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电水壶会让人变傻?你需要认识它

时间:2017-11-13 13:00 点击: 次来源:网络整理

曾经,一则关于电水壶的消息在网站、微博、微信朋友圈中疯传。大致内容是,一种由高锰钢材料制成的不锈钢电水壶,在加热过程中会使“锰”析出,长期使用会对身体造成伤害甚至变傻,建议市民在选用此类产品时认准“304不锈钢”材质。

于是,有的网民在宣传怎么选壶,有的网民则长篇累牍地解析这则消息的可靠性,一时之间闹得不可开交。

其实,高锰钢中所含的锰元素,是人体必需的微量元素之一,对人体骨骼的正常生长发育有重要作用,但人体长期超标摄入锰,会造成一定损害,如记忆力减退、嗜睡、精神萎靡不振、神经功能紊乱等症状。

作为与医学精神科联系最紧密的元素之一,锰元素真正被人们所认识只有240多年历史……

“假化石”说起

公元1770年夏天,维也纳城人凯姆对朋友处得来的几块“假化石”入了迷。他本是城里的一名教师,业余喜欢捣鼓矿石等东东。他得到的“假化石”,石面上有树枝状的印痕,密密麻麻的,咋一看还以为真的化石呢。

经验丰富的凯姆很清楚,这些“假化石”看起来像化石,但不是化石,而是一种黑色矿石。

“假化石”主要由沼泽、湖海等形成的沉积物形成。这种矿石已经被人们运用了上千年。

作为人类自古以来就熟悉的黑色矿石,“假化石”在玻璃制造中发挥惊人的作用。凯姆出生的两百多年前,意大利科学家比林古乔(注一)在《火法技艺》一书中说,如果在“假化石”中加入透明的物质,就会染成美丽的紫罗兰色。玻璃工人用“假化石”给玻璃着色,陶瓷工人用它为自己的工艺品绘出紫罗兰图案。

此外,“假化石”还有一种特殊的性能:当它和熔融的玻璃熔合时,能使玻璃净化,并把玻璃变成无色透明,而不是变成绿色或黄色。


可以给玻璃着色的“假化石”(网络图)

“这个可以以假乱真的家伙,到底是由什么化学元素组成的?”那时,世界上大多数科学研究者都对化学元素研究感兴趣,凯姆也不例外。

为了弄清“假化石”的奥秘,善于思考的凯姆进入实验状态。他把一块“假化石”和两份炭黑的混合物放在坩埚里加热,得到了一种有光泽面的晶状脆性金属。他发现,这种金属的断面有从蓝到黄等各种色调的虹彩。

凯恩断定,这种晶状脆性金属是由一种很有用的元素构成,但具体是什么元素,金属块是单质还是化合物,这些问题他一直没弄清。

后来,他把实验过程和结果写成论文,发表在维也纳的一份科学杂志上。

黑白镁之辨

一年多后,在离维也纳城不远的瑞典国内,化学家伯格曼看到凯恩那篇关于“假化石”的论文时,一拍大腿,跳了起来。他一边在实验室来回踱步,一边自言自语:“‘假化石’就是黑镁,肯定没错!”

伯格曼口中的黑镁,是当时许多化学家醉心研究的矿石之一。小亚细亚的马格仙西亚镇盛产两种矿藏:黑镁和白镁。尽管人们都知道黑镁具有让玻璃脱色的功能,但没有人认为它就是“假化石”。

经过多次实验,结合凯恩的论文,伯格曼确定白镁是氧化镁,而“假化石”就是黑镁;黑镁中含有一种新元素。

同时他还指出,作为一种新型的金属氧化物,黑镁不能和焙烧的石灰混合,也不能和白镁混在一起。

很显然,凯恩只是对“假化石”提出质疑,而伯格曼已经确认“假化石”含有新元素。


马格仙西亚镇盛产的白镁:氧化镁(网络图)

伯格曼的研究到此为止。因为探求新元素不是他的研究方向。不过,他在当年发表的论文中提到的马格仙西亚镇的拉丁文,managnese,将继续发挥作用。

素终现形

伯格曼有个很要好的朋友,就是大名鼎鼎的瑞典化学家舍勒(注2)。

正醉心研究新元素的舍勒毫不犹豫地接过朋友的大旗,决心让这种新元素现形。公元1774年,舍勒向斯德哥尔摩科学院提交了一篇名为《“假化石”元素的性质》的论文,里面正式提出“假化石”中含有一种新金属元素的观点。

论文发表没多久,舍勒得知本国另一位化学家加恩也做过类似的实验。原来,加恩在坩埚的内壁用湿木炭粉涂敷,然后在坩埚中放进油和“假化石”粉末的混合物,一起加热。3小时后,他在坩埚中发现了一颗颗金属晶粒。

为了早日弄清“假化石”的奥秘,舍勒于当年5月16日寄给加恩一些纯净的“假化石”。同时寄去的,还有一封信:“我焦急地等待着你用‘魔火’加热‘假化石’后得到的结果,我希望你能尽快送给我一小块这种金属。”


让锰最终现形,并为锰元素命名的科学家舍勒画像(网络图)

一个多月后,加恩回寄给舍勒一部分“魔火”提炼出来的金属。舍勒迅速写信给加恩,感谢他送去的“假化石”:“我认为‘假化石’中所含的金属元素,是一种区别于其它所有半金属的新元素。”

舍勒经过研究,得出含这种新元素的金属的共性:这种银灰色的金属像铁,但比铁要软些,熔点比铁低,表面还易生锈,变得灰蒙蒙的没有光泽。他与加恩见面后,提出的这些观点,加恩也表示赞同。

后来,经过仔细的思考,舍勒决定用马格仙西亚镇的拉丁语(Managnese)来命名“锰”,元素符号则取其缩写“Mn”。

他进一步提出,“假化石”应该叫软锰矿,其主要成分是二氧化锰。

经过几国科学的不懈努力,“锰”元素终于现形于世!

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