了不起的元素“兄弟”

2019-02-06明香

科普童话·百科探秘 2019年11期

关键词：淡紫色草木灰戴维

明香

菜里的食盐、美味的香蕉、洗脸用的香皂……我们几乎每天都会跟它们见面。它们的大小、形状、颜色各不相同，却有一个共同点，都是由物质组成的最小单位——元素组成的。你知道这些我们司空见惯的东西中，都有哪些元素吗？

草木灰中的发现——钾

19世纪，化学实验宣中有两种最常用的试剂，一种叫“苛性草木灰”，另一种叫“苛性苏打”，多数人认为它们是不可再分解的物质，可有个人就不信邪，也就是化学家戴维。

有一天，他拿出一套接着200多个电池的巨大电池组，把电池组连上导线，插入熔融的无水苛性草木灰中。结果，在和导线接触的地方，出现了一些小小的火舌，发出淡紫色的火焰，非常美丽。只要电路不断火焰就一直跳舞，电流一停，火焰就立即熄灭了。

戴维兴奋极了：这个淡紫色火焰，就是新元素——钾。

我的脾气很“暴躁”

钾是金属中最活泼的，也是最强的碱性金属。戴维用阿拉伯语中的碱将其命名为Kalium;当时汉语用“甲”来命名，也是因为它是“最”活泼的金属。

“扑通！”把一块金属扔进水里，一般会立刻下沉，然后安静地躺在水底。但钾不会这样。钾投进水后不仅不沉没，还发出尖锐的嘶嘶声在水面上“游泳”伴随着美丽的淡紫色火焰。

不仅如此，它在酸里会着火：在玻璃瓶中会腐蚀玻璃;在纯氧中着火并发出强烈的白光;在酒精中着火;在冰上着火，能把冰烧成洞——只有煤油能让“暴躁”的钾安静下来。

火星岩石我来测

“碳14”都听说过吧？它能测定几万年以内的年龄，相当厉害。但如果将岩石熔化，分析其中钾-40及氩-40的含量，能测定十万年至46亿年的年龄！这种方法被称为“钾氩年代测定”。1960年，英国考古学家在东非第一次使用钾氩年代测定法，推断出奥都威文化距今约175万年。不仅如此，钾氩测定还被“好奇号”探测车带到了火星，测出一块火星岩石的年龄在38.6-45.6亿年左右。

动植物都离不开

1840年，化学之父李比希发现，缺钾的土壤长不出好的植物，植物需要钾元素，尤其是瓜果等经济作物，对钾的需求量特别大。所以，一直以来，氮、磷、钾是三种最重要的化肥。人类也是离不开钾的，多吃含钾的食物，比如香蕉、牛油果、茶等，有助于预防高血压。8周后，预言成真——发现了钠！

1807年，在戴维发现金属钾之后，曾有过预言：“大家之所以认为钾有问题（很轻，令人奇怪，不像金属），那是因为我们看惯了旧金属，我们一定会再发现几种新金属，将钾和铁之间的空隙完全填满。”

而仅在8周后，他的预言就成真了。戴维用同样的方法分解了“苛性苏打”，发现了一种新金属。后来人们用古埃及语中的纯碱（natron）给它命名：natrium.也就是鈉。

惊艳亮相

当戴维仔细研究金属钠时，就发现，钠和钾简直就是一对“双胞胎”太相似了：钠虽然比钾稍微硬一点，也不难用小刀切开;钠也很轻，在水里不下沉;钠也和钾一样与水反应，发出嘶嘶声，只是没那么剧烈，钠也会安静地待在煤油里面。唯一和钾不同的是，它燃烧发出的光是黄色的。

1807年11月19日，戴维在报告会.上让钠和钾“亮相表演”，这哥俩”在水里游泳，在冰面上奔跑，向空中燃起黄色和淡紫色的焰火。所有人都震惊了！而戴维也得到了暴风雨般的欢呼和祝贺，走上了人生的巅峰。

嗨！每天都要见到我

后来，人们才发现，钠是地壳里丰度第六高的元素，有2.6%，仅排在氧、硅、铝、铁、钙之后。人们每天都要和钠打交道。

食盐：氯化钠，在地球上几乎无处不在。海洋中的氯化钠是最多的，所以海水是咸的。一克海水中含有0.01克钠元素。如果你看到一只小鹿在舔石头，不是因为它爱吃，它是在补钠呢！

香皂：碳酸钠在水中显碱性，容易和油脂反应生成皂类，有很强的去污能力。

食品：小苏打（碳酸氢钠）容易受热分解，释放出二氧化碳，让馒头、面包、油条等食品更加蓬松。