中国的高产元素

中国的高产元素——硼

在我国西藏的一些湖里，含有许多硼砂和硼酸。硼砂是硼最重要的化合物。在焊接金属时，人们便用硼砂净化金属表面。医院里也常用硼酸作消毒剂。硼砂在古代便已为阿拉伯的炼金家们所熟知，他们就是从我国西藏获得硼砂的。硼在国外常被列为稀有元素。然而，在我国却有丰富的硼砂矿，硼在我国不是稀有元素，而是丰产元素。

虽然人们很早就和硼砂打上交道，然而，纯净的、游离态的硼，直到1808年才由英国的戴维、法国的盖吕萨克和泰纳尔制得。纯净的硼是一种深棕色、铁锈般的粉末，和铝一起加热熔融，冷却后能得到大块的晶态硼。这些硼的晶体非常坚硬，和金刚石不相上下，而且又非常耐热，熔点为2075℃，它在机械工业上被用来代替昂贵的金刚石，制造切削工具和钻头。现在，人们是用铂丝通电加热溴化硼蒸气，在1500℃时溴化硼分解，得到纯硼。

游离态的硼用途不算太大。在工业上，往铝、铜、镍等金属中加入百万分之一的硼，可以改善这些金属的机械性能。硼砂的用途比游离态的硼要广得多，在工业上用来制造瓷器，特别是搪瓷的易熔釉药。硼砂也被用来制造各种耐热玻璃和作为肥皂的填充剂。

在分析化学上，硼砂有一个特殊的用途：用铂丝做成一个小圆圈，蘸一点硼砂，放在煤气或酒精灯上加热。硼砂一开始冒出一些小气泡——结晶水受热蒸发了，然后熔融成无色的液体。冷后，成了无色透明的固体，就像一颗玻璃珠似的，牢牢地粘在铂丝做成的小圆圈上。如果你再用这铂丝蘸一点金属的氧化物放在灯上加热，冷后，这小珠却被着上各种颜色。例如，蘸金属钴的氧化物，则小珠呈蓝色；蘸金属铬的氧化物，小珠为绿色；蘸铁的氧化物，小珠为黄色（热时为棕色）……在分析化学上，这叫做硼酸珠反应。利用硼酸珠的不同颜色，可以分析各种金属。现在，地质勘探工作者就常用这种硼酸珠反应，在野外分析所采集的金属矿物、因为这种化学分析方法极为简便，可以迅速判断样品的化学成分。

同样地，硼砂也常被用作除锈剂。因为硼砂在加热时，能熔解金属表面的氧化物——除锈。此外，在焰火中也用到硼砂，因为它受热后，会射出美丽的绿色光芒。

值得提到的是，硼砂逐渐成了农业上的重要角色——硼肥。人们发现，植物中硼的含量并不多，仅占植物比重的十万分之一到万分之一左右；然而，却是不可缺少的。如果土壤中缺少了硼，亚麻、大麻和苜蓿等植物，便会停止生长，甚至死亡。向日葵要是缺少硼，会瘪粒，含油量下降。甜菜要是缺少硼，会得干腐病——地下茎腐烂掉；缺少硼，豆科植物的根瘤发育也会受到影响。据研究，硼是植物生长不可缺少的微量元素之一，它对植物体内的糖类代谢起着很重要的调节作用。为了满足庄稼对硼的需要，人们就往田里施加适量的“硼肥”——硼砂。但硼肥的施用量必须合适，并不是越多越好；如果太多了，庄稼反而会被烧死，甚至连吃了这种庄稼叶的羊，也会得肠炎，这种肠炎在兽医学上称为“硼肠炎”。

最近，硼更添了一项重要的用途——“高能燃料”。人们用硼的金属化合物，硼化镁和酸类作用，制得了硼和氢的化合物——“硼烷”。硼烷有的是无色气体，有的是无色液体，也有的是白色晶体，通常具有恶臭和剧毒。这种硼氢化合物，在燃烧时能放出比一般物质多得多的热量。如l克分子硼乙烷燃烧，可产生484千卡的热量。这样，硼烷立刻引起了各国科学家的注意。现在，硼烷已是主要的火箭燃料之一。

我国有丰富的硼矿。硼，在我们社会主义建设中，正越来越发挥巨大的作用。