在2023年1-2月“中国好书”推荐书目中,这本科普图书非常吸引眼球。书中展示了上百种化学元素在电子显微镜下的微观摄影照片,它们有的细如毛发,有的光洁如镜,有的璀璨如宝石,有的晶莹如水晶……在显微镜下,不仅那些普通物质变成了难得一见的艺术品,那些常人难得一见的珍贵元素更是美得令人窒息。除了精美的照片,书中更有数十段短视频,让你一睹元素的真实面孔。
我们身边的货币金属
选文摘自
人民邮电出版社的《美丽的化学元素》
如果要选出一种最不平凡的金属,我想许多人的选择是金。没错,作为一种货真价实的贵金属,金凭借迷人的色泽和厚重的手感让无数人为之神魂颠倒。自从人们发现了金,它就成为了财富的象征。我们能够从无数文学作品和考古记录中看到金的身影,没有任何一种其他金属能够做到这一点。
当然,金能够在人类历史上一直兴盛不衰的原因很多,首先是它自身的性质。金是一种惰性金属,在空气和常见的酸液中几乎不会被腐蚀,因此它的独特色泽能够永久保持。这从无数出土的黄金制品中已经得到了印证,比如安静地躺在埃及博物馆里的、由10.23千克黄金制成的图坦卡蒙法老的面具,它会永远闪亮。
遗憾的是这个面具遭到了一些“破坏”。工作人员不小心把面具的胡子碰掉了,而当他们手忙脚乱地试图用强力胶黏合和用尖锐物体去除胶痕的时候(他们用的是环氧树脂胶),在面具的表面留下了永久性的刮痕(这是在我写这段文字的3小时前发布的新闻,我也没想到能够看到这条消息)。正是因为黄金非常柔软,具有很好的可塑性,它才成为了制作首饰的首选金属。有时,人们还会向金中添加其他元素形成制作首饰的合金,例如“18k金”“玫瑰金”。
但是,站在化学家的角度来看待金,我们就会把它当作一种普通金属,研究它的耐腐蚀能力以及化合物的性质。在研究耐腐蚀能力的时候,金就没有人们想象的那么稳定了。从古至今,人们已经找到了很多种可以腐蚀金的化学试剂,其中最著名的是王水。
王水是由浓硝酸和浓盐酸按照体积比1:3混合而成的,它能够溶解金的原理是硝酸能够氧化金,使之成为+3价的金离子,但这个反应非常难以进行,只有把+3价的金离子用氯离子进行配位,降低金的电位,才能使之进一步溶解。这就是浓盐酸的作用。当然,除了酸液,金还能够受到许多熔融金属的腐蚀,形成合金或者化合物。这种化合物不同于我们平时定义的化合物,更确切地讲,它们叫作“金属间化合物”,是由两种金属元素组成的。这种物质能够形成的原因是金具有相对来说很大的电子亲和能,在保证足够稳定的同时,又具有和容易给出电子的金属抢夺电子的能力。
不管怎样,金在许多人的眼里还是那种神奇的黄色金属。它的存在让无数人的心中充满美好的念想。
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微观镜头下的化学元素
The Beauty of Elements
认识世界有很多种途径和方式。数学家通过数与形去发掘隐藏在万事万物之中的关系和规律,物理学家以实验为手段去揭示各种现象背后的科学原理,天文学家借助强大的天文仪器去观测广袤的宇宙空间……那么,作为普通人,我们怎样去认识这个世界呢?当你打开这本书的时候,一个崭新的世界将出现在你的眼前。你会看到构成世界万物的基础材料——化学元素,它们像搭积木一样塑造了丰富多彩的世界。你会惊讶地发现,在中学课堂上学习的那些化学元素符号一下子鲜活了起来。原来,它们都有“血肉之躯”,它们都有自己的“个性”和“脾气”,当然它们也有自己的奇妙用途。
化学元素和它们的光谱
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