銅基本知識介紹-群組

銅基本知識介紹1、 自然屬性銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一，早在三千多年前人類就開始使用銅。金屬銅，元素符號Cu,原子量63.54，比重8.92,熔點1083oC。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色，表面形成氧化銅膜后，外觀呈紫銅色。銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強，抗張強度大，易熔接，具抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鉆、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。銅冶煉技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程，但至今銅的冶煉仍以火法冶煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%。1）火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過選礦提高到20—30%，作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進行造銃熔煉，產(chǎn)出的熔锍（冰銅）接著送入轉(zhuǎn)爐進行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過氧化精煉脫雜，或鑄成陽極板進行電解，獲得品位高達99.9%的電解銅。該流程簡短、適應(yīng)性強，銅的回收率可達95%，但因礦石中的硫在造銃和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。近年來出現(xiàn)如白銀法、諾蘭達法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動化發(fā)展。2）現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒一浸出一電積，浸出一萃取一電積，細菌浸出等法，適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。2、 銅及銅產(chǎn)品分類、按自然界中存在形態(tài)分類自然銅 銅含量在99%以上，但儲量極少；氧化銅礦——為數(shù)也不多硫化銅礦——含銅量極低，一般在2--3%左右，世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的。、按生產(chǎn)過程分類銅精礦一一冶煉之前選出的含銅量較高的礦石。粗銅 銅精礦冶煉后的產(chǎn)品，含銅量在95—98%。純銅 火煉或電解之后含量達99%以上的銅?；馃捒傻?9—99.9%的純銅，電解可以使銅的純度達到99.95-99.99%。、按主要合金成份分類黃銅——銅鋅合金青銅——銅錫合金等（除了鋅鎳外，加入其他元素的合金均稱青銅）白銅——銅鉆鎳合金、按產(chǎn)品形態(tài)分類：銅管、銅棒、銅線、銅板、銅帶、銅條、銅箔等3、 銅的主要用途銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大，占總消費量一半以上。鋁基本知識介紹1、自然屬性鋁是一種輕金屬，其化合物在自然界中分布極廣,地殼中鋁的含量約為8%（重量），僅次于氧和硅，具第三位。在金屬品種中，僅次于鋼鐵，為第二大類金屬。鋁具有特殊的化學(xué)、物理特性，是當(dāng)今最常用的工業(yè)金屬之一，不僅重量輕，質(zhì)地堅，而且具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性和耐核輻射性，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料。鋁的比重2.7,密度約為一般金屬的1/3。而常用鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電度約為銅的61%，導(dǎo)熱度為銀的一半。雖然純鋁極軟且富延展性，但仍可靠冷加工及做成合金來使它硬化。鋁土礦是鋁的重要來源，制造一鎊氧化鋁約需要兩磅鋁土礦，而制造一磅金屬鋁也需要兩磅氧化鋁。2、 鋁的品種分類根據(jù)鋁錠的主成份含量可以分成三類:高級純鋁（鋁的含量99.93%-99.999%）、工業(yè)高純鋁（鋁的含量99.85%-99.90%）、工業(yè)純鋁（鋁的含量98.0%-99.7%）。3、 鋁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鋁錠質(zhì)量必須符合國標(biāo)GB/1196-1993標(biāo)準(zhǔn)。其中，AL99.80和AL99.70的鋁含量規(guī)定不得小于99.80和99.70。按國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1196-93）應(yīng)叫“重熔用鋁錠”，不過大家叫慣了“鋁錠”。它是用氧化鋁-冰晶石通過電解法生產(chǎn)出來的。鋁錠進入工業(yè)應(yīng)用之后有兩大類：鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產(chǎn)鋁的鑄件；變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產(chǎn)鋁的加工產(chǎn)品：板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件。按照重熔用鋁錠國家標(biāo)準(zhǔn)，“重熔用鋁錠按化學(xué)成分分為6個牌號，分別是A199.85、A199.80、A199.70、A199.60、A199.50、Al99.00”（注：Al之后的數(shù)字是鋁含量）。目前，有人叫的“A00”鋁，實際上是含鋁為99.7%純度的鋁，在倫敦市場上叫“標(biāo)準(zhǔn)鋁”。大家都知道，我國在五十年代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都來自前蘇聯(lián)，“A00”是蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)中的俄文牌號，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也不是漢語拼音字母的“A”。和國際接軌的話，稱“標(biāo)準(zhǔn)鋁”更為確切。標(biāo)準(zhǔn)鋁就是含99.7%鋁的鋁錠，在倫敦市場上注冊的就是它。4、 鋁的主要用途近五十年來，鋁巳成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到很大應(yīng)用；在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料；在電力輸送上則常用高強度鋼線補強的鋁纜；此外，汽車制造、集裝箱運輸、日常用品、家用電器、機械設(shè)備等都需要大量的鋁。隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，我國巳逐漸成為“全球加工基地”，鋼鐵、有色等基礎(chǔ)工業(yè)蓬勃發(fā)展，近幾年來，電解鋁產(chǎn)量猛增，使中國成為全球最大的鋁生產(chǎn)國。同時，我國在全球鋁市中也正發(fā)揮著重大的作用，由于近年來我國的需求增長勢頭強勁，所以中國供需基本面的變化，通過國際貿(mào)易直接影響世界的鋁市平衡狀況。但我國的原鋁供應(yīng)卻存在較多不確定因素，這一不確定性來自氧化鋁供應(yīng)的持續(xù)吃緊、部分原因是中國體制弊端而引發(fā)的電力短缺。由于受自身資源的限制，以及采礦、初級礦產(chǎn)品開發(fā)等領(lǐng)域一段時期內(nèi)投資不足的影響，使得我國這幾年相繼出現(xiàn)嚴(yán)重的原材料短缺，每年需要從國外購買大量的氧化鋁，2004年進口587萬噸氧化鋁。除了原料氧化鋁和電能問題外，政府對于高于國內(nèi)消費增長部分的原鋁供應(yīng)，巳開始施行限制政策，目的是控制目前有些過熱的電解鋁行業(yè)。但無論是電力短缺還是氧化鋁供應(yīng)問題，對中國鋁生產(chǎn)的整體影響是有限的。鉛基本知識介紹鉛是一種化學(xué)元素，其化學(xué)符號是Pb（拉丁語Plumbum），原子序數(shù)為82。鉛是一種軟的重金屬，它有毒性，是一種有延伸性的主族金屬。鉛的本色是青白色的，在空氣中它的表面很快被一層暗灰色的氧化物覆蓋。鉛被用作建筑材料，用在乙酸鉛電池中，用作槍彈和炮彈，焊錫、獎杯和一些合金中也含鉛。鉛是所有穩(wěn)定的化學(xué)元素中原子序數(shù)最高的。沒有氧化層的鉛色澤光亮，密度高，硬度非常低，延伸性很強。它的導(dǎo)電性能相當(dāng)?shù)?，抗腐蝕性能很高，因此它往往用來作為裝腐蝕力強的物質(zhì)（比如硫酸）的容器。加入少量銻或其它金屬可以更加提高它的抗腐蝕力。早在7000年前人類就巳經(jīng)認識鉛了。它分布廣，容易提取，容易加工，即有很高的延展性，又很柔軟，而且熔點低。在《圣經(jīng)-出埃及記》中就巳經(jīng)提到了鉛。煉金術(shù)士以為鉛是最古老的金屬并將它與土星聯(lián)系到一起。在人類歷史上鉛是一種被廣泛應(yīng)用的金屬。從1980年代中開始，鉛的應(yīng)用開始驟然下降。主要原因是鉛的生理作用和它對環(huán)境的污染。今天汽油、染料、焊錫和水管一般都不含鉛了。自然界中純的鉛很少見。今天鉛主要與鋅、銀和銅等金屬一起冶煉和提取。最主要的鉛礦石是方鉛礦（PbS），其含鉛量達86.6%。其它常見的含鉛的礦物有白鉛礦（PbCO3）和鉛磯（PbSO4）。世界上最大的產(chǎn)鉛國是中國、美國、澳大利亞、俄羅斯和加拿大。今天半數(shù)以上的鉛是回收來的。鉛礦一般用鉆或爆破的手段被開采。礦石被開采后被磨碎，然后于水和其它化學(xué)藥品混合。在這個混合液的容器中有氣泡上升，含鉛的礦物隨氣泡上升到表面形成一層泡沫。這層泡沫可以被收集。這個過程可以多次進行，其結(jié)果含50%的鉛。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的鉛。這個熔液被慢慢冷卻，雜質(zhì)比較輕上升到表面可以被移去。剩下的鉛被再次熔化。冷空氣被吹入熔液，更多的雜質(zhì)上升被移除后得到99.9%的鉛。鎢基本知識介紹鎢是銀白色金屬，熔點高達3400。C；鎢的硬度大、密度高、高溫強度好。鎢主要用于生產(chǎn)硬質(zhì)合金和鎢鐵。鎢與銘、鑰、鉆等組成耐熱耐磨合金用于制作刀具、金屬表層硬化材料、燃起拉機葉片。鎢與鉭、鈮、鑰等組成難熔合金。鎢銅和鎢銀合金用于制作電燈泡、電子管的部件和電弧焊的電極。鎢的一些化合物可作熒光劑、顏料、染料等。鎢廣泛應(yīng)用于石油和天然氣、礦業(yè)、電子、金屬加工、機器設(shè)備、重型制造業(yè)，這些部門使鎢的應(yīng)用達到總量的85%,其他應(yīng)用于軍事、核能和航空航天工業(yè)等。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科技的進步，中國鎢的應(yīng)用范圍正在逐步擴大，產(chǎn)品品種日益增加，極大地滿足了國民經(jīng)濟建設(shè)和國防軍事建設(shè)的需要。美國、日本、西歐是世界鎢的主要消費國，合計占世界總消費量的60%?65%，但這些國家鎢精礦產(chǎn)量只能滿足需求量的12%?15%，大多靠進口滿足需要，因而也是最重要的鎢進口國。中國是世界上最大的鎢供應(yīng)國。鑰基本知識介紹鑰是銀灰色的難熔金屬，主要用于鋼鐵工業(yè)，其中大部分以工業(yè)氧化鑰形式壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵，少部分熔煉成鑰鐵后再用于煉鋼。低合金鋼中鑰含量不大于1%，但這方面的消費卻占鑰消費量的50%左右。不銹鋼中加入鉬，能改善鋼的耐腐蝕性。鑄鐵中加入鉬，能提高鐵的強度和耐磨性能。含鑰18%的鎳基超合金具有熔點高、密度低和熱脹系數(shù)小的特性，用于制造航空和航天的各種高溫部件。金屬鑰在電子管、晶體管及整流器等電子器件方面應(yīng)用廣泛。氧化鑰和鑰酸鹽是化學(xué)和石油工業(yè)中的優(yōu)良催化劑。二硫化鑰是一種重要的潤滑劑，用于航天和機械工業(yè)部門。鑰還是人體必須的微量元素之一，缺少鑰會引起腎結(jié)石和齲齒。根據(jù)《中國科技百科全書》第544頁保健篇記載：“鑰對防治心血管病和癌癥方面有著特殊的功能。”美國、中國和智利是世界三大產(chǎn)鑰國，合計產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量近80%。主要進口國有日本、德國、法國、英國、意大利和比利時。鎂基本知識介紹鎂是一種應(yīng)用較晚的金屬。鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，主要用于制造鋁合金，鎂作為合金元素可提高鋁的機械強度，改善機械加工性能以及對堿的抗腐蝕性能。由于鎂基合金（含鋁、錳、鋅、鋰等）的結(jié)構(gòu)件和壓鑄件的比強度大，在汽車、航天、航空等領(lǐng)域中，用鎂代替部分鋁，可減輕結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。鎂和鹵素的親和力強，是用金屬熱還原法生產(chǎn)鈦、鋯、鈾、鈹?shù)鹊闹匾€原劑。鎂可作生產(chǎn)球墨鑄鐵的球化劑。在鋼鐵冶煉中用鎂替代碳化鈣脫硫。世界鎂的產(chǎn)銷兩旺，中國是世界第一大鎂生產(chǎn)國，約占世界原鎂產(chǎn)量的80%。碲基本知識介紹碲是一種稀有的元素，在地殼中的含量和金、銠差不多，化學(xué)性質(zhì)和硒差不多，而毒性較小。在空氣中將碲加熱熔融，會生成氧化碲的白煙。它使人惡心飛頭痛飛眩暈飛口渴、皮膚搔癢、呼吸短促和心悸。人體吸入碲后，在呼氣、汗、尿中產(chǎn)生一種令人不愉快的大蒜臭氣。這種臭氣很容易被別人感覺到而本人往往感覺不到。若口服適量的維生素C，即以消除氣味。較大劑量的碲能抑制汗腺的分泌，損害皮膚，并能妨礙消化機能等。錯基本知識介紹銬是1886年文克勒用光譜分析的方法發(fā)現(xiàn)的，但是它“失業(yè)”了五十多年?；瘜W(xué)家哥德斯密特曾經(jīng)感慨地說過這樣的話：哈特萊煤礦的煤灰里有千分之十六的氧化銬，這種煤灰1噸就可以生產(chǎn)16公斤的氧化銬。假如這是金塊的話，那么運送車輛就得嚴(yán)密戒備?？墒卿D卻是連小偷也不注意的東西。直到1942年，特別是最近以來，人們發(fā)現(xiàn)用銬可以制造晶體管來代替電子管，用作雷達和電子計算機的主要元件，銬才變?yōu)橹匾募舛瞬牧?。銬在地殼中的含量為1.5%，比金、銀、碘等常見的元素多得多。不過，它太分散了，屬于稀散稀有金屬。在大自然中，沒有銬礦。在煤礦中，大約含有十萬分之一左右的銬，也就是說，在1n電煤中，大約含10克的銬。然而，在煙道灰中卻含有千分之一，甚至百分之一的銬。含銬的礦物有硫銬鐵礦，淺色閃鋅礦等，其中銬都以雜質(zhì)存在。銬是一種淺灰色的金屬。據(jù)x光的研究證明；銬晶體里的原子排列，與金剛石相同。所以它硬而脆。銬用來制造晶體整流器（二極管）、晶體放大器（三極管）、檢波器等，比通常的電子管壽命長、體積小、耐震、耐撞，所以被廣泛地用于電子計算機、雷達設(shè)備、遙控儀器上。用作半導(dǎo)體材料的銬，必須非常純，含銬要在99.999999%以上（簡稱八個九）?，F(xiàn)在，人們用區(qū)域熔煉法，巳經(jīng)制出了十一個九以上的純銬，也就是說，在一千億個原子中，只有一個雜質(zhì)原子?，F(xiàn)在，全世界銬的年產(chǎn)量只有幾十噸。你別以為這個數(shù)字很小，要知道每個半導(dǎo)體器件所需要的銬，只有極少極少的一點兒，幾十噸的銬，可以制成幾十億個半導(dǎo)體器件銬的電阻在溫度改變的時候，會立即發(fā)生靈敏的變化，所以銬還被用來制造熱敏電阻，來測定溫度。這種熱敏電阻，甚至可以覺察到1公里以外人體所射出的紅外線。這種熱敏電阻還被廣泛地應(yīng)用于尋找地下水，尋找千米以外的飛行目標(biāo)，因為它可以測出萬分之五攝氏度的微小變化。銬可以用來制造光電池。光照射到經(jīng)過特殊處理的半導(dǎo)體上，能夠不斷地放出電來。光照越強，發(fā)電能力越大。銬光電池把光能直接變成電能，既不需要銬燃料，又不需要成套設(shè)備，為我們從太陽光那里取得無窮無盡的廉價電力開辟了新途徑。在醫(yī)學(xué)上，由于銬能刺激紅血球的生成，所以銬的化合物可用來治療貧血病與嗜眠癥。銻基本知識介紹銻單質(zhì)在自然界中偶有存在，但數(shù)量微乎其微。輝銻礦在空氣中焙燒時，可以得到白色的氧化銻。若將氧化銻用炭還原，很容易得到單質(zhì)銻。但是由于銻的熔點低，僅為631°C，而且銻為灰色的金屬，所以古代中外各民族都曾把銻誤認為鉛或錫。我國是富產(chǎn)輝銻礦的國家，但古代從未提到過銻這種金屬。湖南新化縣是有名的富藏銻礦的地方，早在明代就開采過，但都稱那里為錫礦山。銻在地殼中的含量不算多，大約占地殼總重量的0.0001%。它的主要礦物是輝銻礦（Sb2S3）和方銻礦（Sb2O3）。我國的湖南省盛產(chǎn)銻礦，儲藏量占世界第一位。一般的金屬是熱脹冷縮，而銻卻熱縮冷脹。印刷書刊的鉛字如果采用純鉛澆鑄，由于鉛熱脹冷縮，鑄出的字不清晰，而且質(zhì)軟不耐磨。如果在鉛里加入一些銻，澆鑄出的字筆劃十分清楚，經(jīng)久耐用。銻的一些化合物可以用來治療疾病。如酒石酸銻鉀注射液常用于治療血吸蟲病。沒食子酸銻鈉是我國首創(chuàng)的藥物，主要用于治療慢性血吸蟲病。葡萄糖酸銻鈉針劑供靜脈或肌肉注射，可以治療黑熱病。銻的一些化合物如銻化銦、銻化鋁，是很好的半導(dǎo)體材料。它們能感受到人眼看不見的紅外線，因此，可做紅外線探測器，在軍事上用來探測夜間敵人的動向。錮基本知識介紹銦是稀散元素之一。銀白色金屬，熔點只有156.61C，質(zhì)軟，易溶于酸、堿之中。銦元素主要以雜質(zhì)的形式存在于錫石和閃鋅礦中。銦常用作低熔點的合金、軸承合金、半導(dǎo)體、光電源等的原料。美國科學(xué)家研制成一種能把水分解為氫和氧的獨特高效的太陽能電化學(xué)裝置。其陰極就是由鍍有一層1000Pm厚的銠的磷化銦制成。電極全部浸在高氯酸溶液中。當(dāng)太陽光照射在這個裝置上時，便可提供一個較低的電壓，這時陰極釋放氫氣，陽極便有氧氣放出?？茖W(xué)家用銻化銦材料制造的光開關(guān)，能在l微微秒時間內(nèi)完成接通或斷開動作，這個速度比普通硅開關(guān)快1000倍。錫基本知識介紹錫是古代較早發(fā)現(xiàn)的金屬之一。在自然界中沒有單質(zhì)狀態(tài)的錫存在，它的發(fā)現(xiàn)比銅稍晚。錫是熔點比較低的金屬，它的低熔點使它成為焊料的主要成分。錫元素有白錫、灰錫、脆錫三種同素異形體。在不同環(huán)境下，錫可以有不同的結(jié)晶狀態(tài)。在室溫和高于室溫的條件下，最穩(wěn)定的形態(tài)是白錫，白錫是一種可鍛金屬。當(dāng)溫度在13°C以下時，錫的結(jié)晶點陣就會重新排列，原子之間的空隙就會加大，形成一種新的結(jié)晶形態(tài)，即灰錫?；义a就失去了金屬特性而成為一種半導(dǎo)體。在不同結(jié)晶點陣之間的，接觸處發(fā)生的內(nèi)應(yīng)力使金屬錫碎裂成粉末。周圍介質(zhì)的溫度愈低，晶體形態(tài)轉(zhuǎn)變的速度就愈快。這種轉(zhuǎn)變在零下33C時速度最快：溫度一降到零下，白錫就失去光澤，變成暗灰色，最后碎裂成粉末。人們稱這種現(xiàn)象為“錫疫”。附帶要說明的是，未染上“錫疫”的錫板，一旦和有“錫疫”的錫板接觸，也會產(chǎn)生灰色的斑點而逐漸“腐爛”掉?？茖W(xué)家們巳經(jīng)找到了預(yù)防“錫疫”的物質(zhì)，其中的一種就是鉍。鉍原子中有多余的電子可供錫的結(jié)晶點陣，使其狀態(tài)穩(wěn)定化，完全消除產(chǎn)生“錫疫”的可能性。含有52%的鉍與32%的鉛和16%的錫的合金，在開水里就能熔化，它的熔點只有95C。與此形成鮮明對照的是：錫的熔點是232C；鉍的熔點是271C；鉛的熔點是327C。合金的熔點大大低于組成它的每種純金屬的熔點。含鎵和銦的錫合金熔點更低，其中一種合金的熔點為10.6C。低熔點合金可用來制作電熔絲。二氯化錫和氧化錫可用作棉布和絲綢的媒染劑，二氯化錫還可作還原劑，脫色劑，電鍍時用它鍍錫。為了給瓷器和玻璃著上紅色，可采用一種叫做卡修斯的紫色染料，它是在二氯化錫中加入氯化金溶液時形成的。硫酸錫，即彩色金，可用作金色顏料。白錫可制成家用器皿，也可以鍍在銅和鐵的表面上。鍍錫的鐵片常稱為“馬口鐵”，鐵表面的錫層保護了鐵，使之不受腐蝕。但是一旦錫層出現(xiàn)了破損，鐵被腐蝕的速度就會加快。這是因為鐵比錫活潑，在它們共同接觸電解質(zhì)溶液時，就形成了原電池，鐵作為原電池的負極逐漸被氧化，這在化學(xué)上稱為電化腐蝕。錫是毒性極小的金屬，錫的鹽類對人體完全無害，與食品接觸也不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，可以抵抗氧、水和有機酸的腐蝕。于是，錫的這種性能得到了充分的發(fā)揮，現(xiàn)在，世界上錫的總產(chǎn)量的一半左右是用來生產(chǎn)制造罐頭用的鐵皮，很薄的一層鍍錫鐵皮就可以為人們貯藏上百萬噸的肉、魚飛水果和蔬菜。錫當(dāng)之無愧地贏得了“罐頭金屬”的稱號?？茖W(xué)家們進行了大量的分析和反復(fù)的試驗得出結(jié)論證實：氟的存在就表明可能有錫礦。在史前期，錫是以一種復(fù)雜的物質(zhì)形式存在的，在這種復(fù)雜的物質(zhì)中氟是必不可少的成分。后來，錫和錫的化合物逐漸形成一種沉積物，即后來的礦床。而氟就滯留在沉積物附近。這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于測定錫很可能出現(xiàn)的地區(qū)，而且也可預(yù)示錫的儲量的大小。銀基本知識介紹銀是古代發(fā)現(xiàn)的金屬之一。銀在自然界中雖然也有單質(zhì)存在，但絕大部分是以化合態(tài)的形式存在。純銀是一種美麗的白色金屬，它的拉丁文名字來自梵文，意思是淺色的。銀具有很高的延展性，因此可以碾壓成只有0.00003厘米厚的透明箔，1克重的銀粒就可以拉成約兩公里長的細絲。銀的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性在金屬中名列前茅。銀絲可用來制作靈敏度極大的物理儀器元件；各種繼電器中重要的接觸點的接頭就是用銀制做的，無線電系統(tǒng)中重要的元件在焊接時也要用銀作焊料。各種自動化裝置、火箭、潛水艇、計算機、核裝置以及通訊系統(tǒng)，所有這些設(shè)備中都有大量的接觸點。在使用期間，每個接觸點要工作上百萬次。為了能承受這樣嚴(yán)格的工作要求，接觸點必須耐磨，性能可靠，還必須能滿足許多特殊的技術(shù)要求。這些接觸點一般就是用銀制造的，人們很愿意使用銀，就是因為它完全能滿足種種要求。如果在銀中加入稀土元素，性能就更加優(yōu)良。用這種加稀土元素的銀制作的接觸點，壽命可以延長好幾倍。硝酸銀見光或遇有機物就分解出銀。銀如果是極小顆粒就呈灰黑色。這種化合物用于鍍銀或制造其他銀的化合物，也是制作照相底片感光層的主要原料。硝酸銀隨濃度不同，可起收斂、殺菌或腐蝕作用。用硝酸銀棒戎其濃溶液可以腐蝕過度增生的肉芽組織，其稀溶液可用于眼結(jié)膜炎的治療。氧化銀極易溶解在氨水中，溶液久置后，有時會析出有強烈爆炸性的黑色晶體。氧化銀在玻璃工業(yè)中用作著色劑。漠化銀的感光作用，用來制造照相底片的感光層。鈀基本知識介紹杷是一種會“呼吸”的金屬。它能吸收比自己體積大2800倍的氫氣，需要時，它還能一下“呼出”所有的氫氣，并可以反復(fù)地吸氫和呼氫。由于杷具有呼吸氫氣的功能，在工業(yè)中人們用它做加氫反應(yīng)的催化劑和還原劑，此外還用它做除氣劑，除去真空管中殘存的微量氣體。杷的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但它可以溶解在硝酸、王水以及熔融的堿中。銠基本知識介紹銠是一種銀白色的金屬，質(zhì)極硬，非常耐磨。在中等溫度下，銠可以抵抗大多數(shù)普通酸（包括王水在內(nèi)）；在200-600°C可與熱濃硫酸、熱氫漠酸、次氯酸鈉和鹵素起化學(xué)反應(yīng)。銠常用來制造加氫催化劑、熱電偶，鉑銠合金等。鈮基本知識介紹鋸在一般溫度下不與空氣里的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即使在空氣中擱置15年之久，鋸的表面也只是稍稍有些變暗。王水能把白金、黃金消溶，有人把鋸放在濃熱硝酸里兩個月或在王水里六個月，結(jié)果，鋸安然無恙。鋸是鋼的“維生素”。在銘鋼中加入鋸可增加鋼的延展性和抗腐蝕性；將鋸加入不銹鋼和結(jié)構(gòu)鋼中，能防止碳化銘沿晶粒邊界析出，從而大大增加抗低溫沖擊性能。這種鋸鋼能經(jīng)受交變負荷的作用，對航空工業(yè)意義重大。在有色冶金中，鋸合金也有廣泛的用途。例如，鋁在堿中容易溶解，但只要加入0.05%的鋸，就不再和堿反應(yīng)。在銅和銅合金中，加入鈮可增加其強度，再加入鈦、鑰和鋯可變得更堅韌耐熱。在低溫下，有許多合金和鋼材會變得象玻璃一樣脆，但加入0.7%的鋸就可以使金屬在零下80C的低溫中保持原來的強度。鋸是具有超導(dǎo)性能的元素中臨界溫度最高的一種。鋸和鋸的合金，如鋸鈦合金，鋸鋯合金，鋸鉭合金，特別是鋸錫合金和鋸錫鍺合金，臨界溫度在18K到21K（-255C到一252C）之間。鋸錫合金和鋸錫鍺合金是目前最重要的超導(dǎo)材料，有了它們，輸電效率大大提高。錯基本知識介紹地殼中鋯的含量比銅、鎳、鉛和鋅的含量都多，其豐度為0.02%。全世界的鋯礦儲量估計有3200萬噸。鋯英石、斜鋯石是目前鋯的主要來源。美國、澳大利亞、比利時、印度和西非的一些國家開發(fā)了一些大礦床。有趣的是，人們發(fā)觀沿海的沙石經(jīng)常是很好的鋯礦。而鋯最值得注意的性質(zhì)之一是抗腐蝕性。在這方面，它甚至超過鋸和鈦這些抗腐蝕性很強的金屬。如果把不銹鋼浸在5%的鹽酸中浸泡一年的話，它的厚度要損失2.6毫米；在同樣條件下鈦的損失約為l毫米；而鋯的損失僅為千分之一毫米。鋯的抗堿性能更是出類拔萃，在這方面它超過了鉭。由于鋯有驚人的抗腐蝕性能，它在神經(jīng)外科這個極其敏感的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中巳找到了用武之地。鋯合金是良好的手術(shù)器械材料。有時在進行腦外科手術(shù)中用鋯絲進行縫合。鋼里只要加進千分之一的鋯，硬度和強度就會驚人地捉高。含鋯的裝甲鋼、大炮鍛件鋼、不銹鋼和耐熱鋼等是制造裝甲車、坦克、大炮和防彈板等武器的重要材料。鋯除了加強鋼的強度和硬度外，還能改進鋼的機械加工性能，可淬硬性、可焊性和流動性。它還能碎化鋼中的硫化物，從而細化鋼的晶粒組成。加入鋯的鋼抗氧化性增強，抗腐蝕性也有顯著增加。鋯的熔點很高，為1850oC左右。鋯鋼可以加熱到很高的溫度而不必擔(dān)心過熱的后果，因此可以用鋯鋼來加快鍛造、熱處理及燒結(jié)等工藝進程。具有密集的細晶粒組織和高強度的鋯鋼還兼有良好的流動性，因而能夠用它來生產(chǎn)比普通鋼更薄的薄壁鑄件。例如，在一種鋼中加入鋯可用來鑄造壁厚僅2毫米的實驗機器零件，而用不含鋯的這種鋼鑄造同樣的零件，壁厚至少得5?6毫米。把鋯摻進銅里，導(dǎo)電能力并不減弱而合金的熔點大大提高，強度大大增加，用作高壓電線非常合適。如含o.35%鋯的銅一鎘合金具有高強度和導(dǎo)電性。在原子反應(yīng)堆里，鈾棒不能直接與水接觸。因為熱水侵蝕鈾棒，鈾棒使水沾上放射性，就會危害人體健康。用鋯作鈾棒的“外衣”一一護套，可以滿足下面四個方面的要求：抗蝕能力強，不與核燃料和傳熱介質(zhì)（如水）發(fā)生作用；有足夠的強度、耐熱、耐腐蝕；很少吸收中子，保證裂變“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”的進行，容易加工成形。鋯和鋯合金主要用在水冷式的原子反應(yīng)堆中。如果用核動力發(fā)電，每一百萬千瓦的發(fā)電能力，一年就要消耗掉20到25噸金屬鋯。一艘三萬馬力的；陔潛艇用鋯和鋯合金作核燃料的包套和壓力管，鋯的使用量達20至30噸。在200°C的條件下，100克金屬鋯能夠“吸收”817升氫，相當(dāng)于鐵的“吸收”能力的八十多萬倍。溫度超過900C鋯就可以猛烈“吸收”氮氣。鋯常在真空中作為除氣劑。人們廣泛利用鋯粉，把它涂在電真空元件和儀表的陽極，柵極以及其他受熱部件的表面上，吸收真空管中的殘余氣體，制造出真空度極高的各種電子管和其他真空儀表。致密的鋯在空氣中很穩(wěn)定?；液谏匿喎鄣闹瘘c很低，在200C的條件下能著火燃燒而燃燒速度快，發(fā)出強烈明亮的光輝。鋯粉可以用作起爆雷管的起爆藥，這種雷管甚至在水下也能爆炸。鉛粉再加上氧化劑，燃燒起來強光眩日，是制造電光彈和照明彈的好原料。很薄的鋯箔在燃燒時比鋁箔產(chǎn)生的亮度高50%；而氧氣的消耗量完全相同。用鋯箔作攝影閃光燈的閃光材料，能提供更快更亮的閃光。粉末狀鐵與硝酸鋯混和，也可作為閃光粉。鋯閃光燈使用起來很方便，因為它的體積很小，甚至可以做得象頂針那么小。二氧化鋯的熔點比鋯高，達2700C，是自然界中耐火性能最好的材料之一。它的導(dǎo)熱性能差，但導(dǎo)電能力很強，沆蝕能力也很強，即使加熱到1900多攝氏度也不會跟熔融的鋁、鐵、鎳、鉑等金屬、硅酸鹽和酸性爐渣發(fā)生作用。因而可以用它來制造熔煉貴金屬的坩土堝、耐火管、耐熱玻璃和耐熱搪瓷等。在搪瓷和玻璃中加入二氧化鋯可以使它們增強抵抗酸、堿腐蝕的能力。用二氧化鋯襯砌的高溫爐，受熱后體積不會增大很多，溫度變化對它影響很小，爐體不致因熱脹冷縮而產(chǎn)生裂縫，可以大大延長爐子的壽命。用二氧化鋯作耐火材料，加進5%的氧化鈣作穩(wěn)定劑，它的耐熱溫度比氧化鋁高500度，絕熱能力比添加以前提高三倍。把白色的二氧化鋯摻進陶瓷，能使陶瓷更潔白光亮、更耐熱，強度也有所增加，用這種陶瓷制造高溫絕緣瓷瓶，絕緣能力很強，膨脹系數(shù)很小。鍶基本知識介紹鍶的化學(xué)性質(zhì)活潑，在空氣中加熱即可燃燒；易與水和酸作用而放出氫氣；鍶在燃燒時使火焰染上紅色，常用來制造煙火。鍶是堿土金屬中豐度最小的元素。主要含鍶的礦物有天青石和碳酸鍶礦。工業(yè)上用電解氯化鍶的方法獲得單質(zhì)。質(zhì)量數(shù)為90的鍶是一種放射性同位素，可作p射線放射源，半衰期為25年。銣基本知識介紹釧是非?；顫姷慕饘?，它與水甚至一100°C的冰也能發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成氫氣和氫氧化釧。釧在空氣中很快形成氧化層而失去光澤。若把它放在氧氣中，它可以自動燃燒起來。釧鹽常被應(yīng)用于玻璃工業(yè)和陶瓷生產(chǎn)；釧的化合物常用來治療甲狀腺腫和梅毒。鎵基本知識介紹竦在地殼中的含量不算太少，約占十萬分之二，比錫還多。可是，提煉竦卻比提煉錫困難得多，這是因為竦在大自然中很分散，沒有形成集中的竦礦。平時，在某些煤灰、鐵礦、銻鉛礦、銅礦中，含有少量竦。竦在常溫下，看上去象一塊錫，如果你想把它放在手心里，它馬上就熔化了，成為銀亮的小珠。原來竦的熔點很低，只有29.8C。竦的熔點雖然很低，可是沸點卻非常高，竟高達2070C!人們就利用竦的這個特性來制造測量高溫的溫度計。把這種溫度計伸進爐火熊熊的煉鋼爐中，玻璃外殼都快熔化了，里邊的竦還沒有沸騰，如果用耐高溫的石英玻璃來制造竦溫度計的外殼，它能夠一直測到1500C的高溫。所以，人們常用這種溫度計來測量反應(yīng)爐、原子反應(yīng)堆的溫度。竦具有較好的鑄造特性，由于它“熱縮冷脹”，被用來制造鉛字合金，使字體清晰。在原子能工業(yè)中，用竦作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)，把反應(yīng)堆中的熱量傳導(dǎo)出來。竦與許多金屬，如鉍、鉛、錫、鎘，銦、鉈等，生成熔點低于60C的易熔合金。其中如含銦25%的竦銦合金（熔點16C），含錫8%的竦錫合金（熔點20C），可以用在電路熔斷器和各種保險裝置上，溫度一高，它們就會自動熔化斷開，起到安全保險的作用。竦同玻璃合作，有增強玻璃折射率的效能，可以用來制造特種光學(xué)玻璃。因為竦對光的反射能力特別強，同時又能很好地附著在玻璃上，承受較高的溫度，所以用它做反光鏡最適宜，竦鏡能把70%以上射來的光反射出去。竦的一些化合物，如今與尖端科學(xué)技術(shù)結(jié)下了不解之緣。碑化竦是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種半導(dǎo)體材料，性能優(yōu)良，用它作為電子元件，可以使電子設(shè)備的體積大為縮小，實現(xiàn)微型化。人們還用碑化竦做元件制成了激光器，這是一種效率高、體積小的新型激光器。竦和磷的化合物一一磷化竦是一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，能夠射出紅光或綠光，人們把它做成了各種阿拉伯?dāng)?shù)字形狀，在電子計算機中，就利用它來顯示計算結(jié)果。鎳基本知識介紹在自然界，最主要的鐐礦是紅鐐礦（碑化鐐）與輝碑鐐礦（硫碑化鐐）。古巴是世界上最著名的蘊藏鐐礦的國家，在多米尼加也有大量的鐐礦。金屬鐐主要用于電鍍工業(yè)，鍍鐐的物品美觀、干凈、又不易銹蝕。極細的鐐粉，在化學(xué)工業(yè)上常用作催化劑。鐐大量用于制造合金。在鋼中加入鎳，可以提高機械強度。如鋼中含鐐量從2.94%增加到了7.04%時，抗拉強度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。鐐鋼用來制造機器承受較大壓力、承受沖擊和往復(fù)負荷部分的零件，如渦輪葉片、曲軸、連桿等。含鐐36%、含碳0.3-0.5%的鐐鋼，它的膨脹系數(shù)非常小，幾乎不熱脹冷縮，用來制造多種精密機械，精確量規(guī)等。含鐐46%、含碳0.15%的高鐐鋼，叫“類鉑”，因為它的膨脹系數(shù)與鉑、玻璃相似，這種高鐐鋼可熔焊到玻璃中。在燈泡生產(chǎn)上很重要，可作鉑絲的代用品。一些精密的透鏡框，也用這種類鉑鋼做，透鏡不會因熱脹冷縮而從框中掉下來。由67.5%鐐、16%鐵、15%銘、1.5%錳組成的合金，具有很大的電阻，用來制造各種變阻器與電熱器。鈦鐐合金具有“記憶”的本領(lǐng)，而且記憶力很強，經(jīng)過相當(dāng)長的時間，重復(fù)上千萬次都準(zhǔn)確無誤。它的“記憶”本領(lǐng)就是記住它原來的形狀，所以人們稱它為“形狀記憶合金”。原來這種合金有一個特性轉(zhuǎn)變溫度，在轉(zhuǎn)變溫度之上，它具有一種組織結(jié)構(gòu)，而在轉(zhuǎn)變溫度之下，它又有另一種組織結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同，性能也就不同。例如：一種鈦鐐記憶合金，當(dāng)它在轉(zhuǎn)變溫度之上時，很堅硬，強度大，而在這個溫度以下，它卻很軟，容易冷加工。這樣，當(dāng)我們需要它記憶什么形狀時，就把它做成那種形狀，這就是它的“永久記憶“形狀，在轉(zhuǎn)變溫度以下，由于它很軟，我們便可以在相當(dāng)大的程度內(nèi)使其任意變形。而當(dāng)需要它恢復(fù)到原來形狀時，只要把它加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上就行了。鎳具有磁性，能被磁鐵吸引。而用鋁、鉆與鎳制成的合金，磁性更強了。這種合金受到電磁鐵吸引時，不僅自己會被吸過去，而且在它下面吊了比它重六十倍的東西，也不會掉下來。這樣，可以用它來制造電磁起重機。鎳的鹽類大都是綠色的。氫氧化鎳是棕黑色的，氧化鎳則是灰黑色的。氧化鎳常用來制造鐵鎳堿性蓄電池。鉆基本知識介紹鉆的主要用途是制造各種合金。鉆合金的硬度很高，含鎢78-88%，鉆6—15%與碳5—6%的合金稱為超硬合金，在1000°C時也不會失去原來的硬度，可用來制造切削工具；由鉆35%，銘35%、鎢15%，鐵13%與碳2%組成的“鎢銘鉆合金”，也是用來制造高速切削刀具、鉆頭的硬質(zhì)合金。鉆合金還具有磁性，所謂永久磁鐵，便是由鉆15%，銘5-9%，鎢1%和碳組成的鉆鋼。有些磁性合金中，鉆的含量甚至高達49%。另外在一些耐熱、耐酸的合金中，也常用到鉆。在無色的玻璃中，如果加入一些鉆的化合物，可制得深藍色玻璃，這種玻璃，能很好地擋住紫外線。電焊工人、煉鋼工人在工作時，便常戴這種玻璃眼鏡保護眼睛。觀察鉀的焰色反應(yīng)時常用藍色玻璃，因為藍色玻璃能吸收鈉的黃光而讓紫光透過。在景泰藍陶瓷、陶瓷的制造過程中，也常用鉆的化合物作為藍色顏料。二氯化鉆是鉆的重要化合物。當(dāng)它在無水狀態(tài)時，呈藍色；而一旦吸水，形成含有結(jié)晶水的晶體(CoCl2?6H2O)，便成了玫瑰紅色。人們便利用這種性質(zhì)制作晴雨花：晴天時，空氣中水分少，二氯化鉆保持無水狀態(tài)，呈藍色；即將下雨時，空氣中濕度增大，它便部分變成含水化合物，紅藍相混，成了紫色；到了下雨時，絕大部分二氯化鉆都成了含水化合物，于是便成玫瑰紅色。人們利用這一特性，把濾紙浸在二氯化鉆的溶液里，晾干，做成花的形狀，稱它為“晴雨花”。錳基本知識介紹地殼中錳的含量占第十五位，為0.09%。按地質(zhì)學(xué)家的意見，幾乎所有的錳礦床差不多都是“同年代的”。這就給科學(xué)家假定錳的聚集起源于宇宙提供了根據(jù)。他們的理論是：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，形成了現(xiàn)在陸地和海底發(fā)現(xiàn)的錳礦床。純凈的錳比鐵的熔點低，強度也不好，它非常容易生銹，無法在實際中應(yīng)用，這可能是錳長期不被重視的原因之一。含12%錳的銅合金，它的電阻恒定，不受周圍環(huán)境冷熱變化的影響，在電器材料里是少有的好材料。若在鋼中摻入3.5%的錳，錳鋼如同玻璃一樣脆；若在鋼中摻入13%的錳，這樣的錳鋼既堅硬、又強韌，成為性能優(yōu)異的合金鋼。錳鋼不會被磁化，可用在船艦需要防磁的部位。高錳酸鉀是我們熟悉的一種錳的化合物。用它可以作沖洗傷口的消毒溶液，可以清洗疼痛的咽喉，還可以治療燒傷。將二氧化錳摻在油漆里，能催化油漆表面在空氣中氧化成膜。因此，二氧化錳普遍披采用做為油漆的催干劑。錳礦開采、粉碎，生產(chǎn)各種錳合金，制造干電池、顏料，焊條等以及電焊時均可產(chǎn)生錳塵或錳煙，長期吸入可引起錳中毒。釩基本知識介紹鑰是鋼灰色的、堅硬的金屬，它能夠刻劃玻璃與石英。高純度的鑰可以壓成薄箔或者拉成細絲。然而，含有雜性的鑰卻很脆，一敲就碎。把鑰摻進鋼里，可以制成鑰鋼。鑰鋼比普通鋼結(jié)構(gòu)更緊密，韌性、彈性與機械強度更高。鑰鋼制的穿甲彈，能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是，在鋼鐵工業(yè)上，并不是把純的金屬鑰加到鋼鐵中制成鑰鋼，而是直接采用含鑰的鐵礦煉成鑰鋼。釩的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，在常溫下不會被氧化。釩對食鹽溶液及海水具有高度的耐蝕性。堿溶液及硫酸對它不起作用，氫氟酸、熱的濃硫酸和硝酸以及王水能溶解釩。熔融的堿、碳酸鉀、硝酸鉀可溶解釩并形成釩酸鹽。釩與硅和碳形成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化學(xué)穩(wěn)定性。鈍金屬釩是用鈣在鋼制容器內(nèi)還原五氧化二磯的方法制得的。得到的金屬釩微粒洗滌后于真空爐中熔成塊，如此獲得的金屬含99.99%的釩。釩銅合金很耐腐蝕，不怕海水，常用來制造船舶的推進器。釩鋁合金具有很高的硬度、彈性，耐海水、輕盈，用來制造水上飛機和水上滑翔機。釩鋼被大量用來制造汽車、飛機的發(fā)動機、軸、彈簧、火車頭的汽缸，被譽為“汽車工業(yè)的基礎(chǔ)”。1907年全世界釩的產(chǎn)量是三噸，其價格貴得驚人：一公斤的釩要五萬金盧布。這是為什么呢？地殼中幾乎沒有聚集礦床，含釩1%的礦石就是特別豐富的富礦了。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。如二價釩鹽常呈紫色；三價釩鹽呈綠色，四價釩鹽呈淺藍色，四價釩的堿性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物，被制成鮮艷的顏料：把它們加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用來制造各種墨水。鉻基本知識介紹銘在地殼中的豐度為0.018%。含銘的礦物以銘鐵礦(FeCr2O4或FeO?Cr2O3)最為重要。銘鐵礦呈鐵黑色或棕黑色，與磁鐵礦相似，但磁性很弱，一般呈塊狀，點狀，豆?fàn)?，條帶狀等。這種礦在陽光下觀察，顯得特別亮，有時表面有黃色斑點，小刀可以刻動，常產(chǎn)在綠色火成巖(橄欖石、蛇紋石)中。銘的化合物色彩繽紛，五光十色。金屬銘是銀白雪亮的，硫酸銘是綠色的，銘酸鎂是黃色的，重銘酸鉀是桔紅色的，銘酸是猩紅色的，氧化銘是綠色的，銘磯是藍紫色的，銘酸鉛是黃色的……銘鐵礦的熔點高達1900^-2050°C，在高溫下能保持體積不變，而且跟任何礦渣不起反應(yīng)。因此它可作為耐火材料，煉鋼爐及有色金屬冶煉爐的爐襯。在所有的金屬中，銘是最硬的一個。人們常常把銘摻進鋼里，制成又硬又耐腐蝕的合金。世界上大部分的銘，都是被用來制造各種合金。銘鋼是制造機械、槍炮筒、坦克和裝甲車的好材料。在大自然中，銘常和鐵一起存在銘鐵礦里，直接用銘鐵礦來冶煉，煉出來的鋼便是銘鋼。在煉鋼的時候加入12%以上的銘，或18%的銘和8%的鎳，煉出來的鋼就是不銹鋼。不銹鋼在遇到具有腐蝕性的物質(zhì)時，就會在它的表面形成一種細致而堅實的氧化銘薄膜，保護內(nèi)部的金屬不繼續(xù)受腐蝕，有些不銹鋼甚至在800C的高溫中，還能保持其優(yōu)良的性能。1974年，在陜西臨潼發(fā)現(xiàn)了秦始皇的從葬陶俑坑，出土了三把寶劍，劍身烏亮，寒光逼人。這幾把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，還鋒利得能一下子劃破十幾張報紙。經(jīng)過有關(guān)方面專家檢測分析，原來三把寶劍的表面處理用的是銘鹽氧化法。銘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，因而保護了內(nèi)部的金屬。要知道，這種銘鹽鈍化處理技術(shù)，在國外直到20世紀(jì)30年代才開始應(yīng)用于金屬的抗蝕。金屬銘主要用于電鍍。鍍銘的時候，銘層愈薄，愈是緊貼在金屬的表面。一些炮筒，槍管的內(nèi)壁，所鍍的銘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，銘層依然存在。重銘酸鉀是重要的銘化合物。在制革工業(yè)上，重銘酸鉀常被用來代替鞣酸鞣制皮革。在化學(xué)實驗室里，常把它溶解在濃硫酸或濃硝酸中，配制成“洗液”，可以洗去玻璃儀器上的油跡和污斑。在分析化學(xué)上，重銘酸鉀常用來做氧化劑，來測定鐵礦中的含鐵量，這種方法叫做“重銘酸鉀法”。鈦基本知識介紹從發(fā)現(xiàn)鈦元素到制得純品，歷時一百多年。而鈦真正得到利用，認識其本來的真面目，則是本世紀(jì)40年代以后的事情了。地理表面十公里厚的地層中，含鈦達千分之六，比銅多61倍。隨便從地下抓起一把泥土，其中都含有千分之幾的鈦，世界上儲量超過一千萬噸的鈦礦并不希罕。海灘上有成億噸的砂石，鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物，就混雜在砂石中，經(jīng)過海水千百萬年晝夜不停地淘洗，把比較重的鈦鐵礦和鋯英砂礦沖在一起，在漫長的海岸邊，形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層。這種礦層是一種黑色的砂子，通常有幾厘米到幾十厘米厚。鈦沒有磁性，用鈦建造的核潛艇不必擔(dān)心磁性水雷的攻擊。1947年，人們才開始在工廠里冶煉鈦。當(dāng)年，產(chǎn)量只有2噸。1955年產(chǎn)量激增到2萬噸。1972年，年產(chǎn)量達到了20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多，而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點，它的硬度卻比鋁大2倍?，F(xiàn)在，在宇宙火箭和導(dǎo)彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，巳達一千噸以上極細的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽為宇宙金屬，空間金屬。鈦的耐熱性很好，熔點高達1725°C。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中。就連最兇猛的酸一一王水，也不能腐蝕它。鈦不怕海水，有人曾把一塊鈦沉到海底，五年以后取上來一看，上面粘了許多小動物與海底植物，卻一點也沒有生銹，依舊亮閃閃的?，F(xiàn)在，人們開始用鈦來制造潛艇一一一鈦潛艇。由于鈦非常結(jié)實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。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不銹鋼。不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑一一熱硝酸，每隔半年，這種部件就要統(tǒng)統(tǒng)換掉?，F(xiàn)在，用鈦來制造這些部件，雖然成本比不銹鋼部件貴一些，但是它可以連續(xù)不斷地使用五年，計算起來反而合算得多。鈦的最大缺點是難于提煉。主要是因為鈦在高溫下化合能力極強，可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。因此，不論在冶煉或者鑄造的時候，人們都小心地防止這些元素“侵襲”鈦。在冶煉鈦的時候，空氣與水當(dāng)然是嚴(yán)格禁止接近的，甚至連冶金上常用的氧化鋁坩土堝也禁止使用，因為鈦會從氧化鋁里奪取氧?，F(xiàn)在，人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體一一氦氣或氬氣中相作用，來提煉鈦。人們利用鈦在高溫下化合能力極強的特點，在煉鋼的時候，氮很容易溶解在鋼水里，當(dāng)鋼錠冷卻的時候，鋼錠中就形成氣泡，影響鋼的質(zhì)量。所以煉鋼工人往鋼水里加進金屬鈦，使它與氮化合，變成爐渣一一氮化鈦，浮在鋼水表面，這樣鋼錠就比較純凈了。當(dāng)超音速飛機飛行時，它的機翼的溫度可以達到500C。如用比較耐熱的鋁合金制造機翼，一到二三百度也會吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金乙鈦恰好能夠滿足這些要求。鈦還能經(jīng)得住零下一百多度的考驗，在這種低溫下，鈦仍舊有很好的韌性而不發(fā)脆。利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力，可以除去空氣，造成真空。比方，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。鈦的氧化物一一二氧化鈦，是雪白的粉末，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。鈦白的粘附力強，不易起化學(xué)變化，永遠是雪白的。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高，被用來制造耐火玻璃，釉料，琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等。二氧化鈦是世界上最白的東西，l克二氧化鈦可以把450多平方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料一一鋅鋇白還要白5倍，因此是調(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，使紙變白并且不透明，效果比其他物質(zhì)大10倍，因此，鈔票紙和美術(shù)品用紙就要加二氧化鈦。此外，為了使塑料的顏色變淺，使人造絲光澤柔和，有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業(yè)上，二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。四氯化鈦是種有趣的液體，它有股刺鼻的氣味，在濕空氣中便會大冒白煙一一它水解了，變成白色的二氧化鈦的水凝膠。在軍事上，人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣，作為人造煙霧劑。特別是在海洋上，水氣多，一放四氯化鈦，濃煙就象一道白色的長城，擋住了敵人的視線。在農(nóng)業(yè)上，人們利用四氟化鈦來防霜。鈦酸鋇晶體有這樣的特性：當(dāng)它受壓力而改變形狀的時候，會產(chǎn)生電流，一通電又會改變形狀。于是，人們把鈦酸鋇放在超聲波中，它受壓便產(chǎn)生電流，由它所產(chǎn)生的電流的大小可以測知超聲波的強弱。相反，用高頻電流通過它，則可以產(chǎn)生超聲波?，F(xiàn)在，幾乎所有的超聲波儀器中，都要用到鈦酸鋇。除此之外，鈦酸鋇還有許多用途。例如：鐵路工人把它放在鐵軌下面，來測量火車通過時候的壓力；醫(yī)生用它制成脈搏記錄器。用鈦酸鋇做的水底探測器，是銳利的水下眼睛，它不只能夠看到魚群，而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。冶煉鈦時，要經(jīng)過復(fù)雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦，再放到密封的不銹鋼罐中，充以氬氣，使它們與金屬鎂反應(yīng)，就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的，還必須把它們在電爐中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。但制造這種電爐又談何容易！除了電爐的空氣必須抽干凈外，更傷腦筋的是，簡直找不到盛裝液態(tài)鈦的坩土堝因為一般耐火材料部含有氧化物，而其中的氧就會被液態(tài)鈦奪走。后來，人們終于發(fā)明了一種“水冷銅坩土堝'的電爐。這種電爐只有中央一部分區(qū)域很熱，其余部分都是冷的，鈦在電爐中熔化后，流到用水冷卻的銅坩土堝壁上，馬上凝成鈦錠。用這種方法巳經(jīng)能夠生產(chǎn)幾噸重的鈦塊，但它的成本就可想而知了。硅基本知識介紹硅是比鍺更經(jīng)得起當(dāng)今器件工藝發(fā)展考驗的半導(dǎo)體材料。在1966年巳經(jīng)生產(chǎn)40000千克半導(dǎo)體級硅（單晶超純硅，雜質(zhì)含量小于1/109），從而制造出40億個元件。到1966年，用于這方面的硅巳超過鍺的用量。由硅晶體管和其他元件組成的集成電路，集成度越來越高，規(guī)模越來越大，而元件則愈做愈小。一個直徑為75毫米的硅片，可集成幾萬至幾十萬甚至幾百萬個元件，形成了微電子學(xué)，從而出現(xiàn)了微型計算機、微處理機等。在鋁襯底上，生長一層10-25微米厚的多晶硅薄膜，就是一種便宜而輕巧的太陽能電池材料，適于在太空和地面上使用。硅是同位素電池中換能器的主要材料。換能器是將同位素?zé)嵩窗l(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。硅-鍺合金做的換能器，其工作溫度可達1000°C，機械性能和抗氧化性能很好，高溫下不易蒸發(fā)和中毒，無論在真空還是空氣中都能工作。航天飛機用的耐熱而極輕的硅瓦，在航天飛機返回大氣層時，它可保護機身不受超過1000C高溫的損傷。天然橡膠和合成橡膠的使用溫度，一般都在150C以下，否則就會老化變質(zhì)。20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的硅橡膠，是以硅一氧一硅為主鏈的半無機高分子彈性體，兼有無機材料和有機材料的某些特點，使用溫度范圍寬廣。硅橡膠具有優(yōu)異的耐臭氧、耐堿、生理惰性（對人機體沒有不良影響，可做為某些臟器的修復(fù)材料，如人工關(guān)節(jié)）和電氣性能。某些特殊結(jié)構(gòu)的硅橡膠，更具有優(yōu)良的耐油、耐溶劑、耐輻射等特性，因此硅橡膠巳廣泛用于航空、宇宙航行技術(shù)、電氣及電子工業(yè)部門。用110—2甲基乙烯基硅橡膠做生膠原料，乙炔炭黑做填料可制成導(dǎo)電橡膠，是電子表中連接集成電路與液晶屏的理想導(dǎo)電材料。硅酸在水中能形成凝膠，因此可制得一種吸附劑---硅膠。硅膠是一種極性吸附劑，對H20等極性物質(zhì)都有較強的吸附能力，工業(yè)上常用做干燥劑和吸附劑。硅酸鈉的水溶液叫水玻璃，工業(yè)上稱做泡花堿。木材及織物浸過水玻璃后，可以防腐，不易著火。硅溶膠是以Si02為基本單位的水中分散體。在羊毛紡織過程中，它可做為輕紡上漿的膠劑，以減少羊毛纖維的斷頭率，在涂層中含有硅溶膠，可提高無機纖維材料的表面抗熱強度。在搪瓷器皿制造業(yè)中，加進硅溶膠以后，可降低膨脹系數(shù)，以改進對四氟乙烯的粘合性，在玻璃及玻璃陶瓷中亦有同樣效果。若在玻璃中摻入25—30%的硅溶膠，可制得優(yōu)質(zhì)的硅硼酸玻璃。某些鈉硼硅酸鹽玻璃（含氧化鈉、氧化硼和氧化硅）經(jīng)過熱處理，原子重新組合，就分為互不熔混的兩部分。一部分主要含氧化硅，另一部分主要含氧化鈉和氧化硼。如果再用酸處理，那么二氧化硅將不受酸的影響而留下來，而氧化鈉和氧化硼則溶于酸中，剩下眾多的空洞一一微孔，于是就制成了用途廣泛的微孔玻璃。將微孔玻璃烘干，燒結(jié)，就得到高硅氧透明玻璃。它耐高溫，熱穩(wěn)定性好，透紫外線能力強，可在多方面代替石英玻璃，適宜做高溫觀察窗，比如宇宙飛船上的觀察窗。迫過它去觀察物體，不會發(fā)生變形，因為它的光學(xué)均勻性也很好。如果在普通的鈉鋁硼硅酸鹽玻璃中加入少量鹵化銀做感光劑，微量銅做增感劑，用玻璃常規(guī)工藝熔化，退火再經(jīng)適當(dāng)處理，就能制成鹵化銀光色玻璃。它會因光的強度不同而改變顏色，在強光防護、顯示裝置、光信息存儲、交通工具上的擋風(fēng)玻璃等方面，都有重要用途。純凈的二氧化硅晶體叫做石英。石英在1600°C熔化成粘稠液體，內(nèi)部變?yōu)闊o規(guī)則形態(tài)，再遇冷時，因為粘度大而不易再結(jié)晶，成為石英玻璃。它有很多特殊的性質(zhì)，如能讓可見光和紫外光通過，可用它制造紫外燈和光學(xué)儀器；它的膨脹系數(shù)小，能經(jīng)受溫度的劇變，而且有很好的抗酸性（除氫氟酸外），因此，常被用來制造高級化學(xué)器皿。醫(yī)用激光器配置的光能傳輸系統(tǒng)是用石英光導(dǎo)纖維制成的，它不僅細巧輕便，靈活自如，且可將激光能量傳入人體內(nèi)臟器官進行醫(yī)治。一種新型水泥一一雙快水泥，具有快凝、快硬的特點。它澆注一天后的強度，相當(dāng)于普通水泥澆注7-28天的強度，可用于滑升模板施工、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、砌塊的快速成型和脫模，也可用它做礦井巷道噴射混凝土或機械鑄件造型自硬砂。SiC叫碳化硅，又叫金剛砂。它具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度極大，而且分解溫度又很高，所以在工業(yè)上大量用作磨料。氮化硅陶瓷的強度和硬度很高，抗熱震性和耐化學(xué)腐蝕性好，摩擦系數(shù)小且有自潤性，是一種優(yōu)越的耐磨材料。用氮化硅陶瓷制成的機械密封圈，經(jīng)過幾百到幾千小時的運轉(zhuǎn)后，磨損較小，壽命較原用材料提高幾倍到十幾倍。以碳化硅陶瓷為基板的碳化硅遠紅外輻射板，被加熱到一定溫度后，能輻射出2-15微米以上的長波紅外線，它對有機物，高分子物質(zhì)以及對遠紅外線有強烈吸收峰的含水物質(zhì)等，有很高的干燥效率。鈹基本知識介紹鈹?shù)拿芏葹殇X的1/3，強度幾乎與鋼相等，堅固性與鑰相似，熔點高達1300度左右，接近不銹鋼，傳熱本領(lǐng)是鋼的三倍，鋁的二倍半，是金屬中最好的良導(dǎo)體。透x射線能力最強，比鋁強16倍，有“金屬玻璃”之稱。鈹對銅的性能有極好的影響。含鈹1%—3.5%的鈹青銅。機械性能優(yōu)良，抗拉強度比一般鋼鐵大幾倍，用鈹青銅制成的彈簧，可以壓縮幾億次以上，利用鈹青銅耐腐蝕抗高壓的性能，常用它來制造深海探測器和海底電纜，鈹青銅也常常被用來制造氣閥座、手表的游絲，振動片、高速軸承、軸套、耐磨齒輪、焊接電極以及其他精密儀器上的零件等。疲勞是許多金屬和合金的一種“職業(yè)病”。如果在鋼中加入少量鈹，它就象吃了一劑“靈丹妙藥”，使鋼的“職業(yè)病”藥到病除。用這種鋼制成小汽車彈簧，可以經(jīng)受1400萬次沖擊，也不會出現(xiàn)疲勞的痕跡。含鎳鈹青銅，不會被磁鐵吸引，不受磁場磁化，所以是制做防磁零件的好材料。鈹?shù)难趸锉戎匦?、硬度大，熔點高達2450C，而且能夠象鏡子反射光線那樣把中子反射回去。這既可以防止反應(yīng)堆中肉眼看不見的射線傷害人體健康，保證工作人員的安全，又能減少中子漏跑的數(shù)量，節(jié)省“彈藥”，維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的順利進行，所以鈹是建造原子鍋爐“住房”的好材料?，F(xiàn)在，幾乎各種各樣原子反應(yīng)堆都要用鈹作中子反射體。建造一座大型的原子反應(yīng)堆，需要金屬鈹兩噸多。在原子核反應(yīng)堆里，為了讓原子核釋放出巨大的能量，需要用極大的力量去轟擊原子核，使其發(fā)生分裂。中子被用來作轟擊原子核的“炮彈”。而鈹正是一種能夠提供大量中子炮彈且效率很高的“中子源”。原子鍋爐“點火”以后，還要進一步使它真止'燃燒'起來。中子轟擊原子核，原子核發(fā)生分裂，放出能量，同時產(chǎn)生新的中子。新中子速度極快，達到每秒幾萬公里，必須使這類快中子減慢速度，變成慢中子，才能使核裂變持續(xù)不斷地進行，使原子燃料真正燃燒起來。鈹對快中子有很強的“制動”能力。所以鈹是原子反應(yīng)堆里能效很高的減速劑。在所有降低中子速度的材料中，鈹被認為是最好最可靠的材料。鈹合金是制造飛機的方向舵、機翼箱和噴氣發(fā)動機金屬構(gòu)件的好材料?，F(xiàn)代化戰(zhàn)斗機上的許多構(gòu)件改用鈹制造后，由于重量減輕，使飛機的行動更加迅速靈活。有一種新設(shè)計的超音速戰(zhàn)斗機一一鈹飛機，飛行速度可達每小時4000公里，相當(dāng)于音速的三倍多。有人作過統(tǒng)計，在一架現(xiàn)代化的大型飛機上，有1000多個零件是用鈹合金制造的。當(dāng)人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船高速穿越大氣層的時候，機體與空氣分子摩擦?xí)a(chǎn)生高溫。鈹作為它們的“防熱外套”，能夠吸收大量的熱并很快散發(fā)出去，這樣就可以防止溫度過分升高，保障飛行安全。當(dāng)今有許多超音速飛機的制動裝置是用鈹來制造的.因為鈹有極好的吸熱、散熱性能，飛機制動時產(chǎn)生的熱量，很快就會被散失。鈹燃燒時可釋放出巨大的能量。每公斤鈹完全燃燒放出的熱量高達15000千卡，因此它可以作為高效率的火箭燃料，在航天發(fā)動機中大顯身手。氧化鈹具有高耐熱性（熔點為2570°C）、相當(dāng)強的耐化學(xué)腐蝕性和高導(dǎo)熱性，因此被廣泛用于工頻感應(yīng)爐和制造熔煉金屬及合金的坩土堝。氧化鈹士甘土堝可用來在真空中煉鈹，鈹可完全不和氧化鈹發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氧化鈹還是原子反應(yīng)堆釋熱元件外殼的主要材料。鈹?shù)幕衔镏幸匝趸?、氟化鈹、氯化鈹、硫酸鈹、硝酸鈹?shù)榷拘暂^大，而金屬鈹及鈹?shù)膹?fù)鹽毒性較小。鋰基本知識介紹鋰號稱“稀有金屬”，其實它在地殼中的含量不算“稀有”，地殼中約有0.0065%的鋰，其豐度居第二十七位。巳知含鋰的礦物有150多種，其中主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長石等。海水中鋰的含量不算少，總儲量達2600億噸，可惜濃度太小，提煉實在困難。某些礦泉水和植物機體里，含有豐富的鋰。如有些紅色、黃色的海藻和煙草中，往往含有較多的鋰化合物，可供開發(fā)利用。我國的鋰礦資源豐富，以目前我國的鋰鹽產(chǎn)量計算，僅江西云母鋰礦就可供開采上百年。鋰不但是既輕又軟、比熱最大的金屬，而且還是在通常溫度下呈固體狀態(tài)的一般材料中最輕的一種，通常貯藏于煤油或液體石蠟中。純鋰的比重跟干燥的木材差不多，等于一般稱作輕金屬的鋁的密度的五分之一，幾乎只有同體積水的重量的一半。即使把鋰放到汽油中，它也會象軟木塞一樣輕輕地浮起來。在室溫條件下，鋰能和空氣中的氮氣和氧氣發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng)。由于鋰具有和氫、氧、氮、碳及氧化物、硅酸鹽等物質(zhì)結(jié)合的能力，冶金工業(yè)部門把鋰作為“捕氣劑”、“脫流劑”，可以消除金屬鑄件中的孔隙氣泡、雜質(zhì)和其他缺陷。熒光屏是把熒光物質(zhì)涂在玻璃上制成的。不過這不是普通的玻璃，而是加進了鋰的鋰玻璃。在玻璃中加進鋰或鋰的化合物，可以提高玻璃的強度和韌性。把含鋰的陶瓷涂到鋼鐵或鋁、鎂等金屬的表面，形成一層薄而輕、光亮而耐熱的涂層，可作噴氣發(fā)動機燃燒室和火箭、導(dǎo)彈外殼的保護層。鋰與鋁、鎂、鈹?shù)取昂献鳌苯M成合：金，既輕又韌，巳被大量用于導(dǎo)彈、火箭、飛機等制造上。潤滑劑中加進鋰的化合物，可以大大改善潤滑效能。此種潤滑劑適用于溫度在一50C至200C的范圍，因此被廣泛應(yīng)用于航空、動力等部門的各種機械裝置和儀器儀表。某些鋰的有機化合物，如硬脂酸鋰、軟脂酸鋰等，它們的物理姓能不隨環(huán)境溫度變化而改變，因此是二種安全可靠的潤滑劑，并具有“永久性”作用。如果在汽車的一些零件上加一次鋰潤滑劑，就足以用到汽車報廢為止。氫化鋰遇水發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氫氣。兩公斤氫化鋰分解后，可以放出氫氣566千升。氫化鋰的確是名不虛傳的“制造氫氣的工廠”。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國飛行員備有輕便的氫氣源一一氫化鋰丸作應(yīng)急之用。飛機失事墜落在水面時，只要一碰到水，氫化鋰就立即與水發(fā)生反應(yīng)，釋放出大量的氫氣，使救生設(shè)備（救生艇、救生衣、訊號氣球等）充氣膨脹。堿性蓄電池組的電解溶液里有氫氧化鈉溶液，現(xiàn)在加入幾克氫氧化鋰溶液，蓄電池的使用壽命可以增加兩倍，工作溫度范圍可加大到-20C----40C。鋰一一氯、鋰一一硒之類的電池，巳在手機、筆記本電腦以及某些國防軍事部門中得到應(yīng)用。用鋰電池發(fā)電來開動汽車，行車費用只有普通汽油發(fā)動機汽車的三分之一。鋰高能電池是一種很有前途的動力電池。它重量輕，貯電能力大，充電速度快，適用范圍廣，生產(chǎn)成本低，工作時不會產(chǎn)生有害氣體，不至于造成大氣污染。由鋰制取氚，用來發(fā)動原子電池組，中間不需充電，可連續(xù)工作20年。氫彈里裝的不是普通的氫，而是比普通氫幾乎要重一倍的重氫或重二倍的超重氫。用鋰能夠生產(chǎn)出超重氫一一氚，還能制造氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。早期的氫彈都用氘和氚的混和物作“炸藥”，當(dāng)今的氫彈里的“爆炸物”多數(shù)是鋰和氘的化合物一一氘化鋰。我國1967年6月17日成功地爆炸的第一顆氫彈，其中的“炸藥”就是氫化鋰和氘化鋰。1公斤氘化鋰的爆炸力相當(dāng)于5萬噸烈性梯恩梯炸藥。據(jù)估計，1公斤鈾的能量若都釋放出來可以使一列火車運行4萬公里；1公斤氘和氚的混和物卻可以使一列火車從地球開到月球；而I公斤鋰通過熱核反應(yīng)放出的能量，相當(dāng)于燃燒20000多噸優(yōu)質(zhì)煤，比1公斤鈾通過裂變產(chǎn)生的原子能人10倍。銫基本知識介紹銫是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是Cs，它的原子序數(shù)是55,是一種帶銀金色的堿金屬。銫色白質(zhì)軟，熔點低。在空氣中容易氧化。是制造真空件器、光電管等的重要材料，化學(xué)上用做催化劑。鋨基本知識介紹餓是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是Os，它的原子序數(shù)是76。餓是銀白色的過渡金屬，是密度最大的元素。餓可在鉑礦中發(fā)現(xiàn)。餓可添加到合金中，例如鋼筆筆尖、電子開關(guān)等需要高硬度及耐用性的地方。餓在空氣中可緩慢生成有刺激性的四氧化餓氣體，此物對人眼傷害很大，餓的拉丁文名正是由它而來（名字的意思是“惡臭”）。銥基本知識介紹銥是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是Ir，它的原子序數(shù)是77。銥是銀白色過渡金屬，是密度第二大的元素，僅次于餓。銥可在鉑礦中發(fā)現(xiàn)?？铸埖仁非皠游锏慕^種，據(jù)說是由小行星撞擊地球時所帶來的銥引致。銥亦像餓一樣，可在合金中使合金更能抵抗高溫及腐蝕，例如用在高溫裝置或電子開關(guān)等地方。硒基本知識介紹硒在地殼中含量并不太少，占十萬分之八，比銻、銀、汞等多好幾倍以至幾十倍，不過，它分布很分散，很少有集中的礦物。硒一般以極少量存在于若干硫化礦內(nèi)。平常，人們大都是從電解銅廠的陽極泥、硫酸廠的硫黃燃燒爐的煙道灰中提取硒。目前，全世界硒的年產(chǎn)量約為700噸左右。硒是紅色的單斜晶體，還有一種更穩(wěn)定的硒，是灰色的六力菱形晶體，閃耀著金屬般的光澤。紅硒和灰硒是硒的同素異形體。紅硒在受熱后，會迅速變成灰硒。灰硒的熔點為2l7°C?；椅闹匾匦允撬哂械湫偷陌雽?dǎo)體性能，可以用于無線電的檢波和整流。硒整流器具有耐負荷、耐高溫、電穩(wěn)定性好等特點。硒對光非常敏感。據(jù)測定，在充足陽光的照射下，硒的導(dǎo)電率比在黑暗時要大一千倍。這樣，硒被用來制造光敏電阻和光電管，在自動控制、電視等方面，有著廣泛的用途。硒還被制成光電池。硒有毒，它的所有化合物均有劇毒。硒的化合物掉在皮膚上，會產(chǎn)生斑疹。硒中毒后，人會感到頭痛，長期喪失嗅覺。在化學(xué)工業(yè)上，硒用作石油熱裂解的催化劑。在橡膠中加入少量的硒，可使橡膠的抗磨性提高50%。染料工業(yè)也消耗大量的硒，如在硫化鎘中加入硒，可制得橙、黃、褐等色染料，這種染料耐曬、耐熱、十分穩(wěn)定。含銘、鋅等金屬的硒染料，十分耐腐蝕。在鑄鐵、不銹鋼、銅合金中加入千分之三到千分之五的硒，可以提高它們的機械性能，結(jié)構(gòu)更加致密。硒的化學(xué)性質(zhì)和硫相似。硒在250C時，能和氫氣化合，生成硒化氫。硒化氫具有近似硫化氫的劇臭。硒在空氣中能燃燒，生成白色的二氧化硒的細小晶體。二氧化硒溶于水，生成亞硒酸。亞硒酸經(jīng)氧化劑氧化后，變成硒酸。硒酸可以溶解黃金。砷基本知識介紹碑在自然界中主要以硫化物和氧化物的形式存在。主要礦物有雄黃(As2S2)、雌黃(As2S3)、砒石(As2O3)毒砂(FeAsS)。古羅馬人和希臘人稱雄黃為碑。碑是灰色的晶體。它是非金屬，卻具有金屬般的光澤，并善于傳熱和導(dǎo)電。碑很脆，易被碾成粉末，容易揮發(fā)，加熱到610°C，便可不經(jīng)液態(tài)，直接升華，變成蒸氣，碑蒸氣具有一股難聞的大蒜臭味。碑有三種同素異形體，灰碑、黑碑和黃碑。黑碑也叫無定形碑，加熱到285C時會變成灰碑。黃碑在暗處會發(fā)光，受到光線照射時，也很容易變成灰碑。純碑的用途不大。在鉛中加入0.5%的碑，可增加鉛的硬度，這種鉛用來鑄造彈丸。碑的最重要的化合物是三氧化二碑，俗名砒霜，是烈性毒藥。碑的化合物，都是有毒的。在古代，煉金家用毒蛇作為代表碑的符號?，F(xiàn)在砒霜被大量用于制作無機農(nóng)藥。如果人畜不慎而誤中碑毒，可服用新鮮的氫氧化亞鐵懸浮液來解毒。碑的其他化合物，如亞碑酸鈉、亞碑酸鈣、碑酸鉛、碑酸鈣，碑酸錳等也都是常用的農(nóng)藥。在制造這些含碑農(nóng)藥的工廠里，空氣中的含碑量必須低于0.3毫克/米3。雌黃的成分是三硫化二碑，晶體多呈柱狀，橙黃色，略透明，燃燒時放出大蒜的氣味，供制顏料或作褪色劑用。釘基本知識介紹俄國化學(xué)家、生物學(xué)家、藥學(xué)家克勞斯發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素釘。1828年，貝采里烏斯和俄國多爾巴特大學(xué)的化學(xué)教授奧桑(Osann，G.W.)到烏拉爾山的鉑礦去考察。他們研究了用王水溶解粗制鉑后的殘渣，貝采里烏斯從中取得鈀、鋨、銠、銥四種金屬。奧桑則不同，他以為自己發(fā)現(xiàn)了三種新金屬，并命名為Pluranium、ruthenium、Polinium。1840年克勞斯對鉑溶在王水中的殘余物深感興趣。他從彼得堡的一名煉鉑匠那里購來鉑渣兩磅。經(jīng)分析后，從中不僅提出微量的鈀、銠、鋨、銥等金屬、并取得百分之十的鉑。這個分析結(jié)果克勞斯呈報政府礦物當(dāng)局，財政大臣康克林伯爵完全贊成克勞斯的研究報告。政府礦物工程師主任契夫金贈給二十磅鉑渣作為禮物?？藙谒箤K渣、苛性鉀、硝酸鉀混在一起，放在銀坩土堝中加熱燒紅，約經(jīng)過一個半小時，把反應(yīng)后熔塊投到大量水中，放在黑暗的地方靜置四晝夜，色的溶液。加入硝酸酸化，可見柔軟的黑色沉淀物二氧化鋨)析出(其中含有部分氧化釘)?？藙谒箤⒑谏恋砦锱c王水一同蒸餾，可得黃色晶體(四氧化鋨)。在蒸餾后所余的殘渣中加入氯化銨溶液，得到一種鹽(氯釘化銨)。鍛燒此鹽，得到海綿狀的金屬。克勞斯出于愛國的熱情，同時也為了表彰奧桑的工作，新金屬的名稱仍保留Ruthenium(釘)字，意即“俄羅斯”。釘?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在溫度達100C時，對普通的酸包括王水在內(nèi)均有抗御力。釘是極好的催化劑，常用于氫化、異構(gòu)化、氧化和重整反應(yīng)中。鎘基本知識介紹由德國革丁根大學(xué)化學(xué)兼藥學(xué)教授斯特羅邁爾在1817年發(fā)現(xiàn)。嬰兒出生時，體內(nèi)并沒有鎘，隨著年齡的增長，鎘進入人體后，只有少量能隨尿排出，大部分在人體內(nèi)慢慢積累起來。積聚在人體內(nèi)的鎘，能破壞人體內(nèi)的鈣，使受害者的骨頭逐漸變形。受害者的初期癥狀為腰、背、下肢疼痛，以后疼痛逐漸加劇，步行時象鴨子般臀部左右搖擺，容易發(fā)生病理性骨折。日本人稱之為“骨痛病”或“疼疼病”。水稻對土壤中的鎘的吸收主要是在抽穗開花以前的營養(yǎng)生長期，在這個期間的吸收量占整個生育期吸收總量的91%。用含鎘廢水長期不適當(dāng)?shù)毓喔鹊咎飼r，除了稻的產(chǎn)量直接受到影響外，植株還能吸收土壤中的鎘并使之在大米中積累。根據(jù)國外報道，如果人們長期食用含鎘1ppm以上的大米，就會造成骨痛病。食物中含鎘，飲水中也含鎘。一般說來，在腸道內(nèi)水中的鎘比與食物相結(jié)合的鎘容易吸收。因此，我們更應(yīng)該經(jīng)常檢查自來水和其他飲料中的鎘。天然軟水每升含鎘1.5微克，而通過銅管的水含10.2微克，通過白鐵管的水含16.3微克。通過銅管和白鐵管的水的含鎘量都巳超過國際飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飲用水中鎘含量不得超過10微克/升。銅管本身含鎘3—57ppm，部分來自焊劑。白鐵管含鎘140一400ppm，白鐵管是鍍鋅的水煤氣管，若鋅不純，可使含鎘量高達1.5%。軟水吸收了空氣中的二氧化碳，是偏酸性的，而pH值小于8的液體即能腐蝕銅管和鐵管，使水污染。在山區(qū)及鄉(xiāng)村等不用自來水的地區(qū)就沒有了這一鎘的來源。酸性食品或飲料能從鍍鎘的器皿和上釉的陶瓷器皿上溶出鎘。一般工業(yè)用鋅含有1%的鎘，所以鍍鋅的食品器皿應(yīng)禁止用來盛裝酸性食品?？諝馐侨梭w中鎘的另一個來源?？諝庵械逆k來自工廠中燃燒石油和煤所排出的煙。城市里每立方米空氣中約含鎘0.02微克，在有鎘污染的工業(yè)區(qū)，空氣中含鎘量將更高。在地殼中鋅與鎘之比為500一1000。實驗室中以特別低鎘飼料喂著的大鼠的腎臟中，鋅與鎘之比為464—500。因高血壓死亡的人，鋅與鎘之比為1.4左右，有的甚至不到1.0。食物中含鋅量比常量少了或含鎘量多了，都能引起鎘在人體中的積聚。從預(yù)防鎘中毒的角度來看，應(yīng)盡量選食鋅與鎘的比值大于40的食物，如牡蠣、谷類、面筋、豆芽、根菜、堅果等。根據(jù)軟硬酸堿理論，軟酸和軟堿可形成穩(wěn)固的化合物。鎘的陽離子Cd2+是軟酸，碘的陰離子I一是軟堿。所以，如果人體中有，Cd2+就會與1一結(jié)合，變?yōu)闊o毒，排出體外，從而減少人體中Cd2+的積聚。海帶和紫菜中含有大量的碘，所以多食、常食這些實物顯然是有益的。汞基本知識介紹汞(mercury，Hg)，又稱水銀，是唯一在常溫下呈液態(tài)并易流動的金屬。比重13.595，蒸氣比重6.9。汞很易蒸發(fā)到空氣中引起危害，因為:1、在0°C時巳蒸發(fā)，氣溫愈高，蒸發(fā)愈快愈多;每增加10°C蒸發(fā)速度約增加1.2?1.5倍，空氣流動時蒸發(fā)更多。2、汞不溶于水，可通過表面的水封層蒸發(fā)到空氣中。3、粘度小而流動性大，很易碎成小汞珠，無孔不入地留存于工作臺、地面等處的縫隙中，既難清除，又使表面面積增加而大量蒸發(fā)，形成二次污染源。4、地面、工作臺、墻壁十天花板等的表面都吸附汞蒸氣，有時，汞作業(yè)車間移作它用，仍殘留有汞危害的問題。工人衣著及皮膚上的污染可帶到家庭中引起危害。有關(guān)金屬汞的生產(chǎn)很多，例如汞礦的開采與汞的冶煉，尤其是土法火式煉汞，空氣、土壤、水質(zhì)都有污染;制造。校驗和維修汞溫度計、血壓計。流量儀、液面計、控制儀、氣壓表、汞整流器等，尤其用熱汞法生產(chǎn)危害更大;制造熒光燈、紫外光燈、電影放映燈、X線球管等;化學(xué)工業(yè)中作為生產(chǎn)汞化合物的原料，或作為催化劑如食鹽電解用汞陰極制造氯氣、燒堿等；以汞齊方式提取金銀等貴金屬以及鍍金、餾金等；口腔科以銀汞齊填補齲齒;钚反應(yīng)堆的冷卻劑，等等。汞的無機化合物如硝酸汞(Hg(NO3)2)、升汞(HgCl2)、甘汞(HgCl)、漠化汞(HgBr2)、碑酸汞(HgAsO4)、硫化汞(HgS)、硫酸汞(HgSO4)、氧化汞(HgO)、氤化汞(Hg(CN)2)等，用于汞化合物的合成，或作為催化劑、顏料、涂料等；有的還作為藥物，口服、過量吸入其粉塵及皮膚涂布時均可引起中毒。此外，雷汞(Hg(CNO)2?1/2H2O)用于制造雷管等。鉭基本知識介紹1鈕用于制作鈕電容器:鈕粉、鈕絲是制作鈕電容器的關(guān)鍵材料，鈕電容器是最優(yōu)秀的電容器。鈮亦可制作電容器2鈕用于制作耐高溫鈕制品:鈕能耐高溫，強度和剛度良好，是制作真空高溫爐用發(fā)熱部件、隔熱部件和裝料器皿的優(yōu)質(zhì)材料3鈕鈮用于制作耐腐蝕鈕鈮制品:鈕鈮是優(yōu)質(zhì)耐酸堿和液態(tài)金屬腐蝕的材料，在化學(xué)工業(yè)中可用于制作蒸煮器、加熱器、冷卻器、各種器皿器件等4鈕鈮在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用：用于制作航空航天飛機、火箭、潛艇等的發(fā)動機部件，如燃燒室、燃燒導(dǎo)管、渦輪泵等。如WC-103Nb-Hf-Ti高溫鈮基合金是優(yōu)質(zhì)宇航用材料，用作火箭加速器噴管、宇宙飛船推進加力裝置和噴管閥門等。5鉭用于制作穿甲彈的襯件:該項應(yīng)用目前主要在美國，是導(dǎo)彈的一種，如TOW2B導(dǎo)彈6碳化鉭作硬質(zhì)合金的添加劑:硬質(zhì)合金主要用作刀具、工具、模具和耐磨耐蝕結(jié)構(gòu)部件，添加TaC可提高其硬度、強度、熔點等性能。NbC亦可此用，性能次于TaC7鈮是鋼鐵的主要添加劑。添加鈮的微合金鋼，使鋼材晶粒細化，可提高鋼的強度和韌性，75%左右的鈮應(yīng)用于該領(lǐng)域8鈮用作超導(dǎo)材料:Nb-Ti合金是當(dāng)今應(yīng)用最廣、用量最大的超導(dǎo)材料，如Nb47Ti，在高能物理中有重要應(yīng)用，是大型強子對撞機、重離子對撞機等高能粒子加速器首選的實用超導(dǎo)材料；Nb3Sn是僅次于Nb-Ti的實用超導(dǎo)材料。9氧化鉭、氧化鈮是制作鉭鈮人工晶體的原料:Ta2O5、Nb2O5是制作LT、LN等晶體的原料，LT、LN是重要的壓電、