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化学元素中的氖与钠


实验室k / 2018-12-06

       光从字面上就可以看出氖等同于灯光(在英语中,“氖”和“霓虹灯”是同一个单词“neon”)。哪里有灯光,哪里就有氖。这种元素与它的最普遍的用途之间的联系是如此紧密,以至于时代广场和拉斯维加斯被描绘为“霓虹(氖)泛滥之都”。

氖的基本数据

       与“白金”信用卡中不含白金(铂)不同,某些霓虹(氖)灯——橘红色的那种——的确含有氖。当充有低压氖气的灯管发生高压放电时,氖气在沿着灯管中心的那条模糊的线上发射出明亮的橘红色辉光。(任何其他颜色都不是氖。如果你看见一个灯管的光是来自玻璃内壁的不透明涂层而不是灯管的内部,那你看到的就是汞蒸气灯或是带有磷光涂层的氪灯。)

       奥立弗·萨克斯(Oliver Sacks(1933-),英国神经学家和科普作家。他创作了多部神经学和其他方面的科普图书,有的还被改编成电影。)在他令人喜爱的书《钨舅舅》(Uncle Tungsten)中描绘了当他带着一个袖珍分光仪步行穿越时代广场时,如何被看到的各种纷繁的光谱线所迷住。那是辨认真正的氖光线的另一种方法——通过它那不同于任何其他元素或磷光剂的独特的光谱。

       氦氖激光是第一种商业用的连续光束激光,虽然它们在许多应用中已经被廉价到难以置信的激光二极管所取代,但氦氖激光仍然是这种元素的重要用途之一。我们所做的与氖有关的事几乎都或多或少地依赖于它在受电流激发时所发出的光线。氖的用途如此之少的缺点已经被氖光的鲜艳和无处不在的事实所掩盖,这使得氖看上去像是一种重要的元素,即使它已经是最不可能被遗忘的元素了。

       作为所有元素中反应活性最低的一个,氖完全拒绝与其他任何元素发生化学反应。但是,当回到元素周期表左侧的钠时,我们就肯定不能说这样的话了。


       钠是所有碱金属(在元素周期表第一列中的元素)中最容易爆炸的,也是味道最好的元素。

钠的基本数据

       说它容易爆炸是因为如果你将它扔到水里,它会快速产生氢气,氢气在数秒钟之内燃烧并随之发生巨大的爆炸,将燃烧着的钠向各个方向抛掷。(其他碱金属也与水发生类似的反应,但总的来说钠产生的爆炸最具吸引力,因此把它扔入湖中或河中成为全世界爱搞恶作剧的人的爱好。)用刀切开并保存在油里的柔软的、闪着银色光泽的钠块。它们在空气中几秒就会变白;当被暴露在水中时,它们产生氢气并在熔融的钠火球中发生爆炸。

       说它味道最好是因为钠与氯(17)相结合以后会形成氯化钠,或称为食盐。氯化钠被广泛认为是碱金属氧化物中味道最好的一个。对于需要低钠饮食的人,氯化钾可作为食盐的代用品,但它会在咸味之外增加一点苦涩的金属味。氯化铷和氯化铯的咸味更淡而金属味更浓,而氯化锂先是产生灼烧般的感觉,紧接着是一种油腻的金属味的回味。

       大量纯金属钠在化学工业中用作还原剂,并且虽然被认为是一个很糟糕的主意,但在某些核反应堆中,液态钠用于将热量从反应堆核心转移到涡轮机中(是的,已经发生过惊人的钠泄露了)。更为日常的用途则是,当使用钠蒸气灯泡时,每单位的电量能够产生比几乎所有其他种类的灯泡更多的光,但是在钠灯光下面的人看上去像死人。

       对钠的使用仅限于它的化学特性。下一种元素——镁则在其化学特性和结构性质两方面都很有用。


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