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化学元素趣闻,看看您知道多少

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化学元素趣闻,看看您知道多少

发布日期:2019-07-25 作者: 点击:

  在所有的元素中,要算氟最活泼了。
   氟是淡黄色的气体,有特殊难闻的臭味,剧毒。在- 188℃以下,凝成黄色的液体。在-223℃变成黄色结晶体。在常温下,氟几乎能和所有的元素化合:大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧!许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。如果把氟通入水中,它会把水中的氢夺走,放出原子氧。例外的只有铂,在常温下不会被氟腐蚀(高温时仍被腐蚀),因此,在用电解法制造氟时,便用铂作电极。
   在原子能工业上,氟有着重要的用途:人们用氟从铀矿中提取铀235,因为铀和氟的化合物很易挥发,用分馏法可以把它和其它杂质分开,得到十分纯净的铀235。铀235是制造原子弹的原料。在铀的所有化合物中,只有氟化物具有很好的挥发性能。
   氟最重要的化合物是氟化氢。氟化氢很易溶解于水,水溶液叫氢氟酸,这正如氯化氢的水溶液叫氢氯酸(俗名叫盐酸)一样。氢氟酸都是装在聚乙烯塑料瓶里的。如果装在玻璃瓶里的话,过一会儿,整个玻璃瓶都会被它溶解掉——因为它能强烈地腐蚀玻璃。人们便利用它的这一特性,先在玻璃上涂一层石蜡,再用刀子划破蜡层刻成花纹,涂上氢氟酸。过了一会儿,洗去残余的氢氟酸,刮掉蜡层,玻璃上便出现美丽的花纹。玻璃杯上的刻花、玻璃仪器上的刻度,都是用氢氟酸“刻”成的。由于氢氟酸会强烈腐蚀玻璃,所以在制造氢氟酸时不能使用玻璃的设备,而必须在铅制设备中进行。
   在工业上,氟化氢大量被用来制造聚四氟乙烯塑料。聚四氟乙烯号称“塑料之王”,具有极好的耐腐蚀性能,即使是浸在王水中,也不会被侵蚀。它又耐250℃以上的高温和-269.3℃以下的低温。在原子能工业、半导体工业、超低温研究和宇宙火箭等尖端科学技术中,有着重要的应用。我国在1965年已试制成功“聚四氟乙烯”。聚四氟乙烯的表面非常光滑,滴水不沾。人们用它来制造自来水笔的笔尖,吸完墨水后,不必再用纸来擦净墨水,因为它表面上一点墨水也不沾。氟化氢也被用来氟化一些有机化合物。著名的冷冻剂“氟利昂”,便是氟与碳、氯的化合物。在酿酒工业上,人们用氢氟酸杀死一些对发酵有害的细菌。
   氢氟酸的盐类,如氟化锶、氟化钠、氟化亚锡等,对乳酸杆菌有显著的抑制能力,被用来制造防龋牙膏。常见的“氟化锶”牙膏,便含有大约千分之一的氟化锶。
   在大自然中,氟的分布很广,约占地壳总重量的万分之二。最重要的氟矿是萤石——氟化钙。萤石很漂亮,有玻璃般的光泽,正方块状,随着所含的杂质不同,有淡黄、浅绿、淡蓝、紫、黑、红等色。我国在古代便已知道萤石了,并用它制作装饰品。现在,萤石大量被用来制造氟化氢和氟。在炼铝工业上,也消耗大量的萤石,因为用电解法制铝时,加入冰晶石(较纯的氟化钙晶体)可降低氧化铝的熔点。天然的冰晶石很少,要用萤石作原料来制造。除了萤石外,磷灰石中也含有3%的氟。土壤中约平均含氟万分之二,海水中含氟约一千万分之一。
   在人体中,氟主要集中在骨骼和牙齿。特别是牙齿,含氟达万分之二。牡蛎壳的含氟量约比海水含氟量高二十倍。植物体也含氟,尤其是葱和豆类含氟最多。
    氟是瑞典化学家社勒在1771年发现的。1810年,英国化学家戴维把它命名为氟,拉丁文的原意就是“萤石”。由于氟很活泼,不易制取,所以直到1886年,法国化学家莫瓦桑才第一次制得了游离态的氟。

消毒的毒气——氯Cl


   清晨,当你用自来水洗脸时,常会闻到一股刺鼻的气味。这就是氯气Cl2的气味。
   氯,是黄绿色的气体,有股强烈的刺激性气味。氯是瑞典化学家社勒在1774年发现的,它的希腊文原意就是“绿色的”。我国清末翻译家徐寿,最初便把它译为“绿气”,后来才把两字合为一字——“氯”。氯约比空气重2.5倍,每升氯重3.21克(在标准状态下)。在常温和六个大气压下,氯就可以被液化,变成黄绿色的液体。在工业上,便称之为“液氯”。
   氯的化学性质很活泼,它几乎能跟一切普通的金属、以及除了碳、氮、氧以外的所有非金属直接化合。不过,氯在完全没有水蒸气存在的情况下,却不会与铁作用。这样,在工业上,液氯常常被装在钢筒里。装液氯的钢筒,一般都漆成绿色。(习惯上,装氧的钢筒漆为蓝色,装氨的漆成黄色,装二氧化碳的则漆成黑色。化工厂中输送这些气体的管道。也往往漆成这些颜色,以资区别。不过,也有例外的。)
   氯是呛人、令人窒息的有毒气体。在空气中,如果含有万分之一的氯气,就会严重的影响人的健康。在制氯的工厂中,空气里游离氯气的含量最高不得超过1毫克/立方米。氯气中毒时,人会剧烈的咳嗽,严重的使人窒息、死亡。一旦发生氯气中毒,应把患者抬到空气新鲜的地方,吸入氨也有解毒作用。
   氯气虽然是有毒的,而氯的化合物有的却是无毒的。
   氯气易溶于水,在常温常压下,1体积水大约可溶解2.5体积的氯气。氯气的水溶液,叫做“氯水”。我们平常所用的自来水,严格地说,是一种很稀的氯水!这是因为在自来水厂,人们往水里通进少量氯气,来进行杀菌、消毒。另外,人们也常把氯气通入石灰水中,制成漂白粉(主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)2)。漂白粉也可用来作饮水消毒。在工业上,漂白粉还被用来漂白纸张、棉纱、布匹,因为它在水中能分解,放出具有很强氧化能力的初生态氧,具有很强的氧化性能。不过,漂白粉必须保存在阴凉的地方,它受热或见光,都会逐渐分解,失去杀菌、漂白能力。
   氯气能在氢气中燃烧,氢气也能在氯气中燃烧。燃烧后,都生成重要的氯化物——氯化氢。氯化氢是无色的气体,有一股刺鼻、呛人的气味。在工业上,氯化氢是制造产量很大、用途很广的塑料——聚氯乙烯的主要原料。现在,绝大部分塑料雨衣、塑料窗帘、塑料鞋底、人造革等,都是用聚氯乙烯塑料做的。一吨聚氯乙烯塑料做成的人造革,可以代替一万张牛皮!
   氯化氢HCl气体很易溶解于水。在常温常压下,1体积的水可以溶解450体积的氯化氢!氯化氢的水溶液是大名鼎鼎的强酸——盐酸。在化学工业上,盐酸是重要的化工原料,在冶金工业、纺织工业、食品工业上,也有广泛的应用。在人的胃中,含有浓度为千分之五的盐酸,促进食物的消化,并杀死病菌。有些人因胃液中缺少盐酸,引起消化不良,患胃病,医生常给他们喝些稀盐酸。当然,浓盐酸是万万喝不得的,它具有强烈的腐蚀性。人们在焊接金属时,常在表面涂些盐酸,以便清除杂质。
  氯的另一个重要化合物是食盐——氯化钠NaCl。食盐,是工业上制烧碱(是氢氧化钠NaOH的俗称)、氯气和盐酸的原料(用电解饱和食盐水的方法 )。此外,象氯化钾KCl,是重要的钾肥;无水氯化钙CaCl2很易吸水,是常用的干燥剂;氯化银AgCl,是制造照相纸和底片的重要感光材料;氯化锌ZnCl2,则用作铁路枕木的防腐剂。
   氯的有机化合物也很多。著名的农药——六六六、滴滴涕、氯化苦、敌百虫、乐果、赛力散等,都是含氯的有机化合物。三氯甲烷俗称氯仿。是医院中常用的环境消毒剂。四氯化碳是常用的溶剂和灭火剂。在文化大革命中,我国还试制成功新型、高效化学灭火剂——“1211”,化学成分为二氟一氯一溴甲烷。它的分子结构类似于四氯化碳,但是,灭火能力高于四氯化碳和二氧化碳,尤其是能有效、迅速的扑灭油类着火。“1211”能在很短时间(几秒到几十秒)内扑灭大面积油类火灾。现在,已开始用于我国船舶、油田、炼油厂、酒精厂等部门。
    氯在地壳中的含量很多,约为千分之二,在人体中约含有四百分之一的氯。

奇臭的液体——溴


   溴的发现,曾有一段有趣的历史:1826年,法国的一位青年波拉德,他在很起劲地研究海藻。当时人们已经知道海藻中含有很多碘,波拉德便在研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰,用热水浸取,再往里通进氯气,这时,就得到紫黑色的固体——碘的晶体。然而,奇怪的是,在提取后的母液底部,总沉着一层深褐色的液体,这液体具有刺鼻的臭味。
   这件事引起了波拉德的注意,他立即着手详细地进行研究,最后终于证明,这深褐色的液体,是一种人们还未发现的新元素。波拉德把它命名为“滥”,按照希腊文的原意,就是“盐水”的意思。波拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这新元素改称为“溴”。
   波拉德关于发现溴的论文——《海藻中的新元素》发表后德国著名的化学家利比息非常仔细、几乎是逐字逐句进行推敲地读完了它。读完后,利比息感到深为后悔,因为他在几年以前,也做过和波拉德相似的实验,看到过这一奇怪的现象,所不同的是,利比息没有深入地钻研下去。当时,他只凭空地断定,这深褐色的液体只不过是氯化碘(ICl)——通氯气时,氯和碘形成的化合物。因此,他只是往瓶子上贴了一张“氯化碘”的标签就完了,从而失之交臂,没有发现这一新的元素。从这件事以后,利比息在科学研究工作中,变得踏实得多了,在化学上作出了许多贡献。他把那张“氯化碘”的标签小心地从瓶子上取下来,挂在床头,作为教训,并常把它拿给朋友们看,希望朋友们也能从中吸取教训。后来,利比息在自传中谈到这件事时,这样写道:“从那以后.除非有非常可靠的实验作根据,我再也不凭空地自造理论了”。
   溴的发现史上的这一段故事,再一次证明了毛主席所指出的真理:”你要有知识,你就得参加变革现实的实践。”科学是老老实实的学问,任何一点调皮都是不行的。”
   在所有非金属元素中,溴是唯一的在常温下处于液态的元素。正因为这样,其他非金属元素的中文名称部首都是“气”(气态)或“石”(固态)旁的,如氧、碘,而只有溴是三点水旁的——液态。涣是深褐色的液体,此水重两倍多。溴的熔点为-7.3℃,沸点为58.78℃。溴能溶于水,即所谓的“溴水”。溴更易溶解于一些有机溶剂,如三氯甲烷(即氯仿)、四氯化碳等。
   溴在大自然中并不多,在地壳中的含量只有十万分之一左右,而且没有形成集中的矿层。海水中大约含有十万分之六的溴,含量并不高,自然,人们并不是从海水中直接提取,而是在晒盐场的盐卤或者制碱工业的废液中提取:往里通进氯气,用氯气把
溴化物氧化,产生游离态的溴,再加入苯胺,使溴成三溴苯胺沉淀出来。
   溴很易挥发。溴的蒸气是红棕色的,毒性很大,气味非常刺鼻,并且能刺激眼粘膜,不住地流泪。在军事上,溴便被装在催泪弹里,用作催泪剂。在保存溴时,为了防止溴的挥发,通常在盛溴的容器中加进一些硫酸。溴的比重很大,硫酸就象油浮在水面上一样地浮在溴的上面。
   溴的最重要的化合物,要算是溴化银了。溴化银具有一个奇妙的特性——对光很敏感,受光照后便会分解。人们把溴化银和阿拉伯树胶制成乳剂涂在胶片上,制成“溴胶干片”。我们平常所用的照相胶卷、照相底片、印相纸,几乎都涂有一层溴化银。现在,照相消耗着大量的溴化银。1962年全世界溴的化合物的产量已近十万吨,其中有将近九万吨被用于摄影。由于人们在溴化银中加入一些增敏剂,胶片的质量也不断得到了提高。不久前,人们已经能把曝光时间缩短到十万分之一秒以至百万分之一秒拍下正在飞行中的子弹、火箭;人们也能在菜油灯或者火柴那样微弱的光线下,拍出清晰的照片。
   生物学家们发现,人的神经系统对溴的化合物很敏感。在人体中注射或吸收少量溴的化合物后,神经便会逐渐被麻痹。这样,溴的化合物——溴化钾、
溴化钠和溴化铵,在医学上便被用作镇静剂。通常,都是把这三种化合物混合在一起使用,配成的水溶液就是我们常听到的“三溴合剂”,压成片的便是常见的“三溴片”,是现在最重要的镇静剂之一。不过,溴化物主要从肾脏排泄出去,排泄比较慢,长期地服用不太合适,容易造成中毒。
   近年来,我国用溴和钨的化合物——溴化钨制造新光源。溴钨灯非常明亮而体积小,已开始用于我国电影摄影、舞台照明等方面。在高温时,碘钨灯中碘的蒸气是红色的,会吸收一部分光,影响发光效率,而溴蒸气在高温时是无色的,因此,溴已逐渐代替碘来制造卤化钨新光源。
   在有机化学上,溴也很重要,像溴苯、溴仿、溴萘、溴乙烷都是常用的试剂。另外,在制造著名的汽油防震剂——四乙基铅时,也离不了溴,因为要合成四乙基铅,首先要创得中间产品——二溴乙烯。

紫色的元素——碘


    碘,是法国巴黎的一位药剂师别尔恩加尔特·库尔图阿在1811年从海藻中发现的。纯净的碘,是紫黑色有光泽的片状晶体,它的希腊文的原意,便是“紫色的”意思。
    碘是一个很有意思的元素:碘虽然是非金属,但却闪耀着金属般的光泽;碘虽然是固体,却又很易升华,可以不经过液态而直接变为气态。人们常以为碘蒸气是紫红色的,其实不然,这是因为夹杂着空气的摄故,纯净的碘蒸气是深蓝色的。然而,碘的盐类的颜色,大部分倒和食盐一样--都是白色晶体,只有极少数例外,如碘化银是浅黄色,碘化铜闪耀着黄金般的色彩。碘,真是变化多端。
    碘在大自然中很少,仅占地壳总重量的一千万分之一。可是,由于碘很易升华,因此到处都有它的足迹:海水中有碘,岩石中有碘,甚至连最纯净的冰洲石、从宇宙空间掉下来的陨石、我们吃的葱、海里的鱼,都有微量的碘。海水中碘含量约为十万分之一,不过,海里倒有许多天然的“碘工厂”--海藻。它们从海水中吸收碘。据测定,在海藻灰中约含有1%的碘。世界上也有一些比较集中的碘矿,含有较多的碘酸钠和过碘酸钠。在智利硝石中,也含有一些碘化物。
    碘能微溶于水,但更易溶解于一些有机溶剂。碘溶液的颜色有紫色、红色、褐色、深褐色,颜色越深,表明碘溶解得越多。碘酒,便是碘的酒精溶液,它的颜色那么深,便是因为碘很易溶解于酒精。碘酒能杀菌,常作皮肤消毒剂。涂了碘酒后,黄斑会逐渐消失,那是因为碘升华了,变成了蒸气,散失在空气中。
    大量的碘对人来说,是很毒的,碘蒸气会剧烈地刺激眼、鼻粘膜,会使人中毒致死。然而,人却又不能缺乏少量的碘。在成年人体内,大约含有20毫克的碘,而共中约有一半是含在靠近喉头的甲状腺里。甲状腺是人体中很重要的器官,它分泌甲状腺素。一个人每年约分泌3.5克甲状腺素。碘是制造甲状腺素必不可缺的原料。缺少了碘,甲状腺素便不能正常分泌,人的脖子便会肿胀起来,发育不正常,得克山病或厚皮病。平常,人们大都是从海盐中吸取少量碘,因为海盐中总夹杂着少量的碘化钠或碘化钾。在我国西南山区,解放前由于缺少海盐,缺乏碘,有些人患肿脖子病--甲状腺肿大。现在,在这些地方,卫生部门在岩盐中掺入少量碘化物,来消除这些缺碘症。
    人们发现,在牛或猪的饲料中,加入少量的碘化物,能促进它们的发育。母鸡经常加喂少量碘化物,可使受精率提高95—99%。
    另外,碘还有一个特殊的脾气--它和淀粉会形成一种复杂的蓝色化合物。可不是吗,当你用涂了碘酒的手去拿馒头时,手上立即会出现蓝斑。碘的这一脾气,在分析化学上得到了应用:著名的“碘定量法”,便是利用淀粉溶液来作指示剂。
    近年来,我国利用碘和钨的化合物--碘化钨,制成碘钨灯。大家知道,普通的白炽灯泡中的灯丝是用钨做的。通电时,灯丝温度越高,发光效率也越高。但是,温度高了,钨丝就更易挥发,寿命也就缩短。在碘钨灯中,在钨丝上附着一层碘化钨。通电后,当灯丝温度高于1400℃,碘化钨就受热分解,变成碘与钨。钨留在灯丝上,而碘是极易升华的元素,便立即充满整个灯管。当钨丝上的钨受仍霍发,扩散到管壁上,若管壁温度高于200℃,碘即与钨作用生成碘化钨。碘化钨扩散到灯丝,又受热分解,钨粘附于钨丝,而碘又升华到灯管各部分。如此循环不已,使钨丝保持原状,使用寿命很长。碘钨灯具有体积小、光色好、寿命长等优点。一支普通的碘钨灯管,比一支自来水笔还小,很轻便。通电后,射出白炽耀目的光芒。普通照明用的碘钨灯的使用寿命,可达5000小时左右。现在,我国已普遍应用碘钨灯,作为电影摄影、舞台、工厂、建筑物、广场翟徽明光源。红外线碘钨灯,则用于工厂的加热、烘干操作。另外,高色温碘钨灯则用于电子照相。
    食用盐中加入碘酸钾可以补充人体必需的碘元素)


           生命的基础——氮
   在空气中占总体积78.16%的是氮气。氮是在1771年被瑞典化学家舍勒发现的。
   纯净的氮气,在常温下是无色无味的气体,此空气略轻;在摄氏零下195.5度时成无色的液体。如果温度低至摄氏零下240度以下,液体氮就凝结为雪花般的白色晶体。
   氮气在平常的温度下,化学性质很不活泼,既不助燃,也不能帮助呼吸。这样,社勒最初把它命名为“无用的空气”。有离态的氮气,用途并不很广--人们只是利用它的孤独的脾气:在电灯泡里灌有氮气,可以减慢钨丝的挥发速度。在博物馆里,那些贵重而罕有的画页、书卷,常常保存在充满氮气的圆筒里,因为蛀虫在氮气中不能生存,当然也就无法捣乱了。医治肺结核的“人工气胸术”,也是把氮气(或空气)打进肺结核病人的胸腔里,压缩有病灶的肺叶,使它得到休息。我国还应用氮气来保存粮食,叫做“真空无氮储粮”。
    然而,氮气真的是“无用的空气”吗?不,恰恰相反!
    氮气在高温下十分活泼,能与许多东西化合。例如,在高温、高压与催化剂的作用下,氮气能与氢气化合变成氨。氨是制造氮肥的重要原料。氨与硫酸化合,便制成最常用的化肥--硫酸铵(浴称肥田粉)。氨与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。其他氮肥如氯化铵、硝酸氨、碳酸按,磷酸按(氮磷复合肥料)等都是以氨为原料的。不过,氨具有强烈的刺激性,对人体是有毒的。空气中如果含有0.5%的氨,便会强烈刺激人的鼻黏膜。严重氨中毒时,会使人气喘,发生眼睛和呼吸系统的疾病,以至使人昏迷。
    氨经氧化以后,可制造著名的强酸--硝酸。硝酸是无色的液体,具有很强的酸性与氧化性。稀硝酸能迅速腐蚀铁,而浓硝酸却可装在铁器中--因为浓硝酸会氧化铁器的表面,生成一层氧化膜,而使内部的铁不被腐蚀。用硝酸可制造黄色炸药--梯恩梯(三硝基甲苯)、五光十色的各种染料、著名的消炎药物--磺胺。
    这样,氮成了氮肥、炸药、染料、制药工业的“主角”。
    氮还是“生命的基础”!一切生命现象,都离不了蛋白质,而氮就是组成蛋白质的重要成分。羊毛、蚕丝、头发、指甲、羽毛以及人体中的各种酶、激素、血红蛋白,都是蛋白质。牛奶、鸡蛋、黄豆等都含有大量的蛋白质。蛋白质则是由氨基酸组成的。味精,就是一种氨基酸--麸氨酸(常用的是它的钠盐)。
    蛋白质是与生命现象紧密联系在一起的:不论在什么地方,只要我们遇到生命,那里就有蛋白质;不论在什么地方,只要我们遇到不处于解体过程的蛋白质,我们也无例外地可发现生命现象。恩格斯在《反杜林论》中指出:“如果化学有一天能够用人工方法制造蛋白质,那末这样的蛋白质就一定会显示出生命现象……”研究人工合成蛋白质,具有重要的意义。1965年我国在世界上第一次人工合成了具有生物活力的蛋白质--结晶牛胰岛素。在无产阶级文化大革命中,成功地用x光衍射法完成了分辨率为2.5艾的猪胰岛素晶体结构的测定工作。现在正为进一步揭开生命现象的本质而努力。
    正因为氮是“生命的基础”,所以植物也离不了氮。缺少了氮,庄稼便长得又瘦又小,叶子发黄,花小而不易受孕,果实小而不饱满。因为氮不仅是庄稼制造叶绿素的原料。而且是庄稼制造蛋白质的原料。据统计,全世界的庄稼,在一年之内,要从土壤里摄取四千多万吨氮!也正因为这样,被誉为庄稼生长的“三大要素”--氮、磷、钾--中的一个。氮不仅在工业上很重要,在农业上也很重要。
    在豆科植物的根部,常常长着许多小疙瘩--根瘤。根瘤里住着根瘤菌。根瘤菌能够直接从空气中吸取氮气,制造氮肥。正因为这样,在种植豆科作物时,常不需施用太多的氮肥。目前,在我国农村广泛使用的“5406”菌肥,也是一种固氮菌肥。
    在大自然中,氮约占地壳总重量的0.04%,共中绝大部分集中在空气中。另外,硝石(即硝酸钠)中也含有很多氮。氮的希腊文原意,便是“来自硝石”。拉丁美洲的智利盛产硝石。在土壤中,一般也含有微量的硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙等氮化物。

与“鬼火”相关的元素---磷

   磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异构体。白磷又叫黄磷为白色至黄色蜡性固体。熔点44.1°C,沸点280°C,密度1.82克/厘米3;白磷活性很高,必须储存在水里,人吸入0.1克白磷就会中毒死亡。白磷在没有空气的条件下,加热到260°C或在光照下就会转变成红磷,而红磷在加热到416°C变成蒸汽之后冷凝就会变成白磷。红磷无毒,加热到240°C以上才着火。在高压下,白磷可转变为黑磷,它具有层状网络结构,能导电,是磷的同素异形体中最稳定的。

    如果氧气不足,在潮湿情况下,白磷氧化很慢,并伴随有磷光现象。白磷可溶于热的浓碱溶液,生成磷化氢和次磷酸二氢盐;干燥的氯气与过量的磷反应生成三氯化磷,过量的氯气与磷反应生成五氯化磷。磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷,如果空气不足则生成三氧化二磷。

   约三分之二的磷用于磷肥。磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等。三聚磷酸盐用于合成洗涤剂。
   关于磷元素的发现,1669年德国汉堡一位叫布朗特(Brand H)的商人在强热蒸发人尿的过程中,他没有制得黄金,却意外地得到一种像白蜡一样的物质,在黑暗的小屋里闪闪发光。这从未见过的白蜡模样的东西,虽不是布朗特梦寐以求的黄金,可那神奇的蓝绿色的火光却令他兴奋得手舞足蹈。他发现这种绿火不发热,不引燃其它物质,是一种冷光。于是,他就以“冷光”的意思命名这种新发现的物质为“磷”。
    磷在食物中分布很广,无论动物性食物或食物性食物,在其细胞中都含有丰富的磷,动物的乳汁中也含有磷,磷是与蛋白质并存的,瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高,海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。但粮谷中的磷为植酸磷,不经过加工处理,吸收利用率低。

雄黄和砒霜里的元素——砷

   按照我国民间习俗,人们常在酒中放些雄黄,喷洒在屋角墙角,用来杀菌、驱虫、驱蛇。
   我国人民早在四千多年前,便知道雄黄了。在云南、广西、四川一带,盛产雄黄。雄黄,是桔黄色的粉末,不溶于水。按照化学成分来说,是四硫化砷。在古代,雄黄被我国的炼丹家用作炼制“长生丹”的原料,也用作黄色的颜料。除了雄黄外,还有一种人们不常听说的雌黄。雌黄也是鲜黄色的粉末,化学成分为三硫化二砷。雌黄和雄黄都是重要的砷矿,它们在大自然共生在一起。在地壳中,砷的含量约为百万分之一。
   我国人民早在四千多年前,便知道雄黄了。在云南、广西、四川一带,盛产雄黄。雄黄,是桔黄色的粉末,不溶于水。按照化学成分来说,是四硫化砷。在古代,雄黄被我国的炼丹家用作炼制“长生丹”的原料,也用作黄色的颜料。除了雄黄外,还有一种人们不常听说的雌黄。雌黄也是鲜黄色的粉末,化学成分为三硫化二砷。雌黄和雄黄都是重要的砷矿,它们在大自然==生在一起。在地壳中,砷的含量约为百万分之一。
    纯净的砷,是德国炼丹家阿尔别尔特·玛卡诺斯在1250年制得的。砷,是灰色的晶体。它是非金属,却具有金属般的光泽,并善于传热导电,只是此较脆,易被捣成粉末。砷很容易挥发,加热到610℃,便可不经液态,直接升华,变成蒸气。砷蒸气具有一股难闻的大蒜臭味。
    砷除了灰色的砷以外,还有黑色无定形的砷和黄砷。黑砷加热到285℃时会变成灰砷;黄砷在暗处会发光,受到光线照时,也很易变成灰砷。
    砷不溶于水。在常温下,砷在空气中会缓慢地氧化,但是加热时,会迅速地燃烧,生成白色的亚砷酐——三氧化二砷,也有股大蒜的臭味。在高温下,砷还能和硫、氯、氟等元素直接化合。
    纯砷的用途很有限。在铅中加入0.5%的砷,可增加铅的硬度,常用来铸造弹丸。
    砷最重要的化合物是三氧化二砷,俗称砒霜。谁都知道, 砒霜是剧烈的毒药。砷的化合物,都是有毒的。正因为这样,在古代、炼金家们用毒蛇作为代表砷的符号。我国有句成语叫“饮鸩止渴”,意即自寻灭亡。这“鸩酒”,便是指放了砒霜的酒。现在,砒霜成了著名的无机农药。
    在我国农村,特别是华北一带,每年下种以前,总是先往田里撒些“信谷”、“信米”,来诱杀田里的蝼蛄、田鼠之类的害虫害兽。这“信谷”、“信米”,其实就是用砒霜稀溶液浸过的谷子、小米。当田鼠、蝼蛄之类吃了信谷、信米,很快就中毒死了。砒霜对人畜剧毒,如果人畜因不慎而误中砷毒,可服用氧化镁和硫酸亚铁溶液强烈摇动而生成的新鲜的氢氧化亚铁悬浮液来解毒。
    砷的其他化合物,如亚砷酸钠、亚砷酸钙、砷酸铅、砷酸钙、砷酸锰等,也都是常用的农药。亚砷酸钠对害虫有剧烈的胃毒作用,常用来配制毒饵,毒杀蝼蛄、地老虎、粘虫、蝗虫、白蚁等;亚砷酸钙常用来防治森林毛虫、草地螟、柞卷叶蛾、松叶蜂等咀嚼口器害虫,砷酸铅和砷酸钙,用来防治金龟子、棉卷叶虫、棉铃虫等食叶害虫;砷酸锰用来防治烟草、马铃薯或棉花上的一些害虫。
    由于砷的化合物剧毒,在制造这些含砷农药的工厂里,空气中的含砷量必须低于0.3毫克/立方米。
    此外,雄黄在制革工业上,用作脱毛剂。砷的有机化合物,被称为“胂”;正如磷的有机化合物称为“膦”,氨的有机化合物称为“胺”。著名药剂六零六,便是胂中的一种。
 

热缩冷胀的金属——锑


   我国是世界上锑矿最多的国家,也是世界上产锑最多的国家。我国的锑矿,分布在湖南、广东、广西、云南、贵州、四川等省,其中以湖南省新化县锡矿山的锑矿储量最大。早在明朝,新化当地的居民就发现山上有锑矿,不过,当时以为它是锡矿,因此便叫它为“锡矿山”,这名字一直沿用到今天。
    最重要的锑矿是辉锑矿,有着锡一般的金属光泽,它的化学成分是三硫化二锑,含锑20%以上。在工业上,人们用碳还原辉锑矿,制得金属锑。
    锑,是银灰色的金属,很脆,易熔。除了常见的灰色的锑以外,还有黄色的黄锑,黑色的黑锑和很易爆炸的爆炸锑。不过,这三种锑的同素异性体都不很稳定:黄锑在-80℃以上,就很快变成黑锑,而黑锑加热就变成普通的灰锑;爆炸锑甚至用较硬的东西撞击,也会放出大量的热和火花,很快变成灰锑。
    锑,大都用来与铅熔在一起,制成合金使用。加了锑的合金,叫做“硬铅”。我们平常遇到的许多“铅”做的东西,其实大都是用硬铅做的。例如铅笛电池里的铅板,便是用硬铅做的。如果用纯铅做就太软了,放在汽车上,一受颤动,很容易变形。据试验,用硬铅制成铅板,比纯铅的使用寿命至少延长十五倍!在化学工业上,一些耐强酸的材料,如铅管、反应罐,常用硬铅来铸造或作衬垫。制硫酸的“铅室法”,那铅室也是用硬铅做的。在第一次世界大战时,人们还曾用硬铅来制造在空中爆炸的榴散弹。
    锑有一个反常的特性——热缩冷胀。一般的物体都是热胀冷缩,然而,液态的锑在受冷凝固时,体积反而稍为膨胀。这样,人们在制造铅字时,便往铅字合金里加入一些锑。当熔化了的铅字合金浇入铜模里冷却凝固时,合金也就稍为膨胀,使每一个细小的笔划都十分清晰地凸出来。不仅如此,加入锑后,还能使铅字合金更为坚硬、耐磨,弥补了铅的一些不足之处。锑除了与铅制成合金外,还用来与其他金属制成合金。例如,含有90%锡、7%锑、3%铜的巴必脱合金,含90%锡和l0%锑的不列颠合金等,常用来制造轴承。
    锑的化合物也有许多用途。在火柴工业上,用三硫化锑或五硫化锑作火柴盒的摩擦剂。在橡胶工业上,用五硫化二锑作着色剂。用五硫化二锑处理过的橡胶,具有特殊的红色。在医药上,锑用来制造许多药物,例如,治肺病、血吸虫病、黑热病等的一些特效药,都是锑的有机化合物。我国医药工作者研究制成了治疗血吸虫病的“锑剂”,为彻底消灭血吸虫病作出了贡献。另外,锑的一些化合物常用作颜料。在我国古代,锑的化合物早就用作化妆品和颜料。现在,锑的一些氧化物和硫化物,仍被大量用作颜料。硫化锑还是很好的半导体材料。


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