ⅠB
電氣工業(yè)的主角——銅
純凈的銅是紫紅色的金屬，人們常把它叫做“紅銅”。純銅有很高的延展性。打個比方說，像一滴水那么大小的純銅，可以拉成長達(dá)兩公里的細(xì)絲，可以壓制比床還大的幾乎透明的銅箔，如果你吹一口氣，它就能飄起來。
純銅最可貴的性質(zhì)是導(dǎo)電性能特別好，在所有金屬中只比銀差一點，但銅比銀便宜得多，因而成了電氣工業(yè)的“主角”。
在工業(yè)上到處需要銅和銅的合金。因為有許多機器的零件，不能用鐵而要用銅和銅的合金來制造。
一臺火車頭需銅５００公斤；一臺拖拉機需銅３１公斤；一輛載重汽車需銅２１公斤；一架一萬綻紡紗機需銅４４０公斤；一百萬發(fā)子彈需銅１４噸。
在大自然中，常見的銅礦石是孔雀石。目前世界上產(chǎn)銅較多的國家是贊比亞和智利。天然的純銅，在大自然中并不多，迄今為止，人們發(fā)現(xiàn)最重的一塊銅為４２０噸。
銅是電氣工業(yè)的主角，全世界每年生產(chǎn)出來的銅，有一半是用在電氣工業(yè)上。
可是銅有一個“倔脾氣”，它不能“忍受”自己的身體中混進雜質(zhì)。哪怕是混進了很少很少的雜質(zhì)，它也會“消極怠工”。本來，它的導(dǎo)電本領(lǐng)在金屬中除銀之外是最好的，可是，一旦混進了一些磷、砷、鋁、氧等雜質(zhì)，它的本領(lǐng)就大大降低了。 銅還有很好的延展性，十分容易進行加工，可要是混進了一些鉛、銻、鉍后，銅就變得很脆，很難加工。只有當(dāng)人們把它身體中的各種雜質(zhì)都“趕”出去后，它才會高高興興地把自己的“看家本領(lǐng)”使出來，為我們?nèi)祟惙?wù)。
人們又是怎樣把銅中的雜質(zhì)“趕”出去的呢？
在工業(yè)上常用的是電解法。把不純的銅作為正極，純銅作為負(fù)極，把硫酸銅溶液作為電解液。通上電流后，正極上不純的銅逐漸熔解，純銅就逐漸沉淀在陰極上，這樣煉制的銅，在一萬個銅原子只有一個雜質(zhì)原子。
硫酸銅是一種重要的銅的化合物，它是天藍(lán)色的晶體，能夠殺菌。在農(nóng)業(yè)上，人們常把硫酸銅跟石灰粉按一定比例混和起來，這種混和藥液，叫做“波爾多液”。
關(guān)于波爾多液的發(fā)現(xiàn)，還有下面的一段小故事。
在１８７８年時，歐洲流行一種葡萄霜霉病，這種病十分厲害，許多葡萄園都顆粒無收。但在法國的波爾多城附近卻發(fā)生了一件怪事情：有一家葡萄園中的葡萄樹都生了病，可靠近馬路兩邊的葡萄樹，卻平安無事。
這個現(xiàn)象引起了波爾多大學(xué)教授米拉特的興趣，他特地去拜訪了葡萄園的園工。園工們笑著告訴他：馬路兩旁的葡萄，常常被一些貪吃的行人摘掉。為了防止行人偷吃葡萄，他們就往這些樹上噴了一些石灰水，又噴了一些硫酸銅。這樣之后，葡萄樹就像藍(lán)白相間的金錢豹一樣，行人見了，以為樹害了什么病，就不敢再吃樹上的葡萄了。
于是米拉特根據(jù)這個線索鉆研下去，經(jīng)過幾年持續(xù)不斷的努力，終于在１８８５年制成了波爾多液，它有很強的殺菌能力，能殺死許多莊稼的敵人。
由于這種混和液是在波爾多城發(fā)現(xiàn)的，并且從１８８５年起就在波爾多城普遍使用，所以人們就把它起名叫“波爾多液”。
除了用來制造波爾多液之外，硫酸銅還有許多其他的用途。比如人們在游泳池中放人一些硫酸銅，可以殺死水中的各種病菌，在電解時，人們常用硫酸銅來作電解液。
在化學(xué)上，還可以用硫酸銅來鑒別有機溶液中是否含水。例如，判斷酒精是否含水，只需往酒精中放進一些無水硫酸銅，如果硫酸銅變藍(lán)了，就說明這酒精中含水。原來，含結(jié)晶水的硫酸銅是藍(lán)色的，而無水硫酸銅則是白色的粉末。當(dāng)無水硫酸銅碰到水時，它會“急不可耐”地和水結(jié)合在一起，形成硫酸銅晶體，所以會顯出藍(lán)色。
漿糊是一種常用的東西，比方說，書破了，用漿糊一粘，就又好了，要是作業(yè)本掉了頁，抹一些漿糊，也可以粘上去。這種漿糊一般都是用淀粉做的，只能用來粘書。如果你拿來兩塊鐵片，它是怎么也粘不到一塊去的。
可是，還有一種奇妙的金屬“漿糊”，它能把兩塊金屬粘在一起。不信你看，在鐵片表面涂上這種“漿糊”，然后把它們壓緊，過上兩三天后，兩塊鐵片就緊緊地粘在一起了。
這種奇妙的“漿糊”是怎么做成的呢？
人們先把磷酸和氫氧化鋁混合加熱，它們就變成了粘稠的液體，然后倒人氧化銅的粉末中，不斷攪伴，就制成了黑色的金屬“漿糊”。
這種“漿糊”的粘合力十分驚人，它不但可以把兩塊金屬粘在一起，還可以把陶瓷粘在一起，甚至還能把金屬和陶瓷粘到一起。
過去，車床刀具上的刀刃——硬質(zhì)合金，是用焊接的方法焊上去的，焊接時溫度很高，往往會降低刀具的硬度，縮短使用壽命。而如果改用這種金屬“漿糊”，不用加熱就能牢牢地粘合在一起，可以把刀具的使用壽命延長一倍。
而且，這種金屬“漿糊”的主要原料是氧化銅。成本十分低廉，只有銅焊成本的十分之一，這真是既省事又省料的好東西。
月亮般的金屬——銀
銀，永遠(yuǎn)閃耀著月亮般的光輝，銀的梵文原意，也就是“明亮”的意思。我國常用銀字來形容白而有光澤的東西，如銀河、銀魚、銀幕等。
銀的發(fā)現(xiàn)要比金晚。最初由于人們?nèi)〉玫你y數(shù)量很少，因此銀的價值比金還高。在古代埃及，有一個奇怪的法律，它規(guī)定銀的價值是金的兩倍。甚至到了十七世紀(jì)，在日本，銀和金的價值還是相等的。
銀的導(dǎo)電本領(lǐng)，在金屬中是最強的。一些袖珍無線中常用銀作導(dǎo)線。銀還具有很高的延展性，人們可以把它壓制成只有０.００００３厘米厚的透明箔，一克重的銀粒就可以拉成約兩公里長的細(xì)絲。
銀與金一樣，也是金屬中的“貴族”，被稱為“貴金屬”，過去人們只是用它作貨幣和裝飾品，現(xiàn)在，銀在工業(yè)上有了三項重要的用途：電鍍、制鏡和攝影。
在十六世紀(jì)初，西班牙的一個海員發(fā)現(xiàn)了一條流向南美洲東部海岸的大河，于是他和另外一些海員順流而下，發(fā)現(xiàn)河兩岸的居民有大量的銀子，他們用欺詐的手段從當(dāng)?shù)厝耸种序_得了許多銀子。
十年后，這個海員已成了一名船長，他想起了十年前的經(jīng)歷，于是他召集了一批海員，帶了充足的槍支彈藥，又像十年前一樣順流而下。不過，這次他們不是騙，而是用槍逼著當(dāng)?shù)鼐用窠怀鲢y子來。這一次，搶來的銀子數(shù)量之多連他們自己也深感吃驚。于是，這個船長就把這條河叫做“里奧德·拉普拉塔”。在西班牙語中，“拉普拉塔”就是“銀”。
回到西班牙后，這位船長很快發(fā)了大財，他四處向人們宜揚他的經(jīng)歷，這使那些做夢都想發(fā)財?shù)娜舜瓜巡灰眩麄兗娂姶蚵犨@條河在什么地方，于是，很多西班牙人都知道在南美洲東部海岸有一條“拉普拉塔河”，后來，為了稱呼起來方便一些，人們干脆把這條河所在的國家叫做“拉普拉塔”。
到了十九世紀(jì)初，西班牙殖民者的統(tǒng)治被推翻了，為了忘記悲痛災(zāi)難的過去，這個國家的人民把國名從西班牙文的“拉普拉塔”改成了拉丁文的“阿根廷”。
由此可知，阿根廷這個國家在以前是用“銀”來命名的。
公元前３２７年，希臘聯(lián)軍侵入了印度。他們節(jié)節(jié)勝利，占領(lǐng)了許多地方。可就在這時，他們受到了一種找不到原因的奇怪的腸胃病的襲擊，絕大多數(shù)的土兵都染上了這種病，很多人都死去了。
可怪異的是，盡管生活在同樣的環(huán)境里，大多數(shù)的軍官卻沒有染上這種病。這是什么原因呢？
這個臭秘就在于土兵使用的杯子是錫制的，而軍官使用的杯子是銀制的。原來，這種腸胃病是由一種傳染性極強的細(xì)菌造成的。而軍官在使用銀杯時，有極少量的銀會以銀離子的形式溶解在水中。銀離子能殺菌，每升水中只要含有一千億分之二克的銀離子，就足以使大多數(shù)細(xì)菌死亡。因而，那種傳染性極強的細(xì)菌在銀杯中不能存活，軍官們自然就不會得病了。士兵們就不同了，由于他們使用的是錫制的杯子，不能殺死細(xì)菌，所以會有許多人患上場胃病。
在我國內(nèi)豪古一帶的牧民，常用銀碗盛馬奶，可以長期保存而不變酸，也是因為銀離子會殺死馬奶里的細(xì)菌的緣故。
古代的埃及人在兩千多年前就已知道了這個道理，因而，他們經(jīng)常把銀片覆蓋在傷口上，進行殺菌。現(xiàn)在，人們用銀絲織成銀“紗布”，包扎傷口，用來醫(yī)治某些皮膚創(chuàng)傷或難愈的潰瘍。
很多年以前，在一個銀庫里發(fā)生了一起莫名其妙的白銀失竊案。當(dāng)時，守衛(wèi)銀庫的人很多，打個比方說，即使從外面飛進一只蒼蠅，也會有人知道?？墒牵谶@樣嚴(yán)密的防守下，幾千兩白花花的銀子竟然不見了。
是誰偷走了銀子呢？
上方下令，限期半月破案，到時要破不了案就要把銀庫主管革職查辦。銀庫主管接到命令后派了許多手下出去調(diào)查，始終沒有找到線索，急得他就像熱鍋上的螞蟻，團團亂轉(zhuǎn)。
眼看期限就要到了，銀庫主管正在唉聲嘆氣時，進來了一位手下，他說他知道是誰偷走了銀子。
主管一聽，十分高興，忙問盜賊是誰，那名手下如此這般對主管低聲說了幾句。于是主管帶領(lǐng)幾名手下來到了銀庫中，那名手下走到一處墻角開始挖了起來。
呀！墻角下原來是一個很大的白蟻巢，主管命人搬來了一個火爐，那名手下把白蟻連同老巢一起投人了火爐中。不久，奇跡出現(xiàn)了，爐底竟露出了白花花的銀子。
白蟻是怎么偷走銀子的呢？
原來白蟻口中能分泌一種濃度很高的蟻酸，白銀遇到蟻酸時會和它發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成粉末狀的蟻酸銀。所以，白蟻可以把蟻酸銀吞進肚中，但它無法消化吸收。最終，蟻酸銀會分解形成黑色粉末狀金屬，沉積在白蟻肚中。當(dāng)在高溫下灼燒時，它又可以變成白銀。
不怕火的金屬——黃金
金是人類縣早發(fā)現(xiàn)的金屬之一。比銅、錫、鉛、鐵等都早。１９６４年，考古人員在陜西臨潼秦代一座宮殿的遺址里發(fā)現(xiàn)了八塊戰(zhàn)國時代的金餅，其中金的含量達(dá)百分之九十九以上，這離我們已有兩千多年的歷史了。
金之所以很早就被人們發(fā)現(xiàn)，主要是由于在大自然中的金礦就是純金，加上它那獨特的金黃色外表，人們很容易找到它。在古代，歐洲一些人用太陽的符號（①）來表示金，因為金子像太陽一樣，閃耀著金色的光輝。
金在地殼中的含量大約是十億分之五。這數(shù)字，比起鋁、鐵等金屬，當(dāng)然是少之又少，但比起許多稀有金屬的含量就多得多了。海水中也含有大量的金，在一立方公里的誨水中，約有五噸的金。另外，秤學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，不但地球上有金，在太陽周圍灼熱的蒸氣里也有金，甚至于來自宇宙的“使者”——隕石中也含有徽量的金。
金在地殼中的含量雖然不算太少，但是非常分散。直到現(xiàn)在，人們找到的最大的天然金塊，只有一百一十二公斤重，而人們找到的最大的天然銀塊卻重達(dá)十三點五噸（銀在地殼中的含量只不過比金多一倍），最大的天然銅塊竟重達(dá)四百二十噸。
俗話說：“真金不怕火煉”、“烈火見真金”。這一方面說明金的熔點很高，達(dá)一千度以上，用一般的火很難把它燒熔；另一方面也說明，金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，任憑火燒，仍然不會生銹。古代的金器傳到現(xiàn)在已經(jīng)好幾千年了，依然金光閃閃，毫無銹跡。
把金放在單獨的鹽酸、硝酸和硫酸中，它安然無恙，不會被腐蝕。可是，如果它們聯(lián)合起來對金進行“圍攻”，金就招架不住了。你看，把金放在由三份鹽酸和一份硝酸（按體積算）混合組成的“王水”中，過一會兒它就會“無影無蹤”。但耍是你蒸干溶液，就可以看到一種十分美麗的黃色針狀的晶體，原來，金已經(jīng)變成了化合物。
在一般人眼里，黃金總是金黃色的。可是在有些時候，它也會變成其他顏色。
黃金有極好的延展性，所以人們可以把它錘煉成十萬分之一毫米甚至更薄的金箔，這樣薄的金箔看上去的顏色不是金黃色，而是綠色或者淺藍(lán)色的。
現(xiàn)在，利用先進的科學(xué)技術(shù)，人們可以把一盎司（２８.３５克）黃金壓制成一百七十平方英尺的金箔。用一噸黃金抽出的金線可以從地球拉到月亮再繞回來。
黃金并不堅硬，不信，試一試，用指甲都可以在它的表面劃出痕跡。
學(xué)過天文知識的小朋友就會知道，宇宙中的星球不外乎有兩種，一種就像我們生活的地球，是由巖石構(gòu)成的。另一種就像太陽，是由氫氣和氦氣濃縮而成的。
然而，最近科學(xué)家們在宇宙中又發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的黃金星球。
原來，為了捺索宇宙中的奧秘，在十幾年前，美國航空與字宙航行局，發(fā)射了一顆名叫國際紫外線的探測衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星上袋有特殊設(shè)備，可以觀測星球的短波紫外線輻射，并把拍到的照片發(fā)回地球。
當(dāng)天文學(xué)家檢查衛(wèi)星拍照到的一顆距離他域－直七十五光年遠(yuǎn)的星球的光譜時，發(fā)現(xiàn)了一條極其黑的線，它位于光譜上代表黃金的位置上。這意味著這顆星的表層是由大量的黃金構(gòu)成的，大約有一千億噸。
科學(xué)家們十分驚訝，因為他們以前還從未見過一個星球的表面是由黃金構(gòu)成的，所以就把這個星球叫做“黃金星球”。
在以前，人們都是從砂子中淘出金子來的。這是因為金子很重。一立方米的水只重一噸，而同體積的金卻達(dá)十九噸重！人們利用金與砂的密度之間的差異，用水沖洗含金的砂，這就是常說的“砂里淘金”。
但這種原始的淘金方法不但費時費力，而且對金砂的要求很高，只有那種含有大量的金的砂石，才能用這種方法淘出金來。對于含有少量金的砂石，這種方法就無能為力了。
現(xiàn)在，人們有了一種簡便易行的煉金方法。人們發(fā)現(xiàn)，氰化物的水溶液能溶解金，于是就用這種溶液來沖洗金砂，金子就會溶解在溶液中，然后把所得的溶液用鋅處理，鋅就會把金置換出來。這種化學(xué)的“砂里淘金”法，大大提高了淘金的效率?，F(xiàn)在，只要砂中含有千萬分之三或巖石中含有十萬分之一的黃金，都已成了值得開采的金礦了。
不過，氰化物有劇毒，在生產(chǎn)中應(yīng)該采取嚴(yán)格的安全措施。否則，煉出了黃金，卻丟了自己的性命，是得不償失的。
黃金雖然稀少，可是來出來的黃金不會像鋼鐵那樣爛掉，所以世界上的黃金的儲存量一年比一年多。據(jù)估計，在六千多年中，人類采集到的全部黃金可以組成每邊長度為十五米半的立方體，總的質(zhì)量是七萬多噸。
有史以來，全世界金的年產(chǎn)量最多的一年是１９７０年，共生產(chǎn)了１６００多噸。黃金產(chǎn)量最多的國家是南非，在１９７５年，這個國家生產(chǎn)了７００多噸黃金，占當(dāng)年全世界黃金總產(chǎn)量的百分之四十四。
人人都知道黃金是財富的象征，可是對于“狗頭金”，有些人就未必知道了。
１９８２年，在黑龍江省呼馬縣興隆鄉(xiāng)的后金溝，發(fā)現(xiàn)了一塊重３４００克，外形不規(guī)則的自然金。無獨有偶，１９９３年９月７日，同樣是在黑龍江省呼馬縣興隆鄉(xiāng)，一位農(nóng)民在河灘的砂礫石層中開采到一塊外形不規(guī)則、看起來很像狗頭的自然金。重２２００克，含金量６０％。這種天然產(chǎn)出的大金塊被秤學(xué)家統(tǒng)稱為“狗頭金”。
“狗頭金”在我國其他地方也有發(fā)現(xiàn)。從１９８４年至１９８６年，四川省白玉縣連續(xù)發(fā)現(xiàn)了重２１９～４１２５克的自然金塊總數(shù)有８個。１９８３年，人們在青海省發(fā)現(xiàn)了一塊重３５５２克的“狗頭金”。據(jù)歷史記載，在１１１１～１１１８年間，湖南益陽曾產(chǎn)出過一塊重２４.５千克的“狗頭金”，它是我國有史以來發(fā)現(xiàn)的最大的自然金塊。
“狗頭金”不獨我國有，在國外也屢有發(fā)現(xiàn)。澳大利亞在１８５８年、１８６９年、１８７２年相繼發(fā)現(xiàn)了重５９.７千克、６８.９８千克、２６０千克三塊巨大的自然金。目前，世界上最大的一塊自然金塊，產(chǎn)自美國加利福尼亞州，重達(dá)２８５千克。
那么，這些狗頭金是怎么形成的呢？
狗頭金都發(fā)現(xiàn)在砂金礦中，大部分產(chǎn)在高寒凍土地帶。河灘上砂礫層中的自然金，都來源于附近巖石中的原生金礦。這些金礦中的金粒，經(jīng)過分化作用，從含金巖石中分離出來，被水沖走。
由于金的密度很大，到了水流緩慢的河床或海濱沙灘后，它就會沉淀下來，混在砂礫層中，形成砂金礦。由于金在有機酸、過氧化氫和硫化氫的溶液中是可以溶解的，而高寒凍土地帶的土壤為黑土，里面含有豐富的有機質(zhì)，那里流動的水又不多。因而水中含有大量腐蝕能力很強的有機酸，能使巖石中的金溶解后被水搬運，在原來細(xì)小的自然金粒表面上沉淀下來。
就這樣，溶解——搬運——沉積的過程反復(fù)地進行，使原來細(xì)小的砂金顆粒越“長”越大，從而形成了自然金塊——“狗頭金”。
可見，高寒凍土地帶的山體巖石如果含金豐富，在山下河灘砂礫層中就有可能找到砂金礦乃至大金塊。我國的西北、西南和東北山區(qū)具有這樣的地質(zhì)環(huán)境，因此，可以預(yù)言，在那里將會不斷發(fā)現(xiàn)“狗頭金”。
ⅡB
生命元素——鋅
在過去，世界上都以為最早知道煉制金屬鋅的是英國，因為英國早在１７３９年就公布了蒸餾法煉制金屬鋅的專利文獻(xiàn)。
其實，這個說法是錯誤的。
我國才是世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的國家。早在漢朝時，古代人民就開始冶煉黃銅，黃銅就是銅和鋅的合金。到明朝時，我國就煉出了純度高達(dá)百分之九十八的鋅。
這個事實，在明代人徐應(yīng)星的自然百科全書《天工開物》的《五金》一章中有詳細(xì)的記述。
相比之下，煉鋅要比煉銅、煉鐵容易得多，因為鋅的熔點只有四百多度，沸點也只有九百度，況且鋅很容易還原。如果把鋅礦石和焦炭放在一起，加熱到一千度以上，金屬鋅就被從礦石中還原出來，并像開水一樣沸騰起來，變成鋅蒸氣，再把這種蒸氣冷卻凝固，就可以制得非常純凈而又漂亮好看的金屬鋅的結(jié)晶體。這就是古代人民發(fā)明的蒸餾法。
后來，到十六、七世紀(jì)時，西方殖民者把我國制造的大量純凈的鋅運到歐洲，同時也把煉制鋅的方法傳了過去。直到現(xiàn)在，歐洲還有人把鋅稱作“荷蘭錫”，這是因為鋅最早是由荷蘭人傳到歐洲的，鋅的外表又很像錫。實際上，這“荷蘭錫”的真名應(yīng)該叫作“中國鋅”。
白鐵皮的“外衣”
過去，沒有自來水的時候，人們經(jīng)常是到河里提水或從井里打水。提水用的小鐵桶，常常是用白鐵皮做的，在它的表面有冰花狀的結(jié)晶，這就是銀白色的鋅。在白鐵皮上鍍了鋅，主要為了防止鐵生銹。然而，奇怪的是，鋅反而比鐵更容易生銹：一塊純凈的金屬鋅，放在空氣中，表面很快就變成了藍(lán)灰色——生銹了。這是由于鋅與氧氣化合生成了氧化鋅的緣故。
這層氧化鋅十分致密，它能嚴(yán)嚴(yán)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。正是由于這樣，人們才用鋅來保護鐵。據(jù)統(tǒng)計，世界上生產(chǎn)的鋅，有十分之四用來制造各種白鐵皮的“外衣”。
在鐵皮上鍍鋅要比鍍錫耐用得多。要是鐵皮表面的錫碰破一點，鐵皮很快就會爛掉，而白鐵皮即使擦破了一大塊，也不容易銹蝕。這是由于鋅的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，當(dāng)外界的空氣和水分向白鐵皮發(fā)動“進攻”時，鋅“挺身而出”，搶先與氧氣化合，從而保護了鐵的安全。美中不足地是白鐵皮要比鍍錫的鐵皮貴。
變色溫魔計
一般的溫度計只有一種顏色，可是，有一種奇妙的溫度計，它能隨溫度的高低而改變自己的顏色。
這種特殊的溫度計是用氧化鋅制成的，氧化鋅人們一般叫作“鋅白”，是常用的白色顏料，人們用它來制造白色的油漆。它有一個奇怪的習(xí)性，在受熱后，它就會變成黃色，遇冷后，又會重新顯出白色。人們利用它這個怪異的脾氣，把它裝在溫度計中，就制成了變色溫度計，只要根據(jù)它的顏色變化，就能知道溫度的高低。氧化鋅還是一種良好的粘接劑。把它和丁香油混合在一起，就是牙醫(yī)生用來補牙的最賞用的材料。因為它能在很短的時間內(nèi)凝結(jié)得很堅硬。
祛除感冒的能手
春秋兩季，天氣變化較大，人們很容易患感冒。有趣的是，人種不同，感冒的情況也不一樣。一般的常識是，白種人不易得感冒；然而一患上感冒，就很難治愈，有時還會威脅到人的生俞；黑色人種很難得感冒，而黃色人種呢，十分容易患感冒，但也十分容易治好?？梢?，世界上的人都會得感冒，但直到現(xiàn)在還沒有一種特效感冒藥出世。
經(jīng)過不斷地研究，人們發(fā)現(xiàn)用鋅制成的葡萄糖鋅片可以縮短和緩解感冒的發(fā)病過程。據(jù)試驗，在流感蔓延的季節(jié)，服用過葡萄糖鋅片的人，可以使發(fā)病率降低三分之一。
為什么葡萄糖鋅片能有這么大的作用呢？
原來，鋅是人體中必需的十幾種微量元素中重要的一種，平常就有“生命元素”的稱號。人體中約有一百余種酶與鋅有關(guān)，缺少鋅后這些酶的活性會降低，而且會直接或間接地影響到各種營養(yǎng)要素的吸收。因而，適當(dāng)增加一些鋅元素，就能增強人體對各種疾病的抵抗力。
黑暗中的夜光
在黑漆漆的夜中，周圍什么也看不見。這時你想知道時間，于是捋起袖子，奇怪，手表里竟然還會發(fā)出微弱的淡綠色的光，借著這點光，你就知道時間了。
手表怎么會發(fā)光呢？
原來，人們在夜光表的表盤和指針上涂了一層鋅的硫化物，它在光線的照射下，會隱約地射出淺綠色的光線，這種光叫冷光?？墒牵诎抵袥]有光線呀？為解決這個問題，人們又在硫化鋅中加入了一點點放射性物質(zhì)，它們會發(fā)出我們?nèi)庋劭床灰姷纳渚€，刺激硫化鋅發(fā)出光來。
鋅與胎兒畸形
全世界每天都有數(shù)以萬計的嬰兒出生，在這些新生兒中，總有幾十個甚至幾百個是畸形的，這是什么緣故呢？
科學(xué)家們在調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，這是由于他們母親的血液中的鋅含量偏少而引起的。
鋅是人體必需的微量元素之一，它在人體中的總重量不過３克，正常成年人每日的需求量僅為１０～１５毫克，老年人需要更多一些。雖然人體內(nèi)的鋅微不足道，但它卻是與生命攸關(guān)的元素，如沒有鋅，人的生命就無法維系。因而人們把鋅叫做“生命元素”。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，如果孕婦體內(nèi)缺鋅，就會引起胎兒發(fā)育畸形。婦女在剛懷孕時血液中缺鋅，就會生出無腦兒或脊柱裂的畸形兒，而當(dāng)婦女已懷孕六七個月時，體內(nèi)缺鋅就會使生出來的胎兒體重不足。
孕婦怎樣及時補充鋅呢？
這不能依賴藥物，而重要應(yīng)從食物中攝取。植物性食物一般含鋅較少，動物性食物才是鋅的主要來源：如牛肉、羊肉、豬肉每千克含鋅可達(dá)２０～６０毫克。因而，懷孕的婦女不應(yīng)該吃素，而要加強營養(yǎng)，注意鋅的補充。
對光線敏感的金屬——鎘
鎘是一種灰色的柔軟金屬，它也很喜歡跟氧氣化合，把它放在空氣中，表面馬上就變成了另外一種物質(zhì)。
鎘紅、鎘黃是有名的繪畫顏料，硝酸鎘常被人們用來制造光學(xué)玻璃和熒光粉等。
在人們的印象里，合金總是堅硬能耐高溫的，殊不知用鎘和其他幾種稀有金屬制造的合金，熔點只有五十度，只要人們往它的身上倒一些開水，就能把它燙得“皮開肉綻”。
鎘更特別的地方是，它對光線十分敏感，只要光線照射到它身上，即使是極其徽弱的光線，也能使它產(chǎn)生電流，這就是著名的“光電效應(yīng)”。
因此，鎘和鎘的化合物一下子成了人們的“掌上名珠”，人們把它做成光電管，就可以用在各種自動控制設(shè)備中。特別是對人造衛(wèi)星、洲際導(dǎo)彈、宇宙火箭來說，自動控制系統(tǒng)更加重要。射程八千公里，而誤差只有千分之一，這就是在自動控制系統(tǒng)操縱下的洲際導(dǎo)彈的杰作。
鎘是１８１７年被人們發(fā)現(xiàn)的。說起來，鎘還是因為一件冤案才被人們發(fā)現(xiàn)了真面目。
事情是這樣的。
在１８１７年早些時候，德國有許多藥房制造的感冒藥，都被政府的藥物檢查官證明是假藥。因為一般來說，感冒藥都是用氧化鋅制造的，而藥物檢查官在檢查中卻發(fā)現(xiàn)，這些藥房在制藥時用碳酸鋅冒充了氧化鋅。當(dāng)他把碳酸鋅加熱之后，就變成了一種黃色物質(zhì)；或者把碳酸鋅溶解在酸中再通人硫化氫氣體，也會產(chǎn)生一種黃色沉淀。這兩種物質(zhì)看起來很像硫化亞砷。
大家知道，砷的化合物都有劇毒，所以檢查官認(rèn)為藥物中摻進了一些毒物，于是把這些藥房生產(chǎn)的藥物全部沒收。
后來，一些醫(yī)學(xué)家和化學(xué)家對這種黃色的沉淀物進行了仔細(xì)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它并不是硫化砷，而是一種人們還沒有發(fā)現(xiàn)的新元素，他們把它命名為“鎘”。
從此，不但為各大藥房洗清了罪名，而且元素大家庭中也多了一個成員。
看過《西游記》的小朋友就會知道，在唐僧師徒取經(jīng)途中有一個女兒國，這個國家上至國王，下至平民百姓，都是清一色的女性，而且她們生出來的孩子，也全是女的。當(dāng)然，這只是神話傳說中的故事罷了。
但是，在我國四川省的某一個偏僻的小山村里，卻出現(xiàn)了與《西游記》中“女兒國”差不多的情況。有很長一段時間內(nèi)，這個村出生的嬰兒幾乎都是女孩，因此人們給這個村起了個名字叫“女兒村”。
湊巧地是，在英國北部的一個小村鎮(zhèn)里，有一段時間出生的孩子也都是女孩。
這究竟是怎么一回事呢？
科學(xué)家們對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和人們的食物等進行了調(diào)查研究，同時對村民們的身體進行了細(xì)致的檢查，終于找到了原因。
原來當(dāng)?shù)氐乃匆驯唤饘冁k嚴(yán)重污染了，人們由于長期飲用這種水質(zhì)，造成人體內(nèi)的鎘大大超過了正常的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)達(dá)到了鎘中毒的程度。
有些小朋友可能會問，為什么鎘中毒的人只會生女孩子呢？
科學(xué)家們在試驗中發(fā)現(xiàn)，動物體內(nèi)鎘的含量過度會損害精子的成熟和活動能力。
而生男生女主要取決于男性精子的性染色體的性質(zhì)。男性性染色體一般有兩種，即X型和Y型。含X染色體的精子與卵子結(jié)合后生出來的是男孩。
由于人體內(nèi)金鎘含量超過正常的標(biāo)準(zhǔn)，這就會使帶有Y型染色體的精子失去與卵子結(jié)合的能力，所以只剩下X型染色體的精子與卵子結(jié)合，結(jié)果出生的晏兒當(dāng)然就是女孩了。
鎘跟鉛一樣，是一種慢性中毒的金屬。當(dāng)它在人體內(nèi)的含量很少時，它就“悄悄”地躲起來，對人體幾乎沒有什么危害，可當(dāng)它的含量達(dá)到一定程度，它就在人體內(nèi)“興風(fēng)作浪”，引起“骨疼病”和“高血壓”等各種慢性病。這時人們雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了它的危害，可是中毒已深，治療起來很不容易。鎘，真是人類潛在的一大威脅。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，嬰兒在出生時，體內(nèi)并不含有鎘，隨著他逐漸地長大，開始吸收鎘。鎘在進入人體后，只有少量才能隨尿排出體外，大部分就在人體內(nèi)慢慢積聚起來。到了一定程度后，鎘就能破壞人體內(nèi)的鈣，使受害者的骨頭逐漸變形。
起初，受害者會感到腰、背和腿偶爾有些疼，以后疼痛會越來越厲害，而且在走路時還會像鴨子一樣左右搖擺。因此人們把這種病稱為“骨疼病”。
高血壓也是由于鎘的污染而引起的。在高血壓病人的尿中，鎘的含量常常比正常人要高出幾十倍。
人們曾做過這樣一個有趣的實驗。在大白鼠的食物中加入大量的鎘，很快就能使大白鼠患上高血壓，如果降低大白鼠身體中的含量，它的血壓在幾分鐘內(nèi)就能恢復(fù)正常。
鎘幾乎無處不有，人們平常吃的食物中有它，喝的水中有它，呼吸的空氣中也有它，很難阻止它進入人體。
特別是在經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，鎘的污染更加嚴(yán)重。所以，在這些國家中，高血壓是一種最常見的慢性病。
水一樣的銀子——汞
在金屬中，汞很有“個性”，其他的金屬在常溫下都是固態(tài)，可它偏偏就是液態(tài)，這使人們很為難，本來金屬元素的部首郁寫成“金”旁，可寫它時，只好改成了“水”。
汞是非常重的液體，一立方米的汞重達(dá)十三點六噸。它的內(nèi)聚力也很大。灑一些水銀到平整的桌面上，會散成一粒粒的銀珠，就好像荷葉上滾動的水珠。
汞的顏色很像銀子，所以人們通常把它叫做水銀。李時珍在《本草綱目》中就說：“其狀如水，似銀，故名水銀”。有趣的是，汞的拉丁文名字的意思也是“液態(tài)的銀”。
汞還有一個綽號叫“金屬的溶劑”，因為它能溶解許多金矚，形成柔軟的合金。鋅、鉛、金、銀等大部分金屬投入汞中，都會被它“吃”掉，找不到蹤影。但不知為了什么原因，汞對鐵卻十分厭惡，見了鐵很“冷淡”，不會生成合金，所以人們常用鐵罐來裝汞。
黃金是一種價格昂貴的金屬，在常人眼中，它就是財富的象征，衡量一個國家是窮是富的標(biāo)準(zhǔn)，就是看這個國家的黃金儲備是多還是少。
因而，提煉黃金一直是人們夢寐以求的事情，而點汞成金更是古今中外人們的幻想。在古代，有許許多多的人試圖把汞或其他的廉價金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檎滟F的黃金。
大家知道，汞和金是兩種原子結(jié)構(gòu)不同的元素，而用化學(xué)方法要改變原子結(jié)構(gòu)是根本不可能的，他們的努力注定是要失敗的。
可是，在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的現(xiàn)代，把汞變成金子，并非是一件不可能的事。早在１９４１年，秤學(xué)家們就以中子為炮彈轟擊汞原子核，后來得到了一點點黃金。
現(xiàn)在，從日本也傳來了同樣令人驚奇的消息，有位科學(xué)家用一種射線對準(zhǔn)水銀整整照射了七十天，然后經(jīng)過六年的自然冷卻，終于得到了七百四十四克黃金。
為什么這種射線能使汞變成黃金呢？
原來，當(dāng)這種射線射到原子核上時，原子核就可能失去一個質(zhì)子，變成元素序號小一個的新元素。而汞的元素序號是八十，金的元素序號是七十九。因此，汞在這種射線的照射下會變成黃金。
人們了解到點汞成金的奧秘后，是不是就能馬上制造出大量的黃金來呢？不是的。用這種方法來制取一克黃金需要二十萬日元，代價比制出來的黃金要大得多。
溫度計是大家熟悉的一種用品。當(dāng)你到醫(yī)院檢查身體時，醫(yī)生會讓你在嘴里含一個體溫計，有些小讀者的家里還會有一個氣溫計，要想知道氣溫有多高，只要一看刻度就能知道。
可是，溫度計是怎樣測出氣溫的呢？
原來，溫度計里裝的是汞，在攝氏零至二百度的范圍內(nèi)，水銀的體積膨脹很均勻，也就是說，溫度升高一度，水銀的體積就增加一點，所以我們只須量出水銀的體積，就能知道當(dāng)時的溫度。
如果在汞中加入一些銘，可以使汞的凝固點低到零下六十度，用它還可制成低溫溫度計。
每天，日光燈都陪著我們看書、學(xué)習(xí)，但是，日光燈為什么會發(fā)光呢？
這是因為在日光燈管中，裝著水銀蒸氣。而水銀蒸氣一受到電流的刺激就會射出紫外線來，照射在玻璃壁上那白色的涂料——硫化鋅上，就使它產(chǎn)生了白色的冷光，也就是日光燈的“日光”。
人們利用水銀蒸氣的這個性能還制造出了高壓水銀燈，它發(fā)光的本領(lǐng)比日光燈可強多了，一個諾大的廣場，只需幾盞燈就能照得十分明亮。
很久以前，在俄羅斯，人們發(fā)現(xiàn)了一個奇異的湖泊。那湖水就跟鏡子一樣明亮，四周還有秀麗的風(fēng)景，更奇怪的是，那湖面還會不斷地冒出微藍(lán)色的蒸氣，就好像仙境一般。
消息很快傳開了，許多游人都想一飽眼福，紛紛趕到了那兒。可是，只見有人去，卻不見他們回來。于是人們傳說，那個湖里住了個妖怪，專門殺害游人。從此，再也沒有人敢去那兒游玩了。
過了許多年后，來了一位畫家，聽到了人們的傳說，他不禁十分驚奇，就想冒險去游覽一下。幾天后，他到了那兒，果然，那兒美極了。銀色的水面與紅色的巖石相映成趣，風(fēng)景十分秀美。
他十分高興，立即拿出畫板進行繪畫，他一連畫了好幾個小時，剛畫完，他突然感到惡心、頭暈，呼吸也很急促，他意識到要發(fā)生意外，于是拿上畫稿，匆匆離開了那里。回到家后，他大病了一場，還差點丟了性命。
他病好后，來了一位科學(xué)家，在交談中，他說起了水妖湖，還請科學(xué)家欣賞他的畫?？茖W(xué)家好奇地問是不是寫生畫，他回答說這幅畫完全是照當(dāng)時的情景畫出來的。這位科學(xué)家再三思索，也無法解開這個“水妖”的秘密。
后來，這位科學(xué)家找了一位幫手，他們帶了防毒面具來到了水妖湖。經(jīng)過實際研究分析，終于揭開了“水妖”的真面目。
原來，在溯底下有一個巨大的硫化汞礦，經(jīng)過漫長的時間，硫化汞已分解成幾千噸的金屬汞，并匯合在一起，就形咸了這個傳說中的“水妖湖”。水銀很容易揮發(fā)，形成水銀蒸氣，水銀蒸氣是有劇毒的。游人在湖上莫名其妙地死去，就是被水銀蒸氣毒死的。原來這“水妖”正是人們看不見的水銀蒸氣呀。
ⅢB
稀土“十七姊妹”——稀土金屬
如果你使用打火機，只要用大拇指把打火機上的可動部分一按，“咔嚓”一聲，小轉(zhuǎn)輪底下進出了火花，就把可燃?xì)怏w給點著了。
打火機打火，關(guān)鍵在于金剛砂轉(zhuǎn)輪底下的那一小塊打火石。打火石不是普通的石頭，而是一種稍加摩擦或敲打就很容易氧化并發(fā)火燃燒的金屬，是一種鑭、鈰等稀土金屬與鐵的合金制成的。
說到稀土金屬的大家族，成員可真不少，心的小朋友可能已經(jīng)知道了，它們總共十七個，被稱為“稀土十七姊妹”。
稀土金屬大都有一副樸素的銀灰色的外表，只有少數(shù)幾種是淡黃色或淺藍(lán)色。它們的外貌相似，性格一樣，而且經(jīng)常共生，十分團結(jié)，牢牢地聯(lián)在一起。
從第一個稀土金屬釔發(fā)現(xiàn)于1794年算起，過了一百五十多年，直到1947年發(fā)現(xiàn)了钷，人們才算把稀土家族的全部成員找齊。
可是，稀土金屬好像很不樂意為人類服務(wù)，這不，直到本世紀(jì)五十年代，才有少數(shù)幾種稀土金屬進入了工業(yè)生產(chǎn)，又過了十多年，其他的稀土金屬才開始與人們“合作”。
稀土金屬大家族的成員們真是十分“團結(jié)”。人們很難把它們分開，即使今天，我們?nèi)匀缓苌儆袡C會看到單一的稀土金屬。工業(yè)生產(chǎn)上的往往是混合稀土金屬，也就是說包含有多種稀土金屬的合金。
但是，如果要說它們的化合物，那么人們在很早以前就開始應(yīng)用了。
1879年電燈泡出世以前，當(dāng)時最新的燈是燒煤油的汽油燈。人們用浸過硝酸釷或硝酸鈰溶液的織物作罩紗，經(jīng)過汽油燈一燒，織物燒光了，留下由硝酸釷或硝酸鈰變成的氧化釷或氧化鈰，在高溫下發(fā)出強烈的光輝。
玻璃工人師傅也早就利用稀土金屬的氧化物來給玻璃著色。你看，鈰化合物加到玻璃里呈黃色，鐠加入玻璃時呈綠色，釹加入時呈紫色，鉺加入時呈紅色，釹與硒合作還可配出嬌嫩的玫瑰色……利用稀土金屬人們就可以生產(chǎn)出五彩繽紛，各種各樣的玻璃來。
稀土金屬又可以來使玻璃脫色，叫玻璃變得更加透光明亮、晶瑩潔白，還能提高玻璃的強度和耐熱性能。人們用鈰、鐠、釹等稀土的混合物用作玻璃的脫色劑，這種玻璃經(jīng)過長期曝曬，依舊“面不改色”，透明度仍然很好。
玻璃陶瓷工業(yè)至今還是稀土金屬的主要“用戶”，“十七姊妹”在這里大顯身手，發(fā)揮了特殊而重要的作用，生產(chǎn)出了各種工業(yè)用特種玻璃和特種陶瓷。
有些稀土金屬加到玻璃中，能使玻璃具有吸收紫外線和通過紅外線的能力。舉例來說，含鈰的玻璃在核輻射的長期照射下不變黑，可以用來防護原子反應(yīng)堆發(fā)出的放射線。有一種含鈰和釩的玻璃，經(jīng)陽光照射會變成紅色，可以用它來測定陽光照射的強度。
一般的光，不管是多么強烈的陽光或燈光，都不能透過一塊薄薄的木板。但是激光，這種亮度極高的光，卻能在極短的時間之內(nèi)把鋼板擊穿。甚至像金剛石這樣最堅硬的天然物質(zhì)，在激光的照射下，也會迅速地化成一縷青煙。
這是怎么一回事呢？
當(dāng)產(chǎn)生激光的物質(zhì)受到外來能量的激發(fā)，比如用閃光燈照射或通上電流之后，它們的原子或分子就從低能級上升到高能級，不過并不穩(wěn)定，接著很快又過渡到中間的能級。當(dāng)中間能級的粒子積聚得很多的時候，如果再受到激發(fā)，又會跌落到原來的低能級狀態(tài)，并且放出光子。
這時候數(shù)不清的光子在激光器里來回共振，調(diào)整了方向和步伐，最后突然一齊發(fā)射出來，就好像無數(shù)密集的“炮彈”，在同一個短暫的瞬間集中轟擊一個目標(biāo)，結(jié)果就會產(chǎn)生驚人的威力。”比如壓力達(dá)到每平方厘米上百萬公斤，溫度超過攝氏一二十萬度。在這樣的高溫高壓下，幾乎任何堅硬難熔的物質(zhì)都難得幸免。
激光從出世到現(xiàn)在總共不過三十多年的歷史。歷史雖然不長，可是發(fā)展卻很快。它給國防軍事、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和科學(xué)研究的發(fā)展帶來了新的強大武器。利用激光能量集中、光色單純、方向性好等特點，在焊接、切割、精密測量、測距、跟蹤、通信等各個方面都有廣泛的應(yīng)用。
舉例來說，利用激光對壓制化學(xué)纖維的噴絲頭打孔，效率可以提高一百多倍，這就是說如果以前用一百臺機器打孔的話，現(xiàn)在只要用一臺激光器就行了。
特別是在手術(shù)時，如果一個人眼睛里的視網(wǎng)膜出現(xiàn)了裂孔，那就很麻煩，先用麻醉劑麻醉，使病人失去知覺，動手術(shù)時又要特別小心，因為眼睛對一個人來說太重要了，稍有差錯就會貽誤人的一生?？墒菗Q用激光來修理，作用時間只有幾千分之一秒，病人不經(jīng)麻醉也不會感到疼痛，而且激光的準(zhǔn)確率極高，往往達(dá)到百分之九十九以上，這多么讓病人放心呀。軍事上利用激光制成激光雷達(dá)，它的反應(yīng)可比無線電雷達(dá)靈敏多了。
愛看電影的小朋友會看到這樣的場面，敵人的坦克橫行無阻，一般的槍炮打在它身上一點事也不頂，最多只能用炸藥包炸壞它的履帶，但它趴在那兒，照樣能發(fā)出炮彈，這場面看了多讓人心急呀！
現(xiàn)在好了，人們利用激光制成了激光槍，只要扣動槍擊，就可以把坦克擊穿、燒毀，它再也神氣不起來了。
把激光用在攝影上，就有了一種新型的照像技術(shù)——全息照像，這樣，人們就可以制做出立體電影和立體電視，當(dāng)你在觀看時，可不要害怕喲。
雖然能夠用來制造激光器的物質(zhì)很多，可其中功勞最大的是稀土金屬，尤其是釹，最受人們“寵愛”。
目前，摻釹的化鋁石榴激光器和摻釹的玻璃激光器，是很受人們歡迎的激光器。我國使用的各種玻璃激光器全都是國產(chǎn)的釹玻璃，它比較容易加工，而且價格很便宜。
核燃料的原料——釷
在一些偏僻的小山村，如果沒有電燈的話，每逢夜間演戲或開村民會時，總在廣場上點幾盞耀眼的煤氣燈。煤氣燈雖然有“煤氣”兩個字，其實并不是用煤氣點的，而是用煤油作燃料。
煤氣燈的燈罩十分有趣：剛買來時，它是柔軟、潔白、閃耀著蠶絲般光彩的苧麻紗罩?？墒?，點過一次后，它竟變成一個硬繃繃的白色網(wǎng)架子，用手指一觸，就會被碰得粉碎。然而，它卻能被點十次、百次，不會燒壞。這是怎么回事呢？原來，這苧麻紗罩做好后，是在飽和的硝酸釷溶液里浸過的。就是因為有了硝酸釷，才使燈罩有了奇妙的本領(lǐng)。
硝酸釷是釷的鹽類。釷是瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在1828年發(fā)現(xiàn)的。它是銀白色的金屬，密度跟鉛差不多，也很柔軟。在常溫下，釷的性情很“懶”，在空氣中不會被氧化，在酸堿溶液中也不會被腐蝕。但在高溫下，它就活潑起來，能跟許多非金屬起反應(yīng)。
二氧化釷是釷的最重要的化合物。奇妙的是，它在高溫下受到激發(fā)，會射出白色的光。人們正是利用它的這一特性，來制造煤氣燈罩。
浸過飽和硝酸釷溶液的苧麻燈罩，在高溫下，苧麻纖維馬上就燒掉了，硝酸釷分解，放出二氧化氮，剩下的就是二氧化釷。煤氣燈之所以那么亮，也是與二氧化釷發(fā)出的白光分不開的。
釷還有放射性，這是居里夫人在1898年發(fā)現(xiàn)的。釷在“原子鍋爐”中受到中于”炮彈”的轟擊后，會轉(zhuǎn)變成鈾（233）。這種特殊的鈾的同位素在自然界中是找不到的。它可以作為核燃料，用于“原子鍋爐”中。因而，釷本身雖然不能作為核燃料，但卻是制造核燃料的原料。
釷在地殼中含量約為百萬分之六，差不多比鈾多三倍，而且比鈾集中，容易提煉。正因為這樣，釷在近些年來已引起了許多科學(xué)家的興趣。
ⅣB
“大顯神通”的金屬——鈦
如果有人問，飛機是用什么制造的？你一定會毫不猶豫地回答：是鋁鎂合金。
是的，鋁鎂合金又輕又結(jié)實，在飛機制造業(yè)上耐實立下了汗馬功勞，直到現(xiàn)在，它還是制造許多飛行工具的主要材料。
但是，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，飛機的飛行速度越來越快，與飛機表面相接觸的一層空氣，由于摩擦生熱而使飛機表面的速度越升越高。這時候，鋁鎂合金就吃不消了，強度將迅速降低。事實證明，允許最高工作溫度僅攝氏二百度左右的鋁合金，根本不能用來制造飛行速度超過音速兩倍半的噴氣式飛機；而用耐熱的不銹鋼來制造又太笨重。
那究竟用什么材料呢？
唯一的選擇就是我們下面要結(jié)識的主角——鈦和它的合金。一般來說，飛行速度超過二三倍音速的飛機，就要用鈦合金來制造，其他的金屬很難勝任。
那么，鈦都有哪些優(yōu)異的性能呢？
鈦最珍貴的特點是比重小，強度大，這方面它的性能比鈹還要優(yōu)越。
舉例來說，鈦比鐵強韌得多，比重卻只有鐵的一半多一點，而且不會生銹。鈦比鋁稍微重一點，強度卻比鋁大三倍，它的耐熱本領(lǐng)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁。鈦的比強度——強度和比重的比值——是不銹鋼的三倍半，鋁合金的一點三倍，鎂合金的一點六倍，是目前所有金屬材料中最高的。
鈦合金既能經(jīng)受住攝氏四五百度以上高溫的鍛煉（這點鋁合金和不銹剛差遠(yuǎn)了，鋁在攝氏一百五十度、不銹鋼在攝氏三百一十度時都會喪失原來的優(yōu)良性能），又能抗得起攝氏零下一百多度低溫的考驗。因此，鈦和鈦合金已經(jīng)成為制造飛機、槍炮、船艦等現(xiàn)代武器不可映少的材料。
比如，現(xiàn)代超音速噴氣式飛機的發(fā)動機以及機身中的防火壁、機架、艙蓋等，大部分就是用鈦合金來制造的，一架巨型噴氣式運輸機上有上百萬個緊固件，其中用鈦量可達(dá)幾噸甚至幾十噸。有些超音速遠(yuǎn)程截?fù)魴C，用鈦量占它結(jié)構(gòu)總量的百分之九十五，所以得到了“鈦飛機”的稱號。
既輕便又強韌的鈦和鈦合金，還可用來制造自動步槍、迫擊炮以及裝甲車、坦克的某些零件。這樣做有很多好處，比如用鈦合金代替鋼材制造坦克的懸吊裝置和履帶之后，一下子就可以減輕重量百分之四十，這對提高坦克的作戰(zhàn)機動能力不是太有用了嗎？
飛機之外，火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等對制作材料提出了更多更高更嚴(yán)格的要求。在這方面，又是既輕又強韌，并且在高、低溫條件都具有良好性能的鈦發(fā)揮了作用。
這些年來，人們研究和試制了許多新型的鈦合金，抗拉強度都在每平方毫米一百公斤之上。這類高強度的鈦合金究竟用來干什么呢？
現(xiàn)在，鈦和鈦合金主要用來制造火箭、導(dǎo)彈的燃料和氧化劑的儲存箱以及其他高壓容器。另外，大量的鈦被用來制造火箭，導(dǎo)彈的外殼，及宇宙飛船的船艙等。
你們也許知道，對于上天的火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛船來說，重量實在是特別需耍精細(xì)計算的。在火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船上使用鈦和鈦合金代替鋼材后，體重可以減輕幾十到幾百公斤，這樣一點點的“減輕”就能很好改善它們的飛行性能。比如，遠(yuǎn)程導(dǎo)彈每減輕一公斤，可以增加射程七點七公里，末級火箭每減輕一公斤，可以減少三十到一百公斤的發(fā)射總重量，射程可增加十五公里以上。由于重量減輕，還能節(jié)省大量昂貴的高級燃料，降低建造和發(fā)射的費用。這樣你就明白了，把鈦稱之為“空間金屬”是當(dāng)之無愧的。
你們手上都戴著手表，表殼閃閃發(fā)亮，無論多久也不會黯然失色。這是為什么呢？原來表殼是用抗蝕性很強的鎳鉻不銹鋼做的。
鈦的抗蝕本領(lǐng)比不銹鋼強多了。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也奈何不了它。特別在對海水的耐蝕性方面，鈦的能力更強，可與大名鼎鼎的白金相媲美。
有人曾經(jīng)把一塊鈦片沉到海底，五年以后取出來一看，上面粘了許多小動物和海底植物，卻一點也沒生銹，依舊亮閃閃的。
鈦耐腐蝕，所以在化學(xué)工業(yè)上常常要用到它。過去，化學(xué)反應(yīng)器中裝熱硝酸的部件都用的是不銹鋼。不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑——熱硝酸，每隔半年，這種部件都要統(tǒng)統(tǒng)換掉。部件本身倒不貴，但每次更換時所花的費用和因停工而帶來的損失，要比部件的價格高許多倍?，F(xiàn)在，用鈦來制造這些，雖然成本比不銹鋼貴一些，但是它可以連續(xù)不斷地工作五年，計算起來反而劃算得多。
大家都看過電影，可你們知道嗎，在電影的底片和正片制作中，要經(jīng)過多道工序，需用多種強酸強堿藥物，它們對洗印設(shè)備腐蝕十分嚴(yán)重。１９８０年西安電影制片廠首先在洗印設(shè)備上試用鈦材，結(jié)果，過去幾個月就被腐蝕平的送片齒輪，改用鈦制齒輪后，運轉(zhuǎn)一年多時間，絲毫沒有腐蝕。
大家都知道，船艦終年航行在茫茫的大海上，水下部分必須是除銹涂漆的，否則很快就會變成“破銅爛鐵”。而如果用鈦和鈦合金來制造軍艦、潛艇、船舶的部件，那就可以避免這類麻煩和損失。用鈦制造的潛水艇，重量減輕了，可比不銹鋼制造的潛水艇潛水的深度增加百分之八十，達(dá)到四千五百米以上。
鈦對液體和固體的東西都不感興趣，王水也奈何不了它，然而，鈦對氣體卻十分投緣，喜歡跟氮、氧、氫、二氧化碳、水蒸氣、甲烷等許多氣體相結(jié)合。
這個“怪脾氣”可以為我們服務(wù)。
你不是已經(jīng)不止一次地欣賞過節(jié)日夜晚五光十色的焰火嗎？這里就有鈦的一份功勞。當(dāng)鈦粉和氧氣迅速結(jié)合而燃燒的時候，能夠產(chǎn)生強烈的高溫和光輝。焰火不但可以在節(jié)日里增強歡樂的氣氛，而且可以作為軍事上的信號彈，用來指示目標(biāo)或傳達(dá)命令。
在弧光燈中加進適量的鈦的化合物，可以增加它的亮度。
利用鈦對空氣的強大吸收力，可以除去空氣，造成真空。比如說，利用鈦制成的真空泵，可以把空氣抽到只剩下十萬萬萬分之一。
在冶金工業(yè)中，加少量的鈦到鋼或其他金屬里，“吃掉”里面的氣體和雜質(zhì)，能夠起到很好的脫氧除氮的作用，還能消除硫的有害影響，從而改善鋼和其他合金的機械性能，提高它們的抗蝕能力。
教室的墻壁是白的，雪是白的，紙張是白的，世界上有很多東西是白的，可你們知道世界上最白的東西是什么嗎？
世界上最白的東西是二氧化鈦，它是一種雪白的粉末，是最好的白色顏料，俗稱鈦白。以前，人們開采鈦礦，主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白有很強的粘附力，在常溫下很穩(wěn)定，永遠(yuǎn)是雪白雪白的，特別可貴的是鈦白無毒，不會對人體造成傷害。
一克二氧化鈦可以把四百五十多乎方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料——鋅鋇白還要白五倍，因而是調(diào)制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦，一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里，使紙變白而且不透明，因此，鈔票紙和美術(shù)用品紙中都要加二氧化鈦。在橡膠工業(yè)上，二氧化鈦還被用作為白色的橡膠的填料。
喜歡讀課外書的同學(xué)也許會知道：在海洋里，魚類一般都是成群結(jié)隊地游來游去。當(dāng)漁民駕駛著漁船來到時，它們便躲到了水下，然而，漁民卻對它們躲的地方清清楚楚，準(zhǔn)確地撒下了魚網(wǎng)。那么，漁民是怎么知道魚群躲的地方呢？
說來也簡單，漁民有一個“寶貝”，它有一雙銳利的“水下眼睛”，能透過海水“看到”魚群的位置，再把這個消息報告給漁民，它的名字叫魚群探測儀。
為什么魚群探測儀會有這么一雙銳利的“水下眼睛”呢？
原來，魚群探測儀里有一種叫作鈦酸鋇的物質(zhì)，鈦酸鋇的晶體有這么一個特別的脾氣：當(dāng)人們把它放在超聲波中時，由于超聲波對物體會產(chǎn)生一定的壓力，它受到壓力就會產(chǎn)生電流；相反，當(dāng)人們給它通電時，它又可以產(chǎn)生超聲波。
它的脾氣真是怪極了。
利用鈦酸鋇的這個怪脾氣，人們制成了魚群探測儀。漁民先讓高頻電流通過鈦酸鋇的晶體，就產(chǎn)生了超聲波，超聲波可以在水中傳播，當(dāng)超聲波碰到魚群的時俟，它們中的一部分就被魚群擋了回來，鈦酸鋇接收到返回的超聲波后，就會產(chǎn)生電流。這時，記時裝置會記下超聲波往返的時間，乘上超聲波的速度，就可以計算出魚群與漁船之間的距離。
魚群探測儀就是這樣發(fā)現(xiàn)魚群的位置的。
此外，用鈦酸鋇還可以做成水底探測儀，它也有銳利的“水下眼睛”，它不只能看到魚群，而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。
為原子能服務(wù)的“仆人”——鋯
在很久很久以前的古代，人類所使用的一切器具，包括狩獵用的刀斧和盛水用的缽子等等，幾乎都是用石塊琢磨而成的。人們把這個時代叫“石器時代”。
人類大約已有三百萬年的歷史，其中石器時代占了絕大部分。自從發(fā)明用火之后，火給人類帶來了第一種有用的余屬——銅。這樣，我們的祖先才終于跟那個“石頭當(dāng)家”的石器時代告別，進入了人類文明的“銅器時代”。
銅戰(zhàn)勝了石頭，從那時起一直到今天，它始終是一種十分重要而有用的金屬。
現(xiàn)在我們要結(jié)識的是一種在地殼里的蘊藏量比銅還多好幾倍的稀有金屬——鋯。
說來真是奇怪，我們對銅那樣熟悉，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和使用了好幾千年，可是對鋯卻多么地生疏，它的發(fā)現(xiàn)只有近二百年的歷史，有的小朋友恐怕連它的名字都還是第一次聽到吧。
人們在１７８９年就在一種礦石中發(fā)現(xiàn)了鋯，可是直到三十五年后才見到了它的“廬山真面目”，原來它是一種銀灰色的金屬。
致密的鋯在空氣里是十分“安分守己”的，可是灰黑色的鋯粉卻在攝氏二百度的條件下就能著火燃燒，發(fā)出刺眼的光芒。十分細(xì)的鋯絲也不“壯實”，劃一根火柴就能把它點燃。
有的小朋友可能感到很納悶，像鋯這樣一種一點火就著的東西，怎么有資格列人稀有高熔點金屬的行列呢？
分類的人的確沒有搞錯，鋯的熔點確實是很高的——攝氏一千八百五十度左右，熔點比它更高的金屬實在不是很多。要知道，粉狀、絲狀的鋯發(fā)生急速氧化的化學(xué)反應(yīng)是一回事，而固體的鋯受熱熔化變成液體卻是物理反應(yīng)，這是“風(fēng)馬牛不相及”的兩回事呀。
鋯天生“命運”就不好，一直沒有一個自己的“安身之處”，常常是伴生在其他的礦物里，很晚才被人們發(fā)現(xiàn)。就是發(fā)現(xiàn)后，也被人們認(rèn)為是一種用處不大的金屬，加上它提煉起來也十分困難，所以在很長一段時間里，一直受到人們的“冷遇”。然而，最近幾十年來，隨著原子能事業(yè)的飛速發(fā)展，鋯終于找到了自己的“用武之地”，才真正顯出了自己的“英雄本色”，人們對它的看法也來了個一百八十度的大轉(zhuǎn)彎，現(xiàn)在，它已經(jīng)成了原子能工業(yè)的“好仆人”。
大大延長了爐子的壽命。二氧化鋯真不愧是一種高級的耐火材料。
把白色的二氧化鋯摻進陶瓷里，給陶瓷增添了新的血液，使它變得更加潔白光亮，更加耐熱剛強。用這種陶瓷制成的高溫絕緣瓷瓶，有很高的絕緣能力和很小的膨脹系數(shù)，在高壓輸電線路里是必不可少的。
在我們結(jié)識鋰和鈦的時候，知道它都有愛跟氣體“交朋友”的怪脾氣。鋯也有這個脾氣，它能強烈地吸收氮、氫、氧等氣體。
比方說吧，溫度超過攝氏九百度，鋯能猛烈地吸收氮氣；在攝氏二百度的條件下，一百克金屬鋯能夠吸收八百一十七升氫氣，相當(dāng)于鐵的八十多萬倍。
鋯的這個怪脾氣，給冶煉它的工人師傅們造成了很大的麻煩，但是，在另外一些場合它又能給人們帶來好處。
比如在電真空工業(yè)中，人們廣泛利用鋯粉涂在電真空元件和儀表的陽極和其他受熱部件的表面上，吸收真空管中的殘余氣體，制成高度真空的電子管和其他電真空儀表，從而提高它們的質(zhì)量，延長它們的使用時間。
鋯還可以用做冶金工業(yè)的“維生素”，發(fā)揮它強有力的脫氧、除氮、去硫的作用。鋼里只要加進千分之一的鋯，硬度和強度就會驚人地提高；含鋯的裝甲鋼、不銹鋼和耐熱鋼等，是制造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等國防武器的重要材料。把鋯摻進銅里，抽咸銅線，導(dǎo)電能力并不減弱，而熔點卻大大提高，用做高壓電線非常合適。含鋯的鋅鎂合金，又輕又耐高溫，強度是普通鎂合金的兩倍，可用到噴氣發(fā)動機構(gòu)件的制造上。
前面我們曾經(jīng)提到過鋯粉。鋯粉的特點是著火點低和燃燒速度快，可以用做起爆雷管的起爆藥，這種高級雷管甚至在水下也能夠爆炸。鋯粉再加上氧化劑。這好比火上加油，燃燒起來強光眩目，是制造曳光彈和照明彈的好材料。
ⅤB
才能出眾的金屬——釩
釩的蹤跡遍布全世界。在地殼中，釩的含量并不少，平均在兩萬個原子中，就有一個釩原子，比銅、錫、鋅、鎳的含量都多，但釩的分布太分散了，幾乎沒有含量較多的礦床。
在海水中，在海膽等誨洋生物體內(nèi)，在磁鐵礦中，在多種瀝青礦物和煤灰中，在落到地球的隕石和太陽的光譜線中，人們都發(fā)現(xiàn)了釩的蹤影。
可以說，幾乎所有的地方都有釩，可是世界到處釩的含量都不多。
表面看來，釩跟鐵沒什么兩樣，同樣穿著銀灰色的衣眼，但釩比鐵要堅硬得多，而且在常溫下，釩十分“冷靜”，它不會被氧化，即使把它加熱到攝氏三百度，它依舊如故，仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各種稀酸和堿液的腐蝕。在各種金屬中，它可真特別。
說起釩的發(fā)現(xiàn)，還有一段故事呢。
在１８３０年時，著名的德國化學(xué)家伍勒在分析墨西哥出產(chǎn)的一種鉛礦的時候，斷定這種鉛礦中有一種當(dāng)時人們還未發(fā)現(xiàn)的新元素。但是，在一些因素的干擾下，他沒能繼續(xù)研究下去。
此后不久，瑞典化學(xué)家塞夫斯朗姆發(fā)現(xiàn)了這一新元素——釩。
伍勒白白地失去了發(fā)現(xiàn)新元素的大好機會，感到很失望。于是他把事情的經(jīng)過寫信告訴了自己的老師，著名的瑞典化學(xué)家貝采里烏斯，貝采里烏斯給他回了一封非常巧妙的信。
信上說：“在北方極遠(yuǎn)的地方，住著一位名叫“釩”的女神。一天她正坐在桌子旁邊時，門外來了一個人，這個人敲了一下門。但女神沒有馬上去開門，想讓那個人再敲一下。沒想到那個敲門的人一看屋里沒動靜，轉(zhuǎn)身就回去了?？磥磉@個人對他是否被請進去，顯得滿不在乎。女神感到很奇怪，就走到窗口，看看到底誰是敲門人。她自言自語道：原來是伍勒這個家伙！他空跑一趟是應(yīng)該的，如果他不那么不禮，他就會被請進來了。
過后不久，又有一個敲門的人來了。由于這個人很熱心地、激烈地敲了很久，女神只好把門打開了。這個人就是塞夫斯朗姆，他終于把‘釩’發(fā)現(xiàn)了”。
釩的鹽類的顏色真是五光十色，有綠的、紅的、黑的、黃的，綠的碧如翡翠，黑的猶如濃墨。
比如說吧，化合價是二的釩鹽一般都是紫色的，三價釩鹽是綠色的，四價釩鹽是淺藍(lán)色的，而五氧化二釩常是紅色的。
我們的世界，需要各種各樣的顏色來裝扮。這些色彩繽紛的釩的化合物，可以用來制造各種各樣的顏料，用它們就能把我們的生活打扮得更美麗。
如果把釩鹽加人玻璃中，就能生產(chǎn)出非常好看的彩色玻璃。把釩鹽加入墨水中，就能制造出各種彩色墨水。釩的化合物不但有豐富的色彩，還有極強的毒性。如果人體內(nèi)的釩鹽過多，就會得病。但讓人意外的是，如果在牛和豬的飼料中加入微量的釩鹽，卻能使它們的食量增加，脂肪層加厚。
這真是咄咄怪事。
每個人都知道，人體內(nèi)的血液是紅色的。不僅人體如此，絕大多數(shù)的高等動物的血液都是鮮紅色的。
在自然界中還有許多低等動物，它們的血液是藍(lán)色的。而在高等動物與低等動物之間還有一些動物的血液是綠色的。
真奇怪！血液怎么會有這么不同的顏色呢？
原來，高等動物的血液中含有鐵離子，鐵離呈規(guī)出的是紅色，所以高等動物的血液就是紅色的。低等動物的血液中含的是銅離子，銅離子的溶液是藍(lán)色的，比如硫酸銅溶液是天藍(lán)色的，因而低等動物的血液是藍(lán)色的。居于它們之間的那些動物的血液中含有三價釩離子，細(xì)心的小朋友會記得三價釩離子顯綠色，所以這些動物的血液就是綠色的。
“烈火金剛”和“抗蝕冠軍”——鈮和鉭
這次我們要結(jié)識的是鈮和鉭這一對“孿生兄弟”。
把它們放到一起來介紹是有道理的，因為它們在元素周期表里是同族，物理、化學(xué)性質(zhì)很相似，而且常常“形影不離”，在自然界伴生在一起，真稱得上是一對維妙維肖的“孿生兄弟”。
事實上，當(dāng)人們在十九世紀(jì)初首次發(fā)現(xiàn)鈮和鉭的時候，還以為它們是同一種元素呢。以后大約過了四十二年，人們用化學(xué)方法第一次把它們分開，這才弄清楚它們原來是兩種不同的金屬。
鈮、鉭和鎢、鉬一樣都是稀有高熔點金屬，它們的性質(zhì)和用途也有不少相似之處。
既然被稱為稀有高熔點金屬，鈮、鉭最主要的特點當(dāng)然是耐熱。它們的熔點分別高達(dá)攝氏二千四百多度和將近三千度，不要說一般的火勢燒不化它們，就是煉鋼爐里烈焰翻騰的火海也奈何它們不得。難怪在一些高溫高熱的郡門里，特別是制造一千六百度以上的真空加熱爐，鉭金屬是十分適合的材料。
我們在前面介紹鎢鉬合金鋼的時候就已經(jīng)看到，一種金屬的優(yōu)良性能往往可以“移植”到另一種金屬里?，F(xiàn)在的情況也是這樣，用鈮作合金元素添加到鋼里，能使鋼的高溫強度增加，加工性能改善。鈮、鉭與鎢、鉬、釩、鎳、鈷等一系列金屬合作，得到的“熱強合金”，可以用作超音速噴氣式飛機和火箭、導(dǎo)彈等的結(jié)構(gòu)材料。目前科學(xué)家們在研制新型的高溫結(jié)構(gòu)材料時，已開始把注意力轉(zhuǎn)向鈮、鉭；許多高溫、高強度合金都有這一對孿生兄弟參加。
鈮、鉭本身很頑強，它們的碳化物更有能耐，這個特點與鎢、鉬也毫無二致。用鈮和鉭的碳化物作基體制成的硬質(zhì)合金，有很高的強度和抗壓、耐磨、耐蝕本領(lǐng)。在所有的硬質(zhì)化合物中，碳化鉭的硬度是最高的。用碳化袒硬質(zhì)合金制成的刀具，能抗得住三千八百度以下的高溫，硬度可以與金剛石匹敵，使用壽命比碳化鎢更長。
鉭在外科醫(yī)療上也占有重要地位，它不僅可以用來制造醫(yī)療器械，而且是很好的“生物適應(yīng)性材料”。比如說吧，用鉭片可以彌補頭蓋骨的損傷，鉭絲可以用來縫合神經(jīng)和肌腱，鉭條可以代替折斷了的骨頭和關(guān)節(jié)，鉭絲制成的鉭紗或鉭網(wǎng)，可以用來補償肌肉組織……
在醫(yī)院里，還會有這樣的情況：用鉭條代替人體里折斷了的骨頭之后，經(jīng)過一段時間，肌肉居然會在鉭條上生長起來，就像在真正的骨頭上生長一樣。怪不得人們把鉭叫作“親生物金屬”哩。
為什么鉭在外科手術(shù)中能有這樣奇特的作用呢？
關(guān)鍵還是因為它有極好的抗蝕性，不會與人體里的各種液體物質(zhì)發(fā)生作用，并且?guī)缀跬耆粨p傷生物的機體組織，對于任何殺菌方法都能適應(yīng)，所以可以同有機組織長期結(jié)合而無害地留在人體里。
除了在外科手術(shù)中有這樣好的用途外，利用鈮、鉭的仆學(xué)穩(wěn)定性，還可以用它們來制造電解電容器、整流器等等。
特別是鉭，目前約有一半以上用來生產(chǎn)大容量，小體積，高穩(wěn)定性的固體電解電容器。全世界每年都要生產(chǎn)幾億只。
鉭電解電容器沒有“辜負(fù)”人們的厚望，它具有很多其他材料比不上的優(yōu)點。
它比跟它一般大小的其他電容器“兄弟”的電容量大五倍，而且非?？煽?、耐震，工作溫度范圍大，使用壽命長，現(xiàn)在已經(jīng)大量地用在電子計算機、雷達(dá)、導(dǎo)彈、超音速飛機、自動控制裝置以及彩色電視、立體電視等的電子線路中。
然而，最使我們驚詫不已的，是它們不僅能在極高溫度的環(huán)境里頑強地工作，而且還能在超低溫的條件下出色地為我們服務(wù)，它們可真是了不起。
小朋友，你們中也許有一些人會知道有這么個溫度，叫“絕對零度”，它的零度相當(dāng)于攝氏零下二百七十三度。絕對零度被認(rèn)為是不能再低的低溫了。
人們很早以前就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度降低到接近絕對零度的時俟，有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生突然的改變，變成一種幾乎沒有電阻的“超導(dǎo)體”。物質(zhì)開始具有這種奇異的“超導(dǎo)”性能的溫度叫臨界溫度。不用說，各種物質(zhì)的臨界溫度是不一樣的。
要知道，超低溫度是很不容易得到的，人們?yōu)榇硕冻隽司薮蟮拇鷥r；越向絕對零度接近，需要付出的代價越大。所以我們對超導(dǎo)物質(zhì)的要求，當(dāng)然是臨界溫度越高越好。
具有超導(dǎo)性能的元素不少，鈮是其中臨界溫度最高的一種。而用鈮制造的合金，臨界溫度高達(dá)絕對溫度十八點五到二十一度，是目前最重要的超導(dǎo)材料。
人們曾經(jīng)做過這樣一個實驗：把一個冷到超導(dǎo)狀態(tài)的金屬鈮環(huán)，通上電流然后再斷開電流，然后，把整套儀器封閉起來，保持低溫。過了兩年半后，人們把儀器打開，發(fā)現(xiàn)鈮環(huán)里的電流仍在流動，而且電流強弱跟剛通電時幾乎完全相同！
從這個實驗可以看出，超導(dǎo)材料幾乎不會損失電流。如果使用超導(dǎo)電纜輸電，因為它沒有電阻，電流通過時不會有能量損耗，所以輸電效率將大大提高。
有人設(shè)計了一種高速磁懸浮列車，它的車輪部位安裝有超導(dǎo)磁體，使整個列車可以浮起在軌道上約十厘米。這樣一來，列車和軌道之間就不會再有摩擦，減少了前進的阻力。一列乘載百人的磁懸浮列車，只消一百馬力的推動力，就能使速度達(dá)到每小時五百公里以上。
用一條長達(dá)二十公里的鈮錫帶，纏繞在直徑為一點五米的輪緣上，繞組能夠產(chǎn)生強烈而穩(wěn)定的磁場，足以舉起一百二十二公斤的重物，并使它懸浮在磁場空間里。如果把這種磁場用到熱核聚變反應(yīng)中，把強大的熱核聚變反應(yīng)控制起來，那就有可能給我們提供大量的幾乎是無窮無盡的廉價電力。
不久前，人們曾用鈮鈦超導(dǎo)材料制成了一臺直流發(fā)電機。它的優(yōu)點很多，比如說體積小，重量輕，成本低，與同樣大小的普通發(fā)電機相比，它發(fā)的電量要大一百倍。
ⅥB
金屬中的“硬漢”——鉻
鉻是銀白色的金屬，它的熔點很高，比重和鐵差不多。別看它貌不驚人，在所有的金屬里，它是最硬的。
然而，我們平常見到的鉻卻都很脆，原來，它里面含有氫或極少量的氧化物。
鉻在常溫下很老實，把它放在空氣或浸在水中。不會像鐵那樣生銹。
手表的外殼常是銀閃閃的，人們說它是鍍了“克羅米”，其實，“克羅米”就是鉻，是從鉻的拉丁文名字音譯過來的。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、照像機的架子等，也都鍍了一層鉻，不僅美觀大方，而且還能防止鋼鐵生銹。
奇怪的是，在電鍍時所鍍的鉻層越薄，越是會緊貼在金屬的表面，不易脫落。在一些炮筒和槍管的內(nèi)壁，所鍍的鉻層僅有千分之五毫米厚，但是，發(fā)射了千百發(fā)炮彈、子彈以后，鉻層依然還在。
如果要往銅上鍍鉻，那么，最好先鍍上一層鎳，然后再鍍上鉻，這樣可以使鍍銅更加耐用一些。
鉻的最重要的用途是來制造不銹鋼。，在鋼材里加進百分之十二的鉻和百分之八的鎳，就制成了不銹鋼。
人們曾做過這樣的實驗：把兩塊重量都為二十克的不銹鋼和普通碳素鋼，放在腐蝕性極強的硝酸中煮了一晝夜，結(jié)果普通鋼被強烈地腐蝕了，只剩下不到十四克，而不銹鋼只被“吃”掉了零點二克。
在常溫下，不銹鋼對空氣、海水、水蒸氣、鹽水、有機酸等，都具有很好的耐蝕性。
在化工廠里，人們常用不銹鋼來制造各種管道和設(shè)備，像合成氨工廠，就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百分之六十以上，因為表殼，機器零件很多都是用不銹鋼做的。所謂“全鋼手表”，就是指它的表后蓋都是用不銹鋼制的。
一些醫(yī)療器械，如手術(shù)刀，注射器的針頭，剪刀等，大都是用不銹鋼做的，看上去十分清潔、美觀，而且經(jīng)久耐用。用不銹鋼制成的輪船、汽艇，表面根本不用涂漆。
１９７４年，在陜西省臨撞縣發(fā)現(xiàn)了秦始皇的陶俑坑，人們在一個墓坑里發(fā)現(xiàn)了三把寶劍。劍身烏黑透亮，寒光逼人，的確是三把使起來順手的好劍。
這三把寶劍在五六米深的潮濕土壤中埋了兩千多年，出土?xí)r不但毫無銹跡，而且還像以前那樣鋒利，一下子能劃破十幾張報紙。
為什么這幾把寶劍歷經(jīng)兩千多年仍沒有生銹呢？
科學(xué)家們仔細(xì)地對這三把劍進行了分析研究，原來三把寶劍的表面經(jīng)過了特別的處理。古人用的是鉻鹽氧化法。
鉻酸鹽是一種非常強的氧化劑，它可以使劍的表層金屬生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜，因而保護了里面的金屬。但是，這種鉻酸處理技術(shù)，在國外直到二十世紀(jì)三十年代才開始應(yīng)用于金屬的抗蝕，而我國人民早在兩千多年前就已掌握了它。
戰(zhàn)爭金屬——鉬
鉬是一種銀白色的堅硬金屬，也有一身耐高溫的好本領(lǐng)，它的熔點高達(dá)２６２０℃。平常，它的“脾氣”很溫和。
可是，人們?yōu)槭裁匆阉凶?#8220;戰(zhàn)爭金屬”呢？
原因是這樣的：把鉬加到鋼里，鋼的強度，韌性以及耐高溫、抗腐蝕的本領(lǐng)都會得到很大的提高。這種鉬的合金鋼特別適合于用來制造槍炮筒、裝甲板、坦克和其他武器裝備，因為槍炮同彈藥打交道，不堅硬強韌、不抗熱耐磨是根本不行的。所以，在世界各國中，鉬都是重要的戰(zhàn)略物資。
在本世紀(jì)初，鉬的產(chǎn)量只有幾噸。隨著第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，人們開始大量制造槍支彈藥，對鉬的合金鋼的需求猛增。據(jù)統(tǒng)計，第一次世界大戰(zhàn)期間，鉬的年產(chǎn)量幾乎增加了五十倍。
第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，人們不再大量制造槍炮，因而對鑰的需求不多，鉬礦的產(chǎn)量急劇下降。進入三十年代后，法西斯國家迅速崛起，它們瘋狂地擴軍備戰(zhàn)，于是鉬礦的產(chǎn)量開始回升。二戰(zhàn)爆發(fā)后，各國又大量制造戰(zhàn)爭武器，在戰(zhàn)爭發(fā)展最關(guān)鍵的１９４３年，鉬的年產(chǎn)量達(dá)到了最高點，約為三萬噸。
直到現(xiàn)在，鉬仍是重要的戰(zhàn)略物資，全世界大部分的鉬仍被用來制造槍炮、裝甲車、坦克等戰(zhàn)爭武器，可以看出，把鉬稱為“戰(zhàn)爭金屬”是再合適不過的了。
在幾十年前，新西蘭有個牧場曾發(fā)生了一件怪事：那一年，有個農(nóng)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(fā)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(yuǎn)遠(yuǎn)看去，好像是黃色海洋里的一個綠色“小島”。
這是怎么一回事呢？
這個農(nóng)民經(jīng)過仔細(xì)地觀察，終于發(fā)現(xiàn)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(jīng)過，徑直走向工廠的大門。工入們的皮靴上粘著許多鉬礦粉。這些鉬礦粉落到草地上，使牧草長得格外好。
鉬礦粉為什么會使牧草長得好呢？
后來，人們經(jīng)過仔細(xì)地研究，才發(fā)現(xiàn)原來鉬是植物生長必不可少的微量元素。那塊牧場是缺鉬的土壤，因此落了一些鉬礦粉，就大見增產(chǎn)效果。
在眾多植物中，莊稼更需要鉬的幫助，少量鉬的化合物能使小麥每畝增產(chǎn)幾十公斤，豆類的產(chǎn)量增加得更多。
鉬也是莊稼的一個好朋友。
鉬在人體內(nèi)含量極少，僅占體重的千萬分之一。一個體重７０千克的人，體內(nèi)鉬的總量不會超過９毫克，但鉬對人體的特殊功用卻不能忽視。
鉬對人體心血管有特珠的保護作用?？茖W(xué)家在分析上百名心肌梗塞而死亡的病例時，發(fā)現(xiàn)這些人體內(nèi)的鉬含量比正常的人要少得多，而且心肌中含鉬越少的地方，損害的情況越嚴(yán)重。
鉬還可以阻止制癌類物質(zhì)在人體內(nèi)的合成，從而防止癌變。有一個地方在以前是食管癌的高發(fā)區(qū)，每年都有很多人患上這種絕癥。后來人們發(fā)現(xiàn)這是土壤中映鉬造成的。近年人們使用了鉬酸銨肥料后，食瞥癌的發(fā)病率逐年下降。
鉬還有顯著的防齲齒的作用，在一些缺鉬的地區(qū)，兒童齲齒的發(fā)病率很高，而當(dāng)人們設(shè)法補充了鉬之后，就發(fā)現(xiàn)這種病自己慢謾地消滅了。
很多食物中都含有鉬，由于人對鉬的需求量極少極少，因而一般不會缺鉬。缺鉬者除了多吃一些含鉬的食物外，還應(yīng)注意本身對鉬的吸收和利用，如因胃腸功能紊亂而造成缺鉬的患者，應(yīng)在補充含鉬飲食的同時，加強對胃腸功能的治療，才能從根本上解決缺鉬的狀況。
鎢-現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)元素
鎢，化學(xué)周期系第VI類副族元素，原子序數(shù)74．自從1879年愛迪生發(fā)明了燈泡以來，金屬鎢便大顯神通．白熾燈、碘鎢燈和真空管中的燈絲，都是用鎢絲做成的。因為鎢是熔點最高的金屬，它的熔點高達(dá)3410℃，當(dāng)白熾燈點亮的時候，燈絲的溫度高達(dá)3000℃以上，因此它素有“烈火金剛”之美稱。
鎢最初是從瑞典出產(chǎn)的一種當(dāng)時稱之為“重石”的白色礦石當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的．1781年瑞典化學(xué)家舍勒把這種礦石進行分析，證明其中并不含錫，也不含鐵，只含有石灰和另一種特殊的固體物質(zhì)。舍勒稱此物質(zhì)為“tungstic acid”(鎢酸)，并且認(rèn)為，將鎢酸還原，有獲得一種新金屬的可能。當(dāng)時稱之為“重石”的礦物，現(xiàn)在知道它的主要成分就是鎢酸鈣，是含鎢的重要礦石，稱它為白鎢礦。
1783年，西班牙的兩位化學(xué)家德魯亞爾兄弟從瑞典的一種黑褐色的礦石中，也得到了已被舍勒所發(fā)現(xiàn)的鎢酸。于是他們將鎢酸和木炭粉末的混合物，放在一只密封的泥制坩堝中用高溫進行灼燒。灼燒完畢，待坩堝冷卻，將蓋移去，發(fā)現(xiàn)坩堝中生成一種黑褐色的金屬顆粒。用手指一碾就成了粉末，在放大鏡中觀察，是一些有金屬光澤的顆粒，這便是金屬鎢?，F(xiàn)在知道，德魯亞爾兄弟所研究的黑褐色的礦石就是鎢錳鐵礦，也叫黑鎢礦，是鎢的另一種主要礦物。舍勒給這種新金屬取名為“tungsten”(鎢)，命名取意“重石”，拉丁語名源于“Woulfe”，取符號為W。
十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初，鎢作為鋼的添加劑用于冶金工業(yè)，以后又用鎢作為燈泡的燈絲，具有延性的鎢材料制備新方法的誕生，以及碳化鎢硬質(zhì)合金的使用，使它的應(yīng)用范圍擴大了，特別是在六十年代航空和宇航等尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，它就顯得格外重要了。
鎢的最重要用途之一就是用它制備具有超硬性能的硬質(zhì)合金，其用量占整個產(chǎn)量的50%，在現(xiàn)今的工業(yè)中到處可見使用硬質(zhì)合金的例子，如我們常說的合金刀頭，用它們切削工件時可成倍甚至成百倍增加使用壽命，在量具的易磨損的工件表面上鍍以碳化鎢硬質(zhì)合金能提高其精度并延長壽命20～150倍：硬質(zhì)合金還是重要的模具材料，用它作熱壓模、冷拉摸具其耐磨性能最佳，可提高壽命20～200倍；硬質(zhì)合金還大量用于耐磨制件上如采礦工業(yè)用的采掘設(shè)備、石油勘探用的鉆頭、冷軋箔材的軋輥等。如果沒有以鎢為基礎(chǔ)的硬質(zhì)合金狠難想象有今天的現(xiàn)代工業(yè)。
金屬鎢第二個重要的用途是作為鋼和有色金屬合金的添加劑。鋼中含有鎢時可使鋼回火穩(wěn)定性、紅硬性和抗腐蝕能力大大增加，現(xiàn)在工業(yè)上生產(chǎn)的性能優(yōu)異的合金工具鋼、高速工具鋼、熱鍛模具鋼、結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、耐熱鋼和磁鋼等都添加了鎢等。有統(tǒng)計報導(dǎo)鎢產(chǎn)量的20％以上是用于這方面的。
鎢的另一重要用途，也就是在火箭、導(dǎo)彈、返回式宇宙飛船以及原子能反應(yīng)堆等尖端科學(xué)上的重要應(yīng)用。這是由于鎢具有優(yōu)異的物理、機械、抗腐蝕和核性能的原因。如鎢合金在1900℃的高溫下，強度仍有44公斤／毫米2，在這樣高溫下，無論是鋼還是耐熱的超級合金也都熔化成液體了，鎢主要用來制造不需要冷卻的各種類型火箭發(fā)動機喉襯；用滲銀鎢做成噴管可經(jīng)受3100℃以上的高溫，用于多種類型的導(dǎo)彈和飛行器；用鎢纖維復(fù)合材料制作的火箭噴管能耐3500℃或更高溫度在化工工業(yè)中可做耐腐蝕設(shè)備和部件，可做潤滑劑、顏料和各種反應(yīng)的催化劑。
鎢在地球上稀少，但我國的鎢礦藏量極為豐富，占世界第一位，其中以江西大康山脈最多。此外廣西、廣東、湖南等地也都盛產(chǎn)鎢。
ⅦB
愛生銹的金屬——錳
錳是銀灰色的金屬，很像鐵。但比鐵要軟一些。如果錳中含有少量的雜質(zhì)——碳或硅，它就變得非常堅硬，而且很脆。
不過，純凈的金屬錳在人們的眼中沒有多少用途，因為它比鐵還容易生銹，在潮濕的空氣中，不一會兒就變得灰頭灰腦的，原來它的表面已生成了一層氧化錳。再說，錳的熔點也沒有鐵高，機械強度也遠(yuǎn)不及鋼鐵，而價格卻比鋼鐵貴得多，因此人們幾乎不生產(chǎn)金屬錳，而大量生產(chǎn)鋼鐵。
錳最重要的用途是制造合金——錳鋼。
錳鋼的脾氣十分古怪而有趣：如果在鋼中加人百分之二至三的錳，那么所制得的低錳鋼簡直脆得就像玻璃一樣，一敲就碎。然而，如果加入百分之十三以上的錳，制成高錳鋼，那么它就變得既堅硬又富有韌性。
把高錳鋼加熱到淺橙色時，它就變得十分柔軟，人們很容易把它加工成各種零件。
大家知道，鋼鐵在遇到磁體時就會被吸引過去。但人們發(fā)現(xiàn)，只要在鋼里加進百分之十四的錳后就不再被磁體吸引了，這種特別的錳鋼很適用于做軍艦的舵室和跟羅盤很接近的鋼鐵部件。
現(xiàn)在，人們大量用錳鋼來制造耐磨的機器零件和鐵軌。橋梁等。在七十年代修建的上海文化廣場觀眾廳的屋頂，采用當(dāng)時新穎的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，用幾千根錳鋼鋼管焊接而成。在縱七十六米，橫一百三十八米的扇形大廳里，中間沒有一根柱子。由于用錳鋼作為結(jié)構(gòu)材料，非常結(jié)實，而且用料比別的鋼材省，平均每平方米的屋頂只用四十五公斤錳鋼，所以現(xiàn)在摟房的屋頂，大多都是用錳鋼作成的。
錳不但在工業(yè)生產(chǎn)中有特殊的貢獻(xiàn)，而且對所有的有機體來說，無論是植物，還是動物，它都是必需的。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，缺錳會使莊稼患上一種怪病——缺綠癥。
植物缺錳為什么就不綠了呢？
這是因為光合作用的過程必需有錳參加才能順利進行下去。植物進行光合作用的器官就好像是串聯(lián)在一起的成千上萬個電池，是由許多能進行光合作用的單元組成的。每個單元都能接受光，把二氧化碳和水變成糖。每一個這樣的單元中，至少含有兩個錳離子，才能使光合作用持續(xù)不斷地進行下去。
有的小朋友也許會問：我們?nèi)梭w中究竟含有多少錳呢？
據(jù)科學(xué)家們推算，錳在人體中的庫存約為十六毫克。每天被我們吃掉的食物所含的錳不管有多少，都大約有百分之五可以被吸收。
你們或許會十分驚訝：這樣下去不是人體組織里的錳會越來越多嗎？
實際上并非如此。原來人體內(nèi)有一個“專門機構(gòu)”在控制錳的量，多余的錳離子會被它排出體外，所以人體內(nèi)錳的含量比較穩(wěn)定。
那么，這個專門“機構(gòu)”的奧秘是什么呢？現(xiàn)在這還是一個未解之謎，等你們長大之后，掌握了豐富的科學(xué)知識，一定會把它的秘密弄清楚的。
近年來，工業(yè)生產(chǎn)需要的錳越來越多，陸地上錳的儲量日漸缺乏。這使人們把眼光投向了海洋。
海洋真是一個無比巨大的寶庫。雖然海水中錳的含量不多，但在海底的許多地區(qū)都有特大的“錳礦瘤”（更科學(xué)的叫法應(yīng)該是鐵——錳結(jié)核）。這些結(jié)核狀的礦物跟土豆差不多，顏色是棕黑色，如果錳的含量特別高，礦物就完全是黑色的。
據(jù)人們初步估計，僅太平洋海底就聚集了大約１００，０００，０００，０００噸優(yōu)質(zhì)的鐵錳礦！其中錳的含量高達(dá)一半，鐵的含量也有四分之一。有時錳結(jié)核中的二氧化錳的含量竟高達(dá)百分之九十八，因此不用進行加工就可以在蓄電池生產(chǎn)中直接應(yīng)用。
這些錳結(jié)核到底是怎樣形成的呢？
科學(xué)家們對此爭論不休，至今還沒有一個令人信服的答案。
有的海洋學(xué)家認(rèn)為，這些結(jié)核礦物是在漫長的時間中逐漸積聚在一起的，在這個過程中，一些細(xì)菌起了“顯微選礦機”的作用。前蘇聯(lián)的生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種成礦細(xì)菌，它能從水中吸收錳并進行濃縮。在實驗室中這些水下“冶金學(xué)家”顯示了非凡的能力，它們在兩三個星期內(nèi)就生產(chǎn)出一塊火柴頭大小的錳塊來。
而一些天文學(xué)家則認(rèn)為：大約在二十億年以前，含錳豐富的流星塵埃曾降落到地球表面，因而形成了現(xiàn)在陸地和海底發(fā)現(xiàn)的錳礦。
相信哪一種觀點呢？
二十世紀(jì)五十年代，在南美洲的一個偏僻小鎮(zhèn)里，發(fā)生了這樣一件古怪的事情：本來這里的人身體都很健康，可突然間，先后有幾十人發(fā)了瘋病，他們時而大哭，時而大笑，四肢僵直，行動古怪……
這是什么原因呢？
當(dāng)?shù)氐木炀趾歪t(yī)院組成了聯(lián)合調(diào)查組，經(jīng)過仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)了瘋的人的身體中含有的金屬錳離子要比正常人高得多。
原來，過多的錳離子進入人體后，會損害人的神經(jīng)系統(tǒng)，開始時使人頭疼、腦昏、記憶力衰退，過些時間后會使人精神反常，瘋瘋癲癲，顯出各種丑態(tài)。
那么，這些錳離子從何而來呢？
原來，這個鎮(zhèn)子里的人飲用的是河水，在上游有一家冶煉廠，經(jīng)常向河水中排放廢水，這些廢水中含有很多的錳離子，它們順?biāo)鞫?，?zhèn)里的人飲用之后，它們就進入了人體，等到時機成熟，就開始“為非作歹”，使人發(fā)瘋。
失蹤了的元素——锝
熟悉元素周期表的人就會知道，４３號元素锝是一個十分特殊的元素，這是因為它上下左右的元素都是一些“平庸之輩”，而它卻具有一種特異功能——放射性。在自然界中，沒有锝的穩(wěn)定形式存在，那么，人們又是怎么認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)它的呢？
說起锝的發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過，可以用一句詩來概括：“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫”。
可不是嗎？早在元素周期表誕生以前，從１８４６年開始，科學(xué)家們就開始從大自然中尋找它的“身影”，然而費盡千辛萬苦，結(jié)果卻是竹籃打水一場空。
到了本世紀(jì)二十年代，一些德國的科學(xué)家們從元素周期表中發(fā)現(xiàn)了這樣的規(guī)律：同一族過渡金屬中第二行和第三行的元素一般都“形影不離”，伴生在一起，比如鈮和鉭，鉬和鎢，人們都是在同一種礦石中發(fā)現(xiàn)它們的。
科學(xué)家們欣喜若狂，馬上對各種礦石進行了認(rèn)真的研究分析，最后推斷出，在鉑礦和鈮鐵礦中含有這種新元素。
他們馬不停蹄，又開始了對這兩種礦石的研究，然而，令人失望的是，人們在鉑礦中一無所獲。“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，當(dāng)鉑礦的研究失敗時，人們在鈮鐵礦中卻意外地發(fā)現(xiàn)了７５號元素錸，在發(fā)現(xiàn)錸的同時，科學(xué)家們還捕捉到了一些４３號元素的蛛絲馬跡。
可遺憾的是，它剛“露了一下頭”馬上又消失得無影無蹤，甚至科學(xué)家們還來不及測量一下它的性質(zhì)，從此以后的十多年中，它一直石沉大海，毫無音信。因此人們把它稱為“失蹤了的元素”。
在１９３７年，科學(xué)家們在“原子鍋爐”中用中子“炮彈”轟擊鉬原子核，終于得到了少量的锝，在威力強大的原子武器面前，锝不得不“繳械投降”了，露出了自己的真面目。
由于锝的化學(xué)性質(zhì)跟錸很相似，具有較好的抗腐蝕性能，并且不容易吸收中子，因此是建造核反應(yīng)堆防腐層的理想材料。锝和它的合金還可以用來制造超導(dǎo)體，它還可以用在醫(yī)院的臨床診斷中?？梢哉f，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，得這一“人造元素”對人類的貢獻(xiàn)會越來越大。
姍姍來遲的金屬——錸
在１９２０年，由于電氣工業(yè)的發(fā)展，當(dāng)時迫切地需要一種比鎢更耐高溫的金屬。但是，人們查遍了文獻(xiàn)，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的金屬中找不出一種適合于需要的金屬。
這時，人們想到了化學(xué)元素周期表。在周期表上，鎢的旁邊有一個空格——這個元素還沒有被人類發(fā)現(xiàn)。根據(jù)化學(xué)元素周期律可以推知，這個沒有被發(fā)現(xiàn)的元素的性質(zhì)和鎢很相似，也有很高的熔點，很可能滿足電氣工業(yè)的需要。
于是，人們開始有意識地去尋找這個元素。德國有一對化學(xué)家夫婦從１９２２年起，對一千八百多種礦物進行分析，終于在１９２５年從鉑礦中發(fā)現(xiàn)了這一元素，他們差不多用了四年的時間，處理了六百六十公斤的礦石，才只提煉出了一克的新金屬。為了紀(jì)念他們的故鄉(xiāng)——德國萊茵市，他們把新元素命名為錸。
錸的發(fā)現(xiàn)為什么這么遲呢？
原來，這不僅在地殼中的含量很少——只有十億分之一，而且“住”得很分散。它總是“四海為家”，到處寄寓，直到現(xiàn)在人們還沒有發(fā)現(xiàn)過它的獨立礦物。因此，在一般的情況下，人們很難發(fā)現(xiàn)它。
錸，不失所望，果然是電氣工業(yè)上非常好的材料。它是一種灰黑色的金屬，表面看來跟鋼差不多，但比鋼要重得多，一立方米的錸重達(dá)二十一噸。錸的熔點高達(dá)三千多度，只比最難熔的鎢差一點。
然而，在高溫真空中，鎢絲的機械強度和可塑性會大大降低，但只要在鎢中加人少量的錸，就可以增強鎢絲抗高溫的本領(lǐng)。把錸鍍在電燈的鎢絲上，可以把電燈泡的壽命延長五倍。
錸不怕高溫，不怕火。即使在兩千度以上，它仍然不會熔化，依然是光閃閃的。錸的這一寶貴性能，是其他金屬少有的，用它來制造人造衛(wèi)星和火箭的外殼是再合適不過的了。
錸的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不僅一般的酸堿奈何不了它，即使把它放在腐蝕性極強的氫氟酸中，它依舊不改“英雄本色”。因此，在一般金屬的表面鍍一層錸，就可以防銹。
