第十三章

最大的儲金國

金是人類最早發現和利用的金屬之一。由於它的稀有和能保持耀眼的光澤,所以主要用以製作貨幣和裝飾品。自古以來,一直成為人類財富的象征。金的高度化學穩定性、高導電導熱性和優良無比的延展性,又是許多現代工業部門不可缺少的貴重原料。

金在地殼大圈中的分布既稀少又分散,平均約為十億分之五,即每噸5毫克。目前,國外有開采價值的金儲量不過3萬1千多噸。南非得大獨厚,在世界金儲量中,竟占了60~65%,成為世界上最大的儲金國。南非的金礦主要分布在奧蘭治河的支流瓦爾河流域,大體成一半圓形,延伸500公裏,素有“金弧”之稱。

南非采金業的大規模發展始於1886年,那時在約翰內斯堡附近發現了巨大的金礦床。從1898年起,南非的金產量就一直高居世界首位,1970年曾經達到年產黃金1000噸的最高紀錄(當年世界總產量為1622噸)。70年代以來,因礦石的含金品位下降,產量逐年減少;到1981年,產量為65噸,但仍然占世界總產量的五分之二,遠遠超過世界第二大產金國蘇聯(1981年產量262噸)。南非現有40座大型金礦,其中克魯格斯多普礦區的烏爾尼夫斯金礦,年產量達66噸(1976年),堪稱世界最大的金礦。

約翰內斯堡附近的中蘭德礦區已有近百年的開采曆史,過去一直是南非最大的產金區,但近幾十年來開采條件逐漸惡化,礦井愈鑿愈深,它在南非居首位的地位已被其他新礦區取代。在約翰內斯堡以西69公裏處,有一個被稱為“西方深水平”(Western Deeplevels)的金礦,其礦井的最大深度已達39624米,這也可說是南非采金業的一項世界紀錄。每天有1萬2千多名黑人礦工和近千名的白人礦工,乘坐時速約60多公裏的升降機至礦井底部,然後冒著生命危險,在縱橫交錯的低矮隧道裏和56℃的高溫中進行采礦,平均日產金量約119千克。

此外,南非還擁有一座世界上最大的煉金廠——蘭德煉金廠。它坐落在約翰內斯堡市郊哲米斯頓鎮上的一個大院中,由南非7家最大采礦機構的聯合組織——礦業聯合會經營。南非開采的所有黃金都是在該廠冶煉的,年加工能力達750噸。這個數字非同小可,因為已占資本主義世界黃金產量的70%。無怪乎,整個工廠戒備森嚴,四周布滿鐵絲網,對工廠的保管庫、窗戶、警衛室和車輛都嚴禁照相,廠內四處安裝著金屬探測器和十分隱蔽的照相機,可以確保全廠雇員無機可乘,甚至可能沾在鞋上的一點含金塵埃也別想帶出廠門,因為工廠門口安放著充電的擦鞋墊。經過蘭德煉金廠冶煉後的黃金,最終被澆鑄成重約400盎斯的一個個金錠,其純度在995%以上;若作為工業用的黃金,則還要經過一道精煉程序,純度必須達到999%。

最早合成的有機化合物

有機化學在目前是一門十分重要的學科。但在18世紀以前,人們認為要製造由活細胞、生物體所產生的有機化合物,必需有一種活力,因而人工是不可能合成的。

但在1828年,這種信念為德國化學家維勒所打破。他用簡單的無機試劑氰酸鉀和硫酸銨的水溶液加熱,原想製取氰酸銨,不料在溶液中得到了隻能在生物體內生成的有機物“尿素”。“尿素”是人類和動物尿中的主要含氮物質,為蛋白質的代謝產物。現在工業上由氨和二氧化碳製得,為重要的氮肥和化工原料,也可作為反芻動物的飼料。

由於維勒對有機物“尿素”的合成,化學從此分成了有機化學與無機化學兩個分支。

最活潑的非金屬元素

在非金屬元素中最活潑的首推氟。在常溫下,氟可以和所有的元素化合,甚至黃金在加熱後也可以在氟氣中燃燒。把氟氣通入水中,水立即被分解,釋放出氧氣,氟原子和水中的氫原子結合為氟化氫。

目前,氟的製備主要是用一種叫螢石的礦物,成分為氟化鈣。早在1771年瑞典人席勒從螢石中製取了氟化氫。1810年英國的戴維研究了氟化氫的性質,把氟確定為是與氯相似的一個元素並命名為氟。直到1886年,當時德國的莫瓦桑真正用電解法第一次製得了純淨的氟。

氟的化合物以氟化氫為最重要。氟化氫以及它的水溶液能和玻璃成份中的二氧化矽反應,生成揮發性的四氟化矽,玻璃被溶解,因此人們可利用它在玻璃上刻刻度和花紋。氟化氫又是製造塑料王——聚四氟乙烯和著名冷凍劑氟裏昂的必不可少的原料。原子能工業崛起後,氟有了更為重要的用途。因為在鈾的所有化合物中,隻有氟化鈾最易揮發,用氟處理鈾礦,加以分餾,便可把鈾元素和其他雜質分開,進而製得純淨的鈾。

據最近報道,我國科研人員經過5年工作,已研製成功了人造血液,並在臨床應用上獲得了很好的效果。這種人造血液,實際上就是一種含有氟的氟碳化合物溶液,它能象細胞那樣攜帶氧氣,因而可以用來作為血紅蛋白的代用品。