»  化學  2011-10-29 金屬趣話

金屬趣話     江銘輝   五夢網

  
圖:
 
魔術家表演
 
當你們看見魔術家在表演把已經燒熔了的鎵、銦和錫的合金,吃下去的時候,不是覺得非常驚奇,替他著急嗎?
 
其實,他們是應用科學方法在哄人,說穿了是絲毫不足為奇的。
 
錫的熔點是232℃;鉍的熔點是271℃;鉛的熔點是327℃,它們合金的熔點大大低於組成它的每種純金屬的熔點。含鎵和銦的錫合金熔點更低,其中一種合金的熔點為10.6℃。
 
武德式易熔合金用50%鉍、25%鉛、12.5%錫、12.5%鎘和銦製成的。該合金它的熔點是70,比很多合金熔點都低。可作電器自動控制、熱敏原件、保險絲等用途,如把保險絲安裝在電路中,如果電路中發生短路或超載,電流過大,導線便會發熱,當溫度升高到70時,保險絲熔斷,保護了電器設備。
 
鎵的特性
 
鎵(Ga)是放在手裡便熔化的金屬,金屬鎵的熔點只有29.8,低於人的體溫(37),倘若你把它放在手心裡,它將會很快地熔化,成為一顆銀白色的液滴。常溫下鎵是固體,很軟,可以用小刀切割,也可以拉成細絲或壓成薄箔。另外,鎵還具有「熱縮冷脹」的特性,常被用來製造鉛字合金,使字體清晰。當鎵從液體凝成固體時,體積要膨脹百分之三。因此,鎵通常都是裝在富有彈性的塑膠袋或橡膠袋裡,以防鎵凝固時脹破容器。鎵的熔點雖低,沸點卻很高,竟達2000以上。這就是說,從29.8到2000之間,鎵一直是液態,而水銀在357就沸騰了。這樣,鎵被用來製造高溫溫度計,可以測1500以下的溫度。另外,液體鎵可用於原子能反應器,作為熱傳導介質。鎵與許多金屬,如鉍、鉛、錫、鎘,銦、鉈等,生成熔點低於60的易熔合金。其中如含銦25%的鎵銦合金(熔點16),含錫8%的鎵錫合金(熔點20),可以用在電路熔斷器和各種保險裝置上,溫度一高,它們就會自動熔化斷開,起到安全保險的作用。
 
水銀是熔點最低的金屬
水銀是熔點最低的金屬,它在零下三十八度,便已開始熔解,鉈的熔點是304℃,鉈亦可作為捕鼠藥的原料,但因它是致癌物質,很多國家已減少或停止使用鉈作為作殺蟲劑或捕鼠藥。但近年來,仍有許多下毒凶殺案,發現兇手使用含有鉈的殺蟲劑或捕鼠藥。如果將水銀與8.5%鉈合金,那麼,它的熔點更可降至零下六十度以下。
 
鎢是熔點最高的金屬
 
 
現在找們再繼續談談其他金屬的特性
 
最輕的金屬“鋰”
 
不要以為所有的金屬,都很重,有些金屬,非常之輕,輕到出乎你的意料之外。
 
例如鈉與鉀都是極輕的金屬,輕到可以浮在水的上面。
 
最輕的金屬,要算是鋰了,密度0.534g/cm3,只有水重的一半(水每立方公分是1公克),鋰是一種柔軟的,銀灰色,極易反應的鹼金屬元素。它在金屬中比重最輕。鋰在空氣中易被氧化,所以須貯存於固體石蠟或惰性氣體中。它能與和酸作用放出氫氣,易與等化合。
 
製造原子彈用的鈾,可算是極重的一種金屬,它要較水重19倍。
有些金屬,祇要一擦便會發火,鈰便是其中之一,它的形狀有些像鐵,抽香煙的人所用的打火機,裡面所裝的打火石,便是鈰與鐵混合後所製成的。
 
金是最容易延展的一陣金屬,一顆僅1英兩的金子,可以把打成極大極薄的一片金葉,可以大到4000平方英寸。厚度小於百萬之4英寸。
 
最容易導電的金屬並不是銅而是銀子,可惜因為它實在太貴,除了有些電子零件或電路板有使用外,一般電線都使用銅線或鋁線。
 
我們已知道鐵、鈷、鎳這一類金屬是會給磁石吸去的,錫、鋁、鉛這一類金屬是不會給磁石所吸引的,可是你知道哪些金屬不僅不會給磁石所吸引,並且反會對它推斥的嗎?鉍便是其中之一。其實鉍是最大的反磁性(又稱抗磁性)金屬。
 
世界上最堅硬的金屬要算是鉻了,除掉金鋼鑽和硼(結晶形硼是有光澤的灰色晶體,硬度與金剛石相近)兩種物體以外,任何東西都不能和它相比硬,在鋼裡面混上百分之十至二十的鉻後,便不會生銹。
 
有一種金屬中做鈦,它本身雖然並不很堅硬,但和銅差不多,如果加上些其他的金屬,例如鎂、鉻及鐵等,那麼,它就會愛得異常堅硬了。
 
美國軍需當局,曾以鈦合金試製戰車,發現它耐受槍彈實穿的能力,竟然比同樣厚度的鋼強很多。
 
鈦不僅質硬,並且還非常之輕,同樣一輛戰車,如果用鈦合金來製造,將會減少重量百分之四。軍事學家均深信如果用鈦來製戰車,可以使用飛機並利用降落傘投下。
鈦的另一特點是不會生銹,它的不銹能力之強,將會使你聽了咋舌不止,曾有人把它浸在海水中達兩個月之久,竟沒有發現一些生銹的痕跡。據試驗,鈦即使遭到強酸或強鹼,也不會發生生銹或腐蝕。
 
朋友們看到這裹,或者要問:「既然又輕又硬,又不會生銹,豈不是一這最理想的金屬?為什麼到現在大家還沒有見到它的製品呢?」
 

原因很簡單;因為鈦的提鍊非常麻煩,提煉成本昂貴。所以無法普遍使用。但是不久的將來,提鍊方法改進以後,成本可望降低。預料數年以後,所有一切國防兵器或設施都將改用鈦來製造,銅鐵的用處,要大受影響了。

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