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趣味化学之最.txt师太，你是我心中的魔，贫僧离你越近，就离佛越远初中的体育老师说：谁敢再穿裙子上我的课，就罚她倒立。被人类忽视的元素碲 首先发现碲元素的是奥地利人缪勒。他在年时从一个矿坑里发现了一种很好看的矿石。它的表面是银白色的，但又略带一些黄色，还会发出浅蓝色的光泽。当地人把它叫做“可疑金”或“奇异金”。 缪勒把这块矿石带回了实验室，并从中提取了一小粒银灰色的金属，外貌非常像锑，但化学性质却有分别。他推想这可能是一种新元素，但不敢肯定。于是他便请当时很有威望的一位化学家进行鉴定，这位化学家告诉他，这种物质与锑不同。 然而，缀勒的重要发现，竟被当时的人们忽略了十六年之久。直到年，一位德国化学家再次发现了碲，才重新把这种被人们遗忘了的物质提出。他用拉丁文把这种新元素命名为“地球”，翻译成中文就是“碲”。 筛是一种非金属元素，可它却有十分良好的传热和导电本领。在所有的非金属同伴中，它的金属性是最强的。 它也是一种稀有的元素，在地壳中的含量跟金差不多，它的化学性格很像硫和硒，有一定的毒性。在空气中把它加热熔化，会生成氧化碲的白烟。它会使人感到恶心、头痛、口渴，皮肤骚痒和心悸。人体吸入碲后，在呼气、汗尿中会产生一种令人不偷快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到，但本人往往井不知道。 碲的用途很多。它是一些金属合金的“强壮剂”，只要在这些合金中加入少量的碲，就能大大提高它们的机械强度和加工性能，碲还被广泛用于陶瓷和玻璃生产中，因为它能使陶瓷和玻璃披上各种鲜艳的“外衣”。 碲也是一种很有前途的半导体材料，用硫和铅按一定比例熔合而成的碲化铅，有优良的半导体性能，可以用作红外线探索器的制造材料。这种探索器可以根据温度的不同来区别各种物体。 而碲在空气中燃烧生成的二氧化碲，是一种白色的结晶粉末，可以用来防腐，还能测定各种疫苗中的细菌。 不怕火的金属黄金 金是人类县早发现的金属之一。比铜、锡、铅、铁等都早。年，考古人员在陕西临潼秦代一座宫殿的遗址里发现了八块战国时代的金饼，其中金的含量达百分之九十九以上，这离我们已有两千多年的历史了。 金之所以很早就被人们发现，主要是由于在大自然中的金矿就是纯金，加上它那独特的金黄色外表，人们很容易找到它。在古代，欧洲一些人用太阳的符号（）来表示金，因为金子像太阳一样，闪耀着金色的光辉。 金在地壳中的含量大约是十亿分之五。这数字，比起铝、铁等金属，当然是少之又少，但比起许多稀有金属的含量就多得多了。海水中也含有大量的金，在一立方公里的诲水中，约有五吨的金。另外，秤学家们还发现，不但地球上有金，在太阳周围灼热的蒸气里也有金，甚至于来自宇宙的“使者”陨石中也含有徽量的金。 金在地壳中的含量虽然不算太少，但是非常分散。直到现在，人们找到的最大的天然金块，只有一百一十二公斤重，而人们找到的最大的天然银块却重达十三点五吨（银在地壳中的含量只不过比金多一倍），最大的天然铜块竟重达四百二十吨。 俗话说：“真金不怕火炼”、“烈火见真金”。这一方面说明金的熔点很高，达一千度以上，用一般的火很难把它烧熔；另一方面也说明，金的化学性质非常稳定，任凭火烧，仍然不会生锈。古代的金器传到现在已经好几千年了，依然金光闪闪，毫无锈迹。 把金放在单独的盐酸、硝酸和硫酸中，它安然无恙，不会被腐蚀。可是，如果它们联合起来对金进行“围攻”，金就招架不住了。你看，把金放在由三份盐酸和一份硝酸（按体积算）混合组成的“王水”中，过一会儿它就会“无影无踪”。但耍是你蒸干溶液，就可以看到一种十分美丽的黄色针状的晶体，原来，金已经变成了化合物。 在一般人眼里，黄金总是金黄色的。可是在有些时候，它也会变成其他颜色。 黄金有极好的延展性，所以人们可以把它锤炼成十万分之一毫米甚至更薄的金箔，这样薄的金箔看上去的颜色不是金黄色，而是绿色或者浅蓝色的。 现在，利用先进的科学技术，人们可以把一盎司（.克）黄金压制成一百七十平方英尺的金箔。用一吨黄金抽出的金线可以从地球拉到月亮再绕回来。 黄金并不坚硬，不信，试一试，用指甲都可以在它的表面划出痕迹。 学过天文知识的小朋友就会知道，宇宙中的星球不外乎有两种，一种就像我们生活的地球，是由岩石构成的。另一种就像太阳，是由氢气和氦气浓缩而成的。 然而，最近科学家们在宇宙中又发现了一种奇怪的黄金星球。 原来，为了捺索宇宙中的奥秘，在十几年前，美国航空与字宙航行局，发射了一颗名叫国际紫外线的探测卫星。这颗卫星上袋有特殊设备，可以观测星球的短波紫外线辐射，并把拍到的照片发回地球。 当天文学家检查卫星拍照到的一颗距离他域直七十五光年远的星球的光长“眼睛”的金属铷 十九世纪五十年代的开头，住在汉堡城里的德国化学家本生，发明了一种燃烧煤气的灯，这种本生灯现在在我们的化学实验室里还随处可见。他试着把各种物质放到这种灯的高温火焰里，看看它们在火焰里究竟有什么变化。 变化果真是有的！火焰本来几乎是无色的，可是当含钠的物质放进去时，火焰却变成了黄色；含钾的物质放进去时，火焰又变成了紫色连续多次的实验使本生相信，他已经找到了一种新的化学分析的方法。这种方法不需要复杂的试验设备，不需要试管、量杯和试剂，而只要根据物质在高温无色火焰中发出的彩色信号，就能知道这种物质里含有什么样的化学成分。 但是，进一步的试验却使本生感到烦恼了，因为有些物质的火焰几乎亮着同样颜色的光辉，单凭肉眼根本没法把它们分辨清楚。 这时，住在同一城市里的研究物理学的基尔霍夫决心帮本生的忙。他想既然太阳光通过三棱镜能够分解成为由七种颜色组成的光谱，那为什么不可以用这个简单的玻璃块来分辨一下高温火焰里那些物质所发出的彩色信号呢？ 基尔霍夫把自己的想法告诉了本生，并把自已研制的一种仪器分光镜交给了他。 他们把各种物质放到火焰上去，叫物质变成炽热的蒸气，由这蒸气发出来的光，通过分光镜之后，果然分解成为由一些分散的彩色线条组成的光谱线光谱。蒸气成份里有什么元素，线光谱中就会出现这种元素所特有的跟别的元素不同的色线：钾蒸气的光谱里有两条红线，一条紫线；钠蒸气有两条挨得很近的黄线；锂的光谱是由一条亮的红线和一条较暗的橙线组成的；铜蒸气有好几条光谱线，其中最亮的是两条黄线和一条橙线，等等。 这样就给人们找到了一种可靠的探索和分析物质成份的方法光谱分析法。光谱分析法的灵敏度很高，能够“察觉”出几百万分之一克甚至几十亿分之一克的不管哪一种元素。 分光镜扩大了人们的视野。你把分光镜放在光线的过道上，谱线将毫无差错地告诉你发出这种光线的物质的化学元素的成分是什么。 本生拿着分光镜研究过很多物质。在年，他在一种矿泉水里和锂云母矿石中，发现了一种产生红色光谱线的未知元素。这个新发现的元素就用它的光谱线的颜色铷来命名（在拉丁语里，铷的含意是深红色）。 铷的发现，是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利。 大家知道，我们平常所用的电大多是用火力或水力生产出来的。烧煤的热能或水流的动能，先推动汽轮机或水轮机变成机械能，然后再带动发电机发出电来。从热能（或水能）到机械能再到电能，中间几经周折，能量损耗不少，效率当然很低。 那么，有没有一种操作简便而效率却很高的发电方式呢？ 当然有。人们发现，铷原子的最外层电子很不稳定，很容易被激发放射出来。利用铷原子的这个特点，科学家们设计出了磁流体发电和热电发电两种全新的发电方式。 磁流体发电是使加热到二三千度高温的具有导电能力的气体，以每秒六百到一千五百米的速度通过磁极，凭借电磁感应而发出电来。 热电发电是从加热一头的电极发出电子，而由另一头的电极接受，在两个电极之间接上导线，就会有电流不断产生和通过。 这样的发电方式多么简单，多么直截了当！热能直接变成电能，省掉了水力和火力发电时的机械转动部分，从而大大提高了能量的利用率。 当然，为获得磁流体发电所需要的高温高速的导电性气体也好，为进一步提高热电发电的电子流速度也好，都少不了要用到最容易发射电子，也就是最容易变成离子的金属铷。 铷在这方面的广泛应用，一定会给发电技术和能量利用带来一场新的重大的技术革命。蛋白质的另一秘密 我们前面已经知道了，蛋白质是对生物体生命的形成起着决定性的作用，而且在生命这架复杂的“机器”的正常运转中也起着至关重要的作用。但是蛋白质的用途却远不止于此，它的另一秘密就是它还在人类的工农业生产和医药生产有着广泛而重要的用途。 我们知道，动物的丝、毛（内含角质蛋白）是纺织工业的重要原料，而牛皮、猪皮、羊皮经鞣制后可成为柔软、富有弹性的皮革。今天我们身上穿的羊毛，驼绒的衣服，脚上穿的锃亮柔软的皮鞋说起来都是蛋白质的功劳呢！还有动物胶也是蛋白质，它是用动物的皮和骨熬制成的，广泛用作木材的胶粘剂。无色透明的动物胶叫做白明胶，它是制造电影胶片、照相底片的主要原材料。蛋白质在生物医学上的运用就更多了，由蛋白质制成的各种生物制剂如氨基酸、胎盘球蛋白、血清蛋白、水解蛋白和酶（如胰蛋白酶、胃蛋白酶）等都是重要的医药原料。蛋白质还可制取蛋白粘胶纤维。下面我们简单介绍一下一些蛋白生物制剂的作用。 猪毛是一种重要的加工原料，它是一种角质蛋白质，不溶于水，但能被酸、碱等分解，生成胱氨酸和其它多种氨基酸。 猪毛浓盐酸胱氨酸其它氨基酸 现在，人们已很重视对猪毛、人发的收集，用它来制取胱氨酸等产品。制得的胱氨酸有促进机体细胞氧化和还原的功能，以及增加白血球和阻止病原菌发育等作用。它在医疗制药中被广泛用于治疗各种脱发症，也用于痢疾、伤寒、流感等急性传染病，以及气喘、神经痛、湿疹和各种中毒疾患等。 蛋白质生物制剂是今天医学上有着重要用途的药剂。现在有大量的口服水解蛋白就是属于这一类。口服水解蛋白含有各种人体所必需的各种氨基酸，它能在肠道中被直接吸收，对于缺乏蛋白质所引起的肌体消耗和机能不全的患者能迅速有效地得到氨基酸补充。在临床医学中被广泛用于治疗营养不良、重病后体亏、妊娠及产后虚弱等。水解蛋白主要以动物的血纤维（也可用鸡毛、鸭毛等）为原料来制取。 蛋白生物制剂的重要的另外一类是蛋白酶的制取，如胰蛋白酶。酶是一种高效的生物催化剂，不同的酶具有不同的作用，如蛋白酶只能催化蛋白质的分解反应，不能催化淀粉的分解反应。由于酶是蛋白质，因此易受温度和的影响，人体中的大多数酶，在左右和近乎中性的环境下具有最大的作用。人类目前已发现的酶有一千多种，胰蛋白酶就是其中的一种，它主要存在于高等动物的胰脏中，能消化蛋白质，在医药上用于制取消化药（它主要从牛、猪、羊的胰脏中提取）。 现代医学的发展已经从蛋白质及蛋白生物制剂的发展中看到了前景，现代基因技术以及分子生物学的发展必将为人类带来一个健康的未来。最软的金属铯 如果有人问，自然界里最软的金属元素是什么？你可以这样回答，铯就是最软的金属，它甚至比石蜡还软。 铯具有活泼的个性，它本来披着一件漂亮的银白色的“外衣”，可是一与空气接触，马上就换成了灰蓝色，甚至不到一分钟就自动地燃烧起来，发出玫瑰般的紫红色或蓝色的光辉，把它投到水里，会立即发生强烈的化学反应，着火燃烧，有时还会引起爆炸。即使把它放在冰上，也会燃烧起来。正因为它这么地“不老实”，平时人们就把它“关”在煤油里，以免与空气、水接触。 最有意思的是，铯的熔点很低，很容易就能变成液体。一般的金属只有在熊熊的炉火中才能熔化。，可是铯却十分特别，熔点只有摄氏二十八度半，除了水银之外，它就是熔点最低的金属了。大家都知道，我们人体的正常温度是摄氏三十七度，所以把铯放到手心里，它就会像冰块掉进热锅里那样很快地化成液体，在手心里滚来滚去。 在自然界里，铯的分布相当广泛，岩石、土壤、海水以至某些植物机体，到处都有它的“住地”。可是铯没有形成单独的矿场，在其他矿物中含量又少，所以生产起来很麻烦。一年下来，生产出的铯很少，“物以稀为贵”，现在铯比金子还贵。 用铯可以做成最准确的计时仪器原子钟。 一说到钟，你们自然明白这是一种计量时间的工具。人类的生活和生产活动离不开计时，想想看，如果有一天起床后，世界上所有的钟表都不翼而飞了，世界会变成什么样子呢？ 过去，人们确定时间都拿地球的自转作为基准。地球是个天然的计时器，它每昼夜绕轴自转一周，寒来暑往，年年如此。人们把地球自转一周所需要的时间定为一天二十四小时，它的八百六千四百分之一就是一秒，秒的时间单位就是这样来的。 但是，后来人们发现，由于潮汐力等许多因素的影响，地球不是一个非常准确的“时钟”。它的自转速度是不稳定的，时快时慢。虽然这种快慢的差别极小，但累计起来，误差就很大了。 有没有一种更准确的计时仪器呢？ 人们开始打破旧的传统习惯，大的一头不行，往小的一头探索。人们发现：铯原子的第六层即最外层的电子绕着原子核旋转的速度，总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈，稳定性比地球绕轴自转高得多。利用铯原子的这个特点，人们制成了一种新型的钟铯原子钟，规定一秒就是铯原子“振动”九十一亿九千二百六十万一千七百七十次（即相当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈）所需要的时间。这就是“秒”的最新定义。 利用铯原子钟，人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间，三百年来积累起来的时间总误差不超过五秒，精确度和稳定性远远地扭过世界上以前有过的任何一种表，也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。 人类创造性的劳动得到了收获。大家知道，在我们日常生活里，只要知道年、月、日以至时、分、秒就可以了。但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间，比如毫秒（千分之一秒）、微秒（百万分之一秒）等等。有了像铯原子钟这样一类的钟表，人类就有可能从事更为精细的科学研究和生产实践，比如对原子弹和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等，实行高度精确的控制，当然也可以用于远程飞行和航海。 为了征服宇宙，必须有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具。一般的火箭、飞船都达不到这样的速度，最多只能冲出地月系；只有每小时能飞行十几万公里的“离子火箭”才能满足要求。 有的小朋友可能会问：我们只知道原子、分子，怎么又出来一个离子？离子是什么呀？ 简单说吧，大家都知道，正常的分子、原子等粒子是电中性的，表现不出带有什么电荷；而离子却是带电（正电或负电）的粒子，分子、原子等带一电荷就成了离子（正离子或负离子）。 前面我们已经说过，铯原子的最外层电子极不稳定，很容易被激发放射出来，变成为带正电的铯离子，所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。 铯离子火箭的工作原理是这样的：发动机开动后，产生大量的铯蒸气，铯蒸气经过离化器的“加工”，变成了带正电的铯离子，接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十公里，从喷管喷射出去，同时绘离子火箭以强大的推动力，把火箭高度推向前进。 计算表明，用这种铯离子作宇宙火箭的推进剂，单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍。这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久！最轻的气体氢 氢是元素周期表中的第一号元素，它的原子是个元素中最小的一个。由于它又轻又小，所以跑得最快，如果人们让每种元素的原子进行一场别开生面的赛跑运动，那么冠军非氢原子莫属。 氢气是最轻的气体，它的“体重”还不到空气的十四分之一，它的这种特点，很早就引起了人们的兴趣。在年时，法国一名化学家便把氢气充入猪的膀胱中，制成了世界上第一个、也是最原始的氢气球，它冉冉地飞向了高空。现在，人们是在橡胶薄膜中充入氢气，大量制造氢气球。 早在十六世纪，瑞士的一名医生就发现了氢气。他说：“把铁屑投到硫酸里，就会产生气泡，像旋风一样腾空而起。”他还发现这种气体可以燃烧。然而他是一位著名的医生，病人很多，没有时间去做进一步的研究。 十七世纪时又有一位医生发现了氢气。那时人们的智慧被一种虚假的理论所蒙弊，认为不管什么气体都不能单独存在，既不能收集，也不能进行测量。这位医生认为氢气与空气没有什么不同，很快就放弃了研究。 最先把氢气收集起来并进行认真研究的是英国的一位化学家卡文迪什。 卡文迪什非常喜欢化学实验，有一次实验中，他不小心把一个铁片掉进了盐酸中，他正在为自己的粗心而懊恼时，却发现盐酸溶液中有气泡产生，这个情景一下子吸引了他，刚才的气恼心情全没了。他在努力地思考：这种气泡是从