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八種常常被你忽略的重要元素(圖)

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非常時期 發表於 2014-5-12 22:38 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
2014年05月11日09:04    來源:科技日報   

  

  目前,元素周期表上已有一百多種元素,其中有些元素,比如氧、硅、鋁,我們耳熟能詳,但除非你是一名真正的科技「極客(geek)」,否則,有些元素你可能根本就不知道它們曾經存在過,更不用說對它們有所了解了。然而,「你見,或者不見我,我就在那裡,不悲不喜」,而且,其中有些元素還奠定了我們現代生活的基礎。美國趣味科學網站近日為我們列出了其中8位默默無聞但對我們的生活至關重要的「無名英雄」。

  

  如果你在一座最近才翻修的建築內生活或工作,你將有機會同氬「親密接觸」,因為窗戶上的中空玻璃內或許充滿了氬。中空玻璃的原理是在玻璃之間插入一層隔熱性能好的空氣層,起瓶頸作用,降低整體傳熱係數。隨著玻璃技術的不斷進步,對「瓶頸」材料的要求也越來越高,而惰性氣體(比如氬)具有比乾燥空氣更低的導熱性能,更穩定的化學結構,因此,被廣泛用作高檔中空玻璃的中空層材料。

  原子序數(指元素在周期表中按次序排列的序號)為18的氬在地球大氣層中的數量比我們熟悉的二氧化碳還多。除了中空玻璃,白熾燈泡內也充滿了氬,因為其不能燃燒,也不能助燃,不會讓燈絲被燒著;另外,氬也廣泛應用於工業領域,用於焊接和切割金屬,從氬弧焊(氬用作電弧焊接不鏽鋼、鎂、鋁和其他合金的保護氣體)到激光手術,都可見其「倩影」。

  儘管對人來說,一般情況下氬很安全,但純氬比空氣重,在一些氬取代氧氣的地方,它可能會造成致命的傷害,如果將它集中在一個密閉的空間內,它能讓人窒息而亡。

  

  下次,當你在歐洲旅行時,請留意一下歐洲人用的某些鈔票紙,因為它們包含有少量的銪。銪是一種堅硬的銀白色金屬,可用來防偽。

  全球很多地方都有人開採含銪礦,但這種原子序數為63的稀有元素仍然供不應求。此前很少有人關心這一點,直到電視出現。

  早期的彩色電視節目很少是彩色的:藍色很淡;黃色像被漂白過而白色則看起來像暗灰色。為什麼會出現這種情況呢?因為沒人能找到方法再現一種強烈而豐富的紅色,因此,其他顏色不得不屈尊,溫和一些以維持某種平衡。

  這就難怪當科學家們發現,銪能在電視(隨後,在計算機)屏幕上再現這種穩定而強烈的紅色時,對銪的渴求就開始爆發性增長。目前,全球大部分銪來自中國、俄羅斯和加州。

  

  原子序數為21的鈧於1879年首次「亮相」,它由瑞典化學家拉斯·弗雷德里克-尼爾森命名,儘管其在地殼中非常常見,但直到它被發現100年後,才真正有人開始使用這種柔軟的銀白色過渡性金屬。

  上世紀70年代,冶金學家們發現,鋁—鈧合金非常堅固且質量很輕,這就使其能在航空航天領域大展拳腳。不久之後,運動設備製造商們也將目光投向了這種合金,包括棒球棒和長曲棍球棍在內的很多運動產品都使用了這種合金。

  

  在現代美國最著名的科普作家、科幻小說家、美國科幻小說黃金時代的代表人物之一艾薩克·阿西莫夫的科幻小說《Sucker Bait》中,科學家們一直不知道,為什麼人一旦登上「Junior」星球的表面就會死亡。最後,有人意識到,該星球土壤內富含高濃度的鈹,導致外來者死於鈹中毒。

  鈹的危險性不僅成為科幻小說的題材,而且,原子序數為4的這種元素更是被國際癌症研究機構看成致癌物。然而,另一方面,鈹罕見且昂貴,當它同極少量的化學元素鉻結合時,會呈現出像經過精雕細琢的祖母綠所散發的那種美麗綠色。

  

  借用莎士比亞的話來說:「銻,你的名字叫虛榮」,因為這種原子序數為51的重金屬元素目前廣泛應用於化妝品中,這種用法可以追溯到古埃及。

  另外,銻也被用作兒童衣服、汽車、玩具和飛機上的阻燃劑。而且,如果你很喜歡白鑞制的馬克杯和餐具散發的溫暖柔和的銀色光芒,這也要多謝銻:大多數白鑞製品都包含有錫、銅和銻。

  

  要論「搞怪」,很少有元素比得過鎵:這是一種相對來說比較柔軟、「亮閃閃」的金屬,目前廣泛應用於半導體工業、電子產業和製藥領域。

  但在過去數年內,原子序數為31的鎵元素一直是魔術師手中理想的道具。當溫度比室溫高一點時,其就會融化,因此,由鎵製成的湯匙看起來跟普通湯匙無異,但當其落入熱水中時,立刻就會融化,消失無蹤。另外,即使將一個由鎵製成的湯匙長時間握在手中,也會滴滴答答落下一片金屬雨,讓不明所以的看客嘆為觀止,大呼神奇。

  

  碲是一種銀白色的金屬,最初在坦尚尼亞被人們發現,現在常被用在太陽能電池板、計算機存儲晶元和可重寫光碟中。碲的名字源自拉丁文「tellus」,意為「土地」。

  大多數專家認為,原子序數為52的碲具有溫和的毒性,不過,目前還沒有人遭受碲嚴重傷害的報告。如何識別某人是否已經接觸到了高濃度的碲呢?當他們的身體對碲化物進行代謝時,呼出的氣體會有一種類似咖喱的辛辣味道。

  

  喬納森·濟慈在美國《連線》雜誌中寫道:「囤積黃金的是自由主義者;開採比特幣的則是書獃子。真正富有冒險精神的發明家,尤其是對元素周期表新加入的一些陌生元素感興趣的人,應該考慮囤積一些更稀少且昂貴的新奇元素。」

  其中,位居罕見且昂貴元素排行榜高位的就有鏑,原子序數為66的這種元素的名字源自希臘語「dysprositos」,意為「難以獲得」。

  電動機,尤其是電動汽車和風力渦輪機內使用的電動機極需這種柔軟的金屬材料,有鑒於此,美國能源部也將其列入了綠色經濟所需關鍵材料的清單上。
格外小心
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