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大理石中的金属—钙


发布时间: 2006-05-04 浏览次数: 4873

  在首都天安门广场,屹立着用汉白玉雕成的人民英雄纪念碑。故宫里的许多栏杆,也是用汉白玉雕成的,汉白玉是大理石的一种。在这些洁白如玉的石头里,还住着一种金属哩,这就是钙。
  不光是大理石里住着这种金属。瞧瞧你周围:那砌墙的石灰、刷墙的白垩、脚下的水泥地、雪白的石膏像……里面都住着钙。当然,在它们中,钙是以化合物的状态存在着。
  金属钙是在1809年被人们发现的,它实在太活泼了,这不,刚把它拿到空气中,它就被氧化了。把它加热时,它会燃烧,发出砖红色的美丽的光芒。钙也很容易跟其他的非金属元素发生反应。
  但金属钙在工业上的用途很少,人们只是把它作为还原剂,用来制造其他金属;或用作脱水剂,制取无水酒精等。然而,钙的化合物却有着极为广泛的用途。
  看了这个题目后,各位小朋友可能会十分惊讶,石灰石是一种钙的化合物,而诗歌是一种艺术形式,它们是“风马牛不相及”的两码事,怎么会放到一块儿呢?
  的确,绝大多数的诗歌与石灰石是毫无关系的,但有一首例外,这就是明朝中期的著名大臣于谦写的名诗——《石灰吟》:
千锤万凿出深山,
烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,
要留清白在人间。
  石灰石的化学成分主要是碳酸钙,工业上生产水泥、生石灰等建筑材料所需的石灰石,一般都是从山岭中开采出来的,这不就是“千锤万凿出深山”嘛。
  石灰石开采出来后,必须经过高温煅烧才能变成水泥和生石灰。为了早一些时间成为有用之材,它忍住了熊熊烈火的炙烤,真可谓“烈火焚烧若等闲”。
  生石灰是一种白色固体,还必须让它跟水反应,变成粉末状的熟石灰,才能用它来刷墙。熟石灰能微溶于水,用它的混浊溶液刷完墙壁后,它会跟空气中的二氧化碳反应重新生成坚硬的碳酸钙,碳酸钙是白色的,所以用熟石灰刷过的墙壁十分洁白美观。这也正是“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”
  在建筑工地上,生石灰是一种常见的建筑材料。它的“学名”叫氧化钙,一般情况下,它是白色的块状固体。生石灰特别“喜欢”水,一碰到水,它就“吱吱”叫着,和水发生反应生成了熟石灰,同时放出大量的热。
  利用它这个奇怪的性情,在气候潮湿的地区,人们为防止花生、黄豆、饼干等食品吸水发霉,便常常把它们入在装有生石灰的坛子里,因为生石灰能吸收空气的水分,使这些食品保持干燥。
  去过建筑工地的小朋友会知道,在工地上常常能见到工人把很多的水浇到大堆大堆的生石灰上,石灰堆上不住地冒着热气。原来,生石灰在变成熟石灰时会放出大量的热,足以使水沸腾,这热气便是受热生成的水蒸气。要是往石灰堆里埋一个生鸡蛋,过不了多久,它就被煮熟悉。
  利用生石灰与水反应以能放出许多热量的特性,人们制成了一种奇妙的自动加热的罐头食品。
  其实,这种罐头只是比一般罐头外面多了一层铝壳,在铝壳与罐头瓶之间放进石灰粉和一塑料袋水。在吃罐头之前,先用针在标明的针眼里刺一下,把塑料袋划破,水就会流出来,与生石灰反应,放出热量,对食品进行加热。这种新型的罐头,对于旅游者,野外工作人员和登山运动员来说是不可多得的食品。
  生石灰与水反应除了放出热量之外,还有一种膨胀力。它能使水泥构件和岩石发生破裂。因而,人们可以把生石灰制成化学破碎剂,用它来拆除旧的水泥搂房。同传统的爆破方法相比,它具有无爆炸声、无振动、无尘土等优点,还能保证施工人员的安全。
  物质一般是有软硬之分的,比如棉花是软的,钢铁是硬的,甚至水也是有软硬的。
  有的小朋友会说,水不都是液体吗,怎么还会分软硬呢?
  在表面看来,河水、湖水、地下水,确实没什么区别,可实际上,它们中都含有许多钙离子,人们把钙离子的含量超过一定标准的水叫硬水,钙高子的含量低于标准时就叫软水。
  硬水会给人们带来许多麻烦,用它烧开水,原来溶解在水中的碳酸氢钙受热会变成碳酸钙,沉淀在锅底,形成水垢。锅炉里的水垢太厚了,不仅浪费煤炭,甚至锅炉会因受热不均而引起爆炸,用它洗衣服,碳酸氢钙会和肥皂起化学反应,这样就浪费了许多肥皂。为了克服硬水的这些缺点,人们常在水中加入一些碳酸钠,使钙离子转变成碳酸钙沉淀出来,这样就把硬水变成了软水。
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