第21章 化学元素(3)

　　古时候，在加勒比海上经常有船只载着金银珠宝来来往往。有一天，一支远洋的船队发现了“劣质银”——一种银白色的银子。奸商们为了获取更多的利益，悄悄地把这些“劣质银”带回了本土，廉价出售给珠宝商。一些珠宝商为了赚更多的钱，请工匠们把“劣质银”掺进了黄金中，有的干脆仿造成金币在市场上流通起来，严重地影响了当地的经济秩序。当地官员将此情况禀报国王后，国王大怒，便下令把全国所有的“劣质银”倒进大海，私藏者一律问斩。各官员接到指令后，便把收缴的大量“劣质银”倒进了汹涌的大海中。

　　原来，那时人们还不知道这“劣质银”到底是一种什么物质。直到后来英国的勃朗吕克博士费了好大工夫对“劣质银”进行研究探索，才发现它并不是什么劣质的银子，而是一种新物质——铂。

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　　铂，原子序数78，原子量195.08，元素名来源于西班牙文，原意是“银”。

　　铂为银白色金属，熔点1772℃，沸点3827±100℃，密度21.45g／cm3；质地柔软，有光泽，有良好的延展性和热、电性能。

　　铂的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定，常温下不受普通的酸、碱、盐和有机物的侵蚀；铂溶于热的王水；高温下能与硫、磷、卤素发生作用；铂有形成配位化合物的强烈倾向，还有良好的催化性能。

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　　铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸，也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。

　　在19世纪中叶，俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。目前，铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性，可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。铂铱、铂铑、铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力，被用作电接点合金，这是铂的主要用途之一。由于铂化学性质稳定，纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钻合金是一种可加工的磁能极高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰，特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。铂、钯和铑可作电镀层，常用于电子工业和首饰加工中。

　　12.谁杀害了恐龙

　　智慧思索

　　恐龙，从中生代的三叠纪到白垩纪，在地球上称霸了1.6亿年，但后来却绝种了。关于恐龙的灭绝，科学界观点不一，有的认为是小行星撞击导致，有的则认为是恐龙性功能衰退导致的灭亡，还有人认为是海底火山爆发导致等。那么恐龙究竟是如何灭绝的呢？

　　生物课上，老师讲完人的进化之后，开始讲恐龙的进化。同学们对这些都已经很熟悉了，所以觉得很无聊，一个个都无精打采。老师见状，突然话锋一转：“侏罗纪时期，恐龙家族曾称霸世界，但到了白垩纪，这些‘霸主’们都神秘地灭绝了。最近有科学家认为，恐龙的灭绝和臭氧层空洞有关，那么有哪位同学知道这是怎么回事？”

　　同学们一听来精神了，到底是怎么回事呢？就在同学们思索的时候，班里的“小博士”站起来说：“在白垩纪时期曾有一次大规模的海底火山爆发。这次爆发曾使大气中出现超大面积的臭氧层空洞。这样，太阳中的紫外线就可以肆无忌惮地穿过大气层射到地球上。恐龙霸主们被强烈的紫外线照射后，渐渐发生病变，最后导致灭绝。”

　　“嗯，回答得很好。”老师微笑着点点头。

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　　臭氧是氧气的同素异形体，由3个氧原子组成，有一定臭味，因此被称为臭氧，分子式为O3。

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　　臭氧是大气中含量非常少的一种气体，臭氧层分布在距离地球表面25～30千米的大气层中。

　　人类使用氟利昂充当冰箱和空调的制冷剂，它挥发到大气中就会破坏臭氧层。当臭氧层变薄或出现空洞时，过多的紫外线会危害身体健康，引起眼睛和皮肤等的病变。

　　臭氧也可用来治病。医生用含有臭氧的雾状生理溶液来冲洗病人的伤口，水流就像手术刀一样，能将伤口中的脓血、坏死组织及细菌分解物清除，使伤患早日康复。

　　此外，臭氧层能够吸收太阳光90%的紫外线，使得照射到地球表面的紫外线刚好适合生物生长所需。

　　13.闪闪发光的金刚石

　　智慧思索

　　我们知道金刚石是“稀世珍宝”，非常昂贵，一群小孩却将它当“足球”踢来踢去，是童真无邪、不贪钱财，还是另有缘由？

　　一个炎热的夏季，在奥兰治河畔霍普敦附近的沙滩，一群孩子在上面玩耍。只见他们一会儿在沙滩上筑河堤，一会儿在沙滩上挖一沙沟，一会儿又把沙堆成了一座座小山……

　　忽然，一位穿百褶裙的小女孩像发现新大陆似的呼喊她的小伙伴：

　　“快来看呀！快来看呀！”听到小女孩的叫声，小伙伴们不约而同地跑过去。

　　原来，小女孩在沙砾丛中发现一块亮晶晶的小石子。

　　“这是什么东西呢？”

　　“是啊，又硬又亮，真好看！”

　　孩子们都睁大眼睛，你看过来，我看过去。然后，他们在沙滩上扔来扔去，像踢足球似的你追我赶，小石子成了他们嬉戏的玩具。

　　这时，一位学者刚好经过，看见孩子们脚下的“足球”晶莹闪亮，这引起了他的注意。

　　“这块石头一定不是一般的石头。”学者这样想到，便走到孩子们面前，“小朋友，你们这个‘足球’可不可以给叔叔啊？”刚开始，孩子们都不乐意，七嘴八舌地问：“你要这个有什么用啊？”“你拿走了，我们玩什么啊？”没办法，学者就给他们耐心地解释。最后，学者给孩子们每人一块糖果，才把这个“足球”拿到有关部门鉴定。

　　鉴定后发现，这被孩子们踢来踢去的沙滩上的“足球”，竟然是一块稀世珍宝——金刚石。

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　　金刚石的成分是碳，与石墨同是碳的同质多像变体。在矿物化学组成中，总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素。

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　　印度是世界上第一个发现多金刚石的国家，后来跟随佛教徒，古印度金刚石传入中国。17世纪末，巴西在米西纳斯吉拉斯州首次发现了金刚石，随后又在皮奥伊州找到了含有金刚石的沙砾层。1851年，澳大利亚发现了第一块金刚石。1867年，南非发现了金刚石。1905年，南非的普列米尔发现了最大的宝石级金刚石，重3106克拉，取名为“库里南”。1977年，山东临沐县常林村发现了中国最大的金刚石，重158.786克拉，取名为“常林钻石”。

　　金刚石的用途很广泛，可以用来做钻头、切割工具、研磨材料以及高温半导体或尖端工业的原材料。在X射线照射下，金刚石还会发出蓝绿色荧光，它的这一特性被用于矿砂中选矿。金刚石经琢磨后称为钻石，而钻石历来就被誉为宝石之王，在它身上凝聚了很多人的梦想和渴望。

　　14.铝的“黄金时代”

　　智慧思索

　　我们知道，只有白金比金子贵，可有一顶帽子不是用白金做的，却比金子还贵，这究竟是一顶什么样的帽子呢？

　　法国拿破仑三世是一位爱慕虚荣的皇帝，为了显示自己的阔绰富有，于是他命令一位大臣去做一顶比黄金还贵重的帽子。这位大臣左思右想，就是不明白究竟世界上还有什么能比黄金还贵重的。后来，实在没办法，这位大臣就去问拿破仑三世的心腹，原来在拿破仑三世眼中，铝比金子更值钱。

　　于是，这位大臣费了好大心思为皇帝制造了一顶铝王冠。拿破仑三世非常高兴，每次接受百官朝拜就会得意地戴上它。更有趣的是，拿破仑三世在举行盛大宴会时，规定只有王室的人才能使用铝制的餐具，其他的人只能用金制的或银制的餐具。

　　我们也许觉得这很可笑，但当时，铝真的比黄金还贵重，生产技术不过关，为了制取铝这种金属，必须要用钠做还原剂，制造铝的成本比黄金要高出好几倍。

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　　铝粉具有银白色光泽，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀。铝的延展性较好，可制成铝箔，还可制成各种铝合金，广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。

　　铝是热的良导体，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。它的导电性仅次于银、铜，在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。

　　铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用作炼钢过程中的脱氧剂，铝粉和石墨、二氧化钛（或其他高熔点金属的氧化物）按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温炽烧而制成耐高温的金属陶瓷，在火箭及导弹技术上有重要应用。

　　铝板对光的反射性能较好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。

　　铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。此外铝还可用来制造爆炸混合物，如铵铝炸药等。

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　　传说在古罗马，有一个陌生人去拜见罗马皇帝泰比里厄斯，并献上一只金属杯子，杯子像银子一样闪闪发光，但是分量很轻。它是这个人从黏土中提炼出的新金属。皇帝表面上表示感谢，心里却害怕这种光彩夺目的新金属会使他的金银财宝贬值，就下令把这位发明家斩首。

　　从此，再也没有人动过提炼这种“危险金属”的念头，这种新金属就是铝。

　　15.冷面杀手

　　智慧思索

　　古罗马帝国曾称霸一时，然而鼎盛100多年后，却每况愈下，最终走向了灭亡。古罗马帝国灭亡的原因究竟在哪里呢？

　　有学者指出古罗马帝国衰亡于铅中毒，后来考古学家发掘古罗马人的墓穴时，发现他们的遗骨中含有大量的铅。这证实了学者的观点不无道理。

　　在古罗马时代，由于铅很软，易加工，所以铅制品作为一种高贵和富有的标志，深受人们宠爱。古罗马贵族们普遍使用铅制器皿、餐具和含铅化妆品，还特别喜欢喝含铅的葡萄汁。当时，他们在制作琥珀般的葡萄汁时，总把葡萄放在铅锅或内壁镶有铅的锅中熬煮，熬煮的时间还特别长，直到汁水只有原来的三分之一才停火。这种葡萄汁特别香甜且不易腐败，但含铅量严重超标。这些含铅物品的大量使用，使许多人因铅中毒而死亡。同时，古罗马帝国所拥有的以铅制水管为基础而建成的给排水系统，则使平民也未能逃脱铅中毒的厄运。

　　然而这一切，古罗马的人们一无所知。

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　　铅是银白色重金属，质地柔软，抗张强度小。

　　铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成一层暗灰色的保护薄膜；经过加热，铅能很快与氧、硫、卤素化合；铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用，但能与热或浓盐酸、硫酸反应：铅与稀硝酸反应，但与浓硝酸不反应；铅能缓慢溶于强碱性溶液。

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　　铅是一种严重危害人类健康的重金属元素，它可以影响神经、造血、消化、免疫、骨骼等各类器官。更为严重的是，它影响婴幼儿的生长和智力发育、神经行为和学习记忆等脑功能，严重的可造成痴呆。

　　发生铅中毒时会出现便秘、腹绞痛、铅线、贫血等症状。