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黄金是奈何冶炼出来的?

日期:2019-09-18 22:15 来源: 冶炼

  黄金是人们最喜爱的金属。但很多人不知道,黄金在科学史上曾起到过重要的作用。

  在自然界中,黄金通常呈单质状态存在,是人们最早认识的物质之一。它常与河沙混合在一起,或与岩石掺杂成块状。在世界各地都曾发现过金沙和天然金块,其中19世纪在澳大利亚发现的最大天然金块达214kg。

  早在远古时代,人们就用黄金来制作装饰品,后来又作为货币使用。至今,世界各国银行仍将黄金储备作为发行货币的基准之一,仍有许多人习惯将黄金看做是财富的象征,以佩戴黄金制成的首饰为荣。

  由于黄金珍贵而稀少,古代无论是东方还是西方,都有很多人希望通过某种方法,利用廉价金属制成黄金,由此发展成为一门独特的知识——炼金术。例如古希腊的炼金术士先把锡、铅、铜、铁等按一定比例熔合成黑色合金,在其中加入水银、砷或锑,使其变成白银色,然后再加入少量黄金“酵母”,并用硫黄水等“染媒剂”进行处理,最后合金呈现出金黄色,似乎就真的变成“黄金”了。

  这是科学史上最令人惊叹的一幕。从公元前15世纪起直到公元17世纪大约3000多年间,无数炼金术士在自己家里或深山老林的烟熏火燎中,做了大量化学实验,为后人留下很多描述自然界各种物质特性的书籍。许多西方早期科学家包括牛顿在内,都是炼金术的忠实信奉者。

  虽然最终没有炼出黄金,但炼金术的方法后来应用到制药和冶金方面,逐渐演变成西方近代化学。英语中“化学”(Chemistry)一词就来自于“炼金术”(alchemy),而“化学家”一词本来的含义则是药剂师,因为早期并没有化学家这个专门职业,都是由药剂师兼任的。

  通过炼金术,人们逐渐形成了有关元素与化合物的概念,不仅发现了磷、砷等以前不知道的元素,而且制造出许多自然界原本没有的化合物,包括硝酸、盐酸和硫酸等。它们比以前人们所用醋酸的酸性要强得多,不需要高温及长时间的等待就可以把物质分解。人们逐渐明白了哪些东西可以分解成更简单的物质,哪些则不可以。到18世纪,以往人们一直以为是元素的空气被分离成氧和氮,水被分解成氢和氧,石灰石则被分解成氧化钙和二氧化碳……,在这一过程中,人们认识了越来越多的元素,最终建立起科学的元素学说和原子论。

  直到20世纪人们才真正了解,黄金与其他元素一样,都是由电子和原子核组成的,它们之间的差别是原子核内的质子和中子数目不同。现代科学家利用高速粒子轰击原子核,可以导致原子核发生嬗变,完全有可能用其他物质人工制造出黄金,实现古代炼金术士的梦想。

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