中华学生百科全书-第792章

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矿物，从而变成锡石——氧化物矿床。

　　　　上面给大家介绍的仅是原生锡矿床的一般成因。但是，锡矿床的演变并

未以此停止，特别是那些靠近地表的锡矿床，经过外力的风化、侵蚀、搬运、

堆积作用会进一步演变成“次生锡矿床”。

　　　　此外，锡还会和好多种矿物结合在一起，形成锡的共生矿床。

　　　　现在，已经发现的锡矿物在　18　种左右。其中最主要的一种叫做锡石，是

目前炼锡的主要原料。在自然界里，纯净的锡石是很少的，常见的锡石大多

数都是深棕黑色或褐色，这是因为它们含有铁、锰等元素之故。锡石的硬度

较大，用小刀也刻不动；此外，锡石的化学性质很稳定，在常温常压下，几

乎不溶解于任何化学溶剂。所以锡石任凭风刀霜剑和日晒雨淋的破坏。容颜

仍旧不改。

　　　　锡石还不是锡。锡石要经过矿工的辛勤劳动，从地下开采出来，并用各

种方法去掉它所含的杂质，然后把锡石和焦炭、石英或石灰石放在一起燃烧，

最后得到的才是金属锡。

　　　　金属锡很柔软，用小刀就能切开它；具有银白色的光泽，它的展性很好，

能展成极薄的锡箔，厚度可以薄到　0．04　毫米以下。不过，它的延性比较差，

一拉就断，不能拉成细丝。它的熔点很低，只有　232℃，因此，只要用酒精

灯或蜡烛火焰就能使它熔化成象水银一样的流动性的液体。

　　　　此外，锡既怕冷也怕热。这是怎么回事呢？原来锡在不同的温度下，有

3　种性质大不相同的形态。在　13．2～161℃的温度范围内，锡的性质最稳定，

叫做“白锡”。如果温度升高到　160℃以上，白锡就会变成一碰就碎的“脆

锡”。锡对于寒冷的感觉十分敏锐，每当温度低到　13．2℃以下时，它就会由

银白色逐渐地转变成一种煤灰状的粉，这叫做“灰锡”。另外，从白锡到灰

锡在转变还有一个有趣的现象，这就是灰锡有“传染性”，白锡只要一碰上

灰锡，哪怕是碰上一小点，白锡马上就会向灰锡转变，直到把整块白锡毁坏

掉为止。人们把这种现象叫做“锡疫”。幸好这种病是可以治疗的，把有病

的锡再熔化一次，它就会复原。

　　　　历史上就曾发生过这样一件事：1912　年，有一支探险队登上冰天雪地的

南极洲探险，他们带去的汽油全部奇迹般地漏光了，致使飞机坠落失事，探

险队遭到了全军覆灭的灭顶之灾。原来飞机的汽油桶是用锡焊接的，一场锡

疫使汽油漏得无影无踪，造成这样一场惨祸。

　　　　那么，既怕热又怕冷的锡究竟有什么用处呢？

　　　　金属锡可以用来制成各种各样的锡器和美术品，如锡壶、锡杯、锡餐具

等，我国制作的很多锡器和锡美术品自古以来就畅销世界许多国家，深受这

些国家人民的喜爱。

　　　　金属锡还可以做成锡管和锡箔，用在食品工业上，可以保证清洁无毒。

如包装糖果和香烟的锡箔，既防潮又好看。

　　　　金属锡的一个重要用途是用来制造镀锡铁皮。一张铁皮一旦穿上锡的“外

衣”之后，既能抗腐蚀，又能防毒。这是由于锡的化学性质十分稳定，不和

水、各种酸类和碱类发生化学反应的缘故。目前，镀锡铁皮不仅广泛用于食

品工业上，如罐头工业，而且在军工、仪表、电器以及轻工业的许多部门都

有它的身影。

　　　　在工业上，还常把锡镀到铜线或其他金属上，以防止这些金属被酸碱等

腐蚀。

　　　　锡还有许许多多的亲朋好友。锡和它们混合在一起，可以合成许多种性

质各异用途广泛的合金。最常见的合金有锡和锑铜合成的锡基轴承合金和

铅、锡、锑合成的铅基轴承合金，它们可以用来制造汽轮机、发电机、飞机

等承受高速高压机械设备的轴承。

　　　　青铜，这一古老的合金，它目前主要用来制造耐磨零件和耐腐蚀的设备。

　　　　如果在黄铜中加入锡，就成了锡黄铜，它多用于制造船舶零件和船舶焊

接条等。素有“海军黄铜”之称。

　　　　至于锡和铅的合金，那是大家最熟悉不过的了，它就是通常的焊锡，在

焊接金属材料时是很有用的。

　　　　在印刷工厂里，所用的铅字，也就是锡的合金。不过由于激光印刷技术

的推广，铅字将被逐渐淘汰掉。

　　　　锡不仅能和许多金属结合成各种合金，而且还能和许多非金属结合在一

起，组成各种化合物，在化学工业上，在染料工业上，在橡胶工业上，在搪

瓷、玻璃、塑料、油漆、农药等工业上，它们都做出了应有的贡献。

　　　　随着现代科技的发展，人们还用锡制造了许多特种锡合金，应用于原子

能工业、电子工业、半导体器件、超导材料，以及宇宙飞船制造业等尖端技

术部门，这里就不一一细说了。

　　　　我国锡矿资源十分丰富，锡矿的探明储量为　2600　万吨，占世界探明储量

的　1／4，是世界上锡矿探明储量最多的国家。

　　　　我国的锡矿在地区分布上极不均衡，主要集中分布在云南南部、广西东

北部和西北部。其次是广东、湖南和江西等省。尤其是位于云南哀牢山区的

个旧市，是世界已知最大的锡矿藏之一，锡产量居全国第一，约占全国锡产

量的　70％，素有“锡都”之称。

　　　　总之，锡，这古老的金属。在现代科技飞速发展的今天，用途将越来越

广泛，前景将更加广阔。

　　　　地壳中最多的金属——铝

　　　　什么是地壳中最多的金属？如果我问你的话，我想你是不一定知道的。

可是，当我告诉你，地壳中最多的金属就是铝，你一定会说，哦，原来就是

铝呀！我家里用的钢精锅、高压锅，不就是铝做的吗？对，你说得太对了！

它们的确是用铝做的。现在，几乎任何一个家庭，都少不了铝制的日用器皿，

像煮饭的饭锅、炒菜的炒菜锅、盛饭的勺和铲等。它们不仅又轻又不锈，银

光闪亮，同时，价格还便宜。所以，深受人们的喜爱。

　　　　不过，铝除了用来做锅、勺、铲这些日常用具外，它还有其他许许多多

的用途。

　　　　如由于铝的导电性能很好，被人们广泛地用来制造电缆。我们目前见到

的大部分普通的电线、电缆，一般都是用铝来制造的。

　　　　铝还有一个极为突出的特点，就是轻。但由于纯铝很软，人们便常常在

铝中加入少量的其他金属，制成强度很高的硬铝合金。世界上目前制造的新

型铝合金，其强度已达到钢的水平；但重量却只有钢的　1／3。人们根据铝合

金轻而强度高的这个特性，便广泛使用铝合金来制作各种飞行器，像飞机啦，

火箭啦，甚至宇宙飞船等等，因此铝也就有了“飞行金属”的雅称。

　　　　人们还用铝合金制造诸如打字机、汽车发动机、机器零件、家用器具和

包装物等。

　　　　此外，在冶金工业上铝土矿还被用做生产耐火砖和水泥。

　　　　铝在地壳中的含量是极为丰富的。它占地壳总量的　7．45％，是地壳中含

量最多的金属。在日常生活中，我们弯腰随便抓一把泥土，其中就含有不少

（10％至　20％以上）的氧化铝。问题是，怎样才能把金属铝从中提炼出来呢？

　　　　从一般的泥土中提炼铝，成本太高。现在用来提炼铝的矿石叫做“铝土

矿”，又叫铝矾土。铝土矿，我们在大自然中是常常见到的，但许多人是不

认识的。这是因为我们在自然状态下见到铝土矿大都块状、鱼卵状或土状，

它与普通粘土在外表上很难区别的缘故。纯的铝土矿一般为灰白色，但由于

铝土矿中常含有铁、硅、镁等杂质，因而常呈褐、黄及淡黄等色，看起来光

泽暗淡。因此常被误认为无用的岩石或粘土。难怪人们把它叫“土”呢！

　　　　铝土矿一般是含铝的岩石，被外力风化或者沉积之后形成的。

　　　　铝制品之所以能做到价廉物美，广泛普及，主要与大规模生产金属铝有

关。

　　　　铝在大自然中是那样的普通和那样的多，但它的生产却历经艰难。

　　　　铝与铁、铜等古老的金属相比，那真是太年轻了！它是在　1825　年才被英

国化学家戴维制出的。为什么铝的生产这么晚呢？这是因为铝的化学性质非

常活泼，极易与氧形成氧化铝。因而，炼铝也远不像用熔炼法炼钢铁那样容

易。提炼铝通常分为两步，首先从铝土矿中提出纯净的氧化铝，然后电解氧

化铝，方可得到金属铝。由此可见，生产铝不仅工序多，而且要消耗大量的

电。这在人们还不大会用电的上一世纪初期，要想从氧化铝中提炼出金属铝

来，真是太困难了！所以，那时的铝，其价格比黄金还贵。据说在上一世纪，

俄国宫廷举行的一次盛大舞会上，某公爵夫人戴了一些银白色的手镯、戒指、

耳环等，引起了在场所有的贵夫人的惊叹与倾羡。因为，这些首饰就是用当

时比黄金、白金还要珍贵得多的金属铝制成的。

　　　　随着时光的流逝，科技的进步，人们生产铝的规模越来越大，铝也越来

越多。因而，用铝制的首饰在今天来说，充其量只不过是小孩的玩具罢了！

　　　　铝还有一个我们大家不太熟悉的同胞兄弟，就是不含有一点杂质或水分

的纯氧化铝，也就是刚玉。刚玉的成因复杂，它是含有大量氧化铝但缺硅的

岩浆结晶时，或者含氧化铝的岩石发生变质和风化时形成的。刚玉的最大特

点是硬，它的硬度仅次于金刚石，因此，过去常用它来做磨料，现在已被金

刚砂代替了。完全透明而颜色美丽的刚玉，是著名的贵重宝石。根据颜色的

不同，分别有白宝石、黑星石、金宝石、红宝石、蓝宝石等。

　　　　天然红、蓝宝石，由于价格太昂贵，工业上是用不起的。经多年研究，

人们已能人工生产红、蓝宝石了。它们主要用来制造钟表和各种仪表的轴承，

还用来作小型仪表的玻璃。以及作为激光材料。

　　　　我国的铝土矿是很丰富的。探明储量已在　11　亿吨以上，仅次于澳大利

亚、巴西、几内亚，居世界第四位。我国的铝土矿在分布上是极不均衡的，

主要分布在山西、河南、贵州、山东等省。像山西的孝义、河南的巩县、贵

州的修文、山东的淄博等地均有储量相当丰富的大型铝土矿藏。

　　　　我们坚信，随着我国地质勘探事业的发展，必将有更多的铝土矿藏被发

现，我国的炼铝工业也必将得到高速发展。

　　　　轻金属——镁

　　　　镁被称为铝的“小弟弟”。一来，它比铝还轻；二来，在地壳中含量仅

次于铝，它的丰度为铝的四分之一。

　　　　镁的化学性质比铝更活泼，因此，要从矿石中提取它，更为困难。工业
制取镁，常利用在钾的矿床中发现镁的复盐光卤石（MgCl2·KCl·6H2O）。

或将白云石分解为氧化镁再用硅铁还原。好在海洋是它的一个丰富的来源。

它大量存在于海水中，人们知道，海洋中所有的各种溶解物相当于海水总量

的　3．5％，在这些溶解物中，有　3．7％的镁离子。因此，在海洋里含有　2000

亿吨镁，可以说是取之不尽，用之不竭了。事实上，凡是能够以某种划得来

的成本从海水中提取出来的任何一种元素，都可以看做是取不尽、用之不竭

的元素，因为它在用掉以后，最后又会回到海里。据估计，如果在　100　万年

以内每年都从海水里提取　1　亿吨镁的话，海洋里的含镁量只会从目前　0．13％

下降到　0．12％。

　　　　有些国家从海水中吸取镁，选用的办法是先把海水泵进巨大的储槽里，

然后加进氧化钙（氧化钙也是从海中，即从牡蛎壳中取得的）。这样，使海

水中的镁离子形成氢氧化镁，由于氢氧化镁是不溶解的，它会从溶液中沉淀

下来。在氢氧化镁加进盐酸后，氢氧化镁就会转变为氯化镁，进而可得到焙

烧过的氯化镁。再将熔融的氯化镁进行电解，便制得金属镁。这种类似生产

铝的过程，当然需要消耗大量的电能。

　　　　纯镁并不作结构材料使用，因为它的强度不高。而且镁是可燃金属，它

在温度　550～600℃时就会剧烈燃烧。但镁可与铝、锌、锰等金属制成合金。

它们之中最主要的两组是镁、铝、锌合金和带有少量钍或锆添加物的镁、铈

合金。

　　　　镁合金最主要的优点在于它能很好地进行切削加工。在同样的切削速