每種金屬材料有它受人喜愛的一面,也存在不盡如人意的地方。金屬銻在工業(yè)領(lǐng)域中成績(jī)斐然,但是它所帶來的污染也面臨著世人的指責(zé)。
金屬的硬化劑
公元11世紀(jì)(北宋時(shí)期),中國的畢昇發(fā)明了活字印刷術(shù)——采用膠泥制作字模,可反復(fù)使用,極大地推動(dòng)了印刷術(shù)的進(jìn)步。到了15世紀(jì)中葉,德國人古登堡發(fā)明了一種活字印刷術(shù),采用合金制作字模,這種合金中包含鉛、銻、錫與少許鉍。之所以選用了金屬銻,是因?yàn)槿绻麑⑺c別的金屬制成合金,能增強(qiáng)其他金屬的硬度。所以,銻被稱為“金屬的硬化劑”。銻和鉍一樣,具有“熱縮冷脹”的怪異性格,在制作印刷字模時(shí),將熔化的鉛錫合金中加入液態(tài)的銻,然后冷凝,體積增大的銻恰好彌補(bǔ)了其他金屬體積縮小的缺陷,從而保證每一個(gè)字細(xì)小的筆畫都清晰可見,而且堅(jiān)硬耐磨。
純凈的銻通常是銀白色,性質(zhì)較穩(wěn)定,即使在常溫下、潮濕的空氣中也不會(huì)被氧化。但它較脆,而且不具有延展性,不能拉伸,所以在工業(yè)上不能單獨(dú)使用,而是主要用來制造多種合金材料,比如子彈和炮彈的彈頭、蓄電池的電極板、家庭中用的保險(xiǎn)絲、海底電纜的保護(hù)層等。
滅火中的阻燃劑
銻有多種化合物,不同的化合物還有不同的用途,比較常見的是三氧化二銻。
三氧化二銻是一種白色粉末,因其顏色亮白,所以俗稱為“銻白”。這是一種常用的白色顏料,常用來制造白色油漆,或是用于制造白色搪瓷器具。如果將它摻在塑料制品中,可以阻止燃燒,故可用于森林滅火。2009年8月26日,美國加利福尼亞州洛杉磯地區(qū)發(fā)生森林大火,短短幾日之內(nèi),大火四處蔓延,燒毀了三萬多公頃林地,近萬名居民被強(qiáng)制撤離家園,至少兩名消防隊(duì)員在救災(zāi)中喪生,7人受傷。面對(duì)愈演愈烈的熊熊大火,如何才能撲滅呢??jī)H僅依靠消防隊(duì)員開著消防車、端著噴水槍已經(jīng)不行了,必須依靠飛機(jī)。各式各樣的滅火機(jī)像大力士一樣,攜帶大量的水,從森林上空幾十米處緩緩飛過,這可比“人海戰(zhàn)術(shù)”有效得多。當(dāng)然,滅火機(jī)僅僅灑水是不行的,還要噴灑一種特殊的物質(zhì)——阻燃劑。當(dāng)阻燃劑遇到高溫時(shí)會(huì)與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),能夠在燃燒時(shí)生成不易燃的物質(zhì),或者稀釋空氣中的氧濃度,從而起到隔絕空氣、阻止燃燒的作用。三氧化二銻就是一種重要的阻燃劑。
可怕的重金屬污染
莫扎特是歐洲最偉大的古典主義音樂作曲家之一,關(guān)于他的死因,至今仍然迷霧重重。后世的學(xué)者認(rèn)為,他可能死于流感或是水銀中毒,有人甚至懷疑是被他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手毒殺。有一種推測(cè)較為可信:因莫扎特經(jīng)常服用的藥品中含有銻,在他臨終前的日子里,為了舒緩癥狀,銻的服用劑量被加大了。真相始終不得而知,但銻的毒性不得不引起我們的注意。
很早以前,人們就利用銻及其化合物治療肺病、血吸蟲病等,盡管它療效不錯(cuò),但是科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),銻對(duì)人體具有很強(qiáng)的毒副作用,易發(fā)生惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀。大量的銻不僅造成地表環(huán)境的重金屬污染,而且可以通過呼吸、飲食或皮膚等暴露途徑進(jìn)入人或動(dòng)物體內(nèi)。目前,歐美許多國家已經(jīng)將銻及其化合物列為優(yōu)先控制污染物。
銻從哪里來
地球上銻資源較為豐富,在中國、俄羅斯、南非、玻利維亞、塔吉克斯坦等多個(gè)國家都有銻礦。中國的銻資源儲(chǔ)量占了世界的一半左右,大約為95萬噸,位居首位。中國湖南省冷水江市的錫礦山是座特大型銻礦,號(hào)稱“世界銻都”。
明明是一座銻礦,為啥取名叫錫礦山呢?原來在中國古代,政府多采用金銀銅鐵錫等鑄造錢幣。比如西漢王莽時(shí)期鑄造的錢幣用的是金屬銅,史書記載它“淆以連錫”,意思是中間加入了一種叫作“連錫”的物質(zhì)。到了1890年人們才明白,所謂的“連錫”并不是錫,而是銻礦的一種—輝銻礦。由于長(zhǎng)久以來人們都把湖南的這座銻礦叫作“錫礦山”,也就只好將錯(cuò)就錯(cuò),沿用舊名了。
輝銻礦是金屬銻最重要的來源,其主要成分是三硫化二銻,這種礦物雖然顏色灰暗,沒有耀眼的光彩,但是它獨(dú)特的晶體形態(tài)吸引著大家的目光,那一根根四處發(fā)散的晶體通常為5~20厘米長(zhǎng),最長(zhǎng)的可以達(dá)到1米,有的像鋼針一樣,有的像利劍一般,使得很多人一眼就能認(rèn)出它來,一些礦物愛好者還將其作為藝術(shù)品收藏。此外,方銻礦、銻華、黃銻礦等也是金屬銻的重要礦物原料。