爱生锈的金属

爱生锈的金属——锰

锰是银灰色的金属，很像铁。但比铁要软一些。如果锰中含有少量的杂质——碳或硅，它就变得非常坚硬，而且很脆。

不过，纯净的金属锰在人们的眼中没有多少用途，因为它比铁还容易生锈，在潮湿的空气中，不一会儿就变得灰头灰脑的，原来它的表面已生成了一层氧化锰。再说，锰的熔点也没有铁高，机械强度也远不及钢铁，而价格却比钢铁贵得多，因此人们几乎不生产金属锰，而大量生产钢铁。

锰最重要的用途是制造合金——锰钢。

锰钢的脾气十分古怪而有趣：如果在钢中加入2%－3%的锰，那么所制得的低锰钢简直脆得就像玻璃一样，一敲就碎。然而，如果加入13%以上的锰，制成高锰钢，那么它就变得既坚硬又富有韧性。

把高锰钢加热到浅橙色时，它就变得十分柔软，人们很容易把它加工成各种零件。

大家知道，钢铁在遇到磁体时就会被吸引过去。但人们发现，只要在钢里加进百分之十四的锰后就不再被磁体吸引了，这种特别的锰钢很适用于做军舰的舵室和跟罗盘很接近的钢铁部件。

现在，人们大量用锰钢来制造耐磨的机器零件和铁轨，桥梁等。在20世纪70年代修建的上海文化广场观众厅的屋顶，采用当时新颖的网架结构，用几千根锰钢钢管焊接而成。在纵七十六米，横一百三十八米的扇形大厅里，中间没有一根柱子。由于用锰钢作为结构材料，非常结实，而且用料比别的钢材省，平均每平方米的屋顶只用四十五公斤锰钢，所以现在楼房的屋顶，大多都是用锰钢做成的。

锰不但在工业生产中有特殊的贡献，而且对所有的有机体来说，无论是植物，还是动物，它都是必需的。

在农业生产方面，缺锰会使庄稼患上一种怪病——缺绿症。

植物缺锰为什么就不绿了呢？

这是因为光合作用的过程必须有锰参加才能顺利进行下去。植物进行光合作用的器官就好像是串联在一起的成千上万个电池，是由许多能进行光合作用的单元组成的。每个单元都能接受光，把二氧化碳和水变成糖。每一个这样的单元中，至少含有两个锰离子，才能使光合作用持续不断地进行下去。

有的同学也许会问：我们人体中究竟含有多少锰呢？

据科学家们推算，锰在人体中的库存约为十六毫克。每天被我们吃掉的食物所含的锰不管有多少，都大约有百分之五可以被吸收。

你们或许会十分惊讶：这样下去不是人体组织里的锰会越来越多吗？

实际上并非如此。原来人体内有一个“专门机构”在控制锰的量，多余的锰离子会被它排出体外，所以人体内锰的含量比较稳定。

那么，这个专门“机构”的奥秘是什么呢？现在这还是一个未解之谜，等你们长大之后，掌握了丰富的科学知识，一定会把它的秘密弄清楚的。

近年来，工业生产需要的锰越来越多，陆地上锰的储量日渐缺乏。这使人们把眼光投向了海洋。

海洋真是一个无比巨大的宝库。虽然海水中锰的含量不多，但在海底的许多地区都有特大的“锰矿瘤”（更科学的叫法应该是铁——锰结核）。这些结核状的矿物跟土豆差不多，颜色是棕黑色，如果锰的含量特别高，矿物就完全是黑色的。

据人们初步估计，仅太平洋海底就聚集了大约1000亿吨优质的铁锰矿！其中锰的含量高达一半，铁的含量也有四分之一。有时锰结核中的二氧化锰的含量竟高达百分之九十八，因此不用进行加工就可以在蓄电池生产中直接应用。

这些锰结核到底是怎样形成的呢？

科学家们对此争论不休，至今还没有一个令人信服的答案。

有的海洋学家认为，这些结核矿物是在漫长的时间中逐渐积聚在一起的，在这个过程中，一些细菌起了“显微选矿机”的作用。前苏联的生物学家们发现了一种成矿细菌，它能从水中吸收锰并进行浓缩。在实验室中这些水下“冶金学家”显示了非凡的能力，它们在两三个星期内就生产出一块火柴头大小的锰块来。

而一些天文学家则认为：大约在二十亿年以前，含锰丰富的流星尘埃曾降落到地球表面，因而形成了现在陆地和海底发现的锰矿。

相信哪一种观点呢？

二十世纪五十年代，在南美洲的一个偏僻小镇里，发生了这样一件古怪的事情：本来这里的人身体都很健康，可突然间，先后有几十人发了疯病，他们时而大哭，时而大笑，四肢僵直，行动古怪……

这是什么原因呢？

当地的警察局和医院组成了联合调查组，经过仔细的检查，发现这些发了疯的人的身体中含有的金属锰离子要比正常人高得多。

原来，过多的锰离子进入人体后，会损害人的神经系统，开始时使人头疼、脑昏、记忆力衰退，过些时间后会使人精神反常，疯疯癫癫，显出各种丑态。

那么，这些锰离子从何而来呢？

原来，这个镇子里的人饮用的是河水，在上游有一家冶炼厂，经常向河中排放废水，这些废水中含有很多的锰离子，它们顺水漂流而下，镇里的人饮用之后，它们就进入了人体，等到时机成熟，就开始“为非作歹”，使人发疯。