“濒危”化学元素，且用且珍惜

赵君鹏

1869年3月，俄国化学家门捷列夫發表了第一张元素周期表。它由小到大地排列了当时人类已知的63种化学元素原子的质量，将化学性质相似的元素放在同一纵行，使化学元素构成了一个完整的体系。2016年，新修订的化学元素周期表中共有118种化学元素，其中有90种元素是自然存在的，有28种元素是人工合成的。

2019年，是第一张化学元素周期表发表150周年。为纪念这座科学发展史上的里程碑，联合国将2019年命名为“化学元素周期表国际年”。近日，欧洲化学学会制作的一张与众不同的化学元素周期表，引发了众多关注。在这张化学元素周期表中，每种元素所占的面积不同，自然界储量越丰富的元素所占面积越大，反之，面积越小，所以整体看来，周期表是扭曲的，类似毕加索风格的绘画。

为什么要制作这样一张化学元素周期表呢？欧洲化学学会的意图是想通过这张表反映出自然存在元素的稀缺程度。也就是说，制作这张表的初衷不是为了好玩，而是为了提醒人们合理利用自然资源。这张化学元素周期表显示，氧、氢、铝、钙的储量丰富，没有枯竭的风险，但是由于人类的过度使用，一些化学元素，比如氦、铟、钇等可能在一百年内用尽。

虽然氦气在整个宇宙中比重较大，和氢气一样是宇宙中最早的化学元素，但研究显示，地球上的氦气主要存在于天然气体和放射性矿石中，而大气层中，氦气占比很低，只有5.2万分之一。由于氦气的比重轻，并且最不活泼，所以被广泛地应用到气球中。氦气球比氢气球安全，不易爆炸，这是众所周知的事情，但是放飞的氦气球会把氦气直接释放到大气当中，最终这些氦气会离开地球，飘散到宇宙中去。与之相比，虽然磁共振扫描仪需要用氦气来冷却磁铁，深海潜水需要用到氦气来稀释氧气，但它们是循环使用的。

现在的电子设备更新换代过于频繁，英国人每个月要淘汰一百万部智能手机，美国人每个月要更换一千二百万部手机，触屏电脑的更换率同样惊人。制造智能手机时，需要用到30种化学元素，其中17种由于过度使用，在未来一百年内可能会消失，比如铟元素。氧化铟锡在制作触屏和液晶显示器时必不可少，但是在自然界中，铟是游离态的，在地壳中的分布少而散。如果按照现在更换电子产品的速度，铟的储量只够使用二十年，而且根据联合国环境规划署估计，目前手机中铟元素的回收率还不足1%。

在历史上长期担当货币职能的银，也是“濒危”元素。银在现代工业中应用广泛，因为它的导电性、传热性和反光性在所有金属中是最好的，但是其储量有限。此外，“濒危”的化学元素还有制作超导体、超合金及照相机镜头所用的钇、能让烟花和信号弹发出耀眼红光的锶、核反应堆中燃料棒和火箭推进器用到的铪，以及在半导体、光纤通信、太阳能电池生物医学等领域必不可少的锗，还有在制造合金、防金属腐蚀时用到的锌及电子工业和空间技术方面的战略资源——钽等。

西汉文学家贾谊在《论积贮疏》一文中说：“生之有时，而用之亡度，则物力必屈。”意思是说，没有节制地使用，势必导致物资紧张。变为“濒危物种”的化学元素也提示我们，必须大力发展循环经济，对自然资源低开采、高利用，而且不要频繁地更换手机或电子产品。