文/宋 丹
錫,元素周期表第50號元素。
如果說金是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬,那么錫和銅就是人類發(fā)現(xiàn)最早且開始應(yīng)用于生產(chǎn)的金屬。據(jù)考證,在我國周朝的時候,錫器的使用已十分普遍了,經(jīng)常能在那個時期的古墓中發(fā)掘到一些錫壺、錫燭臺之類的錫器。我國有非常豐富的錫礦,特別是云南省個舊市,是世界聞名的“錫都”。
錫是一種既怕冷也怕熱的金屬,因為金屬錫有3種不同的形態(tài),常溫下性質(zhì)很穩(wěn)定,稱為白錫,如果溫度升高160℃以上就會變成一碰就碎的“脆錫”,當(dāng)溫度低于零下13.2℃以下時會由銀白色金屬逐漸變成煤灰狀粉末——灰錫。有趣的是灰錫具有“傳染性”,白錫只要一碰上灰錫,哪怕是一點點馬上會向灰錫轉(zhuǎn)變,直到整個白錫都變成灰錫為止。人們把這種現(xiàn)象稱為“錫疫”,把有灰錫的白錫再熔化一次,就可以讓它復(fù)原??梢娭挥性?13℃—160℃之間時,錫才是最穩(wěn)定的,過高過低都會讓錫變脆或變成灰。歷史上發(fā)生過很多因為溫度導(dǎo)致金屬錫變化的事故。1812年,拿破侖對俄戰(zhàn)爭,士兵衣服上紐扣材質(zhì)是用錫做的,由于當(dāng)時氣溫低于-13.2℃,致使漂亮的白錫紐扣都變成了灰錫的粉末,沒有了扣子,衣服無法御寒,更談不上打仗了。
錫由于熔點較低,成為了焊接金屬的首選。19世紀(jì)晚期,錫開始大規(guī)模制作錫罐,用于儲存盛放從食品到石油再到鞋油的各種產(chǎn)品,現(xiàn)在已逐步被價格更為低廉的鋁罐所代替。
錫單質(zhì)對人體沒有什么危害,但還是有些研究表明,有機(jī)錫有一定毒性。據(jù)報道,三丁基氯化錫曾被用作船只的防污涂料和PVC添加劑,但是現(xiàn)在已經(jīng)證明能對多種內(nèi)分泌有干擾作用,包括觸發(fā)細(xì)胞凋亡、中斷新陳代謝,能影響實驗動物脂肪儲存,有可能導(dǎo)致體重上升。但錫也是人體所需微量元素之一,其主要生理功能是在人體胸腺中產(chǎn)生抗腫瘤的錫化合物,從而抑制癌細(xì)胞生成,而且在某些腫瘤患者的腫瘤組織中,專家們檢測到錫含量也低于其他正常組織。人體缺乏錫的癥狀很少,通過食品即可補(bǔ)充,過多過少都不利于健康。
金屬錫主要用于制造合金。早年的錫器,純錫含量在97%以上,平和柔滑,高貴典雅,歷久常新,是歐洲古典文化的一種象征。古代的錫還有凈化水質(zhì)作用,用錫茶壺泡茶特別清香,用錫杯喝酒清冽爽口,錫瓶插花不易枯萎,這都得益于錫耐腐蝕的特性。
有機(jī)錫也可以用作催化劑,例如激發(fā)自由基加成反應(yīng)形成聚合物,同時還用作交叉耦合反應(yīng)中鈀催化劑的助催化劑。但人們擔(dān)心有機(jī)錫對人體健康的潛在影響,正努力開發(fā)一種溫和、不含錫、利用黃嘌呤和有機(jī)過氧化物產(chǎn)生自由基前體的方法,這樣錫在催化劑方面的應(yīng)用就逐漸減少。
由于其獨(dú)特的導(dǎo)電性、電子結(jié)構(gòu)和易于形成合金的特點,錫在太陽能和下一代電子設(shè)備中扮演了一個新的角色——鎳錫鍶和錫氧化物,因為它們具有更廣的吸光范圍和更好的導(dǎo)電性。以錫為基礎(chǔ)的納米粒子也激發(fā)了人們對錫的興趣,這種材料有望成為鋰離子電池的下一代陽極材料。