實際上,當這種水處於地下高壓時就已經溶有多量的氮,在它湧至地麵上時,就成為含有過飽和氮的水。如果魚進入含氮量超過130%的過飽和的水中,水中的氮就能從鰓擴散到血液,使血液中的氮也成為過飽和,如果時間一長,就在血管內成為氣泡,以至堵塞血管。雖然發生這種病的機理和減壓病相同,但它卻和減壓及潛水無關,因此稱為氣泡病或氣體病。
例如把新孵化出來的小金魚,投放到有許多水生植物的水槽中,並把水槽放在有陽光照射的地方,由於光合作用,水生植物會釋放出大量的氧氣,使水中氣體溶解度增高,這樣,小金魚也會出現氣泡病的症狀。
植物在進行光合作用時,由於對二氧化碳的同化作用而放出的氧,隨著水溫的增高,而變得顯著地過飽和(有的情況下可達到200%)。因此可以認為,小金魚的氣泡病是由過飽和氧所引起的。
人類的好伴侶
一、鋁的誕生與發展史
1854年,法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合,通人氯氣後加熱得到NaCl,AlCl3複鹽,再將此複鹽與過量的鈉熔融,得到了金屬鋁。這時的鋁十分珍貴,據說在一次宴會上,法國皇帝拿破侖第三獨自用鋁製的刀叉,而其他人都用銀製的餐具。泰國當時的國王曾用過鋁製的表鏈;1955年巴黎國用博覽會上,展出了一小塊鋁,標簽上寫到:“來自粘土的白銀”,並將它放在最珍貴的珠寶旁邊,直到1889年,倫敦化學會還把鋁和金製的花瓶和杯子作為貴重的禮物送給門捷列夫。1886年,美國的豪爾和法國的海朗特,分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石的混合物製得了金屬鋁,奠定了今天大規模生產鋁的基礎。
近一個世紀的曆史進程中,鋁的產量急劇上升,到了20世紀60年代,鋁在全世界有色金屬產量上超過了銅而位居首位,這時的鋁已不單屬於皇家貴族所有,它的用途涉及到許多領域,大至國防、航天、電力、通訊等,小到鍋碗瓢盆等生活用品。它的化合物用途非常廣泛,不同的含鋁化合物在醫藥、有機合成、石油精煉等方麵發揮著重要的作用。
二、鋁及其合金
純的鋁很軟,強度不大,有著良好的延展性,可拉成細絲和軋成箔片,大量用於製造電線、電纜、無線電工業以及包裝業。它的導電能力約為銅的三分之二,但由於其密度僅為銅的三分之一,因而,將等質量和等長度的鋁線和銅線相比,鋁的導電能力約為銅的二倍,且價格較銅低,所以,野外高壓線多由鋁做成,節約了大量成本,緩解了銅材的緊張。
鋁的導熱能力比鐵大三倍,工業上常用鋁製造各種熱交換器、散熱材料等,家庭使用的許多炊具也由鋁製成。與鐵相比,它還不易鏽蝕,延長了使用壽命。鋁粉具有銀白色的光澤,常和其他物質混合用作塗料,刷在鐵製品的表麵,保護鐵製品免遭腐蝕,而且美觀。由於鋁在氧氣中燃燒時能發出耀眼的白光並放出大量的熱,又常被用來製造一些爆炸混合物,如銨鋁炸藥等。
冶金工業中,常用鋁熱劑來熔煉難熔金屬。如鋁粉和氧化鐵粉混合,引發後即發生劇烈反應,交通上常用此來焊接鋼軌;煉鋼工業中鋁常用作脫氧劑;光潔的鋁板具有良好的光反射性能,可用來製造高質量的反射鏡、聚光碗等。鋁還具有良好的吸音性能,根據這一特點,-些廣播室,現代化大建築內的天花板等有的采用了鋁。純的鋁較軟,1906年,德國冶金學家維爾姆在鋁中加入少量鎂、銅,製得了堅韌的鋁合金,後來,這一專利為德國杜拉公司收買,所以鋁又有“杜拉鋁”之稱,在以後幾十年的發展過程中,人們根據不同的需要,研製出了許多鋁合金,在許多領域起著非常重要的作用。
在某些金屬中加入少量鋁,便可大大改善其性能。如青銅鋁(含鋁4%~15%),該合金具有高強度的耐蝕性,硬度與低碳鋼接近,且有著不易變暗的金屬光澤,常用於珠寶飾物和建築工業中,製造機器的零件和工具,用於酸洗設備和其他與稀硫酸、鹽酸和氫氟酸接觸的設備;製作電焊機電刷和夾柄;重型齒輪和蝸輪,金屬成型模、機床導軌、不發生火花的工具、無磁性鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機葉片、船舶螺旋槳和錨等。在鋁中加入鎂,便製得鋁鎂合金,其硬度比純的鎂和鋁都大許多,而且保留了其質輕的特點,常用於製造飛機的機身,火箭的箭體;製造門窗、美化居室環境;製造船舶。
滲鋁,是鋼鐵化學熱處理方法的一種,使普通碳鋼或鑄鐵表麵上形成耐高溫的氧化鋁膜以保護內部的鐵。鋁是一種十分重要的金屬,然而,許多含鋁化合物對人類的作用也是非常重大的。
三、含鋁化合物