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科普-中华学生百科全书-第1008章

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室温下连续操作等优点。

     在原子能工业里,稀土金属钇和钐、铕、钆、镝都是优良制做原子能反

应堆的材料。

     稀土来到了农业这个大舞台,作为营养素施在了作物上,可使粮、菜、

果增产;用于饲养家禽,可使鸡、鸭、鹅产蛋率提高;用于饲养家畜,可使

羊毛质量高,可使生猪长得快,瘦肉率提高。

     说到这里,你一定会说:真神呀,稀土原来有这么多用途啊!不错,稀

土性能优异,用途极广。但我们还只能说,稀土的应用目前还仅仅是刚刚开

始,更加光辉灿烂的成就还在将来。

     稀土虽然在地球上并不稀有,但稀土资源在全世界的分布却是极不均衡

的。就目前来看,我国是世界上稀土资源最丰富的国家。已探明的工业储量

以氧化物计为 3600 万吨左右,占世界探明储量的 76.6%,已知的 17 种稀土

元素,我国应有尽有。

     稀土在我国的分布也是极不均衡的。位于内蒙古乌兰察布盟西部的白云

鄂博,是我国稀土资源最为富集的地区,这里的稀土资源不仅储量大,而且

品种全、质量好。现已探明的稀土储量,约占全国总储量的 98%,相当于世

界各国稀土总储量的 4 倍,有“世界稀土宝库”的美誉。

     在我国,除了白云鄂博以外,江西的重稀土储量占全国首位,轻稀土仅

次于内蒙古和贵州,此外,湖南的稀土也比较多。

     总之,我国是世界上已知稀土储量最多的国家。特别是用于高技术材料

中的中、重稀土元素尤为丰富。因而,充分发挥资源优势,建立我国的稀土

工业体系,是时代的召唤,是加速实现我国社会主义现代化的战略需要。

     我国稀土金属工业诞生于 50 年代末期,那时只能生产两、三种稀土金属

产品。一直到 1978 年,我国的稀土产量仅有 1000 多吨,1978 年后,我国的

稀土工业发展极为迅速,1987 年稀土产量已达 15100 吨,跃居世界第一位;

产品质量也显著提高,目前已能生产 100 多种品种,200 多个规格,国外能

生产的各种稀土产品,我国都能自己制造。

     从 1978 年开始,我国稀土产品开始进入国际市场,这标志我国稀土工业

已进入一个崭新的发展时期。美国每年向我国购买氯化烯几千吨;日本 1986

年进口的 5547 吨稀土中有 41.3%来自我国。

    为了充分发挥我国稀土的优势,我国先后在包头、上海、兰州、江西、

广东建立了五大稀土生产基地,其中,包头是我国最大的稀土工业基地。我

国目前已经形成具有我国特色的稀土科研、生产和供应的工业体系。这为我

国稀土工业的腾飞打下了坚实的基础。正如有关专家所说的那样:“稀土与

新产业革命结合十分紧密,中国拥有世界最丰富的稀土资源。到下个世纪,

稀土对中国经济发展的战略意义,犹如石油对阿拉伯国家。”我们作为中华

民族的子孙,一定要从小就学科学、爱科学,准备着,为我国的稀土工业开

创更辉煌的未来。

    古老的金属——锡

    人类发现最早的金属是金,但没有得到广泛的应用。而最早发现并得到

广泛应用的金属却是铜和锡。锡和铜的合金就是青铜,它的熔点比纯铜低,

铸造性能比纯铜好,硬度也比纯铜大。所以它们被人类一发现,便很快得到

了广泛的应用,并在人类文明史上写下了极为辉煌的一页,这便是“青铜器

时代”。后来,由于铁的发现和使用,青铜在我们祖先的生产和生活中才逐

渐退居次要地位。但这并没有使锡在人类发展史上,变得无足轻重,相反,

随着现代科技的飞速发展,它在工农业生产中,以及尖端科技部门中,有了

愈来愈广泛的应用,古老的金属正日益重新焕发它的青春!

    在地壳中,锡的含量是较少的,平均含量只有 6%,所以锡是一种比较

稀贵的金属。经过多年的研究证明,锡矿床的形成和地壳深处的岩浆活动密

切相关。

    大约距今 7 千万年到 1 亿年前,地球上岩浆活动剧烈。岩浆由地下深处

上升时,由于温度、压力等的改变,岩浆中一些易凝固的矿物首先结晶出来,

剩下的残余岩浆的一部分侵入岩石空隙中,其中的锡的化合物发生水解生成

含锡的锡石。一部分继续向上运动,特别是其中含有大量挥发性物质的岩浆,

活动能力特别强,它们就象是锅炉里的高压蒸汽一样,见缝就钻,无孔不入。

而锡元素却有个“怪癖”,就是最喜欢和氟氯等挥发性物质“交朋友”,它

们结合生成挥发性化合物。当这些气液状态的物质沿着裂隙侵入到周围的岩

石中时,在高温高压下由于物质的置换反应而使一部分锡元素结晶出来形成

锡矿床;这时,剩下的最后一部分含挥发性物质的气液继续前进,一直冲到

凝固着花岗岩的顶部或花岗岩体以外的地方,逐渐变为热水溶液。这时,由

于环境的改变,锡的氟化物和氯化物同时发生水解,也形成了锡矿床。当然,

上面所说的并不是锡矿的全部成因,有的时候,在靠近地表的地方,由于长

期受地下水中的氧和二氧化碳的作用,还会使与锡共生的硫化矿物变成氧化

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�
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