软金属
冷熔金刚族 铯、汞


文章出自:博物 2009年第08期 作者: 菡榭 

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铯与汞虽属于金属一族,却少了金属最基本的特质——刚硬,所以注定有着与众金属不同的用途。它们以温柔的姿态,演绎着金属的另一面。

说起金属,大都会想到它们泛着光泽、坚硬无比的特性,就像电影里的“擎天柱”,披着结实刚猛的外壳。其实在金属家族里,还有两个像电影里“终结者”变形后那般软滑的金属——汞和铯。

“霸天虎”寻找的能量块?
铯是最活跃的碱金属,它的原子最外层只有一个极不稳定的电子,很容易被激发,释放出能量。铯榴石中铯元素含量约为20%,可以看成是千千万万个铯原子的合体,一立方米铯榴石放出的能量,足以推动火箭飞上太空,听起来是不是很像《变形金刚》里,“霸天虎”们竭力寻找的能量块。
用原子计时
人们把地球自转一周所需要的时间定为一天——二十四小时,它的八万六千四百分之一就是一秒,但地球的自转速度并非恒定不变,那有没有更为精确的计时系统呢?人们发现铯原子的最外层电子,能级跃迁永远在几十亿分之一秒的固定时间内完成,于是,定义“铯原子能级跃迁9192631770次所持续的时间为一秒”,并依此制成了最精确的时钟——铯原子钟。

汞是最正宗的液态金属,之所以这样说,是因为它的熔点特别低,只有-38.87℃。别看它是液态的,密度却大得惊人,就像中学物理题里说的:铁球、铅球泡在其中,都是漂浮着。而铯本身非常软,甚至比石蜡还软很多,一触碰就变形。铯的熔点位列“金属低熔点排行榜”第二位,只有26℃左右。如果放在手心里,铯就像冰块掉进热锅里那样,很快地化成液滴,在手心里滚来滚去。

恒定的变化
汞的熔点是-38.87℃,沸点是365.4℃,在这400℃左右的温差区间内,汞都是液态的,这无疑让它成为温度计的最佳指示剂。而且汞在不同温度下,体积膨胀系数是恒定不变的,只要控制温度计管内壁的粗细,就能制出适用于不同温度变化领域的温度计。
水银点灯
日光灯的灯管内充有稀薄的汞蒸气,当灯丝通电后,激发汞蒸气放出紫外线,继而“感染”到管壁上的荧光粉,使它发出柔和的可见光。
液体望远镜
液体望远镜不同于传统望远镜,它的主镜是由水银而不是固体镜片构成。将水银倒入旋转的大盘中,会形成又薄又平的一层球面,这就是液体望远镜的“镜片”。它能更好捕捉到宇宙深处恒星的微弱光线,而且,相比昂贵的传统镜片,水银镜片的成本是它的百分之一左右。只可惜液体望远镜的“镜面”不能旋翻转,限制了观测的范围。

汞的天然化合物——朱砂(辰砂),早在商代就被人发现,因颜色鲜红被当作红色颜料,起名“丹砂”,而历代的修仙问道之人,更把汞当作丹药中必不可少的一味。相比之下,铯的发现要晚了许多,1860年,德国化学家本生和基尔霍夫在蒸发掉40吨矿泉水后,从剩余的残渣中,发现几毫克不明物质。经光谱分析,确定这是一种新元素,便依它在光谱中的颜色命名为铯。

汞有毒性,铯同位素有放射性,所以生活中对它俩都是敬而远之,其实,它们虽能致病,但也能治病。中国古代的中医,曾用汞来治疗恶疮和疥癣。如今,修补蛀牙的高档材料,就是汞与银的合金制成,而且汞还有消毒和阵痛的作用。而含铯的盐类,是抢救中的防休克药剂,铯的同位素还是癌症化疗的放射源。

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