1 揭开金的面纱
娓娓道来
说到金,大家一般会想到黄澄澄、金灿灿的元宝或金块,这其实是由金元素组成的单质。在化学元素中,金元素属于自然界中的基本金属物质,通常用Au表示,化学性质不活泼,常温下很难与其他的物质产生化学反应。不过金在面对一种叫“王水”的液体时就不能继续保留真身了,这是因为王水是浓硝酸和浓盐酸按3:1的比例混合而成的,腐蚀性非常强,是很多金属的死敌,当金遇到王水时就会被它的氧化能力所溶解。
黄金的密度很高,为19-3克/立方厘米,在一般情况下,它很难被分解,并且可以长久保存完好,民间有一句谚语叫“真金不怕火炼”,形容真正有本事、有才华的人经受得住考验,它借喻的就是黄金的这一优良属性,质量坚韧,熔点极高,达1063℃,即使被放在火焰中烤烧,也不会改变模样。
其实自然界中的金并不是我们在电视或商场中看到的纯金,金元素在自然界中是以游离状态存在着,只有当人们把它从矿石中提炼出来,形成熟金,才能为人类所用,不过也有极少数的天然黄金块。
当古埃及人在5000年前发现黄金的价值以后,人类就不断大量地对地球上的矿石和河沙加以开采挖掘和提炼,到目前为止,差不多提炼了15万吨的黄金,一部分被当做金融储备资产在全球各地流通,还有一部分作为私人的收藏或首饰物品,或用于电子化学物品的制造中。
相对于地球上实际存在的48亿吨总黄金量而言,人类开采出来的黄金只是九牛一毛而已。不过,这其中绝大部分的黄金都存在于人类无法开采到的地幔与地壳深处,所以,人类实际上能够开采的黄金是很少很少的,即使在科技发达的今天,黄金年产值能够达到百吨以上的国家也不足十个,这个被称为“金属之王”的重金属因其美丽的外观、优良的属性、稀少的开采量和绝佳的保值性能在世界的历史、政治、经济和文化中扮演着重要的角色。
金属和合金
金属和合金是经常出现的两个工业用语,它们虽然都含“金”字,但意义与金却并不相同。
金是金属的一种,除此之外,金属还包括铁、铜、锌、银、铂等物质,这些物质具有一些共性,它们的内部结构相似,从而形成了共同的物理属性,包括光泽度高,延展性好,锻造性能强,导电性能强等。大家有没有发现,金属物质大多是金字旁的,这与字的意思不无关系,不过这里我们要提到一个特别的金属,它在常温状态下是液体,那就是汞。
自然界中的金属很少是单独存在的,它们一般与其他物质形成化合物,具体的形式有氧化物、硫酸盐、碳酸盐等,只有很少的金属是游离状态存在的,例如金、银、铂。从金属化合物中提炼金属的方法包括高温还原法、加热分解法和电解法。
工业生产中最常用到的钢是不是金属呢?答案是否定的,钢是铁合金,那么,什么叫做合金呢?
合金是金属和非金属(有时可不含非金属)通过热熔成液体再溶合凝固而成的物质,根据所含金属的种类,可分为二元合金,即两种金属或者是金属和非金属的合金,三元合金和多元合金。它们会根据组成的成分改变之前单元素的性质从而形成新的性质,硬度高、抗腐蚀能力强、熔点较低、导电和电热性较低是合金的一般共性。
我们国家早在商朝的时候就已经有合金了,那就是青铜,当时被广泛应用于各种物品的制造中,现在,比较常见的合金有不锈钢、锰钢、硅钢、黄铜、青铜、白铜等等,这些合金为我们的社会建设作出了极大的贡献。
P2-4