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金属的“维生素”——硼

来源:作者:王世坤 点击:所属专题: 硼及其化合物 化学元素简介
大家也许知道,在自然界的矿物中,金刚石是有名的硬骨头,谁也比不上它,用它可以来加工最硬的金属。但你知道世界还有一种硬度与金刚石相近的物质吗? 这就是元素硼。它在国外常被说是稀有元素,然而,我国的西藏却有丰富的硼砂矿!古代的阿拉伯人所知道的硼砂,就是从

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大家也许知道,在自然界的矿物中,金刚石是有名的“硬骨头”,谁也比不上它,用它可以来加工最硬的金属。但你知道世界还有一种金属的“维生素”——硼硬度与金刚石相近的物质吗?

这就是元素硼。它在国外常被说是“稀有元素”,然而,我国的西藏却有丰富的硼砂矿!古代的阿拉伯人所知道的硼砂,就是从西藏运过去的。

纯净的硼是一种深棕色、铁锈般的粉末,和铝一起加热熔化,冷却后就能得到大块的晶体硼,它非常坚硬,跟金刚石不相上下,而且非常耐热。所以,在工业上人们常常用它来代替价格昂贵的金刚石,制造切削工具和钻头。

硼在工业上是金属材料的“维生素”,往钢、铝、铜、镍等金属中加入百万分之一的硼,可以改善这些金属的机械性能。例如,在熔炼铸铁时,添加万分之一的硼,能够缩短热处理过程的时间,还可以使石墨细化,使石墨在铸铁中均匀分布。用硼处理过的钢具有很高的硬度,而且也能抵抗酸液的腐蚀。 

硼不但是各种金属的“维生素”,植物也离不开它。

植物中的硼并不多,仅占植物干重的十万分之一,然而,它却是不可缺少的。如果土壤中缺少了硼,亚麻、大麻、苜蓿等植物,就会停止生长,甚至死亡。向日葵要是缺了硼,会瘪粒,含油量下降。甜菜要是缺少硼,会得干腐病——地下茎腐烂掉;缺少硼,豆科植物的根瘤发育也会受到影响。 

科学家研究发现,硼是植物生长不可缺少的一种微量元素,它对植物体内的新陈代谢起着重要的调节作用。为了满足庄稼对硼的需要,人们就往田地里施加硼肥。但硼肥的施用量必须合适,并不是越多越好;如果太多了,庄稼反而会烧死,甚至连吃了这种庄稼叶的羊,也会得肠炎,人们把它叫做“硼肠炎”。 

看过《封神演义》的小朋友都知道,姜子牙有一个神奇的宝物,名叫“照妖镜”。不管是什么妖怪,只要拿镜子一照,就会显出原形,这对降魔伏妖很有用。 

用硼砂也能做成这样一面“镜子”,只是它的使用方法跟“照妖镜”不同。 

用铂丝做成一个小圆圈,蘸一点硼砂,放在煤气或酒精灯上加热。硼砂一开始冒出一些小气泡——硼砂里含有的结晶水受热蒸发了,然后就变成无色的液体。冷却后,就成了无色透明的固体,就像一颗玻璃珠似的,牢牢地粘在铂丝做成的小圆圈上。这样,“照妖镜”就做成了。

那怎么使用它呢? 

这很简单,只要你再用这铂丝蘸一点金属的氧化物放在火上加热,冷下来后,这小圆珠就会显出各种颜色。例如,蘸金属钴的氧化物,显出来的是蓝色;蘸金属铬的氧化物,显出的是绿色;蘸金属铁的氧化物,显出的是黄色……在分析化学上,这叫做金属的“维生素”——硼硼酸珠反应。 

利用硼酸珠显出的不同颜色,可以推断出蘸在铂丝上的是哪一种金属的氧化物。现在,地质勘探队员就常常用这面“照妖镜”来分析所采集到的金属矿物。这种方法使用起来十分简便,可以很快判断出矿石里含有的是哪种金属。

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