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化學(xué)元素中的鎘與銦


實驗室k / 2018-12-12

       關(guān)于鎘,最廣為人知的可能是用來制造鎳鎘電池,但是它在許多應(yīng)用場合中正漸漸為更輕、更強有力且毒性更小的鎳氫充電電池和鋰離子電池所代替。不幸的是,鎘與鉛(82)和汞(80)非常相似,它會在環(huán)境中和身體內(nèi)積累,對生命造成長時期的傷害。所以應(yīng)該把廢鎳鎘電池集中到可對它進行回收的倉庫或集散地,而不應(yīng)該把它扔在垃圾箱里,免得里面的鎘泄漏到周圍環(huán)境中。

鎘的基本數(shù)據(jù)

       另一個大量使用鎘的地方是飛機的鍍鎘緊扣件。雖然普通的鋅(30)鍍層對于家庭的日常用途已經(jīng)足夠好了,但是當要求使用的螺栓不會使它接觸到的部件生銹或腐蝕這一點真的變得十分重要時(例如,用來固定飛機起落架的螺栓),鎘在這方面的性能是無與倫比的。

       鎘的一個亮點是鎘黃,這是一種印象派畫家喜愛的極為強烈的顏料。當克勞德·莫奈(Claude Monet(1840-1926),法國著名畫家,印象派代表人物和創(chuàng)始人之一)被問及他所使用的顏色時,他說:“簡而言之,我是用鉛白、鎘黃、朱砂紅、茜紅、鈷藍、鉻綠,僅此而已。”在短短的一句話中提到了4種元素——對一個畫家而言很不壞了!由于朱砂是硫化汞,莫奈的最愛實際上組成了滿滿一屋子的有毒顏料,就差巴黎綠了(參看33號元素砷那一部分中關(guān)于那個險惡的東西的討論)。

       幸運的是,下一種元素還算是比較和善的。


       銦的名字并非來自印度、印第安或地理上的其他任何一片地區(qū)。它是根據(jù)第一次證明其存在的強烈的靛藍色光譜發(fā)射線而命名的。據(jù)說在1924年之前,在全世界只分離出1克銦,但現(xiàn)在每年有數(shù)百噸的用于液晶電視機顯示屏和計算機顯示器。

銦的基本數(shù)據(jù)

       做此類用途的銦是以氧化銦錫(50)形式出現(xiàn)的,這種化合物具有良好的導(dǎo)電性和透光性,既可以將電信號傳送到顯示器的各個分立像素上,又不會遮擋像素發(fā)出的光。

       純凈的金屬銦自身也是良導(dǎo)體,但完全不透明,而是一種柔軟的、銀一般的并且很有趣的金屬。在純的形態(tài)下,它是如此柔軟,以至于能夠輕易地用指甲在上面刻下凹痕,或用隨身攜帶的小折刀切成薄片。就目前所知,銦是無毒的,這對一種玩起來非常有趣的元素而言是個驚喜。

       由于銦是極少數(shù)幾種能夠潤濕玻璃(而非被玻璃的表面排斥)的元素之一,當任何種類的橡皮墊片在真空條件下都毫無希望地產(chǎn)生許多滲透的孔隙時,銦能夠在高真空應(yīng)用中作為墊片材料。

       銦與它的鄰居錫都有一個有趣的特性:當彎曲這兩種金屬的條或棒時,它們會“哭”,這是由于內(nèi)部的晶體破裂和重組而產(chǎn)生的噼啪聲。雖然不少人聽到過錫的哭聲,但聽到銦的哭聲則是一種更加獨特的體驗。


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