从冷战诡计开始说说锰

鲁超

锰位于元素周期表第25位，粉末状的锰是灰色的，潮湿时易氧化。单质锰属于较活泼的金属，加热时能和氧气化合，易溶于稀酸，生成二价锰盐，常用铝热法进行制备。生活中比较常用的锰化合物是高锰酸钾，这是一种强氧化剂，其稀释液可用来消毒杀菌。在海底存在大量的锰结核，但以目前的技术条件还很难开采。

冷战诡计引出海底宝藏

今天，我们的故事要从一位名叫霍华德·休斯的美国富豪讲起。年轻时，休斯混迹好莱坞，掌控100多家电影院，拍摄了很多知名影片;他也投资房地产，赚了一大笔钱;他还对飞行器感兴趣，成立了休斯飞行器公司，不仅研究开发新式飞机，自己也亲自试飞，是自己公司的王牌飞行员。二战以后，分子生物学方兴未艾，他成立了一家医药研究所，专注于研究细胞生物学。

1974年，早已隐退多年的休斯东山再起，他花费巨资打造了一艘特殊的勘探打捞船，来到夏威夷西北部的海域，想从海底打捞一种叫“锰结核”的矿物。

锰结核？这究竟是何方神圣？

原来，在大海的底部，存在着各种古生海洋动物的化石，比如放射虫、有孔虫等，它们和玄武岩、磷化的动物骨骼聚集在一起，形成了良好的晶核，海里的一些金属盐类就在这里沉积、结晶。从外观上看，就好像一个又一个黑色或深褐色的马铃薯。由于其中含锰和铁最多，而铁元素在陆地上很常见，因此称它们为锰结核。

1981年，英国地质博物馆统计数据表明，全球海底总共有5000亿吨的锰结核，且这一数据一直在更新。最吸引人的是，这种黑乎乎的东西不仅在深海里有，在浅海里也有，甚至存在于一些湖泊里。

根据目前已勘探的结果，夏威夷西北部海域的锰结核蕴藏量最多。据估计，该区域的锰结核中，含有59.5亿吨锰、2.7亿吨镍、2.3亿吨铜和4600万吨钴。这简直是一个超级宝库。

正因为锰结核这一概念举世瞩目，所以当休斯带领他的勘探打捞船来到夏威夷附近海域的时候，没有人怀疑他们的举动。在休斯开展行动之后，加拿大和英国还效仿他们，准备去打捞这些海底宝藏。德国、意大利、比利时、荷兰、日本的科研机构以及法国、日本的两家公司还聚在一起成立了一家联合组织，专门研究如何开采和加工锰结核。

但是，真正想利用锰结核资源还是很难的。要知道，虽然锰结核总体蕴藏量很大，分布却极为广泛。想想看，要将1吨锰结核从6000米深的海底打捞到海面，需要多少能量？这种投入产出比不值得我们去做这件事。

事实上，20世纪80年代以后，勘探海底的技术得到了进一步提升，我们有了更先进的水下运载工具，有了超高密度聚乙烯做的绳索。但就目前技术而言，20年内，要开采锰结核达到经济上的收益也完全不现实。

那么，问题来了，难道大富豪休斯心甘情愿做人类开发海底的“先驱”吗？其实，事情远没有那么简单。

20多年后，一段视频被披露出来，原来整个事件完全是一个骗局。那段时期正值美、苏冷战，表面上没有大规模的战争，间谍活动和战略威慑却一直惊心动魄。1968年，苏联一艘弹道导弹潜艇K-129在夏威夷附近海域失事。1974年，休斯被美国中央情报局雇用，勘探打捞船的真实目的是要打捞这艘沉没的潜艇，这在美国情报系统内部被称为“亚速尔人计划”。这是冷战期间最复杂、最神秘、最昂贵的计划，总耗费达到了8亿美元。所以，打捞锰结核完全是一种掩饰。

最终，大富翁休斯的打捞船只打捞到了一些鱼雷和6具苏联士兵的尸体，并没有得到他们想要的战利品。潜艇艇身在打捞的过程中折断，其内部的结构无从得知，美国中央情报局一心向往的苏联密码本更是去向不明，8亿美金的闹剧就这样沉没在大海的波涛中。

野外生存必备良品

既然海里的锰那么难得到，我们用的锰都来自陆地吗？确实，锰可能是最早一批被人类利用的金属，这实在没有什么奇怪的，因为锰在地壳里的元素丰度排名第12位。

人类利用含锰的物质可以追溯到石器時代。当人类还是穴居人的时候，他们就找到一种黑色松软的矿物，用它在洞壁上作画。这种黑色的矿物就是我们现在所说的软锰矿（二氧化锰），分布非常广泛，是陆地上锰元素最主要的存在方式。

希腊的马格尼西亚（Magnesia）是一个神奇的地方，这里除了产出很多的苦土（氧化镁）矿物，还产出两种黑色矿物。古希腊人还给这两种矿物划分了性别：“男性矿物”有磁性，可以吸引铁质物品;“女性矿物”没有磁性，但是添加到玻璃里，可以使绿色的玻璃变得透明。现在我们知道，“男性矿物”就是磁铁矿（四氧化三铁），“女性矿物”就是软锰矿（二氧化锰）。所以，到现在，磁铁矿在英语里还叫作“magnetite”，磁性“magnet”也是从这里来的。而软锰矿曾经还被称为马格尼西亚，一个相当女性化的名字。

软锰矿如此易得，因而成了炼金术士的青睐之物。1659年，炼金术士格劳贝尔将软锰矿和碳酸钾（草木灰的主要成分）溶液混合，得到了绿色的溶液（锰酸钾），放置一段时间以后，绿色溶液缓慢地变成鲜艳的粉色了，这就是高锰酸钾的诞生过程。很快，高锰酸钾就作为一种强氧化剂，成为实验室的常用材料。

200年后，英国人康迪发现高锰酸钾有很好的消毒作用，于是注册了“康迪液”的商标。高锰酸钾的消毒原理类似次氯酸盐，易放出活性氧，具有强氧化性。但相较于次氯酸盐，高锰酸钾放出活性氧的速度稍慢，因此可用于与人体相关的消毒灭菌。直到现在，高锰酸钾还经常出现在我们身边的各种消毒剂中。

高锰酸钾遇到很多种有机物时，都会发挥它强氧化性的特点，同时放出大量的热，从而使一些易燃物燃烧。例如，户外探险时，人们可以随身携带一些高锰酸钾，需要生火时就将一些白糖和它混合，夹在干木片中，摩擦30秒就可以生火。

在户外，如果携带的饮用水喝光了，可以在野外取水，加入少许高锰酸钾消毒，放置半小时后就可以饮用了。如果去雪山或者南北极挑战极限，在迷路的时候，可以在雪地上撒一些高锰酸钾，它那明亮的紫红色会很容易引起救援人员的注意。

它还有这些用途

早在古希腊时代，斯巴达的铁匠们就发现将软锰矿和磁铁矿混合，炼出的铁特别坚硬，非常适合做兵器。锰元素被发现之后，人们发现在炼钢过程中加入少许锰，所制得的低锰钢简直脆得像玻璃一样，一敲就碎。但如果加入的锰比较多，达到8%及以上，制成的高锰钢就既有韧性又很坚硬。日本武士刀就是用这种高锰钢做出来的，坚实耐用。

1882年，英国人哈特菲尔德制成了一种含锰量12%的高锰钢，它被用于制造英军的钢盔。直到现在，这种高锰钢还被称为“哈特菲尔德钢”。

进入电气时代，二氧化锰也发挥了很好的用途：填充在锌锰干电池内，作为阴极的去极化剂。但是，随着锌锰干电池逐渐被镍-镉电池和锂电池取代，二氧化锰在电池里也用得越来越少了。

随着生物学的发展，人们发现锰是一种人体必需的微量元素，成年人每天的需求量是2～5毫克。锰在人体内主要存在于一些酶中，比如精氨酸酶、超氧化物歧化酶等。缺乏锰的人会发育不良，新陈代谢紊乱。但如果一个成年人每天摄入超过11毫克的锰，则有可能发生锰中毒。过多的锰会造成神经系统紊乱、多巴胺神经元死亡，临床症状和帕金森综合征几乎完全一样。