元素

介紹常見合金(Alloy)之性質及其用途

介紹常見合金(Alloy)之性質及其用途
台北縣私立淡江高級中學化學科賴亭吟老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

我們日常生活中有許多物品都是金屬製,但是你注意到這些金屬製品是單一金屬成品還是金屬的混合物? 一般金屬具有質軟、延展等性質,但加入其它元素後形成的金屬混合物稱為「合金(Alloy)」,合金的硬度、熔點、強度、導電性和磁性都和單一金屬不同,有時具耐腐蝕、耐酸等性質,所以比單一金屬具有更大的應用範圍。以下列舉一些常見的合金:

電負度

電負度 (Electronegativity)
國立三重高級中學化學科許余任老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

電負度(Electronegativity)

不同元素形成的共價鍵帶有極性,這是因為其中一個元素原子比另一個元素原子對於電子有較大的吸引力,也可以視為形成鍵結的電子對比較靠近某一個元素原子。

人體中的元素

人體中的元素 (Elements in the Body)
高雄市立新莊高級中學化學科歐惠郡老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

人體內所含的元素,依重量排名,第一、二名分別為氧與碳。原因是水約佔人體重量的百分之七十,而氧又占水分子重量的九分之八;碳則為有機物的基本組成。氧、碳、氫、氮、磷、硫等非金屬元素,包辦了人體中近百分之九十七的重量。至於人體內不可缺少的金屬元素,按重量排序,依次為鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、銅、錫、釩、鉻、錳、鉬、鈷、鎳。

重量第一名的鈣 (Ca) 超過其他金屬重量的總合;約百分之九十九的鈣是以磷酸鈣的型式(這也是磷的主要存在型式)架構骨骼,剩餘部份則負擔牙齒生長、肌肉收縮、神經系統的運作、或幫助血液凝固和細胞分裂等。富含鈣的食物有沙丁魚、蛋、杏仁、乳酪等。三十歲後,鈣開始流失,若疏於防範,將導致老年罹患骨質疏鬆的病症,容易骨折。

鍺(Germanium)
高雄市立高雄女中化學科洪瑞和老師/國立中山大學董騰元教授責任編輯

1871年,元素週期律的發現者門得列夫曾預言”類矽”元素的存在。

1886年,德國化學家Winkler C. A.用光譜的方法分析硫銀鍺礦時,8個全分析結果均差7%左右,因此他斷定礦石中一定含有一種未知的新元素。他用氫氣還原硫化鍺製得了金屬鍺。Clemens Winkler為了紀念他的祖國,把新元素命名為Germanium(德國的拉丁名為Germania),元素符號Ge,中文為鍺。

鍺在地殼中的含量為7×10-7,比金、銀、鉑還多,但尚未有大規模的開採,因為鍺是最分散的元素之一。大量的鍺以分散狀態存在於各種金屬的矽酸鹽礦和硫化物礦、以及各種形式的煤中。其中含鍺量最高的礦是低溫閃鋅礦,含量在0.01%~0.1%之間;含鍺量較高的礦物有硫銀鍺礦4AgS∙GeS2、鍺石礦 CuS∙FeS∙GeS2、含鍺量在0.001%~0.1%之間。

鎂 (Magnesium)
高雄市立高雄女中化學科洪瑞和老師/國立中山大學董騰元教授責任編輯

鎂是地殼中分布最廣的元素之一,但由於它的化學性質活潑不易將它自化合物中分離出來,因此長期以來,化學家不能肯定它們作為元素單質存在。直至電池發明以後,利用電解的方式分離出鎂元素單質後,才被確定是元素。

1808年,英國化學家戴維(Davy H.)電解汞和氧化鎂的混合物,得到鎂汞齊,將鎂汞齊中的汞蒸餾後,就得到了銀白色的金屬鎂。

鎂的英文名稱為Magnesium,希臘文原意為”美格尼西亞”,因為在希臘的”美格尼西亞”城附近當時盛產一種稱為苦土的鎂礦(氧化鎂),古羅馬人把這種礦物稱為magnesia alba,”alba”的意思是白色的,意即”白色的美格尼西亞”,中文翻譯成鎂,元素符號為Mg。

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