第四部分
最輕的金屬用處大
如果有人說，有一些金屬可以用刀片輕易地切開來，你可能不相信。可是，確確實實有這樣一些金屬，鋰就是其中的一種。
鋰是金屬中最輕的一種金屬，具有耀眼的銀白色，一碰到空氣，它那美麗的表麵，就會黯然失去光澤；在水裏，它與水化合，放出氫氣；它還能象火藥那樣燃燒。這金屬碰不得空氣，又碰不得水，有什麼用呢？
從前大家都看不起它，因為它既輕又軟，還容易氧化，認為它簡直沒有用處。可是愛迪生沒有放過它，他把鋰的氫氧化合物，用在電池的電解液中，使得電池的性能大大提高了。這種電池，在第一次世界大戰中，成為潛水艇不可缺少的用品。
鋰有幾種同位素，鋰6和鋰7的化學性質幾乎相同，可是用途卻完全不同，鋰6用於尖端技術，鋰7卻在一般的工農業部門服務。
氫彈或原子彈裏的原子雷管，必須包一層厚厚的鋰6，以便控製反應過程。
機器在運轉時，需要經常添加潤滑油，為的是一方麵能夠保持機器的運轉靈活，另一方麵減輕機件的磨損。可是一般的潤滑油在高溫、低溫之下，或者受到水浸時，往往會受影響。
如果使用鋰7合成的潤滑材料，就能經受一般潤滑油經受不住的外界影響，例如能夠經受從－50℃到160℃這樣大的溫差。
我們飯碗上那層亮晶晶的釉，搪瓷器皿上的琺琅，它們的原材料裏都含有鋰，因為鋰能降低釉和琺琅的熔點，縮短煆燒的時間，而且使器物表麵光滑均勻。電視機的熒光屏中就含有鋰，因為那是鋰玻璃做的。
在農業上，鋰能提高某些植物的抗病能力，例如小麥最容易得鏽穗病，番茄最容易腐爛，如果及時用鋰鹽作肥料，就能防止植物發生這類毛病。
“金屬溶劑”——水銀
一般金屬在常溫下都是硬梆梆的固體，可是有一種金屬，在常溫下，象銀子一樣地發光，又象水一樣地流動，這就是水銀，它還有一個名字叫“汞”。
水銀在攝氏零下393度才會凝結成淡藍色的固體。因此它是一種低熔點的金屬，它在常溫下的液態應看成是熔融狀態，正象鉛塊在攝氏328度時能熔成會流動的液體一樣。
水銀被稱為“金屬的溶劑”，是因為它容易同金屬結合成合金——“汞齊”，“齊”是我國古代對合金的稱號。後來，人們利用水銀容易與黃金生成金汞齊的性質，解決了提取“貧金礦”的問題。因為對於一些含金量極微（低於十萬分之一）的金礦，是無法用舊式的“砂裏淘金”的方法來處理的。
水銀的用處很多，比如水銀整流器可以把交流電變成直流電。
在那長長的日光燈光管裏，也充滿著水銀蒸氣，通電的時候，水銀蒸氣受到電場激發而產生紫外線，再照射到管壁上的白色塗料——熒光物質上，就發出了白光。
用水銀來做藥品，也有長遠的曆史。大約在3，000年前，我國古代人民就曾用水銀化合物來醫治癩疾。直到現在，某些治療皮膚病和胃病的藥劑裏還經常有水銀的份兒。
水銀雖然很有用處，但是它的蒸氣有劇毒。如果不小心把日光燈打破了，應當立即打開窗戶通風，等一會再去收拾玻璃碎片。偶然濺失一點水銀，也必須謹慎地把它收集起來，或者用點硫磺粉撒在水銀上麵，因為硫磺能夠和它結合成硫化汞，使得它的蒸氣不會揮發到空氣中去。
穿花衣的銅
銅雖然不如鋼鐵那樣使用得廣泛，但它也有許多優點，是鋼鐵所不及的。
純銅的顏色是紫色的，它的導電、傳熱性能非常好，在金屬中除了銀以外，要算銅的導電本領最強了。在電氣工業上，電線、電開關、電扇、電鈴、電話等，都需要大量的銅。紫銅都是非常純的，一般用電解粗製鋼的方法來製得。
銅很軟，普普通通的一滴純銅，可以拉成長達2000米的細絲，還能被打壓成比紙張還薄的銅箔，甚至透明，風一吹，就飛起來。
有些樂器也是用銅做的，更確切地說，是用黃銅做的。黃銅是銅與鋅的合金。我國早在漢朝的時候，就知道製造黃銅了。黃銅是因色黃而得名的，隨著含鋅量的不同，黃銅的顏色也不同。如含鋅量為18％～20％時，呈紅黃色；含鋅20％～30％，呈棕黃色；含鋅30％～42％，呈淡黃色；含鋅42％～50％，呈金黃色；含鋅50％～60％，呈黃白色。工業上所用的黃銅，一般含鋅量在45％以下。
在一些高大的建築物前，常常矗立著莊嚴而黝黑的銅像，這是用青銅鑄造的。青銅是銅與錫的合金，有時也含有鋅。很多金屬受冷要收縮，而青銅受冷後卻會“變胖”——膨脹起來。因此，用青銅鑄造的塑像，眉目清楚，輪廓準確。青銅也很耐磨，用青銅製造的軸承，是工業上大名鼎鼎的“耐磨軸承”。
用白鋼做的器皿都是光亮閃閃的，很漂亮，而且不容易生銅綠，它實際上是在銅裏加進一些鎳製成的銅鎳合金。我國在公元前1世紀就知道製造白鋼了，到18世紀，白銅才從中國傳入歐洲。那時，德國人學著中國的方法，大量進行仿造。在過去，有人把白鋼稱作“德銀”，實在是本末倒置。
來有形，去無蹤
往小碟子裏倒一點水，過了一會兒，水不見了。它到哪兒去了呢？原來水由液態變成了氣態的水蒸氣跑掉了。水蒸氣是看不見的。
冬天，在我國的北方，河裏的水結成了厚厚的冰，那是水由液態變成了固態。
水、水蒸氣和冰是水的三種聚集狀態，它們在一定的條件下是可以互相轉化的：水在一個大氣壓下加熱到100℃沸騰時，就變成了水蒸氣，水蒸氣遇冷又變成水；溫度下降到0℃以下時，水凝結成冰，溫度升高時，冰又融化成水……這些都是常見的現象。
水是最常見和最有用處的一種物質，三種狀態的水都有很大的用處。在通常的條件下，水是三種狀態同時存在的唯一物質。鐵也是常見和很有用處的一種物質，但用到的總是它的固態。鐵能變成液態嗎？能！在煉鐵廠裏，從高爐裏流出來的紅紅的鐵水，就是液態的鐵，它流進砂模，慢慢地凝結成固態的鐵。固態鐵加熱到1535℃的高溫，才能熔化成鐵水，液態鐵加熱到2750℃才會沸騰變成氣態鐵。
大多數物質都有三種聚集狀態。即使是熔點高達3410℃的金屬鎢，當加熱到五六千度以上時，也能變成氣態。反過來，在通常情況下以氣態存在的物質，在冷卻到一定的溫度時，也會變成液態，甚至凝結成固體。例如，我們熟悉的氧氣，在冷卻到零下183℃時，就變成淡藍色的液態氧，繼續冷卻到零下218℃時，還會變成雪花狀的淡藍色固體。
物質的聚集狀態發生變化的時候，組成物質的分子並沒有改變。例如水、水蒸氣和冰的分子都是H2O。其他物質也是這樣。由於分子沒變，所以物質的化學性質也沒有改變。但是，物理性質有變化，例如密度，在三種聚集狀態下，往往是不同的，有些差別很大。
氣態、液態和固態物質有哪些特點和不同的地方呢？這裏簡單介紹一下。
氣體的基本特征是很容易擴散，在任何容器中，即使是很少量的氣體，也能向四麵八方擴散，均勻地充滿容器。在大氣中，更可以任意擴散。因此，氣體的密度很小，分子之間有很大的空隙，可以壓縮到比較小的體積。工廠裏常用的氫氣、氮氣等鋼瓶，裏麵裝的就是被壓縮的氣體。
液體和氣體一樣，也沒有固定的形狀，容易裝進容器。但是液體分子間的距離比氣體小得多，密度要大得多，在一定的條件下具有一定的體積，加壓時，也能被壓縮，但體積變化不大。
固體不但有一定的體積，還具有一定的形狀。我們通常見到的固體物質都是如此，這裏就不詳談了。
預示天氣的花
你會做一朵預示晴雨的花麼？用一種名叫氯化鈷的化學藥品的水溶液將白紙浸透，晾幹，然後隨意做成一朵花，就成了最簡單的晴雨花了。晴天時它是淺藍色的，陰雨天時它就變成粉紅色的，多有意思啊！
為什麼這種花會變顏色呢？因為氯化鈷在無水時是藍色的，吸收水汽以後，就生成了含水的晶體，它是粉紅色的。晴天時，空氣幹燥，含水的晶體自動脫水，花朵呈藍色；陰雨天，吸水變紅。氯化鈷的這種特性又被用來做變色矽膠。矽膠是一種普遍使用的幹燥劑，照相機、望遠鏡、各種化學儀器都喜歡用它來做保護劑，因為光學鏡頭最怕受潮生黴。用氯化鈷浸過並烘幹的變色矽膠可以吸收儀器周圍的水汽，使空氣幹燥，保護光學鏡頭不受潮。矽膠自己吸潮後，由藍色變成粉紅色，這時，就要更換幹燥的矽膠。把受潮的矽膠放在烘箱裏，用稍高於一百度的溫度烘去水分，矽膠便重新變藍，又可以重複使用了。矽膠作幹燥劑的一個顯著優點是：它不會分解出有毒的、腐蝕性的氣體，而且比較便宜。現在，人們已開始利用它保持食品的幹燥和鬆脆。
五彩繽紛的發光塑料
塑料是不會發光的，然而，如今人們製成了一種發光塑科，它能射出淺綠、淡藍色的柔和的光。
其實，這種發光塑料並不神秘：隻不過在普通的塑料中，摻進一些放射性物質與發光材料。常用的放射性物質有碳14、硫85、鍶90以及鈾、釷等放射性元素的化合物，放射性物質能不斷地發射出射線，不過，放射性射線是不可見的光線，肉眼看不見。人們往裏麵加入硫化鋅、硫化鈣等發光粉，這些硫化物在放射性射線的照射下，能夠被激發而射出可見的光——冷光。這，就是發光塑料能不斷發光的緣故。
發光塑料有著許多奇妙的用途。
用發光塑料製成門上的把手，夜間，人們回家時，就能很方便地找到家門；用發光塑料製成的電燈開關、電鈴按鈕、火柴盒、電話撥盤，給人們在夜間帶來不少方便。
在電影院、劇院裏，用發光塑料製成座位的號牌，遲到的觀眾可以很方便地找到自己的座位。用它製成街道路牌、航標、路標、汽車駕駛室裏的儀表，也非常合適。
在軍事上，軍用圖紙、儀表、大炮瞄準器上的刻度盤，如果都用這種塑料來製造，夜間射擊時就用不著照明設備了。
細菌克星——高錳酸鉀
高錳酸鉀是一種紫黑色的小顆粒。在水中放入幾粒高錳酸鉀，立即可得到一盆嫣紅的溶液。這時把杯、盤、碗、碟以及不能去皮的水果放在這種溶液中，隻需浸泡二三十分鍾，就能達到消毒殺菌的目的。這是因為，高錳酸鉀在水裏會發生化學反應，放出一種叫“新生態氧”的物質。這種物質十分厲害，既不“安分守己”，又“刁鑽凶狠”，遇上細菌就會纏住不放，非把它內部的結構搞得“天翻地覆”不可。細菌遇上這樣的克星，當然敗下陣來。高錳酸鉀能殺菌就是這個道理。
外柔內剛的棉花
棉花，是個斯斯文文的家夥，棉被裏有棉花，棉襖裏也有棉花，難道這些普普通通的棉花，可以變成炸藥？
棉花真的可以製炸藥。
按照化學成分來說，棉花幾乎是純淨的纖維素。它與葡萄糖、麥芽糖、澱粉、蔗糖之類的“親兄弟”——都是碳水化合物。
棉花容易燃燒，但是，燃燒時並不發生爆炸。可是人們把棉花（或棉籽絨）與濃硝酸和濃硫酸的混合酸作用後，就製成了炸藥，俗名叫做火棉。這是因為硝酸好象是個氧的倉庫，能供給大量的氧，足以使棉花劇烈地燃燒。
火棉燃燒時，要放出大量的熱，生成大量的氣體——氮氣、一氧化碳、二氧化碳與水蒸汽。據測定，火棉在爆炸時，體積竟會突然增大47萬倍！
火棉的燃燒速度也是令人吃驚的：它可以在幾萬分之一秒內完全燃燒。如果炮彈裏的炸藥全是火棉的話，那麼，在發射的一刹那，炮彈不是象離弦之箭似地從炮口飛向敵人的陣地，而是在炮筒裏爆炸了，會把大炮炸得粉身碎骨。因此在火棉裏還要加進一些沒有爆炸性的東西，來降低它的爆炸速度。
你見過液態的氧氣嗎？在極低的溫度、很高的壓力下，無色無味的氧氣會凝結成淺藍色的液態氧。把棉花浸在液態氧裏，就成了液氧炸藥了。一旦用雷管起爆，爆炸起來，威力可不小。
棉花是很便宜的東西，液態氧也不太貴，自然，液氧炸藥的成本也比較低廉。所以，液氧炸藥與火棉可算是便宜的炸藥了，被大量用來開礦、挖渠、修水庫、築隧道。經過硝酸或液氧處理的棉花，能成為人們移山填海的好助手。
防腐能手——桐油
人們常常用桐油塗東西。木器穿上一層桐油“衣服”以後，渾身上下頓時變得光閃閃的，而且不易腐爛。布匹塗了桐油後，變成了“油布”，紙傘塗上桐油成了雨傘，一點也不怕水，在大雨中也淋不壞。
桐油是我國的特產。我們的祖先很早就開始種植與使用桐油了，在唐朝以後曆代的古書上都有關於桐油的記載。直到十六世紀，桐油從中國傳入歐洲，歐洲人才第一次與桐油交上朋友。
你知道桐油從哪兒來的嗎？有一種樹，叫做桐樹，它結出一個個桃子樣的桐果。打開桐果，裏頭有五六顆種子。再把種子打開，裏頭是白色的桐仁。桐油，就是從桐仁裏榨出來的。
桐樹怕冷，在北方沒有它的足跡。桐樹的故鄉，是在那又溫暖又濕潤的南方。
桐油是一種又粘又稠的液體，有淺黃色的，也有棕黃色的。冷榨桐油為淺黃色，熱壓桐油為棕黃色。
桐油有這麼一手好本領：把它塗在器具表麵上，過兩三天以後，就凝成一層又透明、又光潔、一點也不粘手的薄膜。這層薄膜的防腐性能非常好。
其實，這是一場化學反應，全靠氧氣在幫忙。桐油的主要成分是桐油酸甘油酯。這種具有特殊結構的不飽和酯的分子善於從空氣中“抓”住氧氣，變成飽和的化合物。桐油塗在物體表麵後，被氧氣迅速地氧化或者相互間發生聚合，形成一層富有彈性的膠狀物。所以，桐油可算是一種“幹性油”。
經過加熱處理和加添幹燥劑後的熟桐油幹得更快了，它能在24小時內完全幹燥成堅韌的薄膜。
走近桐油桶，常常會聞到一股特殊的氣味。這氣味主要是桐油酸甘油酯本身的氣味，但是這並不影響它的用途。
現在，桐油大量地被用於油漆、人造革和醫藥工業。因為桐油氧化後生成的膜不導電，又能耐酸耐堿，在電氣工業、化學工業上，也常常用到它。
“不翼而飛”的樟腦
人們常常在衣櫃裏，放進白色的樟腦丸，以防止羊毛衣物被蟲蛀。
在熱帶和亞熱帶，有一種身材魁梧的大樹，叫做樟樹。樟木箱，就是用樟樹的樹幹做的。我國的台灣盛產樟樹。江西、湖南和浙江也有許多樟樹。樟樹的木頭挺香。人們把樟木鋸碎，用熱的水蒸氣進行蒸餾，製得芳香的樟油。樟油再經提純，就製得白色的樟腦。純淨的樟腦，是白色或無色透明的棱形晶體，很香。
你看見過碘的晶體嗎？它是灰黑色的結晶。在晶體四周，總是罩著一層紫色的“雲”——碘的蒸氣。原來，碘雖然是固體，但與酒精、水等一樣，很易揮發，變成蒸氣。所不同的隻是：碘可以不經液態直接變成蒸氣，這在化學上叫做“升華”。
樟腦與碘一樣，也很易升華。在樟腦丸周圍，常有一團雲——樟腦蒸氣。隻不過樟腦蒸氣是無色的，眼睛看不見罷了。然而，它具有特殊的香味，鼻子倒可以“偵察”到它的存在。
樟腦，無時無刻不在升華。在攝氏100度時，一顆樟腦丸，一會兒就“不翼而飛”了。在室溫下，要揮發得慢一些。不過，日子久了，樟腦丸漸漸地變成蒸氣飛到空氣中去，最後也就“不翼而飛”了。
在衣櫃、衣箱裏，常常暗藏著敵人——蠹魚，它專愛吃羊毛衣物，一件好端端的羊毛衣，收藏得不好，往往會被它咬成許多小洞洞。人聞了樟腦蒸氣感到很香，蠹魚聞到了就受不了。因為樟腦是很強烈的驅蟲劑。這樣，在衣櫥、衣箱裏放了樟腦丸，蠹魚就不敢來了。
同樣的，用樟木做成的樟木箱，因為樟木中含有許多樟腦，即使不放樟腦丸，蠹魚也不敢爬進去。
不過，樟樹不能在北方生長；即使在南方，樟樹的生長也較緩慢，提煉天然樟腦的樟樹，樹齡要在幾十年到一百年以上，因此，天然樟腦的產量是很有限的。而樟腦又是重要的化工原料，在製造賽璐珞塑料時，就要用它作增塑劑。聚氯乙烯塑料裏用了它，透明度就大大提高。醫藥工業上，它又是強心劑、興奮劑。在軍事工業中，它還有重要用途。這樣，隨著現代工業的發展，天然樟腦顯然就供不應求了。
第一次世界大戰期間，人們發明了合成樟腦。合成樟腦是用鬆節油作原料，經異構、酯化、皂化、脫氫等很多步化學反應製成的。由於合成樟腦的性質、氣味與天然樟腦相近，同樣具有驅蟲作用，人們就用它來代替天然樟腦。現在，市場上賣的“樟腦精”或“精製樟腦”，大多是合成樟腦做的。
最近幾年，人們又從煤焦油裏提煉出萘來作樟腦的代用品。因為萘具有近似於樟腦的氣味，易揮發，能驅蠹魚，也能防蛀蟲。大約從一噸煤裏，可提取3～4公斤萘。通常，往往還在萘中加入二氯化苯，加強驅蟲能力，這種“樟腦丸”，人們常稱它為“衛生球”，略帶黃色。萘很便宜，而且驅蟲能力強。美中不足的是由於一些萘球提煉不純，常常會在衣服上留下油跡；還有的含有一些苯酚、甲酚等，會使衣服沾上棕色斑點，因此，在使用時，萘球應用紙包好（最好用小布袋），夾在衣服中。