当前位置:首页》科普文库

八种常常被你忽略的重要元素
来源:科技日报     日期:2018-04-28     点击率:135
 

目前,元素周期表上已有一百多种元素,其中有些元素,比如氧、硅、铝,我们耳熟能详,但除非你是一名真正的科技“极客(geek)”,否则,有些元素你可能根本就不知道它们曾经存在过,更不用说对它们有所了解了。然而,“你见,或者不见我,我就在那里,不悲不喜”,而且,其中有些元素还奠定了我们现代生活的基础。美国趣味科学网站近日为我们列出了其中8位默默无闻但对我们的生活至关重要的“无名英雄”。

如果你在一座最近才翻修的建筑内生活或工作,你将有机会同氩“亲密接触”,因为窗户上的中空玻璃内或许充满了氩。中空玻璃的原理是在玻璃之间插入一层隔热性能好的空气层,起瓶颈作用,降低整体传热系数。随着玻璃技术的不断进步,对“瓶颈”材料的要求也越来越高,而惰性气体(比如氩)具有比干燥空气更低的导热性能,更稳定的化学结构,因此,被广泛用作高档中空玻璃的中空层材料。

原子序数(指元素在周期表中按次序排列的序号)为18的氩在地球大气层中的数量比我们熟悉的二氧化碳还多。除了中空玻璃,白炽灯泡内也充满了氩,因为其不能燃烧,也不能助燃,不会让灯丝被烧着;另外,氩也广泛应用于工业领域,用于焊接和切割金属,从氩弧焊(氩用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体)到激光手术,都可见其“倩影”。

尽管对人来说,一般情况下氩很安全,但纯氩比空气重,在一些氩取代氧气的地方,它可能会造成致命的伤害,如果将它集中在一个密闭的空间内,它能让人窒息而亡。

下次,当你在欧洲旅行时,请留意一下欧洲人用的某些钞票纸,因为它们包含有少量的铕。铕是一种坚硬的银白色金属,可用来防伪。

全球很多地方都有人开采含铕矿,但这种原子序数为63的稀有元素仍然供不应求。此前很少有人关心这一点,直到电视出现。

早期的彩色电视节目很少是彩色的:蓝色很淡;黄色像被漂白过而白色则看起来像暗灰色。为什么会出现这种情况呢?因为没人能找到方法再现一种强烈而丰富的红色,因此,其他颜色不得不屈尊,温和一些以维持某种平衡。

这就难怪当科学家们发现,铕能在电视(随后,在计算机)屏幕上再现这种稳定而强烈的红色时,对铕的渴求就开始爆发性增长。目前,全球大部分铕来自中国、俄罗斯和加州。

原子序数为21的钪于1879年首次“亮相”,它由瑞典化学家拉斯·弗雷德里克-尼尔森命名,尽管其在地壳中非常常见,但直到它被发现100年后,才真正有人开始使用这种柔软的银白色过渡性金属。

上世纪70年代,冶金学家们发现,铝—钪合金非常坚固且质量很轻,这就使其能在航空航天领域大展拳脚。不久之后,运动设备制造商们也将目光投向了这种合金,包括棒球棒和长曲棍球棍在内的很多运动产品都使用了这种合金。

在现代美国最著名的科普作家、科幻小说家、美国科幻小说黄金时代的代表人物之一艾萨克·阿西莫夫的科幻小说《Sucker Bait》中,科学家们一直不知道,为什么人一旦登上“Junior”星球的表面就会死亡。最后,有人意识到,该星球土壤内富含高浓度的铍,导致外来者死于铍中毒。

铍的危险性不仅成为科幻小说的题材,而且,原子序数为4的这种元素更是被国际癌症研究机构看成致癌物。然而,另一方面,铍罕见且昂贵,当它同极少量的化学元素铬结合时,会呈现出像经过精雕细琢的祖母绿所散发的那种美丽绿色。

借用莎士比亚的话来说:“锑,你的名字叫虚荣”,因为这种原子序数为51的重金属元素目前广泛应用于化妆品中,这种用法可以追溯到古埃及。

另外,锑也被用作儿童衣服、汽车、玩具和飞机上的阻燃剂。而且,如果你很喜欢白镴制的马克杯和餐具散发的温暖柔和的银色光芒,这也要多谢锑:大多数白镴制品都包含有锡、铜和锑。

要论“搞怪”,很少有元素比得过镓:这是一种相对来说比较柔软、“亮闪闪”的金属,目前广泛应用于半导体工业、电子产业和制药领域。

但在过去数年内,原子序数为31的镓元素一直是魔术师手中理想的道具。当温度比室温高一点时,其就会融化,因此,由镓制成的汤匙看起来跟普通汤匙无异,但当其落入热水中时,立刻就会融化,消失无踪。另外,即使将一个由镓制成的汤匙长时间握在手中,也会滴滴答答落下一片金属雨,让不明所以的看客叹为观止,大呼神奇。

碲是一种银白色的金属,最初在坦桑尼亚被人们发现,现在常被用在太阳能电池板、计算机存储芯片和可重写光盘中。碲的名字源自拉丁文“tellus”,意为“土地”。

大多数专家认为,原子序数为52的碲具有温和的毒性,不过,目前还没有人遭受碲严重伤害的报告。如何识别某人是否已经接触到了高浓度的碲呢?当他们的身体对碲化物进行代谢时,呼出的气体会有一种类似咖喱的辛辣味道。

乔纳森·济慈在美国《连线》杂志中写道:“囤积黄金的是自由主义者;开采比特币的则是书呆子。真正富有冒险精神的发明家,尤其是对元素周期表新加入的一些陌生元素感兴趣的人,应该考虑囤积一些更稀少且昂贵的新奇元素。”

其中,位居罕见且昂贵元素排行榜高位的就有镝,原子序数为66的这种元素的名字源自希腊语“dysprositos”,意为“难以获得”。

电动机,尤其是电动汽车和风力涡轮机内使用的电动机极需这种柔软的金属材料,有鉴于此,美国能源部也将其列入了绿色经济所需关键材料的清单上。

      上一篇:谁在引领中国纤维潮流? 下一篇:药片为什么大多是白色的
  • 地址:广东省惠州市大亚湾科技创新园科技路5号研发楼A栋    邮编:516083
  • 电话:0752-5280079
  • 邮箱:kepu@sysu-hz.org
  • Copyright@2015 All Rights Reserved