最活潑的元素——氟

   在所有的元素中，要算氟最活潑了。
   氟是淡黃色的氣體，有特殊難聞的臭味，劇毒。在－ 188℃以下，凝成黃色的液體。在-223℃變成黃色結晶體。在常溫下，氟幾乎能和所有的元素化合：大多數(shù)金屬都會被氟腐蝕，堿金屬在氟氣中會燃燒，甚至連黃金在受熱后，也能在氟氣中燃燒！許多非金屬，如硅、磷、硫等同樣也會在氟氣中燃燒。如果把氟通入水中，它會把水中的氫奪走，放出原子氧。例外的只有鉑，在常溫下不會被氟腐蝕（高溫時仍被腐蝕），因此，在用電解法制造氟時，便用鉑作電極。
   在原子能工業(yè)上，氟有著重要的用途：人們用氟從鈾礦中提取鈾235，因為鈾和氟的化合物很易揮發(fā)，用分餾法可以把它和其它雜質(zhì)分開，得到十分純凈的鈾235。鈾235是制造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中，只有氟化物具有很好的揮發(fā)性能。
   氟最重要的化合物是氟化氫。氟化氫很易溶解于水，水溶液叫氫氟酸，這正如氯化氫的水溶液叫氫氯酸（俗名叫鹽酸）一樣。氫氟酸都是裝在聚乙烯塑料瓶里的。如果裝在玻璃瓶里的話，過一會兒，整個玻璃瓶都會被它溶解掉——因為它能強烈地腐蝕玻璃。人們便利用它的這一特性，先在玻璃上涂一層石蠟，再用刀子劃破蠟層刻成花紋，涂上氫氟酸。過了一會兒，洗去殘余的氫氟酸，刮掉蠟層，玻璃上便出現(xiàn)美麗的花紋。玻璃杯上的刻花、玻璃儀器上的刻度，都是用氫氟酸“刻”成的。由于氫氟酸會強烈腐蝕玻璃，所以在制造氫氟酸時不能使用玻璃的設備，而必須在鉛制設備中進行。
   在工業(yè)上，氟化氫大量被用來制造聚四氟乙烯塑料。聚四氟乙烯號稱“塑料之王”，具有極好的耐腐蝕性能，即使是浸在王水中，也不會被侵蝕。它又耐250℃以上的高溫和-269.3℃以下的低溫。在原子能工業(yè)、半導體工業(yè)、超低溫研究和宇宙火箭等尖端科學技術中，有著重要的應用。我國在1965年已試制成功“聚四氟乙烯”。聚四氟乙烯的表面非常光滑，滴水不沾。人們用它來制造自來水筆的筆尖，吸完墨水后，不必再用紙來擦凈墨水，因為它表面上一點墨水也不沾。氟化氫也被用來氟化一些有機化合物。著名的冷凍劑“氟利昂”，便是氟與碳、氯的化合物。在釀酒工業(yè)上，人們用氫氟酸殺死一些對發(fā)酵有害的細菌。
   氫氟酸的鹽類，如氟化鍶、氟化鈉、氟化亞錫等，對乳酸桿菌有顯著的抑制能力，被用來制造防齲牙膏。常見的“氟化鍶”牙膏，便含有大約千分之一的氟化鍶。
   在大自然中，氟的分布很廣，約占地殼總重量的萬分之二。最重要的氟礦是螢石——氟化鈣。螢石很漂亮，有玻璃般的光澤，正方塊狀，隨著所含的雜質(zhì)不同，有淡黃、淺綠、淡藍、紫、黑、紅等色。我國在古代便已知道螢石了，并用它制作裝飾品?，F(xiàn)在，螢石大量被用來制造氟化氫和氟。在煉鋁工業(yè)上，也消耗大量的螢石，因為用電解法制鋁時，加入冰晶石（較純的氟化鈣晶體）可降低氧化鋁的熔點。天然的冰晶石很少，要用螢石作原料來制造。除了螢石外，磷灰石中也含有３％的氟。土壤中約平均含氟萬分之二，海水中含氟約一千萬分之一。
   在人體中，氟主要集中在骨骼和牙齒。特別是牙齒，含氟達萬分之二。牡蠣殼的含氟量約比海水含氟量高二十倍。植物體也含氟，尤其是蔥和豆類含氟最多。
    氟是瑞典化學家社勒在1771年發(fā)現(xiàn)的。1810年，英國化學家戴維把它命名為氟，拉丁文的原意就是“螢石”。由于氟很活潑，不易制取，所以直到1886年，法國化學家莫瓦桑才第一次制得了游離態(tài)的氟。

消毒的毒氣——氯Cl

   清晨，當你用自來水洗臉時，常會聞到一股刺鼻的氣味。這就是氯氣Cl₂的氣味。
   氯，是黃綠色的氣體，有股強烈的刺激性氣味。氯是瑞典化學家社勒在1774年發(fā)現(xiàn)的，它的希臘文原意就是“綠色的”。我國清末翻譯家徐壽，最初便把它譯為“綠氣”，后來才把兩字合為一字——“氯”。氯約比空氣重2.5倍，每升氯重3.21克（在標準狀態(tài)下）。在常溫和六個大氣壓下，氯就可以被液化，變成黃綠色的液體。在工業(yè)上，便稱之為“液氯”。
   氯的化學性質(zhì)很活潑，它幾乎能跟一切普通的金屬、以及除了碳、氮、氧以外的所有非金屬直接化合。不過，氯在完全沒有水蒸氣存在的情況下，卻不會與鐵作用。這樣，在工業(yè)上，液氯常常被裝在鋼筒里。裝液氯的鋼筒，一般都漆成綠色。（習慣上，裝氧的鋼筒漆為藍色，裝氨的漆成黃色，裝二氧化碳的則漆成黑色?；S中輸送這些氣體的管道。也往往漆成這些顏色，以資區(qū)別。不過，也有例外的。）
   氯是嗆人、令人窒息的有毒氣體。在空氣中，如果含有萬分之一的氯氣，就會嚴重的影響人的健康。在制氯的工廠中，空氣里游離氯氣的含量最高不得超過1毫克/立方米。氯氣中毒時，人會劇烈的咳嗽，嚴重的使人窒息、死亡。一旦發(fā)生氯氣中毒，應把患者抬到空氣新鮮的地方，吸入氨也有解毒作用。
   氯氣雖然是有毒的，而氯的化合物有的卻是無毒的。
   氯氣易溶于水，在常溫常壓下，1體積水大約可溶解2.5體積的氯氣。氯氣的水溶液，叫做“氯水”。我們平常所用的自來水，嚴格地說，是一種很稀的氯水！這是因為在自來水廠，人們往水里通進少量氯氣，來進行殺菌、消毒。另外，人們也常把氯氣通入石灰水中，制成漂白粉（主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣，有效成分是次氯酸鈣Ca(ClO)₂）。漂白粉也可用來作飲水消毒。在工業(yè)上，漂白粉還被用來漂白紙張、棉紗、布匹，因為它在水中能分解，放出具有很強氧化能力的初生態(tài)氧，具有很強的氧化性能。不過，漂白粉必須保存在陰涼的地方，它受熱或見光，都會逐漸分解，失去殺菌、漂白能力。
   氯氣能在氫氣中燃燒，氫氣也能在氯氣中燃燒。燃燒后，都生成重要的氯化物——氯化氫。氯化氫是無色的氣體，有一股刺鼻、嗆人的氣味。在工業(yè)上，氯化氫是制造產(chǎn)量很大、用途很廣的塑料——聚氯乙烯的主要原料?，F(xiàn)在，絕大部分塑料雨衣、塑料窗簾、塑料鞋底、人造革等，都是用聚氯乙烯塑料做的。一噸聚氯乙烯塑料做成的人造革，可以代替一萬張牛皮！
   氯化氫HCl氣體很易溶解于水。在常溫常壓下，１體積的水可以溶解450體積的氯化氫！氯化氫的水溶液是大名鼎鼎的強酸——鹽酸。在化學工業(yè)上，鹽酸是重要的化工原料，在冶金工業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)上，也有廣泛的應用。在人的胃中，含有濃度為千分之五的鹽酸，促進食物的消化，并殺死病菌。有些人因胃液中缺少鹽酸，引起消化不良，患胃病，醫(yī)生常給他們喝些稀鹽酸。當然，濃鹽酸是萬萬喝不得的，它具有強烈的腐蝕性。人們在焊接金屬時，常在表面涂些鹽酸，以便清除雜質(zhì)。
  氯的另一個重要化合物是食鹽——氯化鈉NaCl。食鹽，是工業(yè)上制燒堿（是氫氧化鈉NaOH的俗稱）、氯氣和鹽酸的原料（用電解飽和食鹽水的方法 ）。此外，象氯化鉀KCl，是重要的鉀肥；無水氯化鈣CaCl₂很易吸水，是常用的干燥劑；氯化銀AgCl，是制造照相紙和底片的重要感光材料；氯化鋅ZnCl₂，則用作鐵路枕木的防腐劑。
   氯的有機化合物也很多。著名的農(nóng)藥——六六六、滴滴涕、氯化苦、敵百蟲、樂果、賽力散等，都是含氯的有機化合物。三氯甲烷俗稱氯仿。是醫(yī)院中常用的環(huán)境消毒劑。四氯化碳是常用的溶劑和滅火劑。在文化大革命中，我國還試制成功新型、高效化學滅火劑——“1211”，化學成分為二氟一氯一溴甲烷。它的分子結構類似于四氯化碳，但是，滅火能力高于四氯化碳和二氧化碳，尤其是能有效、迅速的撲滅油類著火?！?211”能在很短時間（幾秒到幾十秒）內(nèi)撲滅大面積油類火災。現(xiàn)在，已開始用于我國船舶、油田、煉油廠、酒精廠等部門。
    氯在地殼中的含量很多，約為千分之二，在人體中約含有四百分之一的氯。

奇臭的液體——溴

   溴的發(fā)現(xiàn)，曾有一段有趣的歷史：1826年，法國的一位青年波拉德，他在很起勁地研究海藻。當時人們已經(jīng)知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎樣從海藻中提取碘。他把海藻燒成灰，用熱水浸取，再往里通進氯氣，這時，就得到紫黑色的固體——碘的晶體。然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，總沉著一層深褐色的液體，這液體具有刺鼻的臭味。
   這件事引起了波拉德的注意，他立即著手詳細地進行研究，最后終于證明，這深褐色的液體，是一種人們還未發(fā)現(xiàn)的新元素。波拉德把它命名為“濫”，按照希臘文的原意，就是“鹽水”的意思。波拉德把自己的發(fā)現(xiàn)通知了巴黎科學院。科學院把這新元素改稱為“溴”。
   波拉德關于發(fā)現(xiàn)溴的論文——《海藻中的新元素》發(fā)表后德國著名的化學家利比息非常仔細、幾乎是逐字逐句進行推敲地讀完了它。讀完后，利比息感到深為后悔，因為他在幾年以前，也做過和波拉德相似的實驗，看到過這一奇怪的現(xiàn)象，所不同的是，利比息沒有深入地鉆研下去。當時，他只憑空地斷定，這深褐色的液體只不過是氯化碘(ICl)——通氯氣時，氯和碘形成的化合物。因此，他只是往瓶子上貼了一張“氯化碘”的標簽就完了，從而失之交臂，沒有發(fā)現(xiàn)這一新的元素。從這件事以后，利比息在科學研究工作中，變得踏實得多了，在化學上作出了許多貢獻。他把那張“氯化碘”的標簽小心地從瓶子上取下來，掛在床頭，作為教訓，并常把它拿給朋友們看，希望朋友們也能從中吸取教訓。后來，利比息在自傳中談到這件事時，這樣寫道：“從那以后．除非有非?？煽康膶嶒炞鞲鶕?jù)，我再也不憑空地自造理論了”。
   溴的發(fā)現(xiàn)史上的這一段故事，再一次證明了毛主席所指出的真理：”你要有知識，你就得參加變革現(xiàn)實的實踐?！笨茖W是老老實實的學問，任何一點調(diào)皮都是不行的?！?/span>
   在所有非金屬元素中，溴是唯一的在常溫下處于液態(tài)的元素。正因為這樣，其他非金屬元素的中文名稱部首都是“氣”（氣態(tài))或“石”(固態(tài))旁的，如氧、碘，而只有溴是三點水旁的——液態(tài)。渙是深褐色的液體，此水重兩倍多。溴的熔點為-7.3℃，沸點為58.78℃。溴能溶于水，即所謂的“溴水”。溴更易溶解于一些有機溶劑，如三氯甲烷(即氯仿)、四氯化碳等。
   溴在大自然中并不多，在地殼中的含量只有十萬分之一左右，而且沒有形成集中的礦層。海水中大約含有十萬分之六的溴，含量并不高，自然，人們并不是從海水中直接提取，而是在曬鹽場的鹽鹵或者制堿工業(yè)的廢液中提?。和锿ㄟM氯氣，用氯氣把溴化物氧化，產(chǎn)生游離態(tài)的溴，再加入苯胺，使溴成三溴苯胺沉淀出來。
   溴很易揮發(fā)。溴的蒸氣是紅棕色的，毒性很大，氣味非常刺鼻，并且能刺激眼粘膜，不住地流淚。在軍事上，溴便被裝在催淚彈里，用作催淚劑。在保存溴時，為了防止溴的揮發(fā)，通常在盛溴的容器中加進一些硫酸。溴的比重很大，硫酸就象油浮在水面上一樣地浮在溴的上面。
   溴的最重要的化合物，要算是溴化銀了。溴化銀具有一個奇妙的特性——對光很敏感，受光照后便會分解。人們把溴化銀和阿拉伯樹膠制成乳劑涂在膠片上，制成“溴膠干片”。我們平常所用的照相膠卷、照相底片、印相紙，幾乎都涂有一層溴化銀?，F(xiàn)在，照相消耗著大量的溴化銀。1962年全世界溴的化合物的產(chǎn)量已近十萬噸，其中有將近九萬噸被用于攝影。由于人們在溴化銀中加入一些增敏劑，膠片的質(zhì)量也不斷得到了提高。不久前，人們已經(jīng)能把曝光時間縮短到十萬分之一秒以至百萬分之一秒拍下正在飛行中的子彈、火箭；人們也能在菜油燈或者火柴那樣微弱的光線下，拍出清晰的照片。
   生物學家們發(fā)現(xiàn)，人的神經(jīng)系統(tǒng)對溴的化合物很敏感。在人體中注射或吸收少量溴的化合物后，神經(jīng)便會逐漸被麻痹。這樣，溴的化合物——溴化鉀、溴化鈉和溴化銨，在醫(yī)學上便被用作鎮(zhèn)靜劑。通常，都是把這三種化合物混合在一起使用，配成的水溶液就是我們常聽到的“三溴合劑”，壓成片的便是常見的“三溴片”，是現(xiàn)在最重要的鎮(zhèn)靜劑之一。不過，溴化物主要從腎臟排泄出去，排泄比較慢，長期地服用不太合適，容易造成中毒。
   近年來，我國用溴和鎢的化合物——溴化鎢制造新光源。溴鎢燈非常明亮而體積小，已開始用于我國電影攝影、舞臺照明等方面。在高溫時，碘鎢燈中碘的蒸氣是紅色的，會吸收一部分光，影響發(fā)光效率，而溴蒸氣在高溫時是無色的，因此，溴已逐漸代替碘來制造鹵化鎢新光源。
   在有機化學上，溴也很重要，像溴苯、溴仿、溴萘、溴乙烷都是常用的試劑。另外，在制造著名的汽油防震劑——四乙基鉛時，也離不了溴，因為要合成四乙基鉛，首先要創(chuàng)得中間產(chǎn)品——二溴乙烯。

紫色的元素——碘

    碘,是法國巴黎的一位藥劑師別爾恩加爾特·庫爾圖阿在1811年從海藻中發(fā)現(xiàn)的。純凈的碘，是紫黑色有光澤的片狀晶體，它的希臘文的原意，便是“紫色的”意思。
    碘是一個很有意思的元素：碘雖然是非金屬，但卻閃耀著金屬般的光澤；碘雖然是固體，卻又很易升華，可以不經(jīng)過液態(tài)而直接變?yōu)闅鈶B(tài)。人們常以為碘蒸氣是紫紅色的，其實不然，這是因為夾雜著空氣的攝故，純凈的碘蒸氣是深藍色的。然而，碘的鹽類的顏色，大部分倒和食鹽一樣--都是白色晶體，只有極少數(shù)例外，如碘化銀是淺黃色，碘化銅閃耀著黃金般的色彩。碘，真是變化多端。
    碘在大自然中很少，僅占地殼總重量的一千萬分之一?？墒牵捎诘夂芤咨A，因此到處都有它的足跡：海水中有碘，巖石中有碘，甚至連最純凈的冰洲石、從宇宙空間掉下來的隕石、我們吃的蔥、海里的魚，都有微量的碘。海水中碘含量約為十萬分之一，不過，海里倒有許多天然的“碘工廠”--海藻。它們從海水中吸收碘。據(jù)測定，在海藻灰中約含有1％的碘。世界上也有一些比較集中的碘礦，含有較多的碘酸鈉和過碘酸鈉。在智利硝石中，也含有一些碘化物。
    碘能微溶于水，但更易溶解于一些有機溶劑。碘溶液的顏色有紫色、紅色、褐色、深褐色，顏色越深，表明碘溶解得越多。碘酒，便是碘的酒精溶液，它的顏色那么深，便是因為碘很易溶解于酒精。碘酒能殺菌，常作皮膚消毒劑。涂了碘酒后，黃斑會逐漸消失，那是因為碘升華了，變成了蒸氣，散失在空氣中。
    大量的碘對人來說，是很毒的，碘蒸氣會劇烈地刺激眼、鼻粘膜，會使人中毒致死。然而，人卻又不能缺乏少量的碘。在成年人體內(nèi)，大約含有20毫克的碘，而共中約有一半是含在靠近喉頭的甲狀腺里。甲狀腺是人體中很重要的器官，它分泌甲狀腺素。一個人每年約分泌3．5克甲狀腺素。碘是制造甲狀腺素必不可缺的原料。缺少了碘，甲狀腺素便不能正常分泌，人的脖子便會腫脹起來，發(fā)育不正常，得克山病或厚皮病。平常，人們大都是從海鹽中吸取少量碘，因為海鹽中總夾雜著少量的碘化鈉或碘化鉀。在我國西南山區(qū)，解放前由于缺少海鹽，缺乏碘，有些人患腫脖子病--甲狀腺腫大?，F(xiàn)在，在這些地方，衛(wèi)生部門在巖鹽中摻入少量碘化物，來消除這些缺碘癥。
    人們發(fā)現(xiàn)，在?；蜇i的飼料中，加入少量的碘化物，能促進它們的發(fā)育。母雞經(jīng)常加喂少量碘化物，可使受精率提高95—99％。
    另外，碘還有一個特殊的脾氣--它和淀粉會形成一種復雜的藍色化合物?？刹皇菃幔斈阌猛苛说饩频氖秩ツ灭z頭時，手上立即會出現(xiàn)藍斑。碘的這一脾氣，在分析化學上得到了應用：著名的“碘定量法”，便是利用淀粉溶液來作指示劑。
    近年來，我國利用碘和鎢的化合物--碘化鎢，制成碘鎢燈。大家知道，普通的白熾燈泡中的燈絲是用鎢做的。通電時，燈絲溫度越高，發(fā)光效率也越高。但是，溫度高了，鎢絲就更易揮發(fā)，壽命也就縮短。在碘鎢燈中，在鎢絲上附著一層碘化鎢。通電后，當燈絲溫度高于1400℃，碘化鎢就受熱分解，變成碘與鎢。鎢留在燈絲上，而碘是極易升華的元素，便立即充滿整個燈管。當鎢絲上的鎢受仍霍發(fā)，擴散到管壁上，若管壁溫度高于200℃，碘即與鎢作用生成碘化鎢。碘化鎢擴散到燈絲，又受熱分解，鎢粘附于鎢絲，而碘又升華到燈管各部分。如此循環(huán)不已，使鎢絲保持原狀，使用壽命很長。碘鎢燈具有體積小、光色好、壽命長等優(yōu)點。一支普通的碘鎢燈管，比一支自來水筆還小，很輕便。通電后，射出白熾耀目的光芒。普通照明用的碘鎢燈的使用壽命，可達5000小時左右?，F(xiàn)在，我國已普遍應用碘鎢燈，作為電影攝影、舞臺、工廠、建筑物、廣場翟徽明光源。紅外線碘鎢燈，則用于工廠的加熱、烘干操作。另外，高色溫碘鎢燈則用于電子照相。
    食用鹽中加入碘酸鉀可以補充人體必需的碘元素）

           生命的基礎——氮
   在空氣中占總體積78.16％的是氮氣。氮是在1771年被瑞典化學家舍勒發(fā)現(xiàn)的。
   純凈的氮氣，在常溫下是無色無味的氣體，此空氣略輕；在攝氏零下195.5度時成無色的液體。如果溫度低至攝氏零下240度以下，液體氮就凝結為雪花般的白色晶體。
   氮氣在平常的溫度下，化學性質(zhì)很不活潑，既不助燃，也不能幫助呼吸。這樣，社勒最初把它命名為“無用的空氣”。有離態(tài)的氮氣，用途并不很廣--人們只是利用它的孤獨的脾氣：在電燈泡里灌有氮氣，可以減慢鎢絲的揮發(fā)速度。在博物館里，那些貴重而罕有的畫頁、書卷，常常保存在充滿氮氣的圓筒里，因為蛀蟲在氮氣中不能生存，當然也就無法搗亂了。醫(yī)治肺結核的“人工氣胸術”，也是把氮氣(或空氣)打進肺結核病人的胸腔里，壓縮有病灶的肺葉，使它得到休息。我國還應用氮氣來保存糧食，叫做“真空無氮儲糧”。
    然而，氮氣真的是“無用的空氣”嗎?不，恰恰相反！
    氮氣在高溫下十分活潑，能與許多東西化合。例如，在高溫、高壓與催化劑的作用下，氮氣能與氫氣化合變成氨。氨是制造氮肥的重要原料。氨與硫酸化合，便制成最常用的化肥--硫酸銨(浴稱肥田粉)。氨與二氧化碳化合可制成尿素--碳酸酰胺。氨溶解在水中。便成了氨水。氨水是成本低廉、肥效很好的速效氮肥。其他氮肥如氯化銨、硝酸氨、碳酸按，磷酸按(氮磷復合肥料)等都是以氨為原料的。不過，氨具有強烈的刺激性，對人體是有毒的。空氣中如果含有0.5％的氨，便會強烈刺激人的鼻黏膜。嚴重氨中毒時，會使人氣喘，發(fā)生眼睛和呼吸系統(tǒng)的疾病，以至使人昏迷。
    氨經(jīng)氧化以后，可制造著名的強酸--硝酸。硝酸是無色的液體，具有很強的酸性與氧化性。稀硝酸能迅速腐蝕鐵，而濃硝酸卻可裝在鐵器中--因為濃硝酸會氧化鐵器的表面，生成一層氧化膜，而使內(nèi)部的鐵不被腐蝕。用硝酸可制造黃色炸藥--梯恩梯(三硝基甲苯)、五光十色的各種染料、著名的消炎藥物--磺胺。
    這樣，氮成了氮肥、炸藥、染料、制藥工業(yè)的“主角”。
    氮還是“生命的基礎”!一切生命現(xiàn)象，都離不了蛋白質(zhì)，而氮就是組成蛋白質(zhì)的重要成分。羊毛、蠶絲、頭發(fā)、指甲、羽毛以及人體中的各種酶、激素、血紅蛋白，都是蛋白質(zhì)。牛奶、雞蛋、黃豆等都含有大量的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)則是由氨基酸組成的。味精，就是一種氨基酸--麩氨酸(常用的是它的鈉鹽)。
    蛋白質(zhì)是與生命現(xiàn)象緊密聯(lián)系在一起的：不論在什么地方，只要我們遇到生命，那里就有蛋白質(zhì)；不論在什么地方，只要我們遇到不處于解體過程的蛋白質(zhì)，我們也無例外地可發(fā)現(xiàn)生命現(xiàn)象。恩格斯在《反杜林論》中指出：“如果化學有一天能夠用人工方法制造蛋白質(zhì)，那末這樣的蛋白質(zhì)就一定會顯示出生命現(xiàn)象……”研究人工合成蛋白質(zhì)，具有重要的意義。1965年我國在世界上第一次人工合成了具有生物活力的蛋白質(zhì)--結晶牛胰島素。在無產(chǎn)階級文化大革命中，成功地用x光衍射法完成了分辨率為2.5艾的豬胰島素晶體結構的測定工作?，F(xiàn)在正為進一步揭開生命現(xiàn)象的本質(zhì)而努力。
    正因為氮是“生命的基礎”，所以植物也離不了氮。缺少了氮，莊稼便長得又瘦又小，葉子發(fā)黃，花小而不易受孕，果實小而不飽滿。因為氮不僅是莊稼制造葉綠素的原料。而且是莊稼制造蛋白質(zhì)的原料。據(jù)統(tǒng)計，全世界的莊稼，在一年之內(nèi)，要從土壤里攝取四千多萬噸氮！也正因為這樣，被譽為莊稼生長的“三大要素”--氮、磷、鉀--中的一個。氮不僅在工業(yè)上很重要，在農(nóng)業(yè)上也很重要。
    在豆科植物的根部，常常長著許多小疙瘩--根瘤。根瘤里住著根瘤菌。根瘤菌能夠直接從空氣中吸取氮氣，制造氮肥。正因為這樣，在種植豆科作物時，常不需施用太多的氮肥。目前，在我國農(nóng)村廣泛使用的“5406”菌肥，也是一種固氮菌肥。
    在大自然中，氮約占地殼總重量的0.04％，共中絕大部分集中在空氣中。另外，硝石(即硝酸鈉)中也含有很多氮。氮的希臘文原意，便是“來自硝石”。拉丁美洲的智利盛產(chǎn)硝石。在土壤中，一般也含有微量的硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣等氮化物。

與“鬼火”相關的元素---磷

   磷有白磷、紅磷、黑磷三種同素異構體。白磷又叫黃磷為白色至黃色蠟性固體。熔點44.1°C，沸點280°C，密度1.82克/厘米³;白磷活性很高，必須儲存在水里，人吸入0.1克白磷就會中毒死亡。白磷在沒有空氣的條件下，加熱到260°C或在光照下就會轉變成紅磷，而紅磷在加熱到416°C變成蒸汽之后冷凝就會變成白磷。紅磷無毒，加熱到240°C以上才著火。在高壓下，白磷可轉變?yōu)楹诹?，它具有層狀網(wǎng)絡結構，能導電，是磷的同素異形體中最穩(wěn)定的。

    如果氧氣不足，在潮濕情況下，白磷氧化很慢，并伴隨有磷光現(xiàn)象。白磷可溶于熱的濃堿溶液，生成磷化氫和次磷酸二氫鹽；干燥的氯氣與過量的磷反應生成三氯化磷，過量的氯氣與磷反應生成五氯化磷。磷在充足的空氣中燃燒可生成五氧化二磷，如果空氣不足則生成三氧化二磷。

   約三分之二的磷用于磷肥。磷還用于制造磷酸、煙火、燃燒彈、殺蟲劑等。三聚磷酸鹽用于合成洗滌劑。
   關于磷元素的發(fā)現(xiàn)，1669年德國漢堡一位叫布朗特（Brand H）的商人在強熱蒸發(fā)人尿的過程中，他沒有制得黃金，卻意外地得到一種像白蠟一樣的物質(zhì)，在黑暗的小屋里閃閃發(fā)光。這從未見過的白蠟模樣的東西，雖不是布朗特夢寐以求的黃金，可那神奇的藍綠色的火光卻令他興奮得手舞足蹈。他發(fā)現(xiàn)這種綠火不發(fā)熱，不引燃其它物質(zhì)，是一種冷光。于是，他就以“冷光”的意思命名這種新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)為“磷”。
    磷在食物中分布很廣，無論動物性食物或食物性食物，在其細胞中都含有豐富的磷，動物的乳汁中也含有磷，磷是與蛋白質(zhì)并存的，瘦肉、蛋、奶、動物的肝、腎含量都很高，海帶、紫菜、芝麻醬、花生、干豆類、堅果粗糧含磷也較豐富。但糧谷中的磷為植酸磷，不經(jīng)過加工處理，吸收利用率低。

雄黃和砒霜里的元素——砷

   按照我國民間習俗，人們常在酒中放些雄黃，噴灑在屋角墻角，用來殺菌、驅(qū)蟲、驅(qū)蛇。
   我國人民早在四千多年前，便知道雄黃了。在云南、廣西、四川一帶，盛產(chǎn)雄黃。雄黃，是桔黃色的粉末，不溶于水。按照化學成分來說，是四硫化砷。在古代，雄黃被我國的煉丹家用作煉制“長生丹”的原料，也用作黃色的顏料。除了雄黃外，還有一種人們不常聽說的雌黃。雌黃也是鮮黃色的粉末，化學成分為三硫化二砷。雌黃和雄黃都是重要的砷礦，它們在大自然共生在一起。在地殼中，砷的含量約為百萬分之一。
   我國人民早在四千多年前，便知道雄黃了。在云南、廣西、四川一帶，盛產(chǎn)雄黃。雄黃，是桔黃色的粉末，不溶于水。按照化學成分來說，是四硫化砷。在古代，雄黃被我國的煉丹家用作煉制“長生丹”的原料，也用作黃色的顏料。除了雄黃外，還有一種人們不常聽說的雌黃。雌黃也是鮮黃色的粉末，化學成分為三硫化二砷。雌黃和雄黃都是重要的砷礦，它們在大自然==生在一起。在地殼中，砷的含量約為百萬分之一。
    純凈的砷，是德國煉丹家阿爾別爾特·瑪卡諾斯在1250年制得的。砷，是灰色的晶體。它是非金屬，卻具有金屬般的光澤，并善于傳熱導電，只是此較脆，易被搗成粉末。砷很容易揮發(fā)，加熱到610℃，便可不經(jīng)液態(tài)，直接升華，變成蒸氣。砷蒸氣具有一股難聞的大蒜臭味。
    砷除了灰色的砷以外，還有黑色無定形的砷和黃砷。黑砷加熱到285℃時會變成灰砷；黃砷在暗處會發(fā)光，受到光線照時，也很易變成灰砷。
    砷不溶于水。在常溫下，砷在空氣中會緩慢地氧化，但是加熱時，會迅速地燃燒，生成白色的亞砷酐——三氧化二砷，也有股大蒜的臭味。在高溫下，砷還能和硫、氯、氟等元素直接化合。
    純砷的用途很有限。在鉛中加入0.5％的砷，可增加鉛的硬度，常用來鑄造彈丸。
    砷最重要的化合物是三氧化二砷，俗稱砒霜。誰都知道, 砒霜是劇烈的毒藥。砷的化合物，都是有毒的。正因為這樣，在古代、煉金家們用毒蛇作為代表砷的符號。我國有句成語叫“飲鴆止渴”，意即自尋滅亡。這“鴆酒”，便是指放了砒霜的酒。現(xiàn)在，砒霜成了著名的無機農(nóng)藥。
    在我國農(nóng)村，特別是華北一帶，每年下種以前，總是先往田里撒些“信谷”、“信米”，來誘殺田里的螻蛄、田鼠之類的害蟲害獸。這“信谷”、“信米”，其實就是用砒霜稀溶液浸過的谷子、小米。當田鼠、螻蛄之類吃了信谷、信米，很快就中毒死了。砒霜對人畜劇毒，如果人畜因不慎而誤中砷毒，可服用氧化鎂和硫酸亞鐵溶液強烈搖動而生成的新鮮的氫氧化亞鐵懸浮液來解毒。
    砷的其他化合物，如亞砷酸鈉、亞砷酸鈣、砷酸鉛、砷酸鈣、砷酸錳等，也都是常用的農(nóng)藥。亞砷酸鈉對害蟲有劇烈的胃毒作用，常用來配制毒餌，毒殺螻蛄、地老虎、粘蟲、蝗蟲、白蟻等；亞砷酸鈣常用來防治森林毛蟲、草地螟、柞卷葉蛾、松葉蜂等咀嚼口器害蟲，砷酸鉛和砷酸鈣，用來防治金龜子、棉卷葉蟲、棉鈴蟲等食葉害蟲；砷酸錳用來防治煙草、馬鈴薯或棉花上的一些害蟲。
    由于砷的化合物劇毒，在制造這些含砷農(nóng)藥的工廠里，空氣中的含砷量必須低于0.3毫克／立方米。
    此外，雄黃在制革工業(yè)上，用作脫毛劑。砷的有機化合物，被稱為“胂”；正如磷的有機化合物稱為“膦”，氨的有機化合物稱為“胺”。著名藥劑六零六，便是胂中的一種。
 

熱縮冷脹的金屬——銻

   我國是世界上銻礦最多的國家，也是世界上產(chǎn)銻最多的國家。我國的銻礦，分布在湖南、廣東、廣西、云南、貴州、四川等省，其中以湖南省新化縣錫礦山的銻礦儲量最大。早在明朝，新化當?shù)氐木用窬桶l(fā)現(xiàn)山上有銻礦，不過，當時以為它是錫礦，因此便叫它為“錫礦山”，這名字一直沿用到今天。
    最重要的銻礦是輝銻礦，有著錫一般的金屬光澤，它的化學成分是三硫化二銻，含銻20％以上。在工業(yè)上，人們用碳還原輝銻礦，制得金屬銻。
    銻，是銀灰色的金屬，很脆，易熔。除了常見的灰色的銻以外，還有黃色的黃銻，黑色的黑銻和很易爆炸的爆炸銻。不過，這三種銻的同素異性體都不很穩(wěn)定：黃銻在-80℃以上，就很快變成黑銻，而黑銻加熱就變成普通的灰銻；爆炸銻甚至用較硬的東西撞擊，也會放出大量的熱和火花，很快變成灰銻。
    銻，大都用來與鉛熔在一起，制成合金使用。加了銻的合金，叫做“硬鉛”。我們平常遇到的許多“鉛”做的東西，其實大都是用硬鉛做的。例如鉛笛電池里的鉛板，便是用硬鉛做的。如果用純鉛做就太軟了，放在汽車上，一受顫動，很容易變形。據(jù)試驗，用硬鉛制成鉛板，比純鉛的使用壽命至少延長十五倍！在化學工業(yè)上，一些耐強酸的材料，如鉛管、反應罐，常用硬鉛來鑄造或作襯墊。制硫酸的“鉛室法”，那鉛室也是用硬鉛做的。在第一次世界大戰(zhàn)時，人們還曾用硬鉛來制造在空中爆炸的榴散彈。
    銻有一個反常的特性——熱縮冷脹。一般的物體都是熱脹冷縮，然而，液態(tài)的銻在受冷凝固時，體積反而稍為膨脹。這樣，人們在制造鉛字時，便往鉛字合金里加入一些銻。當熔化了的鉛字合金澆入銅模里冷卻凝固時，合金也就稍為膨脹，使每一個細小的筆劃都十分清晰地凸出來。不僅如此，加入銻后，還能使鉛字合金更為堅硬、耐磨，彌補了鉛的一些不足之處。銻除了與鉛制成合金外，還用來與其他金屬制成合金。例如，含有90％錫、7％銻、3％銅的巴必脫合金，含90％錫和l0％銻的不列顛合金等，常用來制造軸承。
    銻的化合物也有許多用途。在火柴工業(yè)上，用三硫化銻或五硫化銻作火柴盒的摩擦劑。在橡膠工業(yè)上，用五硫化二銻作著色劑。用五硫化二銻處理過的橡膠，具有特殊的紅色。在醫(yī)藥上，銻用來制造許多藥物，例如，治肺病、血吸蟲病、黑熱病等的一些特效藥，都是銻的有機化合物。我國醫(yī)藥工作者研究制成了治療血吸蟲病的“銻劑”，為徹底消滅血吸蟲病作出了貢獻。另外，銻的一些化合物常用作顏料。在我國古代，銻的化合物早就用作化妝品和顏料?，F(xiàn)在，銻的一些氧化物和硫化物，仍被大量用作顏料。硫化銻還是很好的半導體材料。