独行四侠 各领风骚
硼、钒、铷、锶


文章出自:博物 2010年第09期 作者: 菡榭 

标签: 化学实验   

我们所处的世界都是由元素组成。109种不同的地球元素,经过玄妙的组合,变成了山河湖海、宝石尘埃、有生命的动植物……门捷列夫以来的元素周期表所揭示的,是元素原子的内部结构和相互联系的规律。抛开抽象的化学符号和课本上的化学反应式,我们还可以通过身边的自然万物,重新认识集结起来的元素。
在元素“武林”中,有这样四位高手——硼、钒、铷、锶,它们行走江湖都是独来独往,划在哪一派里都不大合适,故人送外号“独行四侠”。它们除了靠自己的独门绝技占据一方天地,还是多种工业生产中必不可少的原材料。
好钢用在引擎上:喷气式飞机中,最核心的部位莫过于它的发动机,要制造如此坚韧的发动机,非得用硼钢不可。硼能提高钢的淬透性,也就是耐磨性、韧性和强度,还可以提高它的耐热度,因为飞机上天后,发动机每分钟几万转转速散发的热量,可不是普通钢材能承受的。

动力侠——硼

硼是元素周期表里第一个固态非金属元素,最外层只有3个电子,按照元素的一般规律,最外层电子数小于4的元素,几乎都是金属元素,所以,硼多少带有一些金属特性——有金属光泽,硬度极高,抗冲击力巨佳。

在各种生物体内,都可以找到硼的身影,它是维持钙、磷、镁等正常代谢的必需微量元素。尤其是对人体来说,硼可以强化肌肉,促进雄性激素分泌,是体力劳动者不可缺少的营养素,而脑力劳动者也要靠硼来改善脑部功能,提高反应能力。

装甲克星:如果说钢是虎,那钒就是翼,钢含钒就好比如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,这是因为钒钢比普通钢结构更紧密。在军事上,钒钢制成的穿甲弹,能射穿40厘米厚的钢板,是所有坦克的克星。

变色侠——钒

从表面看来,钒跟铁没什么两样,同是银灰色金属,但是它的盐类却五彩斑斓,这都是由它不同化合价的离子产生的。二价钒盐呈紫色,三价是绿色,四价是浅蓝色,四价的碱性衍生物是棕色,五价的则是红色……这些色彩缤纷的钒盐,常被人们加到玻璃中,制成彩色玻璃,或者配成各色颜料。

除了常能看到的颜色,钒跟动物体内的血液颜色也有很大瓜葛。按理说,血不都是红色的吗?请注意,这是高等动物的血液,因为含铁所以呈红色,低等动物的血液里大都含三价钒,所以是绿色的。不信,你可以留心观察一下某些昆虫的血液。

责任编辑 / 郭亦城 

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