裝了氫氣和氧氣,在平常的悄況下,即使放上多少年,它們也是不會相互化合的。然而,只要放一點鉑粉,立即會爆發一聲巨響,瓶子里閃耀著火花——氫氣和氧氣猛烈化合成水。而鉑在反應后,還是原樣的,沒發生什么化學變化。 

鉑竟然還有火柴的作用:本來,煤氣燈都是用火柴來點著的,然而,如果在煤氣燈口放一塊鉑,雖然鉑是冷的,煤氣也是冷的,可是,過了一、兩分鐘,鉑塊居然發紅了,煤氣燈也點著了。這道理也和上面的實驗一樣:煤氣和空氣中的氧氣在常溫下很難直接化合,但有了鉑作催化劑以后,它們便能直接化合,放出大量的熱,使鉑塊發紅,最后以致把煤氣燈點著。

鉑不僅能催化許多化合反應,還能加速許多分解反應。例如,雙氧水是大夫常給病人消毒用的藥水,平常象水一樣,僅撒進一點點鉑粉,立即白浪翻滾,分解出大量的氧氣。因此,鉑現在成了化學工業上重要的催化劑。

在高溫下,一體積的鉑可溶解一千體積的氫氣。這樣,鉑常被用作氣體的載體。

奇妙的晴雨花——鈷 

你見過這樣的晴雨花嗎?在晴天,它是藍色的;即將下雨時,它變成紫色;到了下雨天,它是鮮艷的玫瑰色。 

丝瓜视频成年版下载這奇妙的睛雨花,并不是真正的花,而是用濾紙做的人們把濾紙浸在二氯化鈷的溶液里,晾干,做成花的形狀。

二氯化鈷有這樣古怪的脾氣:在無水狀態時,是藍色的;而一旦吸水,形成含水的晶體(COCl2·6H2O),便成了玫瑰紅色。人們便利用它這怪脾氣,制作睛雨花:晴天時,空氣中水分少,二氯化鈷保持無水狀態,呈藍色;即將下雨,空氣中水分漸多,它便部分變成含水化合物,紅藍相混,成了紫色;到了下雨時,空氣中水汽很多,絕大部分二氯化鈷都成了含水化合物,于是,便呈玫瑰紅色。人們利用這“花”的顏色的變化,便可預知晴雨,因此稱它為“睛雨花”。 

丝瓜视频成年版下载二氯化鈷,是鈷的重要的化合物。二氯化鈷的顏色時紅時藍,金屬鈷卻是銀白色的。金屬鈷很堅硬,而且與鐵一樣;具有磁性,能被吸鐵石吸起。鈷比鐵重,此重為8.8。在1490℃熔化。 

鈷的化學性質比鐵穩定,在常溫下,在空氣和水中,不會被銹蝕。在稀酸中,也很難被溶解。但在加熱時,鈷會與氯、氧、硫等起化學作用,生成氯化物、氧化物、硫化物等。 在工業上,金屬鈷的用途不大,而主要是制成各種鈷合金:鈷合金的硬度很高,含有78—88%鎢,6—15%鈷與5—6%碳的合金,被稱為“超硬合金”,在1000℃,也不會失去原來的硬度,用來制造切削刀具。由35%鈷、35%鉻、15%鎢、13%鐵與2%碳組成的“鎢鉻鈷合金”,也是用來制造高速切削刀具、鉆頭的著名硬質合金;鈷合金還具有磁性。著名的永久磁鐵,便是由15%鈷、5—9%鉻、1%鎢和碳組成的鈷鋼。在有些磁性合金中,鈷的含量甚至高達49%,另外,在一些耐熱、耐酸的合金中,也常用到鈷。
在無色的玻璃中,如果加入一些鈷的化合物,可以制得深藍色的玻璃。這種玻璃,能很好地擋住紫外線,電焊工人、煉鋼工人在工作時,便常戴這種鈷眼鏡,保護眼睛。在景泰藍、搪瓷、陶瓷的制造過程中,也常用鈷的化合物作為藍色的顏料。 

在生物學上,鈷是重要的微量元素。據試驗,如果在羊的飼料中缺少鈷,將會引起嚴重的脫毛癥,然而,只要在調料中加入微量的鈷——每晝夜1毫克,便可治好脫毛癥。維生素B12,是鈷的有機化合物,含有4.5%的鈷。現在,人們已人工地大量合成維生索B12,用來醫治惡性貧血、氣喘、脊髓肋病等。

在地殼中,鈷的含量約為十萬分之一。重要的鈷礦有砷鈷礦、輝砷鈷礦、硫鈷礦、鈷華等。在隕石中約含有千分之五的鈷,這證明在其他天體中,也含有不少的鈷。大自然中,不僅有穩定的鈷,還有放射性鈷。放射性鈷—60,現在已用來代替鐳治療癌癥,并廣泛地用作示蹤原子。 

鈷是瑞典化學家格·波朗特在1735年發現的。

“汽車的基礎”——釩

丝瓜视频成年版下载早在1801年,墨西哥礦物學家安德烈斯·德耳·呂阿,在一種鐵礦里便發現了黃色的釩的化合物,但他懷疑這是不純的鉻酸鉛,沒有肯定下來。1831年,瑞典化學家塞夫斯德朗發現了釩。1867年,英國化學家羅斯特第一次制得純凈的金屬釩。 

丝瓜视频成年版下载釩在地殼中的含量并不少,平均在每兩萬個原子中,便有一個釩原子,比銅、錫、鋅、鎳的含量都多。然而,釩分布得太分散了,幾乎沒有比較富集的礦。差不多所有的鐵礦中都含有釩,但含量大部分都在萬分之一以下。奇怪的是,海鞘、海參等海生動物,卻竟然能從海水中攝取釩,濃集到血液中去。據測定,用海鞘、海參燒成的灰中,含礬竟達15%! 釩是銀灰色、富有光澤的金屬,較輕(比重為6),難熔(熔點達1735),比鋼還硬,可以刻劃玻璃和石英。高純度的釩富有延展性,可以拉成細絲,或者壓成比紙還薄的釩箔。然而,若含有少量的氮、氫、氧等雜質時,便變得很脆,一敲就碎。 

釩的化學性質十分穩定,在常溫下不會被氧化,甚至在300℃的高溫下也沒有明顯的氧化現象,表面保持光亮。釩也不怕水、鹽酸、稀硫酸、稀硝酸和堿液的侵蝕,只有熱的濃硫酸、濃硝酸、王水和氫氟酸才能溶解它,熔融的氫氧化鈉、碳酸鈉等與它作用生成釩酸鹽。
純釩的用途不很廣,只是用作x射線的濾波器和電子管中的陰極材料。釩的最重要的用途是制造合金。 

釩鋼,是在鋼中加入不到1%的釩制成的。含量雖少,作用卻不小,這少量的釩使鋼的彈性顯著增加,堅硬、結實,在低溫下也仍保持很好的抗沖強度,在海水中不被腐蝕。這樣,釩鋼大量被用來制造汽車、飛機的發動機、軸、彈簧,火車頭的汽缸,被譽為“汽車的基礎”。釩鋼制的穿甲炮彈,能夠射穿40厘米厚的鋼板。當然,在工業上并不是先制得純釩,再把它加到鋼中,而是直接用含釩的鐵礦石煉制釩鋼。
丝瓜视频成年版下载 在生鐵中加入釩,也能大大提高抗張、抗壓、抗彎、耐磨性能,使用壽命延長一倍。釩銅合金也很耐腐蝕,不怕海水,常用來制造船舶的推進器。釩鋁合金具有很高的硬度、彈性,耐海水,輕盈,用來制造水上飛機和水上滑翔機。

丝瓜视频成年版下载紅色的釩的氧化物——五氧化二釩,釩,是近年來發現的重要的催化劑。在硫酸工業上,用它代替昂貴的鉑作催化劑,加速二氧化硫變成三氧化硫的反應。 

釩的鹽類,五光十彩,如二價釩鹽常呈紫色,三價釩鹽呈綠色,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的堿性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二釩則是紅色的。這些彩色繽紛的釩的化合物,被用作顏料。人們還把它們加到玻璃中,制成彩色玻璃;涂到陶瓷器上,作彩色的釉料。
丝瓜视频成年版下载 釩的化合物大都是有毒的,人吸多了,會得肺水腫。不過,如果在牡牛和豬的飼料中加入微量的釩鹽,卻能使它們的食量增加,脂肪層也加厚。

熱縮冷脹的金屬——銻

我國是世界上銻礦最多的國家,也是世界上產銻最多的國家。我國的銻礦,分布在湖南、廣東、廣西、云南、貴州、四川等省,其中以湖南省新化縣錫礦山的銻礦儲量最大。早在明朝,新化當地的居民就發現山上有銻礦,不過,當時以為它是錫礦,因此便叫它為“錫礦山”,這名字一直沿用到今天。 

最重要的銻礦是輝銻礦,有著錫一般的金屬光澤,它的化學成分是三硫化二銻,含銻20%以上。在工業上,人們用碳還原輝銻礦,制得金屬銻。

銻,是銀灰色的金屬,很脆,易熔。除了常見的灰色的銻以外,還有黃色的黃銻,黑色的黑銻和很易爆炸的爆炸銻。不過,這三種銻的同素異性體都不很穩定:黃銻在-80℃以上,就很快變成黑銻,而黑銻加熱就變成普通的灰銻;爆炸銻甚至用較硬的東西撞擊,也會放出大量的熱和火花,很快變成灰銻。 

銻,大都用來與鉛熔在一起,制成合金使用。加了銻的合金,叫做“硬鉛”。我們平常遇到的許多“鉛”做的東西,其實大都是用硬鉛做的。例如鉛笛電池里的鉛板,便是用硬鉛做的。如果用純鉛做就太軟了,放在汽車上,一受顫動,很容易變形。據試驗,用硬鉛制成鉛板,比純鉛的使用壽命至少延長十五倍!在化學工業上,一些耐強酸的材料,如鉛管、反應罐,常用硬鉛來鑄造或作襯墊。制硫酸的“鉛室法”,那鉛室也是用硬鉛做的。在第一次世界大戰時,人們還曾用硬鉛來制造在空中爆炸的榴散彈。

銻有一個反常的特性——熱縮冷脹。一般的物體都是熱脹冷縮,然而,液態的銻在受冷凝固時,體積反而稍為膨脹。這樣,人們在制造鉛字時,便往鉛字合金里加入一些銻。當熔化了的鉛字合金澆入銅模里冷卻凝固時,合金也就稍為膨脹,使每一個細小的筆劃都十分清晰地凸出來。不僅如此,加入銻后,還能使鉛字合金更為堅硬、耐磨,彌補了鉛的一些不足之處。 銻除了與鉛制成合金外,還用來與其他金屬制成合金。例如,含有90%錫、7%銻、3%銅的巴必脫合金,含90%錫和L0%銻的不列顛合金等,常用來制造軸承。 

銻的化合物也有許多用途。在火柴工業上,用三硫化銻或五硫化銻作火柴盒的摩擦劑。在橡膠工業上,用五硫化二銻作著色劑。用五硫化二銻處理過的橡膠,具有特殊的紅色。在醫藥上,銻用來制造許多藥物,例如,治肺病、血吸蟲病、黑熱病等的一些特效藥,都是銻的有機化合物。我國醫藥工作者研究制成了治療血吸蟲病的“銻劑”,為徹底消滅血吸蟲病作出了貢獻。另外,銻的一些化合物常用作顏料。在我國古代,銻的化合物早就用作化妝品和顏料。現在,銻的一些氧化物和硫化物,仍被大量用作顏料。硫化銻還是很好的半導體材料。

閃光燈中的金屬——鎂

夜晚,當攝影記者給盛大的集會拍照時,常伴隨著“咔嚓、咔嚓”的響聲和一道道奪目的閃光。這閃光,便是鎂粉在燃燒。

鎂,是英國化學家戴維在1808年用電解法首先發現的。它的希臘文名稱的原意為“美格尼西亞”,因為在希臘的美格尼西亞當時盛產一種名叫苦土的鎂礦。鎂,與鋁很相似,是銀白色的輕金屬,不過,它比鋁更輕些,一立方米的鎂僅重1.74噸,只有同體積鋁重量的三分之二。鎂十分堅硬,機械性能也不錯。 

丝瓜视频成年版下载與鋁一樣,鎂在空氣中,它的表面也會迅速地氧化而失去光澤,同時生成一層薄薄的氧化膜,這層氧化膜很穩定,能保護里面的金屬不再氧化。當鎂在空氣中燃燒時,還會射出耀眼的亮光來,要是在純氧中燃燒,那白光更是亮得眩目。因此,人們便用鎂粉來制成閃光粉(鎂粉與氯酸鉀的混合物),供夜間攝影用。另外,人們也用鎂粉來制成照明彈、焰火等。

丝瓜视频成年版下载不過,鎂的最重要的用途是用來制造合金。

最常見的鎂合金,是鎂鋁合金,它含有5—30%的鎂。鎂鋁合金,要比純鋁更堅硬,強度更大,而且比鋁更容易加工與磨光,鎂鋁合金也格外輕盈,被大量用于飛機制造工業,成了重要的“國防金屬”。在制造汽車及其他運輸工具時,也常用到鎂鋁合金。據國外報導,1972年用于結構方面的鎂合金比1971年有大幅度的增長。人們新制成含9%釔、1%鋅的鎂合金,又輕盈又結實,用于制造直升飛機零件。此外,在鑄鐵中加入0.05%的鎂;還能大大增加鑄鐵的延展性和抗裂性。

丝瓜视频成年版下载鎂最重要的化合物是氧化鎂和硫酸鎂。 

氧化鎂熔點非常高,達2800℃,是很好的耐火材科。砌高爐用的“鎂磚”,就含有許多氧化鎂,它能耐得住2000℃以上的高溫。氧化鎂也被用來制造水泥,氧化鎂水泥不僅是很好的建筑材料,而且還常用來制造磨石和砂輪。如果把木屑刨花之類浸在氧化鎂水泥漿里,加以壓力,硬化后便成了堅固耐用的纖維板。這種纖維板很輕,隔音、絕熱的本領很好,又能耐火。 

硫酸鎂是著名的瀉藥,它是一種無色結晶物質,很容易溶于水,味道很苦。當病人口服后,在腸道內它很難被吸收,但由于滲透壓的關系,在腸內留有大量的水分,使腸容積增加,于是機械地刺激肌壁,引起排便。服用硫酸鎂是較安全的,但劑量也要有一定限制,成年人每次約15—30克。硫酸鎂也被用在紡織工業和造紙工業中。 

在生物學上,鎂極為重要。因為它是葉綠素分子中的核心原子——在鎂原子的周圍,圍著許許多多氫原子、氧原子等,組成葉綠素分子。在葉綠素中,鎂的含量達2%。要是沒有鎂,就沒有葉綠素,也沒有綠色植物,沒有糧食和青菜了。據估計,在全世界的植物體中,鎂的含量高達L00丝瓜视频成年版下载億噸。在土壤中施鎂肥,可以顯著地提高產量,尤其是甜菜。 

在大自然中,鎂是分布很廣的元素之一。在地殼中,鎂的含量約為千分之十四。主要的鎂礦有白云石、菱鎂礦等。在石棉、滑石、海泡石中也都含有鎂。特別在海水中,鎂的含量僅次于鈉。據計算,在全世界海水中,鎂的含量高達60,000,000,000,000,000噸。現在,人們便是從海水中提取鎂。

食鹽里的金屬—一—鈉

丝瓜视频成年版下载在我國兩千多年前的《管子》一書《海王篇》里,有這樣一句話:“十口之家,十人食鹽;百口之家,百人之鹽。”可見我國在很早以前,便十分普遍地食用食鹽了。過去,在我國西藏,甚至還把鹽巴作為貨幣。食鹽大都來自海水。在海水中,水占96%,各種鹽類占4%,而其中食鹽占海水總量的3%。世界上每年食鹽產量達四、五千萬噸!圖37為我國塘沽鹽場。人天天要吃食鹽。據統計,每個正常的人一天要攝取10—20克食鹽,一年吸收5—10公斤食鹽。

也許會使你感到驚訝:在這雪白的食鹽里,卻隱藏著一種金屬——在醬油、咸菜、咸魚中,都“住”著這金屬呢!這金屬就是鈉。鈉是英國化學家戴維在1807年發現的。

鈉,是銀白色的金屬,比水還輕,十分柔軟,可用小刀切成一塊抉。不過,000它的化學性質非常活潑,一遇水便激烈地起化學作用,變成氫氧化鈉溶解于水。人們利用鈉強烈的吸水性,在工業上常用鈉作脫水劑。另外,金屬鈉熔點低,在97.8就變成液體。液體鈉是液體中傳熱本領最好的一種,比水銀高十倍,比水高四十到五十倍,因此,在工業上用液體鈉作冷卻劑。在空氣中,鈉還會和氧氣化合,變成過氧化鈉。這樣,在電子管工業上,人們還用鈉作吸氣劑——用它吸收管內殘余的少量氧氣。平常,鈉總是被浸在煤油中,與水、空氣隔絕。鈉的性質和鋰、鉀相近,但由于鈉最便宜,因此金屬鈉應用比它們廣,常用它代替鋰或鉀。

丝瓜视频成年版下载當然,食鹽中所含的鈉,并不是金屬鈉。食鹽,是最重要的鈉的化合物——氯化鈉。一個食鹽分子,是由一個鈉原子和一個氯原子組成的。圖59為氯化鈉的結晶格子。食鹽除了作食用外,90%以上是用作上業原料:人們把食鹽溶液電解,制得三種重要的化工原料——燒堿、氯氣、氫氣。用氯氣和氫氣可以合成氯化氫。氯化氫溶于水,便成了鹽酸。 

丝瓜视频成年版下载燒堿是氫氧化鈉的俗稱,又叫苛性鈉,因為它的腐蝕性非常強,是兩大強堿之一(另一強堿是氫氧化鉀)。衣服上如果滴上燒堿,會很快爛成一個洞。滴在皮膚上,皮膚會腐爛。日子久了,甚至連盛燒堿溶液的玻璃瓶,也會被腐蝕、溶解,瓶壁上留下一個白色的圓圈。在工業上,燒堿大量用來制造肥皂、人造棉、各種化工產品和精煉石油。煉鋼和煉鋁,也要消耗大量的燒堿!據統計,制造1000個鋁鍋,約消耗20多公斤燒堿。

丝瓜视频成年版下载另一個重要的鈉的化合物是“純堿”——碳酸鈉,俗稱“蘇打”。最初,人們是從一些海生植物的灰中提取蘇打,然而,產量非常有限。現在,人們用食鹽、硫酸與石灰石作原料制造純堿。我國化學工作者侯德榜,對制造純堿的方法有重大的改進,創立了“聯合制堿法”。純堿是白色晶體,常用于洗濯,商業上稱“洗濯蘇打”。玻璃、肥皂、造紙、石油等工業都要消耗成千上萬噸純堿。

丝瓜视频成年版下载至于“小蘇打”,則是碳酸氫鈉的俗稱。醫治胃病的小蘇打片,“蘇打餅干”,便是用它做的。小蘇打是細小的白色晶體,微有咸味,常用作發酵劑,因為它受熱或受酸作用,很易放出二氧化碳氣體,在面團中形成蜂窩狀。

還有一個“大蘇打”,也是鈉的化合物——硫代硫酸鈉,又稱“海波”。它主要用作攝影上的定影劑,因為它能與鹵化銀起化學反應,形成易溶于水的銀絡合物,沖走膠片上多余的感光劑,起定影作用。此外,也用于紡織工業上,用來除去漂白后多余的氧。在分析化學上,硫代硫酸鈉是著名的還原劑。

硫酸鈉,俗稱“芒硝”(Na2SO4·10H2丝瓜视频成年版下载O),用于玻璃工業,在醫藥上用來做瀉藥。

水一樣的銀子——汞

在八十多種金屬中,在常溫下絕大部分都是固態,唯有汞是液態。因此,在中文中絕大部分金屬的部首都是寫成“金”旁,如鋅、鈣、鎳、鐵等;而只有汞字的部首是“水”。

丝瓜视频成年版下载汞,我國俗名叫水銀,如李時珍著《本草綱目》中便說:“其狀如水、似銀,故名水銀。”汞的希臘文的原意也是“液態的銀”的意思。汞的熔點為-39.3℃,直到357℃才沸騰,因此在常溫下總是呈液態。人們很早就知道汞了。我國在三千多年前,便已利用汞的化合物來作藥劑醫治癩疾。希臘著名哲學家亞里斯多德,在公元前350年也在自己的作品中描寫過汞。古代的煉金家們常常想用普通金屬制造金子、銀子,汞便是最常被用來煉金的一種。

汞是非常重的液體:1立方米的汞重達13.6噸。汞的內聚力又大,在平整的表面上,會散成一粒粒銀珠,猶如荷葉上滾動著的水珠。古希臘的煉金家們曾用土星的符號來表示汞,因為土星又重又圓,有點象汞珠。

汞被稱為“金屬的溶劑”,因為它能溶解許多金屬,形成柔軟的合金——“汞齊”(希臘文的原意便是“柔軟的物體”)不光是鋅、鉛等很易被汞镕解,金、銀也都能被汞溶解!正因為這樣,在上世紀,人們便曾用汞從砂中溶解金,以提取金。鈉溶解于汞,得鈉汞齊,它是有機化學上常用的還原劑。鋅汞齊則是在稀硫酸中常用的還原劑。用汞溶解銀錫合金,得銀錫汞齊,它能在很短的時間內變硬,常用來補牙。鐵不溶于汞,不生成汞齊,所以汞通常是裝在鐵罐中。汞能溶于熔化了的白磷中,而冷后又從中折出。 

丝瓜视频成年版下载汞有著廣泛的用途:氣壓表、壓力計、溫度計、真空泵、日光燈、汞整流器等,都用到汞。如果在汞中加入8.5%的鉈,形成鉈汞齊,凝固點可低至-60,比純汞更低,被用來制造低溫溫度計。在目光燈管中,裝著汞蒸氣,這是因為汞蒸氣在電場的激發下會射出紫外線來,照射到玻璃壁上那白色的涂料——硫化鋅上,使它產生白色的冷光——也就是日光燈的“日光”。 

汞是有毒的。在工廠中,總是在汞的表面上倒一層水,防止汞蒸發。如果不懼將盛汞的罐打翻了,應立即把地上的汞滴收拾起來,或者撒上硫磺粉,使汞變成硫化汞,這樣可以不致使汞蒸發到空氣中去。在制汞或使用汞的工廠中,常常定期用碘熏蒸,碘能與汞化合,生成碘化汞,消除汞患。 

汞的化合物也大都是有毒的。如氯化汞,又稱升汞,便是劇毒的。但是,適量使用,氯化汞可作為消毒劑。在醫院里,便常用千分之一的氯化汞水溶液作消毒劑,消毒外科所用的刀剪。雷酸汞,俗稱“雷汞”,則是常用的炸藥起爆劑。

在大自然中,汞有時以游離態存在,形成巨大的銀光閃閃的水銀湖。汞更多是以紅色的硫化汞的形式存在。硫化汞俗稱辰砂、朱砂,是著名的紅色顏料。紅色印泥中,便含有它。我國是世界上最早利用和研究辰砂的。據《廣黃帝本行記》記戰:“帶遂煉九鼎之丹服之,以丹法傳于玄子,重盟而付之。”這里所說的“丹”,便是硫化汞。可見我國早在公元的2500年便知道硫化汞了。而古希臘在公元前700年才開始采掘硫化汞。人們把硫化汞加熱,硫硬被氧化成二氧化硫跑掉,而汞被還原成金屬汞。我國古代的煉丹家們,便常把硫化汞加熱進行煉丹。我國漢朝(公元二世紀)魏伯陽著的煉丹書籍《周易參同契》,便詳細地談到了如何用硫化汞煉丹。1972年1月到4月,我國考古工作者在湖南長沙市郊馬王堆發掘出一座漢代古墓,這座漢墓離現在已有二千一百多年了,而墓中尸體仍保存完好。尸體的半身是泡在帶紅色的水里。據分析,這水中的紅色東西便含有硫化汞。

太陽的元素——氦

1868年德國天文學家詹遜和英國物理學家樂耶爾,在用光譜分析法研究太陽光譜時,發現了一種新元素。由于這種元素當時在地球上還未發現過,因此他們把它命名為“氦”,按照拉丁文原意,就是“太陽”的意思。其實,地球上也有氦,1895年英國化學家拉姆賽,在分析釔鈾礦時便發現了氦。后來,人們在大氣中、水中,以至隕石和宇宙線中也發現了氦。

氦,是一種無色、無味、無臭的惰性氣體。它和其他惰性氣體一樣,都是單原子分子,即一個分子是由一個原子組成的(一般氣體分子大都是雙原子分子)。在大氣中,它的含量很少,按體積計算,僅占百萬分之五。不過,從地下冒出的天然氣中,氦的含量較多,達2—6%。現在,工業上都是利用天然氣來制取氦的。 

氦很輕。在所有的元素中,除了氫外,就數氦最輕了。它的重量,只有同體積的空氣的七分之一。由于氦不象氫那樣會燃燒,使用非常安全,因此,人們便用氦來代替氫氣,填充氣球和飛艇的氣囊。用氦氣填裝的飛艇的上升能力,大約等于同體積的用氫氣填裝的飛艇的93%。不過,氦比較貴。充填一個現代化的飛艇,約需20萬立方米的氦。氦,最近還被人們混在塑料、人造絲、合成纖維中,制成非常輕盈的泡沫塑料、泡沫纖維。 

丝瓜视频成年版下载氦,又是極難溶于水的氣體,100體積的水在0℃時,大約只能溶解1體積的氦。在醫學上,便利用氦的這一特性來醫治“潛水病”。過去,當潛水員潛入海底時,由于深海壓力很大,吸進體內的空氣的氦氣,隨著壓力的增加大量溶解在血液里;而當潛水員出水時,壓力猛然下降,原先溶在血液里的氮氣紛紛跑出來,以致使血管阻塞而造成死亡。這種病叫做“潛水病”。現在,人們利用氦氣和氧氣混合,制成“人造空氣”來供給潛水員呼吸。由于氦起在血液中溶解很少,因此,潛水員即使沉降到離水面一百米以下的水底,也不會再患“潛水病”。這種“人造空氣”也常被用來醫治支氣管氣喘和窒息等病,因為它的密度只及空氣的三分之一,因此呼吸時要比呼吸空氣輕松的多,可以減少病人呼吸的困難。

丝瓜视频成年版下载氦是最難液化的氣體,曾經被認為是“永久氣體”,意思是說,氦是永遠不能被變成液態的。直到1908年才終于被液化。氦在-286℃以下才變成液態,在-272.2℃以下才會變成“氦冰”——固態氦。現在,在低溫工業上,液態氦常被用作冷卻劑。

丝瓜视频成年版下载氦具有極高的激發電勢,在電子管工業上,常用氦作填充氣體。氦也被用來制造精密溫度計、輝光燈、驗極器、高壓指示器等。 氦的化學性質極不活潑,幾乎不和別的元素相化合,是惰性氣體之一。在工業上,當焊接金屬時,常用氦作保護氣體,隔絕空氣,防止金屬在焊接時被氧化。

生命的基礎——氮

在空氣中占總體積78.16%的是氮氣。氮是在1771年被瑞典化學家社勒發現的。

丝瓜视频成年版下载純凈的氮氣,在常溫下是無色無味的氣體,此空氣略輕;在攝氏零下195.5度時成無色的液體。如果溫度低至攝氏零下240度以下,液體氮就凝結為雪花般的白色晶體。

丝瓜视频成年版下载氮氣在平常的溫度下,化學性質很不活潑,既不助燃,也不能幫助呼吸。這樣,社勒最初把它命名為“無用的空氣”。有離態的氮氣,用途并不很廣--人們只是利用它的孤獨的脾氣:在電燈泡里灌有氮氣,可以減慢鎢絲的揮發速度。在博物館里,那些貴重而罕有的畫頁、書卷,常常保存在充滿氮氣的圓筒里,因為蛀蟲在氮氣中不能生存,當然也就無法搗亂了。醫治肺結核的“人工氣胸術”,也是把氮氣(或空氣)打進肺結核病人的胸腔里,壓縮有病灶的肺葉,使它得到休息。最近,我國還應用氮氣來保存糧食,叫做“真空無氮儲糧”。

然而,氮氣真的是“無用的空氣”嗎?不,恰恰相反!

氮氣在高溫下十分活潑,能與許多東西化合。例如,在高溫、高壓與催化劑的作用下,氮氣能與氫氣化合,變成氨。氨俗稱阿摩尼亞。夏天,從存放冰棍的冰箱旁,有時會逸出一股刺鼻的臭味,那便是氨,因為氨很易液化,常被用作冷凍機里的冷凍劑。氨是制造氮肥的重要原料。氨與硫酸化合,便制成最常用的化肥--硫酸銨(浴稱肥田粉)。氨與二氧化碳化合。可制成尿素--碳酸酰胺。氨溶解在水中。便成了氨水。氨水是成本低廉、肥效很好的速效氮肥。其他氮肥如氯化銨、硝酸氨、碳酸按,磷酸按(氮磷復合肥料)等,都是以氨為原料的。不過,氨具有強烈的刺激性,對人體是有毒的。空氣中如果含有0.5%的氨,便會強烈刺激人的鼻黏膜。嚴重氨中毒時,會使人氣喘,發生眼睛和呼吸系統的疾病,以至使人昏迷。

氨經氧化以后,可制造著名的強酸--硝酸。硝酸是無色的液體,具有很強的酸性與氧化性。稀硝酸能迅速腐蝕鐵,而濃硝酸卻可裝在鐵器中--因為濃硝酸會氧化鐵器的表面,生成一層氧化膜,而使內部的鐵不被腐蝕。用硝酸可制造黃色炸藥--梯恩梯(三硝基甲苯)、五光十色的各種染料、著名的消炎藥物--磺胺。

丝瓜视频成年版下载這樣,氮成了氮肥、炸藥、染料、制藥工業的“主角”。 

丝瓜视频成年版下载氮還是“生命的基礎”!一切生命現象,都離不了蛋白質,而氮就是組成蛋白質的重要成分。羊毛、蠶絲、頭發、指甲、羽毛以及人體中的各種酶、激素、血紅蛋白,都是蛋白質。牛奶、雞蛋、黃豆等都含有大量的蛋白質。蛋白質則是由氨基酸組成的。味精,就是一種氨基酸--麩氨酸(常用的是它的鈉鹽)。 

蛋白質是與生命現象緊密聯系在一起的:不論在什么地方,只要我們遇到生命,那里就有蛋白質;不論在什么地方,只要我們遇到不處于解體過程的蛋白質,我們也無例外地可發現生命現象。恩格斯在《反杜林論》中指出:“如果化學有一天能夠用人工方法制造蛋白質,那末這樣的蛋白質就一定會顯示出生命現象……”研究人工合成蛋白質,具有重要的意義。1965年我國在世界上第一次人工合成了具有生物活力的蛋白質--結晶牛胰島素。在無產階級文化大革命中,成功地用X光衍射法完成了分辨率為2.5艾的豬胰島素晶體結構的測定工作。現在,正為進一步揭開生命現象的本質而努力。

另外,我國在無產階級文化大革命以來,廣泛應用制革新工藝--酶法脫毛。用蛋白酶脫毛,不僅成本低,質量好而且大大減輕工人的勞動強度。正因為氮是“生命的基礎”,所以植物也離不了氮。缺少了氮,莊稼便長得又瘦又小,葉子發黃,花小而不易受孕,果實小而不飽滿(如圖10)。因為氮不僅是莊稼制造葉綠素的原料。而且是莊稼制造蛋白質的原料。據統計,全世界的莊稼,在一年之內,要從土壤里攝取四千多萬噸氮!也正因為這樣,被譽為莊稼生長的“三大要素”--氮、磷、鉀--中的一個。氮不僅在工業上很重要,在農業上也很重要。
在豆科植物的根部,常常長著許多小疙瘩--根瘤(如圖11)。根瘤里住著根瘤菌。根瘤菌能夠直接從空氣中吸取氮氣,制造氮肥。正因為這樣,在種植豆科作物時,常不需施用太多的氮肥。目前,在我國農村廣泛使用的“5406”菌肥,也是一種固氮菌肥。
在大自然中,氮約占地殼總重量的0.04%,共中絕大部分集中在空氣中。另外,硝石(即硝酸鈉)中也含有很多氮。氮的希臘文原意,便是“來自硝石”。拉丁美洲的智利盛產硝石。在土壤中,一般也含有微量的硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣等氮化物。

未來的鋼鐵———鈦

在人類歷史上,第一種得到普遍使用的金屬是銅。在發明了煉鐵之后,鐵很快又代替了銅,成為使用最廣泛的金屬。二十世紀初,煉鋁工業又迅速發展,現在世界鋁產量已超過了銅,僅次子鋼鐵。然而,在最近二十多年來,鈦又引起了人們的普遍重視。鈦,在1789年英國化學家馬克·格列戈爾就從礦石中發現了它,但在1910年才第一次制得純凈的金屬鈦。1910年,全世界鈦的年產量僅0.2克!到1947年,增至兩噸;1955年,迅速增加到兩萬噸;到了1962年,猛增到十萬噸! 

在幾十年前,鈦被稱為是“希有金屬”。然而,經過地球化學家們的仔細勘探,發現鈦在地殼中的儲藏量比常見的銅、錫、錳、鋅等金屬還多,在地球上居于第七位,僅次于鋁、鐵、鈣、鈉、鉀和鎂。

純凈的鈦,是銀白色的金屬,它具有比重小、強度高、耐高溫、抗蝕性強的優點。鈦的硬度和鋼鐵差不多,重量卻只有同體積的鋼鐵的一半。據試驗,如果采用鈦和鈦合金作為火車頭的蒸氣機零件,可以比鋼制的蒸氣機輕30%,而且更為堅固耐用。鈦耐高熱,在1668℃的高溫下才熔化,比號稱“不怕火”的黃金熔點還高出六百度左右。鈦在常溫下很穩定,就是在強酸、強堿的溶液里,甚至在“兇猛”的王水(三體積鹽酸和一體積硝酸的混合物)中,也不會被腐蝕。有人曾把一塊鈦片沉到海底,經過五年后取出來,還是亮閃閃的,沒生一點銹! 

正因為這樣,鈦在現代科學技術上有著廣泛的用途。輕盈而結實的鈦已被用來制造飛機的發動機。鈦制的輪船,銀光閃閃,用不著涂漆,在海中航行幾年也不生銹。鈦制的坦克、潛水艇;軍艦也已出現,它們沒有磁性,不會被雷達所發現,這在軍事上十分重要。在化學工業上,鈦可以代替不銹鋼;不銹鋼雖號稱“不銹”,在遇上具有強烈腐蝕性的酸堿,例如熱硝酸,還會生銹、腐爛,因此在化工廠中常要更換用不銹鋼制成的反應罐、輸液管等。如果改用鈦制造,就可以使用好幾年。近年來,鈦的應用越來越廣。據統計,在化學工業上,約有50%的鈦用于使用氯化物的工廠,25%鈦用于使用硫酸的工廠,10%鈦用于使用硝酸的工廠,15%鈦用于其他的工廠。

丝瓜视频成年版下载鈦在醫學上有著獨特的用途。在骨頭損壞了的地方,用鈦片和鈦螺絲釘釘好,過兒個月,骨頭就會重新生長在鈦片的小孔和鈦螺絲釘的螺紋里,新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上,這鈦的“骨頭”猶如真的骨頭一樣,因此,鈦被稱為“親生物金屬”。如果用鈦作罐頭盒,能長久保存食品的色、香、味。 

鈦的最大的缺點,是難于提煉。因為鈦的熔點極高,要在高溫下進行熔煉,而在那樣高的溫度下鈦的化學性質變得比較活潑,能和氧、碳、氮及其他許多元素化合,因此,鈦必須在隔絕了空氣、水分的環境中進行冶煉。現在,人們都在努力研究這個關鍵性的問題,最近每年發表的關于鈦的科學文獻已在三百篇以上,其中大部分是談關于鈦的冶煉,近年來已獲得很大進展,因而鈦的年產量也隨著逐年激增。七十年代以來,世界的鈦的年產量逐年以增加15%的穩定速度上升,而鈦在化學工業中的用量則以20%的速度逐年增加。鈦的價格在逐年下降,1970年的價格為1960年的2/3。在不久的將來,鈦的冶煉問題終將會得到徹底解決,那時,煉鈦廠將會和鋼鐵廠一樣普遍,鈦成為繼鋼、鐵、鋁之后的第四種被廣泛使用的金屬!鈦,被譽為“未來的鋼鐵”。 

丝瓜视频成年版下载主要的鈦礦是金紅石(二氧化鈦)、鐵鈦礦(鈦酸鐵)、鈣鈦礦(鈦酸鈣)等。許多鐵礦中常含鈦。

丝瓜视频成年版下载重要的鈦的化合物有三種:二氧化鈦、四氯化鈦和鈦酸鋇。純凈的二氧化鈦是雪白的粉末,是目前最好的白色顏料,商業上稱為“鈦白”。鈦白的遮蓋性優于鋅白(氧化鋅),而且不會變黑,持久性優于鉛白(碳酸鉛)。人們常把鈦白加在油漆、紙漿中,制成白漆、白紙。在制造白色或淺色的塑料、合成纖維時,也往往加入鈦白。在1947年前,人們開采鈦礦的主要目的,還不是煉制金屬鈦,而是制取二氧化鈦作顏料。現在,世界上每年用作顏料的二氧化鈦,達幾十萬噸。 

四氯化鈦是一種無色的液體。它有個怪脾氣——極易水解。在濕空氣中,它會大冒白煙,即水解成氯化氫與氫氧化鈦。在軍事上,人們便利用四氯化鈦的這個怪脾氣,作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水蒸氣多,一放四氯化鈦,頓時白煙四起,濃霧重重,象一道白色的長城,擋住了敵人的視線。在農業上,人們用四氯化鈦形成的濃霧,減少夜間地面熱量的散射,可以防霜。

至于鈦酸鋇晶體,它又另有一種怪脾氣——受壓會產生電;一通電,又會改變形狀。這樣,人們把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便產生電流,通過測量電流的強弱可測出超聲波的強弱。同樣,用高頻電流通過它,則可產聲超聲波。現在,幾乎所有的超聲波儀器中,都要用到鈦酸鋇。

我國的豐產元素——硼

在我國西藏的一些湖里,含有許多硼砂和硼酸。硼砂是硼最重要的化合物。在焊接金屬時,人們便用硼砂凈化金屬表面。醫院里也常用硼酸作消毒劑。硼砂在古代便已為阿拉伯的煉金家們所熟知,他們就是從我國西藏獲得硼砂的。硼在國外常被列為希有元素。然而,在我國卻有豐富的硼砂礦,硼在我國不是希有元素,而是豐產元素! 

雖然人們很早就和硼砂打上交道,然而,純凈的、游離態的硼,直到1808年才由英國的戴維、法國的蓋呂薩克和泰納爾制得。純凈的硼是一種深棕色、鐵銹般的粉末,和鋁一起加熱熔融,冷卻后能得到大塊的晶態硼。這些硼的晶體非常堅硬,和金剛石不相上下,而且又非常耐熱,熔點為2075℃,它在機械工業上被用來代替昂貴的金剛石,制造切削工具和鉆頭。現在,人們是用鉑絲通電加熱溴化硼蒸氣,在1500℃時溴化硼分解,得到純硼。

游離態的硼用途不算太大。在工業上,往鋁、銅、鎳等金屬中加入百萬分之一的硼,可以改善這些金屬的機械性能。硼砂的用途比游離態的硼要廣得多,在工業上用來制造瓷器,特別是搪瓷的易熔釉藥。硼砂也被用來制造各種耐熱玻璃和作為肥皂的填充劑。 

在分折化學上,硼砂有一個特殊的用途:用鉑絲做成一個小圓圈,蘸一點硼砂,放在煤氣或酒精燈上加熱。硼砂一開始冒出一些小氣泡--結晶水受熱蒸發了,然后熔融成無色的液體。冷后,成了無色透明的固體,就像一顆玻璃珠似的,牢牢地粘在鉑絲做成的小圓圈上。如果你再用這鉑絲蘸一點金屬的氧化物放在燈上加熱,冷后,這小珠卻被著上各種顏色。例如,蘸金屬鈷的氧化物,則小珠呈藍色;蘸金屬鉻的氧化物,小珠為綠色;蘸鐵的氧化物,小珠為黃色(熱時為棕色)……。在分析化學上,這叫做硼酸珠反應。利用硼酸珠的不同顏色,可以分析各種金屬。現在,地質勘探工作者就常用這種硼酸珠反應,在野外分析所采集的金屬礦物、因為這種化學分析方法極為簡便,可以迅速判斷樣品的化學成分。 

同樣地,硼砂也常被用作除銹劑。因為硼砂在加熱時,能熔解金屬表面的氧化物--除銹。此外,在焰火中也用到硼砂,因為它受熱后,會射出美麗的綠色光芒。

值得提到的是,硼砂逐漸成了農業上的重要角色--硼肥。人們發現,植物中硼的含量并不多,僅占植物干重的十萬分之一到萬分之一左右;然而,卻是不可缺少的。如果土壤中缺少了硼,亞麻、大麻和苜蓿等植物,便會停止生長,甚至死亡。向日葵要是缺少硼,會癟粒,含油量下降。甜菜要是缺少硼,會得干腐病——地下莖腐爛掉;缺少硼,豆科植物的根瘤發育也會受到影響。據研究,硼是植物生長不可缺少的微量元素之一,它對植物體內的醣類代謝起著很重要的調節作用。為了滿足莊稼對硼的需要,人們就往田里施加適量的“硼肥”--硼砂。但硼肥的施用量必須合適,并不是越多越好;如果太多了,莊稼反而會被饒死,甚至連吃了這種莊稼葉的羊,也會得腸炎,這種腸炎在獸醫學上稱為“硼腸炎”。

最近,硼更添了一項重要的用途:“高能燃料”。人們用硼的金屬化合物--硼化鎂和酸類作用,制得了硼和氫的化合物——“硼烷”。硼烷有的是無色氣體,有的是無色液體,也有的是白色晶體,通常具有惡臭和劇毒。這種硼氫化合物,在燃燒時能放出比一般物質多得多的熱量。如L克分子硼乙烷燃燒,可產生484千卡的熱量。這樣,硼烷立刻引起了各國科學家的注意。現在,硼烷已是主要的火箭燃附之一。
我國有豐富的硼礦。硼,在我們社會主義建設中,正越來越發揮巨大的作用。

無機世界的“主角”——硅

硅,在稍微老一點的化學書上都寫作矽。因為矽與錫同音,“二氧化矽”和“二氧化錫”讀起來使人不易分辨,這樣,我國化學界在1953年一致同意把矽改稱為硅。

如果說碳是有機世界的“主角”,那么,無機世界的“主角”該是算硅了。硅是地殼中第二個含量最多的元素,占地殼總重量的26%,僅次于氧;而在地殼中,絕大部分硅是以二氧化硅SiO2的形勢存在的,據統計,二氧化硅占地殼總重量的87%,這也就是說,硅和氧這兩種最多的元素所形成的無機化合物,幾乎“壟斷”了地殼。重要的巖石,如長石類、輝石類、角閃石類和云母類,都含有二氧化硅(或以其它形勢存在的硅的化合物)。砂子中也含有大量的二氧化硅。最純凈的二氧化硅要算是石英了。具有六面角柱形,頭上帶有六面角錐的透明無色的石英結晶,便是水晶。水晶硬而透明,特別是能很好的透過紫外線,折光率大,在光學上具有重要用途。水晶眼鏡,便是用水晶磨成的。水晶圖章,美觀而耐用。水晶中如含有一些雜質,則帶有顏色,如紫水晶、煙水晶。在大自然中,大的水晶不多,最大的有一米多高。

所有的植物都含有硅,特別是馬尾草和竹子中含硅最多。動物中含硅較少。在海綿、鳥的羽毛、動物的毛發中含有硅。人體中含硅量約為萬分之一。 

丝瓜视频成年版下载人們早在遠古時代便和硅的化合物打交道。但是,純凈的硅直到1811年才第一次被制得。到1823年,硅才被確定為化學元素。粉末狀的純硅,是棕褐色的,在空氣中可燃燒變成二氧化硅 。如果把粉末狀硅溶解在熔化了的金屬(如鋅、鎂、銀)中,慢慢冷卻,可制得以完整的八面體析出的結晶硅。結晶硅具有鋼灰色的金屬光澤,熔點為1414℃,具有顯著的導電性。純凈的結晶硅(含硅量達99.9999%以上),是現在最重要的半導體材料之一,與鍺Ge齊名。但是,隨著提煉技術的改進,硅將會比鍺更重要,因為硅的原料比鍺要普遍易得。現在,我國已大量生產半導體硅。

硅和堿作用,能析出大量的氫氣。制備1立方米的氫氣只需0.63公斤硅,如果改用金屬的話,卻需2.9公斤的鋅或2.7公斤的鐵。在工業上,用焦炭在電路中還原二氧化硅SiO2(石英)來制取純硅。 

純硅的用途并不太廣,最重要的硅的化合物是二氧化硅,它是重要的工業原料。玻璃工業每年消耗幾百萬噸的砂子,因為玻璃是用砂子(主要成分二氧化硅SiO2)、蘇打(碳酸鈉Na2CO3)和石灰石(主要成分碳酸鈣CaCO3)作原料熔煉成得。用純二氧化硅——石英制成的石英玻璃,能耐高溫,即使劇烈灼燒后立即浸到水里也不會破裂。由于石英玻璃能很好的透過紫外線,所以常用來制造光學儀器。純凈的玻璃是無色的。加入不同的化學元素,可使玻璃產生不同的顏色:電焊工人所戴的藍色護目鏡片,是加了氧化鈰或氧化釹。加入氧化鐵Fe2O3丝瓜视频成年版下载,玻璃呈黃色。若加入氧化亞鐵FeO,則變成紅色。若加入極細的金粉Au、銅粉Cu或硒粉Se,玻璃呈紅色。若加入極細的銀粉Ag,則呈黃色。

粘土的主要成分是水化硅酸鋁。粘土大量被用來和石灰石一起煅燒,制成水泥。粘土也被用來燒制磚、瓦等建筑材料。純凈的粘土——高嶺土,是制造瓷器、陶器最重要的原料。玻璃、水泥、陶瓷、建筑材料等工業,均以硅為“主角”,被合稱為“硅酸鹽工業”。 

硅和碳的化合物——碳化硅,俗稱金剛砂,是無色的晶體,含有雜質時為鋼灰色,它非常堅硬,硬度和金剛石相近。在工業上,常用金剛砂制造砂輪和磨石。它還很耐高溫,用來做耐火的爐壁。 

硅和氯的化合物——四氯化硅SiCl4,是無色的液體,很易揮發,在57℃就沸騰。在軍事上用來作煙霧劑,因為它一遇水,便水解生成硅酸和氯化氫SiCl4+3H2O→H2SiO3+4HCl,產生極濃的白煙。特別是海戰時,水蒸氣多,煙霧更濃。四氯化硅的成本比白磷P4低廉的多。

硅雖然是無機世界的“主角”,但是近年來,它在有機世界中也成為引人注目的角色——人們制成了一系列有機硅化合物。有機硅有個特性——憎水。一些藥品瓶的內壁,如青霉素瓶,便常涂著一層有機硅。這樣,在使用后瓶壁上就不會留有藥液。巍立在首都天安門廣場上的人民英雄紀念碑,表面也涂著一層有機硅,這樣可以防塵防潮,保護那精美的浮雕。有機硅塑料具有很好的絕緣性能,如果用它作為電動機的絕緣材料,可以使電動機的體積和重量都減少一半,而使用壽命卻可以延長八倍多,并且在高溫、潮濕的情況下都能使用。有機硅橡膠,在冰天雪地之中(甚至低到-90℃),或在烈日酷曬之下(甚至高達350℃),都不龜裂、不老化、保持彈性,用它來制造汽車輪胎非常合適。

消毒的毒氣————氯Cl

清晨,當你用自來水洗臉時,常會聞到一股刺鼻的氣味。這就是氯氣Cl2的氣味。

丝瓜视频成年版下载氯,是黃綠色的氣體,有股強烈的刺激性氣味。氯是瑞典化學家社勒在1774年發現的,它的希臘文原意就是“綠色的”。我國清末翻譯家徐壽,最初便把它譯為“綠氣”,后來才把兩字合為一字——“氯”。氯約比空氣重2.5倍,每升氯重3.21克(在標準狀態下)。在常溫和六個大氣壓下,氯就可以被液化,變成黃綠色的液體。在工業上,便稱之為“液氯”。

氯的化學性質很活潑,它幾乎能跟一切普通的金屬、以及除了碳、氮、氧以外的所有非金屬直接化合。不過,氯在完全沒有水蒸氣存在的情況下,卻不會與鐵作用。這樣,在工業上,液氯常常被裝在鋼筒里。裝液氯的鋼筒,一般都漆成綠色。(習慣上,裝氧的鋼筒漆為藍色,裝氨的漆成黃色,裝二氧化碳的則漆成黑色。化工廠中輸送這些氣體的管道。也往往漆成這些顏色,以資區別。不過,也有例外的。) 

丝瓜视频成年版下载氯是嗆人、令人窒息的有毒氣體。在空氣中,如果含有萬分之一的氯氣,就會嚴重的影響人的健康。在制氯的工廠中,空氣里游離氯氣的含量最高不得超過1毫克/立方米。氯氣中毒時,人會劇烈的咳嗽,嚴重的使人窒息、死亡。一旦發生氯氣中毒,應把患者抬到空氣新鮮的地方,吸入氨也有解毒作用。

氯氣雖然是有毒的,而氯的化合物有的卻是無毒的。 

氯氣易溶于水,在常溫常壓下,1體積水大約可溶解2.5體積的氯氣。氯氣的水溶液,叫做“氯水”。我們平常所用的自來水,嚴格地說,是一種很稀的氯水!這是因為在自來水廠,人們往水里通進少量氯氣,來進行殺菌、 消毒。另外,人們也常把氯氣通入石灰水中,制成漂白粉(主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣,有效成分是次氯酸鈣Ca(ClO)2丝瓜视频成年版下载) 。漂白粉也可用來作飲水消毒。在工業上,漂白粉還被用來漂白紙張、棉紗、布匹,因為它在水中能分解,放出具有很強氧化能力的初生態氧,具有很強的氧化性能。不過,漂白粉必須保存在陰涼的地方,它受熱或見光,都會逐漸分解,失去殺菌、漂白能力。

氯氣能在氫氣中燃燒,氫氣也能在氯氣中燃燒。燃燒后,都生成重要的氯化物——氯化氫 。氯化氫是無色的氣體,有一股刺鼻、嗆人的氣味。在工業上,氯化氫是制造產量很大、用途很廣的塑料——聚氯乙烯的主要原料。現在,絕大部分塑料雨衣、塑料窗簾、塑料鞋底、人造革等,都是用聚氯乙烯塑料做的。一噸聚氯乙烯塑料做成的人造革,可以代替一萬張牛皮!

氯化氫HCl氣體很易溶解于水。在常溫常壓下,1體積的水可以溶解450體積的氯化氫!氯化氫的水溶液是大名鼎鼎的強酸——鹽酸。在化學工業上,鹽酸是重要的化工原料,在冶金工業、紡織工業、食品工業上,也有廣泛的應用。在人的胃中,含有濃度為千分之五的鹽酸,促進食物的消化,并殺死病菌。有些人因胃液中缺少鹽酸,引起消化不良,患胃病,醫生常給他們喝些稀鹽酸。當然,濃鹽酸是萬萬喝不得的,它具有強烈的腐蝕性。人們在焊接金屬時,常在表面涂些鹽酸,以便清除雜質。

氯的另一個重要化合物是食鹽——氯化鈉NaCl。食鹽,是工業上制燒堿(是氫氧化鈉NaOH的俗稱)、氯氣和鹽酸的原料(用電解飽和食鹽水的方法 )。此外,象氯化鉀KCl,是重要的鉀肥;無水氯化鈣CaCl2很易吸水,是常用的干燥劑;氯化銀AgCl,是制造照相紙和底片的重要感光材料;氯化鋅ZnCl2丝瓜视频成年版下载,則用作鐵路枕木的防腐劑。

丝瓜视频成年版下载氯的有機化合物也很多。著名的農藥——六六六、滴滴涕、氯化苦、敵百蟲、樂果、賽力散等,都是含氯的有機化合物。三氯甲烷俗稱氯仿。是醫院中常用的環境消毒劑。四氯化碳是常用的溶劑和滅火劑。在文化大革命中,我國還試制成功新型、高效化學滅火劑——“1211”,化學成分為二氟一氯一溴甲烷。它的分子結構類似于四氯化碳,但是,滅火能力高于四氯化碳和二氧化碳,尤其是能有效、迅速的撲滅油類著火。“1211”能在很短時間(幾秒到幾十秒)內撲滅大面積油類火災。現在,已開始用于我國船舶、油田、煉油廠、酒精廠等部門。 

氯在地殼中的含量很多,約為千分之二,在人體中約含有四百分之一的氯。

“小太陽”里的“居民”——氙

1965年春節,在上海南京路上海第一百貨商店大樓頂上,出現一盞不平常的燈,它的功率高達二萬瓦。每當夜幕降臨,它大放光芒,照得南京路一片雪亮。然而,它并不大,燈管只比普通日光燈長一倍。人們稱譽它為“人造小太陽”。這“人造小太陽”是復旦大學試制成功的。
“人造小太陽”,就是高壓長弧氙燈的俗稱。高壓長狐氙燈的“主角”,便是氙氣。 

氙是在1898年被英國化學家拉姆賽和特拉威爾斯發現的。它在空氣中的含量極少,僅占總體積的一億分之八,因此,它的希臘文原意便是“生疏”的意思。現在,人們使用分餾液態空氣的方法來制取氙。

氙氣是一種無色的氣體,比同體積的空氣重三倍多。在-108℃時,氙會變成無色液體,當溫度降到-110.5℃時,會變成白色結晶體。
氙也是一種惰性氣體,化學性質及不活潑,一向被認為是“懶惰”的元素,是“永遠不與任何東西相化合”的元素。然而,經過人們長期的努力,終于突破了氙“永遠不與任何東西相化合”的形而上學的觀點。1962年,加拿大一位化學家,用六氟化鉑與氙作用,首先制成了一種黃色的六氟化氙固體化合物。緊接著,人們又陸續制得了二氟化氙、四氟化氙、二氧化氙、三氟氧化氙、四氟氧化氙等化合物。1972年,人們還合成了第一個氙與金屬形成的新型化合物。 

氙在電場的激發下,能射出類似于太陽光的連續光譜。高壓長弧氙燈便是利用氙的這一特性制成的。氙燈是六十年代才發展起來的新光源之一。這種燈的燈管是用耐高溫、耐高壓的石英管做成的,兩頭焊死,各裝入一個鎢電極,管內充入高壓氙氣。有的高壓氙燈內,氙氣的壓力高達幾十個大氣壓。通電后,氙氣受激發,射出強烈的白光。一只六萬瓦的氙燈的亮度,相當于九百只一百支光的普通燈泡!高壓長狐氙登科用于電影攝影、舞臺照明、放映、紡織和油漆工業照明以及廣場、運動場的照明用。一盞氙燈,一般可照明一千多小時。氙燈能放出紫外線,因此在醫療上也得到應用。

氙也大量被用來填充光電管和用在真空技術上。用氙制造的照相閃光燈,可以連續時用幾千次,而普通的鎂光燈,卻只能使用一次。
在原子能工業上,氙可以用來檢驗高速粒子、γ粒子、介子等的存在。氙的同位素還可以代替X射線來探測金屬內部的傷痕。 

丝瓜视频成年版下载有趣的是,氙還具有一定的麻醉作用——它能溶于細胞汁的油脂中而引起細胞的膨脹和麻醉,從而使神經末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體,作為麻醉劑。只不過由于氙比較少,因此目前還不能廣泛使用它作麻醉劑。

雄黃和砒霜里的元素——砷

丝瓜视频成年版下载按照我國民間習俗,人們常在酒中放些雄黃,噴灑在屋角墻角,用來殺菌、驅蟲、驅蛇。

丝瓜视频成年版下载我國人民早在四千多年前,便知道雄黃了。在云南、廣西、四川一帶,盛產雄黃。雄黃,是桔黃色的粉末,不溶于水。按照化學成分來說,是四硫化砷。在古代,雄黃被我國的煉丹家用作煉制“長生丹”的原料,也用作黃色的顏料。除了雄黃外,還有一種人們不常聽說的雌黃。雌黃也是鮮黃色的粉末,化學成分為三硫化二砷。雌黃和雄黃都是重要的砷礦,它們在大自然中常共生在一起。在地殼中,砷的含量約為百萬分之一。 

我國人民早在四千多年前,便知道雄黃了。在云南、廣西、四川一帶,盛產雄黃。雄黃,是桔黃色的粉末,不溶于水。按照化學成分來說,是四硫化砷。在古代,雄黃被我國的煉丹家用作煉制“長生丹”的原料,也用作黃色的顏料。除了雄黃外,還有一種人們不常聽說的雌黃。雌黃也是鮮黃色的粉末,化學成分為三硫化二砷。雌黃和雄黃都是重要的砷礦,它們在大自然中常共生在一起。在地殼中,砷的含量約為百萬分之一。

純凈的砷,是德國煉丹家阿爾別爾特·瑪卡諾斯在1250年制得的。砷,是灰色的晶體。它是非金屬,卻具有金屬般的光澤,并善于傳熱導電,只是此較脆,易被搗成粉末。砷很容易揮發,加熱到610℃,便可不經液態,直接升華,變成蒸氣。砷蒸氣具有一股難聞的大蒜臭味。
磷有白磷、紅磷、黑磷、紫磷等同素異形體。砷也一樣,除了灰色的砷以外,還有黑色無定形的砷和黃砷。黑砷加熱到285℃時會變成灰砷;黃砷在暗處會發光,受到光線照時,也很易變成灰砷。

砷不溶于水。在常溫下,砷在空氣中會緩慢地氧化,但是加熱時,會迅速地燃燒,生成白色的亞砷酐——三氧化二砷,也有股大蒜的臭味。在高溫下,砷還能和硫、氯、氟等元素直接化合。

純砷的用途很有限。在鉛中加入0.5%的砷,可增加鉛的硬度,常用來鑄造彈丸。

丝瓜视频成年版下载砷最重要的化合物是三氧化二砷,俗稱砒霜。誰都知道, 砒霜是劇烈的毒藥。砷的化合物,都是有毒的。正因為這樣,在古代、煉金家們用毒蛇作為代表砷的符號(圖22)。我國有句成語叫“飲鴆止渴”,意即自尋滅亡。這“鴆酒”,便是指放了砒霜的酒。現在,砒霜成了著名的無機農藥。

在我國農村,特別是華北一帶,每年下種以前,總是先往田里撒些“信谷”、“信米”,來誘殺田里的螻蛄、田鼠之類的害蟲害獸。這“信谷”、“信米”,其實就是用砒霜稀溶液浸過的谷子、小米。當田鼠、螻蛄之類吃了信谷、信米,很快就中毒死了。砒霜對人畜劇毒,如果人畜因不慎而誤中砷毒,可服用氧化鎂和硫酸亞鐵溶液強烈搖動而生成的新鮮的氫氧化亞鐵懸浮液來解毒。 

丝瓜视频成年版下载砷的其他化合物,如亞砷酸鈉、亞砷酸鈣、砷酸鉛、砷酸鈣、砷酸錳等,也都是常用的農藥。亞砷酸鈉對害蟲有劇烈的胃毒作用,常用來配制毒餌,毒殺螻蛄、地老虎、粘蟲、蝗蟲、白蟻等;亞砷酸鈣常用來防治森林毛蟲、草地螟、柞卷葉蛾、松葉蜂等咀嚼口器害蟲,砷酸鉛和砷酸鈣,用來防治金龜子、棉卷葉蟲、棉鈴蟲等食葉害蟲;砷酸錳用來防治煙草、馬鈴薯或棉花上的一些害蟲。由于砷的化合物劇毒,在制造這些含砷農藥的工廠里,空氣中的含砷量必須低于0.3毫克/立方米。 

此外,雄黃在制革工業上,用作脫毛劑。砷的有機化合物,被稱為“胂”;正如磷的有機化合物稱為“膦”,氨的有機化合物稱為“胺”。著名藥劑六零六,便是胂中的一種。

蓄電池的“主角”—鉛

丝瓜视频成年版下载鉛的“資格”夠老的了,人們早在幾千年前便已認識鉛了。我國在殷代末年紂王時便已會煉鉛。古代的羅馬人喜歡用鉛作水管,而古代的荷蘭人,則愛用它作屋頂。 

丝瓜视频成年版下载鉛是銀白色的金屬(與錫比較,鉛略帶一點淺藍色),十分柔軟,用指甲便能在它的表面劃出痕跡。用鉛在紙上一劃,會留下一條黑道道。在古代,人們曾用鉛作筆。“鉛筆”這名字,便是從這兒來的。鉛很重,一立方米的鉛重達11.3噸,古代歐洲的煉金家們便用旋轉遲緩的土星來表示它,寫作“H”。鉛球那么沉,便是用鉛做的。子彈的彈頭也常灌有鉛,因為如果太輕,在前進時受風力影響會改變方向。鉛的熔點也很低,為327℃,放在煤球爐里,也會熔化成鉛水。

丝瓜视频成年版下载鉛很容易生銹——氧化。鉛經常是呈灰色的,就是由于它在空氣中,很易被空氣中的氧氣氧化成灰黑色的氧化鉛,使它的銀白色的光澤漸漸變得暗淡無光。不過,這層氧化鉛形成一層致密的薄膜,防止內部的鉛進一步被氧化。也正因為這樣,再加上鉛的化學性質又比較穩定,因此鉛不易被腐蝕。在化工廠里,常用鉛來制造管道和反應罐。著名的制造硫酸的鉛室法,便是因為在鉛制的反應器中進行化學反應而得名的。

金屬鉛的重要用途是制造蓄電池。據不完全統計,197L 年,鉛的世界年產量達308.3萬噸,其中大部分是用來制造蓄電池。在蓄電池里,一塊抉灰黑色的負極都是用金屬鉛做的。正極上紅棕色的粉末,也是鉛的化合物—一氧化鉛。一個蓄電池,需用幾十斤鉛。飛機、汽車、拖拉機、坦克,都是用蓄電池作為照明光源。工廠、碼頭、車站所用的“電瓶車”,這“電瓶”便是蓄電池。廣播站也要用許多蓄電池。

金屬鉛還有一個奇妙的本領——它能很好地阻擋x射線和放射性射線。在醫院里,大夫作x射線透視診斷時,胸前常有一塊鉛板保護著;在原子能反應堆工作的人員,也常穿著含有鉛的大圍裙。鉛具有較好的導電性,被制成粗大的電纜,輸送強大的電流。鉛字是人們熟知的,書便是用鉛字排版印成的,然而,“鉛字”并不完全是鉛做的,而使用活字合金澆鑄成的。活字合金一般含有5一30%的錫和10一20%的銻,其余則是鉛。加了錫,可降低熔點,便于澆鑄。加了銻,可使鉛字堅硬耐磨,特別是受冷會膨脹,使字跡清晰。 

保險絲也是用鉛合金做的,在焊錫中也含有鉛。 

丝瓜视频成年版下载鉛的許多化合物,色彩繽紛,常用作顏料,如鉻酸鉛是黃色顏料,碘化鉛是金色顏料(與硫化錫齊名)。至于碳酸鉛,早在古代就被用作白色顏料。考古工作者發掘到的古代壁畫或泥俑,其中人臉常是黑色的。經過化學分析和考證,證明這黑色的顏料是鉛的化合物——硫化鉛。其實,古代涂上去的并不是黑色的硫化鉛,而是白色的碳酸鉛。只不過由于長期受空氣中微量硫化氫或墓中尸體腐爛產生的硫化氫的作用,才逐漸變成了黑色的硫化鉛。這件事一方面說明碳酸鉛作為白色顏料的歷史很悠久,另一方面也說明碳酸鉛作白色顏料有很大的缺點——變黑。現在,我國已不大用碳酸鉛作白色顏料,而是用白色的二氧化鈦——俗稱“鈦白”。鉛的最重要的有機化合物是四乙基鉛,常用作汽油的防爆劑。

鉛和鉛的化合物有毒。考古工作者們在發掘古羅馬的墓時,曾發現尸骨上常有一些黑斑。經化學分析,確定是硫化鉛。骨頭里怎么會有硫化鉛呢?經考證,原來古羅馬人是用鉛管做自來水管。水中總溶有少量的氧氣,它能與鉛作用,生成微溶于水的氫氧化鉛。這種自來水被喝進人體后,鉛就把骨骼中的鈣取代出來,積存于骨骼。久而久之,鉛越積越多。人死后,尸體腐爛時產生硫化氫氣體,與骨骼中的鉛生成黑色的硫化鉛。達件事說明鉛不僅有毒,而且是積累性的。鉛最易積累于人的牙床。這樣,中了鉛毒的人,牙床邊緣便變成灰色。鉛中毒使人腹痛,嚴重的會發展到神經錯亂。正因為這樣,用鉛做茶壺、酒壺,是不適宜的。在煉鉛工廠中,要特別注意做好預防鉛中毒的工作。

我國是世界上最早會煉鉛的國家之一。我國著名的煉丹著作《周易參同契》中,便說: “胡粉投火中,色壞還為鉛”。據考證,胡粉即氧化鉛。“投火中”后,氧化鉛被炭還原成金屬鉛,于是“色壞”,從黃色“還為鉛”。《周易參同契》是我國公元二世紀時魏伯陽的著作,可見我國很早便會煉鉛了。不過,在我國古籍中,常把鉛與錫并稱而又互相混用。《管子》中說:“上有陵石者下有鉛錫。”《博物志》中說:“燒鉛錫成胡粉。”《太平寰宇記》中引《爾雅》說:“錫之善者曰鉛。”都是如此。這是由于鉛與錫不僅都是易被木炭還原的金屬,幾乎同時被人們發現,而且它們的外貌、性質十分類似,容易被混為一談。

鉛占地殼總原子數的十萬分之一。在大自然中,最重要的鉛礦是方鉛礦。我國有豐富的鉛礦。

有機世界的“主角”——碳C

丝瓜视频成年版下载碳在地球上雖不算太少,但也不算太多,按重量計算,占地殼中各元素總重量的千分之四,按原子總數計算不超過千分之一點五,然而,碳的足跡卻遍布全球。

在大自然中,有純凈的碳。比如說,金剛石便是非常純凈的碳——在純凈的氧氣中,金剛石居然會燃燒,變成二氧化碳!金剛石是最堅硬的東西,人們用它來裁玻璃,或者裝在鉆探機的鉆頭上,成為向地層深處進軍的開路先鋒。不過,天然的金剛石終究不多,不能滿足工業上的需要。現在,我國已試制成功人造金剛石——在高溫高壓下,用石墨制造金剛石。 

丝瓜视频成年版下载用石墨怎么能制造金剛石呢?這是因為石墨也是很純凈的碳。鉛筆的筆芯,就是用石墨做的。石墨與金剛石的脾氣大不一樣,它很軟,在紙上一劃,便留下一條黑道道,因此常用作鉛筆芯。石墨能耐3000℃以上的高溫,在工業上用石墨制造坩堝來熔煉鋼、銅。石墨還能導電,被用作電極,干電池里那個黑芯子,便是石墨。 

金剛石和石墨都是碳,為什么性質截然不同呢?這是因為它們的晶體結構不同。在金剛石中,碳原子排列非常規則,在每一個碳原子周圍有四個等距離的碳原子,構成一個正四面體(圖14),所以金剛石比重大,堅硬。而是末的晶體結構則是層狀(圖15),層與層之間距離較大,容易滑動,所以石墨比重比金剛石小,而且軟、滑。金剛石與石墨,叫“同素異形體”。既有同一元素構成的兩種性質不同的物體。 

木炭、煤、骨灰也是碳(含有一些雜質),叫做無定形碳。我國是世界上最早知道用煤作燃料的國家,早在三千多年前,我國便已用“黑石”(即煤)來取暖、燒飯。煤被譽為“工業的糧食”。正當我國人民以更加優異成績慶祝黨的第十次全國代表大會勝利閉幕的時候,我國又新建成一座大型現代化露天煤礦并已投入生產。煤是最重要的工業燃料。經過煉焦后,從煤焦油中還能得到苯、苯酚等五百多種工業原料。煙囪里的煙炱也是純凈的碳。煙炱用來制造墨、墨汁、油墨。在橡膠中加入煙炱,可以使它的機械強度增加十倍。現在90%的煙炱,都是用作橡膠的“增強劑”。 

木頭、煤、炭等燃燒后,生成了二氧化碳。二氧化碳是無色五味的氣體,比空氣略重,在空氣重的含量為萬分之三。一加壓力,二氧化碳很易變成無色的液體,溫度更低些,則變成白色、雪花般的晶體——干冰。二氧化碳易溶解于水,汽水里便溶有二氧化碳。二氧化碳不助燃,化學滅火劑噴出的氣體便是二氧化碳。任、動物、植物在呼吸時不斷吐出二氧化碳,據統計,全人類每年呼出的二氧化碳達十億八千萬多噸。而全世界工廠、火車、輪船的煙囪,每年要吐出一百多億噸二氧化碳。這樣下去,世界豈不成了二氧化碳的世界嗎?不,不會,原來大自然中有一個奇妙的循環:植物在光合作用時,吸收大量二氧化碳,吐出氧氣,這樣,二氧化碳才不致于越來越多。 

丝瓜视频成年版下载煤不完全燃燒,會生成一氧化碳。一氧化碳是劇毒的氣體,“煤氣”中毒,這“煤氣”便是一氧化碳。一氧化碳在工業上是重要的燃料和原料。一氧化碳燃燒士產生藍色的火焰,爐膛的煤層上常看見淺藍色火苗,那便是一氧化碳在燃燒。 

山上,那巨大的石灰巖,也是碳的化合物——碳酸鈣。石灰巖可以作建筑材料、鋪路、造橋。石灰巖在石灰窯中灼燒后,可變成生石灰(氧化鈣),生石灰常用來做建筑粘合劑或粉刷墻壁。生石灰遇水后,變成熟石灰(氫氧化鈣),同時放出大量的熱,以至可以煮熟雞蛋。
石油,更是碳的化合物的“倉庫”。石油主要是各沸點不同的碳氫化合物的混合物。石油被譽為“工業的血液”,從石油中可提取汽油、煤油、柴油,是工業上最重要的液體燃料,用來開動各種內燃機。用石油作原料,還可制造塑料、合成纖維、合成橡膠等三大合成材料。
天然氣常和石油礦“住”在一起。天然氣的主要成分是甲烷CH4丝瓜视频成年版下载,也是碳氫化合物,用作氣體燃料和化工原料。 

丝瓜视频成年版下载碳,是生命的基礎。一切動、植物體中的有機質,都是碳的化合物——蛋白質、油脂、淀粉、糖以及葉綠素、血紅素、激素,都離不了碳。在工業上,碳的化合物也是非常重要的,象塑料、化學纖維、橡膠、香料、染料、制藥等有機化學工業,絕大部分都是生產碳的化合物。

月亮般的金屬——銀

銀,永遠閃耀著月亮般的光輝,銀的論文原意,也就是“明亮”的意思。我國也常用銀字來形容白而有光澤的東西,如銀河、銀杏、銀魚、銀耳、銀幕等。 

丝瓜视频成年版下载我國古代常把銀與金銅并列,稱為“唯金三品”。《禹貢》一書便記載著“唯金三品”,可見我國早在公元前二十三世紀,即距今四千多年前便發現了銀。在大自然中,銀常以純銀的形式存在,人們便曾找到一塊重達13.5噸的純銀!另外,也有以氯化物與硫化物的形式存在,常同鉛、銅、銻、砷等礦石共生在一起。

丝瓜视频成年版下载銀的導電本領,在金屬中數第一。一些袖珍無線電中用銀作導線。銀也很富有延展性。 

我國內蒙古一帶的牧民,常用銀碗盛馬奶,可以長期保存而不變酸。據研究,這是由于有極少量的銀以銀離子的形式溶于水。銀離子能殺菌,每升水中只消含有一千億分之二克的銀離子,便足以使大多數細菌死亡。古埃及人在兩千多年前,也已知道把銀片覆蓋在傷口上,進行殺菌。現在代,人們用銀絲織成銀“紗布”,包扎傷門,用來醫治某些皮膚創傷或難治的潰瘍。

銀不會與氧氣直接化合,化學性質十分穩定。奇怪的是,1902年2月,在拉丁美洲古巴附近的馬提尼島上,銀器在幾天之內都發黑了。后來查明,原來火山爆發了,火山氣中含有少量硫化氫,它與銀作用生成黑色的硫化銀。平常,空氣中也含有微量的硫化氫,因此,銀器在空氣中放久了,表面也會漸漸變暗,發黑。另外,空氣中夾雜著微量的臭氧丝瓜视频成年版下载,它也能和銀直接作用,生成黑色的氧化銀。正因為這樣,古代的銀器到了現在,表面不象古金器那么明亮。不過,含有30%鈀的銀鈀合金,遇硫化氫不發黑,常被用來制作假牙及裝飾品。

丝瓜视频成年版下载銀在稀鹽酸或稀硫酸中,不會被腐蝕。但是,熱的濃硫酸、濃鹽酸能溶解銀。至于硝酸,更能溶解銀。不過,銀能耐堿,所以在化學實驗室中,熔融氫氧化鉀或氫氧化鈉時,常用銀坩堝。 

銀與金一樣,也是金屬中的“貴族”,被稱為“貴金屬”,過去只被用作貨幣與制作裝飾品。現在,銀在工業上有了三項重要的用途:電鍍、制鏡與攝影。 

丝瓜视频成年版下载在一些容易銹蝕的金屬表面鍍上一層銀,可以延長使用壽命,而且美觀。鍍銀時,以銀為正極,工件為負極(圖34),不過,不能直接用硝酸銀溶液作為電解液,因為這樣銀離子的濃度太高,電鍍速度快,銀沉積快,鍍上去的銀很松,容易成片脫落。一般在電解液中加入氰化物,由于氰離子能與銀離子形成絡合物,降低了溶液中銀離子的濃度,降低了負極銀的沉積速度,提高了電鍍質量。隨著銀的折出,電解液中銀離子濃度下降,這時銀氰絡離子不斷解離,源源不斷地把銀離子輸送到溶液中,使溶液中的銀離子始終保持一定的濃度。不過,氰化物劇毒,是個很大缺點。 

丝瓜视频成年版下载玻璃鏡銀光閃閃,那背面也均勻地鍍著一層銀。不過,這銀可不是用電鍍法鍍上去的,而是用“銀鏡反應”鍍上去的:把硝酸銀的氨溶液與葡萄糖溶液倒在一起,葡萄糖是一種還原劑(現在制鏡廠也有用甲醛、氯化亞鐵作還原劑),它能把硝酸銀中的銀還原成金屬銀,沉淀在玻璃上,于是便制成了鏡子。熱水瓶膽也銀光閃閃,同樣是鍍了銀。

銀在制造攝影用感光材料方面,具有特別重要的意義。因為照像紙、膠卷上涂著的感光劑,都是銀的化合物——氯化銀或溴化銀。這些銀化合物對光很放感。一受光照,它們馬上分解了。光線強的地方分解得多,光線弱的地力分解很少。不過,這時的“像”還只是隱約可見,必須經過顯形,才使它明朗化并穩定下來。顯影后,再經過定影,去掉底片上未感光的多余的氯化銀或溴化銀。底片上的像,與實景相反,叫做負片—光線強的地方,氯化銀或溴化銀分解得多,黑色深(底片上黑色的東西就是極細的金屬銀),而光線弱的地方反而顯得白一些。在印照片時,像片的黑白與負片相反,于是便與實景的色調一致了。現代攝影技術已能在微弱的火柴的光下、在幾十分之一到幾百分之一秒中拍出非常清晰的照片。如今,全世界每年用于電影與攝影事業的銀,已達150噸。

丝瓜视频成年版下载銀的最重要的化合物是硝酸銀。在醫療上,常用硝酸銀的水溶液作眼藥水,因為銀離子能強烈地殺死病菌。

住在霓虹燈里的氣體——氖和氬

丝瓜视频成年版下载霓虹燈是法國化學家克勞德在1910年發明的,它的英文原意是“氖燈”的意思。這是因為世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣制成的。

氖是1898年被英國化學家拉姆賽發現的,它的希臘文原意是“新”,意即從空氣中發現的新氣體。

丝瓜视频成年版下载氖是一種無色的氣體,在-246℃會變成液體,溫度降到-249℃,才變成白色的結晶體。

氖是惰性氣體,化學性質極不活潑,幾乎不與別的元素化合。在空氣中,氖的含量極少,一立方米的空氣中,也只有18立方厘米的氖。現在,人們用分餾液態空氣的辦法制取氖。

在電場的激發下,氖能射出紅色的光,霓虹燈便是利用氖的這一特性制成的。在霓虹燈的兩端,裝著兩個用鐵、銅、鋁、鎳制成的電極,燈管里裝著氖氣,一通電,氖氣受到電場的激發,放出紅色的光。氖燈射出的紅光,在空氣中透射力很強,可以穿過濃霧。因此,氖燈還常用在港口、機場、水陸交通線的燈標上。 

除氖以外,惰性氣體氬也是霓虹燈里的“居民”。

氬,是最早發現的惰性氣體,1894年拉姆賽和雷拉就發現了它,它的希臘文原意是“不活潑”的意思。

在空氣中,氬的含量并不太少,按體積計算,約占0.93%——將近百分之一,比起別的惰性氣體來,氬是空氣中含量最多的了。 氬也是無色的氣體,但比較重。在一個大氣壓和0℃時,1升氬氣重1.7837克,幾乎比空氣重50%。在電場激發下,氬會射出淺藍色的光。因此,它被用來填充在霓虹燈管里。除了裝氖和氬以外,還有的霓虹燈里是充進氦氣,射出淡紅色的光;有的充進水銀蒸氣,射出綠紫色的光。也有的是裝著氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體(或三種、二種)的混合物。由于各種氣體的比例不同,便能得到五光十色的各種霓虹燈。

除了制造霓虹燈外,氬氣還用來填充普通的白熾電燈泡。因為氬是空氣中含量最多的一種惰性氣體,比較易得,而且氬分子運動速度相當小,導熱性差,用氬來填充電燈泡,可以大大延長燈泡的壽命和增加亮度。在焊接金屬時,常用氬作保護氣體,焊接一些化學性質非常活潑的金屬,如鎂、鋁等,這樣可防止這些金屬在高溫中氧化。原子能反應堆的核燃料钚,在空氣中也會迅速氧化,同樣需在氬氣保護下進行機械加工。現在,我國許多工廠都已采用氬弧焊接技術。

在低溫下,可以用鋁硅酸鈉作“分子篩”,它能吸附氧而使氬穿過,也就是把氧留在“篩”上,使氬“篩”過去,這樣,可以制得純度為99.996%的氬氣。

紫色的元素——碘

碘,是法國巴黎的一位藥劑師別爾恩加爾特·庫爾圖阿在1811年從海藻中發現的。純凈的碘,是紫黑色有光澤的片狀晶體,它的希臘文的原意,便是“紫色的”意思。

丝瓜视频成年版下载碘是一個很有意思的元素:碘雖然是非金屬,但卻閃耀著金屬般的光澤;碘雖然是固體,卻又很易升華,可以不經過液態而直接變為氣態。人們常以為碘蒸氣是紫紅色的,其實不然,這是因為夾雜著空氣的攝故,純凈的碘蒸氣是深藍色的。然而,碘的鹽類的顏色,大部分倒和食鹽一樣--都是白色晶體,只有極少數例外,如碘化銀是淺黃色,碘化銅閃耀著黃金般的色彩。碘,真是變化多端。

碘在大自然中很少,僅占地殼總重量的一千萬分之一。可是,由于碘很易升華,因此到處都有它的足跡:海水中有碘,巖石中有碘,甚至連最純凈的冰洲石、從宇宙空間掉下來的隕石、我們吃的蔥、海里的魚,都有微量的碘。海水中碘含量約為十萬分之一,不過,海里倒有許多天然的“碘工廠”--海藻。它們從海水中吸收碘。據測定,在海藻灰中約含有1%的碘。世界上也有一些比較集中的碘礦,含有較多的碘酸鈉和過碘酸鈉。在智利硝石中,也含有一些碘化物。

丝瓜视频成年版下载碘能微溶于水,但更易溶解于一些有機溶劑。碘溶液的顏色有紫色、紅色、褐色、深褐色,顏色越深,表明碘溶解得越多。碘酒,便是碘的酒精溶液,它的顏色那么深,便是因為碘很易溶解于酒精。碘酒能殺菌,常作皮膚消毒劑。涂了碘酒后,黃斑會逐漸消失,那是因為碘升華了,變成了蒸氣,散失在空氣中。 

大量的碘對人來說,是很毒的,碘蒸氣會劇烈地刺激眼、鼻粘膜,會使人中毒致死。然而,人卻又不能缺乏少量的碘。在成年人體內,大約含有20毫克的碘,而共中約有一半是含在靠近喉頭的甲狀腺里。甲狀腺是人體中很重要的器官,它分泌甲狀腺素。一個人每年約分泌3.5克甲狀腺素。碘是制造甲狀腺素必不可缺的原料。缺少了碘,甲狀腺素便不能正常分泌,人的脖子便會腫脹起來,發育不正常,得克山病或厚皮病。平常,人們大都是從海鹽中吸取少量碘,因為海鹽中總夾雜著少量的碘化鈉或碘化鉀。在我國西南山區,解放前由于缺少海鹽,缺乏碘,有些人患腫脖子病--甲狀腺腫大。現在,在這些地方,衛生部門在巖鹽中摻入少量碘化物,來消除這些缺碘癥。 

丝瓜视频成年版下载人們發現,在牛或豬的飼料中,加入少量的碘化物,能促進它們的發育。母雞經常加喂少量碘化物,可使受精率提高95—99%。 另外,碘還有一個特殊的脾氣--它和淀粉會形成一種復雜的藍色化合物。可不是嗎,當你用涂了碘酒的手去拿饅頭時,手上立即會出現藍斑。碘的這一脾氣,在分析化學上得到了應用:著名的“碘定量法”,便是利用淀粉溶液來作指示劑。 

近年來,我國利用碘和鎢的化合物--碘化鎢,制成碘鎢燈。大家知道,普通的白熾燈泡中的燈絲是用鎢做的。通電時,燈絲溫度越高,發光效率也越高。但是,溫度高了,鎢絲就更易揮發,壽命也就縮短。在碘鎢燈中,在鎢絲上附著一層碘化鎢。通電后,當燈絲溫度高于1400℃,碘化鎢就受熱分解,變成碘與鎢。鎢留在燈絲上,而碘是極易升華的元素,便立即充滿整個燈管。當鎢絲上的鎢受熱蒸發,擴散到管壁上,若管壁溫度高于200℃,碘即與鎢作用生成碘化鎢。碘化鎢擴散到燈絲,又受熱分解,鎢粘附于鎢絲,而碘又升華到燈管各部分。如此循環不已,使鎢絲保持原狀,使用壽命很長。碘鎢燈具有體積小、光色好、壽命長等優點。一支普通的碘鎢燈管,比一支自來水筆還小,很輕便。通電后,射出白熾耀目的光芒。普通照明用的碘鎢燈的使用壽命,可達5000小時左右。現在,我國已普遍應用碘鎢燈,作為電影攝影、舞臺、工廠、建筑物、廣場等照明光源。紅外線碘鎢燈,則用于工廠的加熱、烘干操作。另外,高色溫碘鎢燈則用于電子照相。

最活潑的元素——氟

在所有的元素中,要算氟最活潑了。 

丝瓜视频成年版下载氟是淡黃色的氣體,有特殊難聞的臭味,劇毒。在-188℃以下,凝成黃色的液體。在-223℃變成黃色結晶體。在常溫下,氟幾乎能和所有的元素化合:大多數金屬都會被氟腐蝕,堿金屬在氟氣中會燃燒,甚至連黃金在受熱后,也能在氟氣中燃燒!許多非金屬,如硅、磷、硫等同樣也會在氟氣中燃燒。如果把氟通入水中,它會把水中的氫奪走,放出原子氧。例外的只有鉑,在常溫下不會被氟腐蝕(高溫時仍被腐蝕),因此,在用電解法制造氟時,便用鉑作電極。 

在原子能工業上,氟有著重要的用途:人們用氟從鈾礦中提取鈾235,因為鈾和氟的化合物很易揮發,用分餾法可以把它和其它雜質分開,得到十分純凈的鈾235。鈾235是制造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中,只有氟化物具有很好的揮發性能。 

丝瓜视频成年版下载氟最重要的化合物是氟化氫。氟化氫很易溶解于水,水溶液叫氫氟酸,,這正如氯化氫的水溶液叫氫氯酸(俗名叫鹽酸)一樣。氫氟酸都是裝在聚乙烯塑料瓶里的。如果裝在玻璃瓶里的話,過一會兒,整個玻璃瓶都會被它溶解掉——因為它能強烈地腐蝕玻璃。人們便利用它的這一特性,先在玻璃上涂一層石蠟,再用刀子劃破蠟層刻成花紋,涂上氫氟酸。過了一會兒,洗去殘余的氫氟酸,刮掉蠟層,玻璃上便出現美麗的花紋。玻璃杯上的刻花、玻璃儀器上的刻度,都是用氫氟酸“刻”成的。由于氫氟酸會強烈腐蝕玻璃,所以在制造氫氟酸時不能使用玻璃的設備,而必須在鉛制設備中進行。 

在工業上,氟化氫大量被用來制造聚四氟乙烯塑料。聚四氟乙烯號稱“塑料之王”,具有極好的耐腐蝕性能,即使是浸在王水中,也不會被侵蝕。它又耐250℃以上的高溫和-269.3℃以下的低溫。在原子能工業、半導體工業、超低溫研究和宇宙火箭等尖端科學技術中,有著重要的應用。我國在1965年已試制成功“聚四氟乙烯”。聚四氟乙烯的表面非常光滑,滴水不沾。人們用它來制造自來水筆的筆尖,吸完墨水后,不必再用紙來擦凈墨水,因為它表面上一點墨水也不沾。氟化氫也被用來氟化一些有機化合物。著名的冷凍劑“氟利昂”,便是氟與碳、氯的化合物。在釀酒工業上,人們用氫氟酸殺死一些對發酵有害的細菌。

氫氟酸的鹽類,如氟化鍶、氟化鈉、氟化亞錫等,對乳酸桿菌有顯著的抑制能力,被用來制造防齲牙膏。常見的“氟化鍶”牙膏,便含有大約千分之一的氟化鍶。 

在大自然中,氟的分布很廣,約占地殼總重量的萬分之二。最重要的氟礦是螢石——氟化鈣。螢石很漂亮,有玻璃般的光澤,正方塊狀,隨著所含的雜質不同,有淡黃、淺綠、淡藍、紫、黑、紅等色。我國在古代便已知道螢石了,并用它制作裝飾品。現在,螢石大量被用來制造氟化氫和氟。在煉鋁工業上,也消耗大量的螢石,因為用電解法制鋁時,加入冰晶石(較純的氟化鈣晶體)可降低氧化鋁的熔點。天然的冰晶石很少,要用螢石作原料來制造。除了螢石外,磷灰石中也含有3%的氟。土壤中約平均含氟萬分之二,海水中含氟約一千萬分之一。
丝瓜视频成年版下载 在人體中,氟主要集中在骨骼和牙齒。特別是牙齒,含氟達萬分之二。牡蠣殼的含氟量約比海水含氟量高二十倍。植物體也含氟,尤其是蔥和豆類含氟最多。 

丝瓜视频成年版下载氟是瑞典化學家社勒在1771年發現的。1810年,英國化學家戴維把它命名為氟,拉丁文的原意就是“螢石”。由于氟很活潑,不易制取,所以直到1886年,法國化學家莫瓦桑才第一次制得了游離態的氟。

最難熔的金屬——鎢

丝瓜视频成年版下载電燈泡里頭的燈絲,就是鎢絲。鎢是最難熔的金屬,熔點高達3410℃。當電燈點亮時,燈絲的溫度高達3000℃以上,在這樣高的溫度下,只有鎢才頂得住,而其他大多數金屬會熔成液體或以至變成蒸氣。 

丝瓜视频成年版下载鎢,是瑞典化學家社勒在178L 年用酸分解鎢酸時發現的,但過了六十七年,人們才制得純凈的金屬鎢。純鎢是銀白色的金屬,只有粉末狀或細絲狀的鍋才是灰色或黑色的。電燈泡用久了會發黑,便是由于燈泡內壁有一層鎢的粉末。鎢很重,1立方米的鎢重達19.1噸,與金差不多,因此它的瑞典語原意,便是“重”的意思。鎢又非常堅硬,人們是用最硬的石頭——金剛石作拉絲模,使直徑為L毫米的鎢絲通過二十多個逐漸小下去的金剛石孔,才把它抽成直徑只有幾百分之一毫米的燈絲。一公斤的鎢錠可抽成長達四百公里的細絲。現在,白熾燈、真空管以至連我國近年來制成的新穎的“碘鎢燈”。都是用鎢作燈絲。據統計,現在全世界每年白熾燈和電子管的產量達幾十億只以上! 

鎢的最大的用途,還不是制造燈絲,而是制造鎢鋼。全世界每年有90%的鎢是用于制造鎢鋼。在我國古代,常有所謂“削鐵如泥”的寶刀,《水滸》里說把頭發放在“青面獸”楊志的那把寶刀的刀刃上一吹,頭發便斷成兩半。這些傳說固然有夸張之處,不過,的確有些刀是格外鋒利的。據現代用化學方法分析。原來,在這些鋼刀中含有鎢!現在,人們便用鎢礦和鐵礦放在一起,煉成鎢鋼。鎢鋼一般含鎢9—17%。
鎢是最耐高溫的金屬。鎢鋼也繼承了鎢的這一優良特性。用普通碳素鋼做的車刀,加熱到250℃以上便變軟了,自然也就沒法切削金屬了。然而,鎢鋼做的車刀,溫度高達1000℃,仍然堅硬如故。1900年,人們才第一次在世界博覽會上展出用鎢鋼制造的車刀。然而,由于鎢鋼車刀具有很大的優越性,便迅速地在工業上得到推廣。在短短的五十年間,由于鎢鋼車刀的使用,使金屬切削速度增加了二百倍,從每分鐘十米增加到兩千米以上。現在,炮筒、槍筒也常用鎢鋼做,因為在連續發射時,會被炮彈、槍彈摩擦得滾燙,但耐熱的鎢鋼依然保持良好的彈性和機械強度。

鎢很堅硬,鎢綱也很堅硬、鋒利。不過,如果用碳化鎢和鈷粉制成硬質合金,比鎢鋼還要堅硬,以至可與金剛石比美。這種硬質合金并不是從煉鋼爐里煉出來的,而是用金屬粉末做成的。這種制造方法,叫做“粉末冶金”。在制造時,人們先把碳粉與鎢粉混合,加熱到1500℃左右,制成碳化鎢。然后,再把碳化鎢粉與黑色的鈷粉混合,模壓成一定形狀,先加熱到1000℃進行預燒。預燒后的合金,進行一些機械加工(因為變硬后幾乎無法再加土),再加熱到1500℃左右,這時,原先是“一盤散沙”般的黑粉,卻燒結成非常結實的硬質合金。我國現在正大力推廣使用這種簡便的粉末冶金法,制造硬質合金。用這種碳化鎢硬質合金制成的刀具,在加工同樣的機械零件時,切削速度比鎢鋼刀具還快十五倍。用這種碳化鎢硬質合金制成的模具,可以沖三百多萬次,而普通的合金鋼模具只能沖五萬多次。更可貴的是,由于它不易被磨損,所以沖出來的產品,十分精確。硬質合金現在已廣泛地用于我國各工業部門,如制造手表中的零件、化工廠用的高壓噴嘴以及制造無縫鋼管的頂芯、鉆探機的鉆頭等。 

鎢的其他合金——鎢鈦合金、鎢鉻鈷合金等,也都是著名的硬質合金。

鎢的化學性質很穩定,即使在加熱的情況下,也不會與鹽酸、硫酸作用,甚至不會溶解在王水里——在王水中,鎢只是表面緩慢氧化而已。只有腐蝕性極強的氫氟酸和硝酸的混合物,才能溶解鎢。

鎢有許多化合物,其中碘化鎢、溴化鎢可用于制造新光源;鎢酸鈉可用來制作防火布;鎢酸鉛可作白色顏料,氧化鎢則是黃色的顏料。
在地殼中,鎢的含量為十萬分之四。我國鎢的儲藏量,占世界第一位!其中以江西的大庚山脈藏量最多,此外廣西、廣東、湖南等地也都盛產鎢。

最輕的金屬——鋰

鋰,是瑞典化學家阿·阿爾夫維特桑在1817年首先在一種希有的巖石中發現的。按希臘文原意,鋰就是“巖石”。 

鋰,是銀白色的金屬,非常輕,是所有金屬中最輕的一種:只有同體積的鋁的重量的五分之一、水的二分之一。鋰不只是能浮在水面上,甚至會浮在煤油上。如果一架飛機是用鋰做的話,兩個人就能抬起它!

當然,實際上鋰不僅不能被用來制造飛機,甚至不能用來制造茶匙。這是因為鋰的化學性質非常活潑,能夠和空氣中的氧氣化合,變成白色、疏松的化合物——氧化鋰,完全喪失了原有的機械強度。用鋰制成的茶匙,在第一次攪拌熱茶時,就會“不翼而飛”,因為這茶匙被水“吃”掉了——鋰和水激烈地反應,置換水中的氫,放出氫氣,而它本身變成氫氧化鋰,溶解到水中去了。

丝瓜视频成年版下载在自然界中,鋰還算是比較多的一種元素,它占地殼總原子數的萬分之二。在鹽層、海水、鹽湖、礦泉中,含有許多可溶性的鋰的化合物。 

鋰被用于冶金工業上。在銅中加入少量的鋰(十萬分之五),便能大大改善銅的性能:這是因為鋰具有活潑的化學性質,能和氧、氮、硫等銅中有害雜質反應,起去氣劑的作用。在鋁、鎂及其他金屬中加入少量的鋰,能夠提高它們的堅固性和耐酸、耐堿性能。 

鋰的化合物也有許多用途。其中最值得注意的是鋰的氫化物——氫化鋰。當金屬鋰和氫氣作用,就生成白色的氫化鋰粉末。氫化鋰能和水猛烈地反應,放出大量氫氣。一公斤的氫化鋰和水作用,可以放出2800升氫氣!因此,氫化鋰可以看成是一個方便的儲藏氫氣的“倉庫”,兩公斤氫化鋰和水作用放出的氫氣,相當于一個壓力為120一150個大氣壓的普通氫氣鋼筒中所裝有的氫氣。氫化鋰還是熱核反應的重要原料。此外,鋰的一些化合物,在陶瓷工業上還被用作釉藥。在玻璃工業上,用來制造乳白玻璃和能透過紫外線的特種玻璃。電視機的熒光屏玻璃,就是鋰玻璃。在堿性路電池中加入氫氧化鋰,能夠大大提高它的電容量。 

丝瓜视频成年版下载在植物體中,常常可以遇上鋰的化合物。不過,它們對植物的處理作用,現在還不十分清楚。一些紅色、黃色的海藻和煙草中,常含有較多的鋰的化合物。當把煙草燒成灰燼時,鋰就剩在灰燼里。鋰能夠作為催化劑,用來加速一些化學反應。有趣的是:你把火柴劃亮,把糖塊放在火柴的火焰上,這時糖只是開始熔化,但并不燃燒。但是,如果你在糖塊上撒一些香煙灰,這時糖塊就會象紙一樣燒起來!這便是由于香煙灰中含有鋰,而鋰能夠加快糖的氧化(燃燒)反應。

丝瓜视频成年版下载在動物和人體中,鋰主要存在于肝臟和肺。

最輕的氣體——氫

丝瓜视频成年版下载十六世紀末,瑞土化學家巴拉采爾斯把鐵放在硫酸中,鐵片頓時和硫酸發生激烈的化學反應,放出許多氣泡——氫氣。但直到1783年,氫才被確定為化學元素。

氫氣是無色無味的氣體。在地殼中,如果按重量計算,氫只占總重量的1%,而如果按原子百分數計算,則占17%——也就是說,在地殼中,一百個原子里有十七個是氫原子!氫在大自然中分布很廣,水便是氫的“倉庫”——水中含11%的氫;泥土中約有1.5%的氫;石油、天然氣、動植物體也含氫。在空氣中,氫氣倒不多,約占總體積的一千萬分之五。

在整個宇宙中,按原子百分數來說,氫卻是最多的元素--比氧還多。據研究,在太陽的大氣中,按原子百分數計算,氫占81.75%。在字宙空間中,氫原子的數目比其他所有元素原子的總和約大一百倍。

氫氣是最輕的氣體。在0℃和一個大氣壓下,每升氫氣只有0.09克重--僅相當于同體積空氣重量的14.5分之一。這樣輕盈的氣體,很早便引起人們的注意。1780年,法國化學家布拉克便把氫氣灌入豬的膀骯中,制得了世界上第一個、也是最原始的氫氣球,它冉冉地飛向高空。現在,人們就是往橡膠薄膜中灌入氫氣,大量制造氫氣球。節日里放的彩色氣球,便灌著氫氣。在氣象臺,人們差不多每天都要放幾個氣球,探測高空的風云。最近,氣球又添了一項新用途--支援農業:利用氣球攜帶干冰、碘化銀等藥劑升上天空,在云朵中噴撒,進行人工降雨。 

氫是元素周期表中的第一號元素,它的原子是118個元素中最小的一個。由于它又輕又小,跑得最快,.也最會“鉆空子”。氫氣球灌好后,過了一夜,第二天便常常飛不起來,就是由于在一夜之間,大部分氫氣都鉆過橡膠薄膜上看不見的細孔,溜之大吉了,因此氫氣球必須隨灌隨用。在高溫、高壓下,氫氣甚至還能穿過很厚的鋼板,因此合成氨的反應塔總是用很厚的鋼筒來做。氫氣的導熱能力也特別好,比空氣高六倍,有些發電機便用氫氣來冷卻。除了氦之外,氫氣是最難液化的氣體,沸點低達-253℃,熔點為一259℃。 

氫在空氣或氧氣中能燃燒,生成水(圖12)。因此,它的希臘文原意,便是“水的生成者”。有趣的是,氫氣在常溫下,化學性質并不活潑,只能與氟直接化合或在紫外線照射下直接與氯氣化合,而與氧卻很難化合。人們曾做了這樣的實驗:把氫氣和氧氣混合放在玻璃瓶中,過了幾年,瓶中還沒有水跡。據估計,在常溫起碼要經過一千萬年以上,氫氣和氧氣才會全部化合成水。然而,一遇見火或放進一點鉑粉,氫與氧立即會爆炸,在百分之一秒鐘內化合成水。這種能發出爆炸聲的氫氧混合氣,在化學上叫做“爆鳴氣”。含氫在9.5%以下與65%以上,點燃時雖也燃燒,但不會發出震耳的爆炸聲。 

氫氣和氧氣化合時,放出大量的熱。工業上,人們用氫氣作氣體燃料。著名的“氫氧焰”,溫度高達2500℃,可用來焊接或切割鋼板。氫氣也是重要的工業原料,人們用氫氣和氮氣作用制成氨,而氨可說是“氮肥之母”,絕大部分氮肥都是用氨作原料制造的。氫氣和氯氣化合成氯化氫,它溶解于水,便成為重要的強酸--鹽酸。許多金屬,要用氫氣作還原劑來冶煉。許多液態的油,用鎳作催化劑,通入氫氣,可變成固態,這叫做“油脂氫化”。如鯨油是具有一股臭味的油液,氫化后,成了漂亮的白色固體,沒有臭味。在工業上,人們是用水蒸氣溫過灼熱的煤層制取氫氣,也可用電解水來制取純氫。 

在大自然中,除了普通的氫以外,還有四種氫的同位素--氘、氚、氫-4和氫-5,它們的原子量分別為2,3,4,5。其中,以氘最重要。普通氫原子的原子核是由一個質子組成的,而氘的原子核除了含一個質子外,還含有一個中子。氘俗稱重氫。氘和氧形成的水叫重水。重水的確比水重:一立方米重水比一立方米水重105.6公斤。重水看上去和水差不多,但脾氣大不相同:如果你用重水養金魚,沒多久魚便死去。用重水浸過的種子不會發牙。普通水在100℃沸騰,重水則在101.丝瓜视频成年版下载42℃才沸騰。在大自然中,重水很少,五十噸普通水中才含有一公斤重水。在原子能工業上,重水是重要的中子減速劑。氫彈,也是用氘作主耍原料。現在,人們用電流來大批大批地電解水,由于重水不會被電解,而普通的水則被電解,變成氫氣和氧氣從兩極逸走。于是重水的濃度隨著電解的進行不斷提高。最后,把電解液蒸餾一下,便可以得到很純凈的重水。 

丝瓜视频成年版下载重水是在1932年才第一次被人們發現的。但是,在短短的四十年間,重水已成了很重要的戰略物資。在不久的將來,重水將越發重要,人們稱它為“未來的燃料”,因為重水是熱核反應的“燃料”--一種在核反應時釋放出來的能量異常巨大的好“燃料”,而海水將成為制取重水的取之不盡、用之不竭的原料。圖12 氫氣在氧氣中燃燒生成水

最硬的金屬——鉻

丝瓜视频成年版下载鉻,是1797年法國化學家范奎林在分析鉻鉛礦時,首先發現的。1799年,人們制得了純凈的金屬鉻。 

鉻是銀白色的金屬,難熔(熔點1800℃),比重為7.1,和鐵差不多。鉻是最硬的金屬!

通常的鉻都很脆,因為其中含有氫或微量的氧化物。極純的鉻卻并不脆,富有展性。 

鉻的化學性質很穩定,在常溫下,放在空氣中或浸在水里,不會生銹。手表的外殼常是銀閃閃的,人們說它是鍍了“克羅米”,共實,“克羅米”就是鉻,是從路的拉丁文名稱CHROMIUM音譯而來的。一些眼鏡的金屬架子、表帶、汽車車燈、自行車車把與鋼圈、鐵欄桿、照象機架子等,也都常鍍一層鉻,不僅美觀,而且防銹。所鍍的鉻層越薄,越是會緊貼在金屬的表面,不易脫掉。在一些炮筒、槍管內壁,所鍍的鉻層僅有0.005毫米厚,但是,發射了千百發炮彈、子彈以后,鉻層依然還在。如果往鋼上鍍路,那么,最好先鍍上一層鎳,然后再鍍上鉻,這樣可以更加耐用一些。 

丝瓜视频成年版下载鉻的最重要的用途是制造合金。不銹鋼便含有12%以上的鉻(也有的是含13%的鉻和8%的鎳)。不銹鋼具有很好的韌性和機械強度,受熱不起鱗皮,尤其可貴的是“不銹”——耐腐蝕。例如,硝酸是具有很強腐蝕性的酸,人們曾把兩塊重量都為20克的不銹鋼和普通碳素鋼,放在稀硝酸中煮沸一晝夜,結果普通鋼被強烈的腐蝕,只剩下13.6克重,而不銹鋼卻重19.8克。在常溫下,不銹鋼對空氣、海水、水蒸氣、鹽水、有機酸、食品介質等,都具有很好的耐腐蝕性。在化工廠里,人們常用不銹鋼制造各種管道、反應設備。像合成氨工廠,便需要二十多種具有不同性能的不銹鋼。一只手表中,不銹鋼差不多占總重量的60%以上,因為表殼、機器很多都是用不銹鋼做的。所謂“全鋼手表”,便是指它的表殼與表后蓋全都是用不銹鋼制的,而“半鋼手表”,則是指它的表后蓋是用不銹鋼做的,表殼是用黃銅或其他金屬做的。一些醫療器械,如手術刀、注射器的針頭、剪刀等,大都是用不銹鋼做的,清潔、美觀而經久耐用。用不銹鋼制成的輪船、汽艇,根本不用涂漆。

鉻的化合物,五光十色。鉻的希臘文原意,便是“顏色”。金屬鉻是雪白銀亮的,硫酸鉻是綠色的,鉻酸鎂是黃色的,重鉻酸鉀是桔紅色的,鉻酸是猩紅色的,氧化鉻是綠色的(常見的綠色顏料“鉻綠”就是它),鉻礬(含水硫酸鉻)是藍紫色的,鉻酸鉛是黃色的(常見的黃色顏科“鉻黃”就是它)。 

丝瓜视频成年版下载重鉻酸鉀是重要的鉻化合物。在制革工業上,重鉻酸鉀常被服來代替鞣酸鞣制皮革。在化學上,常把它溶解在濃硫酸或濃硝酸中,配制成“洗液”,可以洗去玻璃儀器上的油跡和污斑。在分析化學上,重鉻酸鉀常用來作為氧化劑,來測定鐵礦中的含鐵量,叫做“重鉻酸鉀法”。

最重要的金屬——鐵Fe

我國是世界上最早發明冶煉鑄鐵的國家。我國考古工作者曾發現公元前五世紀的鐵器,但數量不很多;另外,還發現公元前三、四世紀的鐵器,數量較多,而且冶鑄水平較高。如1950年,我國考古工作者曾在河南輝縣固圍村發掘戰國時代的魏墓,發現鐵制生產工具九十多件,其中有鐵犁、鐵鋤、鐵鐮刀、鐵斧、鐵鏈等。從這些實物可以推斷,我國勞動人民早在近三千年前的周代,已會冶煉鑄鐵了。到了公元前三、四世紀,我國鐵器的使用便普遍起來。這說明我國使用鑄鐵的時間要比歐洲早出一千六百年,是我國古代勞動人民對世界冶金技術的偉大貢獻。 

自春秋以來,我國設有專門管理煉鐵的“鐵官”,也有專門經營煉鐵的“鐵商”。到了漢朝,我國已普遍用熟鐵制造工具代替鑄鐵工具。到了唐朝,鐵的年產量達一千多萬斤。宋朝,鐵的年產量達三千萬斤以上。明朝,鐵的年產量則高達九千萬斤以上。明末宋應星著的《天工開物》一書,不僅對古代的煉鐵技術作了詳細地介紹,而且還畫成了插圖(圖23)。作了形象的描繪。 

鐵在地殼中的藏量為4.2%,就金屬而論,僅次于鋁,占第二位。據不完全統計,到1971年,世界各國已查明的鐵礦儲量為2500億噸以上。另外,還有5000億噸屬可利用的鐵礦資源。在大自然中,純凈的金屬鐵很少——只有從天上掉下來的“隕石”才幾乎是純鐵(僅含一點點雜質鎳Ni),絕大部分鐵都是以化合物的狀態存在:烏黑發亮、具有磁性的磁鐵礦Fe3O4,紫紅色的赤鐵礦Fe2O3,棕黃色的褐鐵礦2Fe2O3·3H2O,黑灰色的菱鐵礦FeCO3,金光閃閃的黃鐵礦FeS2。除了黃鐵礦含硫太高,不適用于煉鐵,一般只用作制造硫酸的原料外,磁鐵礦等都是煉鐵的原料。 

丝瓜视频成年版下载純凈的鐵是銀白色的金屬,富有延展性。不過,純鐵的機械強度不高,在工業上不很常用。通常所說的“鋼鐵”,這“鋼”與“鐵”是兩回事。在工業上,鐵是分生鐵、熟鐵兩種——生鐵含碳1.7-4.5%,熟鐵含碳0.1%以下,而鋼呢?含碳量在0.1-1.7%之間。因此,生鐵、鋼、熟鐵的不同,主要在于含碳量的不同。 

隨著含碳量的高低不同,生鐵、鋼、熟鐵的性能大步相同,用途也不同:生鐵很脆,一般是澆鑄成型,所以又稱“鑄鐵”,如鐵鍋、火爐等,在工業上用來制造機床的床身、蒸氣機和內燃機的汽缸等,它的成本比較低廉、耐磨,但沒有延性和展性,不能鍛打。熟鐵所含雜質少,接近于純鐵,韌性強,可以鍛打成型,所以又叫“鍛鐵”,如鐵勺、鍋鏟等。鋼的韌性好,機械強度又高,在工業上的用途最廣。按含碳量的高低,分為三種碳素鋼,即低碳鋼(含碳低于0.25%),中碳鋼(含碳在0.25-0.6%之間),高碳鋼(含碳0.6%以上)。含碳約多,鋼的強度越大,硬度越高,但韌性、塑性卻越差。由于低碳鋼的性能與熟鐵近似,而成本比熟鐵低得多,現在工業上大都用低碳鋼代替熟鐵,如制造鐵絲、鉚釘、白鐵皮(鍍鋅Zn)、馬口鐵(鍍錫Sn)等。碳素鋼廣泛的被用來制造各種機器零件,如齒輪、凸輪、螺帽、鐵軌、鋼筋等等;日常生活中用的刀、手表殼、鋼筆尖、針、剪刀等。另外,在鋼中加入各種不同的金屬或非金屬,可以制成許多性能不同的合金鋼。如含鎳Ni 36%的鎳鋼幾乎不因冷熱而熱脹冷縮,用來制造精密儀表零件;含18%鎢W的鎢鋼,即使已熾熱,仍非常堅硬,用來制造高速切割的車刀;含少量釩的釩鋼,可使鋼的彈性增加一倍,用來制造各種彈簧;含2.5%硅Si的硅鋼做成硅鋼片,用作變壓器的鐵心,不僅可減少變壓器發熱現象,而且大量節約了電能。

在工業上,人們是在高爐中把鐵礦同焦炭、石灰石等混合在一起,在高溫下煉制鐵 、 、 。焦炭是作為燃料與還原劑,石灰石則用來除去鐵礦中的雜質,如氧化硅、硫、磷等。從高爐中煉出來的是生鐵。生鐵還需放入轉爐或平爐、電爐中,除去部分碳,煉制成鋼。

比之鋁、銅等金屬,鐵有一個很大的缺點,就是容易被銹蝕。純鐵雖是銀白色的,但是日常所見的鐵,表面總是布滿褐色的鐵銹。不過,鐵在干燥的空氣里,放幾年也不會生銹;把鐵放在煮沸的、干凈的水里,也很久不會生銹。只有在潮濕的空氣或溶有空氣(使鐵生銹主要是空氣中的氧氣)的水中,才易使鐵生銹。鐵銹,是鋼鐵的心腹大患。據統計,在1890-1923年這33年之中,全世界生產的鋼鐵有40%因生銹而損失掉了!為了防銹,人們常在鋼鐵制品表面涂上油漆、陶瓷或鍍上防銹金屬。 

最重要的鐵的化合物是氧化鐵Fe2O3和硫酸亞鐵FeSO4。氧化鐵是咖啡色的,常用的棕色顏料便是它(顏色深淺與粉末粗細有關)。氧與鐵的化合物還有兩種——氧化亞鐵FeO是黑色的,而四氧化三鐵Fe3O4也是黑色的,但表面閃著藍光。時鐘的針、發條表面常是黑中透藍,便是表面經過“發藍處理”——用化學方法使表面生成一層致密的四氧化三鐵,可以防銹。至于硫酸亞鐵,本是白色的粉末,但常見的硫酸亞鐵晶體通常是淺綠色的,那時因為含有結晶水的緣故FeSO4·7H2O。所以,硫酸亞鐵的俗名便叫“綠礬”。綠礬是十分重要的無機農藥,也是制造藍黑墨水的主要原料。 

還有兩種常見的鐵鹽:一種叫“黃血鹽”,是黃色的晶體,化學成分為亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]。黃血鹽與鐵離子Fe3+作用生成藍色的亞鐵氰化鐵Fe4[Fe(CN)6]3的藍色沉淀,俗稱普魯士藍,用作藍色顏料。這個生成普魯士藍沉淀的反應,在分析化學上常用來鑒定鐵離子。另一種叫“赤血鹽”,是紅色晶體,化學成分為鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]。赤血鹽與亞鐵離子Fe2+作用生成鐵氰化亞鐵Fe3[Fe(CN)6]2的藍色沉淀,俗稱騰氏藍。這一反應,在分析化學上常用來鑒定亞鐵離子。

丝瓜视频成年版下载一個成年人的血液中,大約含有3克鐵,相當于一根小鐵釘的重量。這些鐵,有75%是存在于血紅素中,因為鐵原子是血紅素的核心原子——這正如鎂是葉綠素的核心原子一樣。在器官中,含鐵最多的是肝和脾。

丝瓜视频成年版下载植物,也離不了鐵,因為鐵是植物制造葉綠素時不可缺少的催化劑。如果一盆花得不到鐵,那么,花很快就失去那艷麗的顏色,失去那沁人肺腑的芳香,葉子也發黃枯萎。 

在鐵礦附近的水、泥沼、池塘以及自來水管中,常繁殖著一種“鐵菌”。它們把兩價鐵的化合物變成三價鐵的化合物,形成厚厚的紅棕色的氫氧化鐵Fe(OH)3沉淀。 

在一般土壤中,含有不少鐵的化合物。如紅土壤中,便含有很多氧化鐵。也有的土壤缺乏鐵,就得施加“鐵肥”——硫酸亞鐵了。

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