第6章 奇妙的化學物質(1)(2 / 3)

氫氣,為什麼能溶解在鈀中呢?據人們用X射線進行研究後發現,當氫氣溶解到鈀中以後,鈀的晶格就脹大了;當鈀中的氫氣濃度大到某一程度,鈀的晶格會轉變成另一種更疏鬆的形式。

鈀不僅能吸收氫氣,而且能吸收氧氣、氮氣、乙烯等許多氣體。除了鈀以外,鉑也是一個抓氣體的能手。據測定,粉末狀的鉑在常溫下,溶解氫氣的本領雖然比鈀差一些,但是溶解氧氣的本領比鈀好。

鈀和鉑的這一奇妙的性質,在化學工業上可作為催化劑。例如,在鈀的催化下,可以使液態的油脂加氫變成固態;可使不飽和的烯、炔類化合物,加氫後變成飽和的烷類化合物;可使不飽的醛、酮、酸,變成相應的飽和有機化合物。鉑,也可作催化劑,譬如:氫氣與氧氣混合在一起,在平常的溫度下,就是相處幾萬年,也不會化合,可是,隻要倒進一點鉑粉到這種氫、氧混合氣體中,立刻會發生爆炸——氫氣與氧氣猛烈地化合成了水,可是,鉑依然是鉑,沒有一點變化。

目前,雖然還沒有徹底弄清楚鈀與鉑的催化原理,但是,人們認為,這與它們能大量溶解氣體的性質有關的:因為在溶解了大量的氣體之後,等於把氣體濃縮到鈀(或鉑)中,增加了氣體分子相互碰撞、進行化學反應的機會。

而當一些氣體分子發生了化學反應,放出部分熱量,使溫度升高,這又反過來大大促進了其它氣體分子進行化學反應。

不容易生鏽的鋁

鋁並不是不會生鏽,而是生了鏽以後不會像鐵一樣繼續“鏽”下去,直到全部“鏽”完為止。

鋁遇到空氣後,與空氣中的氧發生化學反應,生成一層氧化鋁,這就是“鋁鏽”。鋁鏽緊緊地貼在鋁鍋的表麵,使內層的鋁和外界的空氣隔絕開來,這樣,鋁就不會繼續生鏽了。所以,鋁的表麵看上去總是灰蒙蒙的,其實正是這層灰蒙蒙的鋁鏽才使鋁不容易生鏽的。

為了防止鋁生鏽,應該保護好這層氧化鋁薄膜,不要讓它接觸酸或堿。因為氧化鋁與酸、堿反應生成的化合物會脫落,使內層的鋁暴露在空氣裏。所以,根據這個道理,最好不要把菜肴較長時間盛放在鋁製的器具裏,因為菜肴中往往含有酸堿的成分。另外,千萬不要因為鋁鍋不光亮而用砂子去擦,這樣會把氧化鋁擦掉,起不到保護作用了。

臉色發暗的銅

銅鍋有著一副紫色的、莊嚴的臉膛,因為它是用紫銅做的。不過,新的紫銅鍋隻消熬過一次粥,臉上立即蒙上一層暗晦的麵紗。銅壺、銅鎖、銅徽章等,日子長了,也都披上一件黑罩衣。為什麼它們的表麵都要發暗呢?

這是因為銅發生了化學變化。銅起初與空氣中的氧氣化合,變成氧化亞銅。氧化亞銅是紅色有毒的,輪船的船底常常漆紅色,那油漆裏便有少量氧化亞銅,可以防止一些寄生動植物生長在船底。在高溫時,氧化亞銅會很快地繼續與氧氣化合,變成了氧化銅。氧化鋼是黑色的,所以銅器表麵也都發暗了。

銅的這層鏽——氧化銅,比鐵鏽強多啦,因為它能象一層漆一樣,緊貼在銅的表麵,保護著裏頭的銅。

銅器放久了,表麵就發黑。人們常用“擦銅粉”來擦亮銅器。“擦銅粉”大多是滑石粉、剛玉沙粉、鐵丹(氧化鐵)、矽藻土以及石蠟與油脂的混合物,主要是借機械磨擦作用來擦掉氧化銅。

還有一種“擦鋼水”,它比擦銅粉強:人們用棉花蘸點擦銅水,稍為一擦,銅器立即變成亮閃閃的了。

這也是一場化學反應。一聞這種擦銅水就明白了,它很臭,是氨水(俗稱阿摩尼亞水)。氨水能夠溶解氧化銅,變成深藍色的銅氨絡合物,怪不得隻要稍稍花點力氣,就可以把銅器擦得很亮。同時,銅氨絡合物卻使蘸擦鋼水用的棉花變成藍色了。

“皮膚”易破損的金屬——鐵

鐵,是一種容易生鏽的金屬。博物館裏陳列的古代鐵器,幾乎沒有一個不是鐵鏽斑斑的;切菜刀幾個月不用,就會滿身是鏽。每年,世界上有幾千萬噸的鋼鐵變成了鐵鏽。

鐵容易生鏽,除了由於它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也極有關係。水分是使鐵生鏽的條件之一。化學家們證明:鐵放在絕對無水的空氣中,幾年也不生鏽。然而,光有水也不會使鐵生鏽。如果把一塊鐵放在煮沸的、密閉的蒸餾水瓶裏,鐵也不會生鏽。原來,隻有當氧氣與水同時作用時,才會使鐵生鏽。除此之外,空氣中的二氧化碳溶在水裏,也能使鐵生鏽。鐵鏽的成分很複雜,主要是氧化鐵、氫氧化鐵與堿式碳酸鐵等。

鐵鏽又鬆又軟,像塊海綿,一塊鐵完全生鏽後,體積可脹大8倍。海綿狀的鐵鏽特別容易吸收水分,這樣就使鐵爛得更快了。

還有不少因素也使鐵容易生鏽,如水中有鹽,鐵製品表麵不幹淨、粗糙,鐵中含有碳等雜質。

人們想出各種各樣的辦法,來保護鋼鐵。最普通的防鏽辦法,是給鐵穿“衣服”——在鐵的表麵塗上油漆或者鍍上別的不容易生鏽的金屬。例如,小轎車穿著一身閃閃發亮的噴漆;暖氣管上塗著鋁漆;做罐頭用的馬口鐵鍍了一層錫;白鐵皮表麵鍍了一層鋅。