化學元素中的氬與鉀
實驗室k / 2018-12-07
氬
氬的英文名字“argon”來源于希臘語,意思是“沒有活性的”,它的確名副其實。關于它的幾乎所有應用都與它是惰性氣體中最便宜的這一事實相關聯(lián)。作為惰性氣體,氬是惰性的、無色的,但它受電流激發(fā)時會產(chǎn)生色彩濃郁的天藍色輝光。氮氣(N2)更便宜,并且在許多用途中也具有足夠的惰性,但在高溫下它會分解,而氬對化合作用有著與生俱來且毫不動搖的漠不關心(除了一些由于純學術興趣而制成的極其不穩(wěn)定的化合物)。
愛迪生發(fā)明的第一個燈泡通過真空來保護燈絲免遭氧化,而現(xiàn)代的白熾燈泡取而代之的是注入約一個大氣壓的氮氣和氬氣的混合物,這使得燈泡能夠有一層像紙一樣薄的玻璃壁[奇特的是,更小的燈泡則注滿氪(36)、氙(54)和/或鹵素氣體,這使得燈絲灼燒得更熱,從而更亮]。
多虧有了用來往酒瓶里裝滿氬氣來保護開了封的酒不會被氧化的小裝置,我們才能夠在零售店買到裝在小鋼瓶里的氬氣。(就我所知,在葡萄汁變質(zhì)前就把它喝掉顯然容易得多;采用這種簡單的權宜之計,我們可以避免很多葡萄酒方面的欺詐行為。)
我們的大氣層中有數(shù)量驚人的氬,幾乎占了空氣體積的1%,這使得它的價格相對便宜。商業(yè)氬是液氧(8)和液氮(7)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品,這二者的產(chǎn)量都十分巨大。
在把話題轉(zhuǎn)到鉀的時候,我們很高興回到了與世俗的東西緊密相連的元素,這里說的是放射性的香蕉。
鉀
放射性的香蕉!如果報紙記者只抓住一半事實的話,報紙的頭條就可能是這樣寫的了。但令人心安的真相是,幾乎我們所吃的每一樣東西都是帶有放射性的,香蕉只是帶得稍多了一些而已。香蕉富含重要的營養(yǎng)素鉀,全世界大約萬分之一的鉀原子是放射性同位素鉀-40。
這一痕量的放射性是我們所有人每天都要暴露在其中的自然背景輻射的一小部分。有趣的是,作家伊薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov(1920-1992),美國當代最著名的科普作家和科幻小說家。)推斷,自地球形成以來的幾十億年間已經(jīng)逐漸減弱的鉀-40輻射甚至是決定智能生物進化的機會之窗。早期地球上存在的太多量的鉀-40阻礙了脆弱的長基因組的形成,而今后過低量的鉀-40會使基因突變的速度大大減慢,難以完成大量的突變,從而會影響進化速度。
這當然純粹是推測,但它很有趣地反映了如下觀點:如果沒有輻射誘發(fā)的突變,我們也許就不能在這里思考了。
無論是否有放射性,鉀都是堿金屬的一員,因此將它扔到水里是很有趣的。因為鉀的反應活性比鈉(11)更高,在接觸到水的一剎那,它會爆發(fā)出美麗的紫色火焰,往往由于如此強大的爆發(fā)力,火焰會以一定的距離向各個方向散布。
在身體內(nèi),鉀以離子的形式存在,對神經(jīng)傳遞起著決定性作用:當鉀水平過低時,手指就會無法動彈;而如果這種缺乏到達心臟,死亡就會接踵而至。如果不能立即得到有效的醫(yī)療護理,那么治療方法就是吃香蕉。
鉀使身體的各部分保持運動,而鈣則是使身體保持良好外形的東西。