化學(xué)元素中的氬與鉀
實(shí)驗(yàn)室k / 2018-12-07
氬
氬的英文名字“argon”來(lái)源于希臘語(yǔ),意思是“沒(méi)有活性的”,它的確名副其實(shí)。關(guān)于它的幾乎所有應(yīng)用都與它是惰性氣體中最便宜的這一事實(shí)相關(guān)聯(lián)。作為惰性氣體,氬是惰性的、無(wú)色的,但它受電流激發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生色彩濃郁的天藍(lán)色輝光。氮?dú)猓∟2)更便宜,并且在許多用途中也具有足夠的惰性,但在高溫下它會(huì)分解,而氬對(duì)化合作用有著與生俱來(lái)且毫不動(dòng)搖的漠不關(guān)心(除了一些由于純學(xué)術(shù)興趣而制成的極其不穩(wěn)定的化合物)。
愛(ài)迪生發(fā)明的第一個(gè)燈泡通過(guò)真空來(lái)保護(hù)燈絲免遭氧化,而現(xiàn)代的白熾燈泡取而代之的是注入約一個(gè)大氣壓的氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌衔铮@使得燈泡能夠有一層像紙一樣薄的玻璃壁[奇特的是,更小的燈泡則注滿(mǎn)氪(36)、氙(54)和/或鹵素氣體,這使得燈絲灼燒得更熱,從而更亮]。
多虧有了用來(lái)往酒瓶里裝滿(mǎn)氬氣來(lái)保護(hù)開(kāi)了封的酒不會(huì)被氧化的小裝置,我們才能夠在零售店買(mǎi)到裝在小鋼瓶里的氬氣。(就我所知,在葡萄汁變質(zhì)前就把它喝掉顯然容易得多;采用這種簡(jiǎn)單的權(quán)宜之計(jì),我們可以避免很多葡萄酒方面的欺詐行為。)
我們的大氣層中有數(shù)量驚人的氬,幾乎占了空氣體積的1%,這使得它的價(jià)格相對(duì)便宜。商業(yè)氬是液氧(8)和液氮(7)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品,這二者的產(chǎn)量都十分巨大。
在把話題轉(zhuǎn)到鉀的時(shí)候,我們很高興回到了與世俗的東西緊密相連的元素,這里說(shuō)的是放射性的香蕉。
鉀
放射性的香蕉!如果報(bào)紙記者只抓住一半事實(shí)的話,報(bào)紙的頭條就可能是這樣寫(xiě)的了。但令人心安的真相是,幾乎我們所吃的每一樣?xùn)|西都是帶有放射性的,香蕉只是帶得稍多了一些而已。香蕉富含重要的營(yíng)養(yǎng)素鉀,全世界大約萬(wàn)分之一的鉀原子是放射性同位素鉀-40。
這一痕量的放射性是我們所有人每天都要暴露在其中的自然背景輻射的一小部分。有趣的是,作家伊薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov(1920-1992),美國(guó)當(dāng)代最著名的科普作家和科幻小說(shuō)家。)推斷,自地球形成以來(lái)的幾十億年間已經(jīng)逐漸減弱的鉀-40輻射甚至是決定智能生物進(jìn)化的機(jī)會(huì)之窗。早期地球上存在的太多量的鉀-40阻礙了脆弱的長(zhǎng)基因組的形成,而今后過(guò)低量的鉀-40會(huì)使基因突變的速度大大減慢,難以完成大量的突變,從而會(huì)影響進(jìn)化速度。
這當(dāng)然純粹是推測(cè),但它很有趣地反映了如下觀點(diǎn):如果沒(méi)有輻射誘發(fā)的突變,我們也許就不能在這里思考了。
無(wú)論是否有放射性,鉀都是堿金屬的一員,因此將它扔到水里是很有趣的。因?yàn)殁浀姆磻?yīng)活性比鈉(11)更高,在接觸到水的一剎那,它會(huì)爆發(fā)出美麗的紫色火焰,往往由于如此強(qiáng)大的爆發(fā)力,火焰會(huì)以一定的距離向各個(gè)方向散布。
在身體內(nèi),鉀以離子的形式存在,對(duì)神經(jīng)傳遞起著決定性作用:當(dāng)鉀水平過(guò)低時(shí),手指就會(huì)無(wú)法動(dòng)彈;而如果這種缺乏到達(dá)心臟,死亡就會(huì)接踵而至。如果不能立即得到有效的醫(yī)療護(hù)理,那么治療方法就是吃香蕉。
鉀使身體的各部分保持運(yùn)動(dòng),而鈣則是使身體保持良好外形的東西。