你能想象两千年前锻造的宝剑至今崭新如故吗?别惊讶,出土于我国秦始皇陵兵马俑的青铜剑正是如此。随青铜剑一同出土的一大发现令世界为之震撼,究竟是什么惊人的发现能震动世界?又是怎样的秘密居然能让一把宝剑崭新数千年?一切谜题都指向同一个答案,那就是存在于青铜剑表面的一层薄膜。而这薄膜从何而来?薄膜又为何能有保持两千年的奇效呢?
感兴趣的朋友们,咱们一起来揭密这青铜宝剑上的最硬物质——铬金属!
时间在年,一种称为红色西伯利亚的矿石吸引了法国化学家沃克兰的注意。他在其中发现了一种前所未见的金属成分。随之年,这为法国化学家以希腊文的“chroma”颜色一词为原型将这种金属命名,世人便得知了这种金属元素的符号“Cr”的由来。纯粹的铬是一种具有银白色光泽的金属,延展性强。但一旦其中掺入杂质,铬的质地就变得坚硬而脆了。金属铬也具有极强的耐腐蚀性,就算是在十分高温的空气中暴露,其氧化过程依然十分缓慢。不过,就算如此,金属铬在遭遇强碱溶液时也只能束手就擒,不一会儿就溶于其中了。铬也能慢速溶解于稀硫酸、稀盐酸中,从而产生蓝色溶液。
从刚才金属铬的特性来看,虽然在现代工业中制备金属铬的方式很多,但早在两千多年前的秦人是如何获取这种金属的呢?这一问题随着青铜剑的出土,令世人匪夷所思。因为,直到年,在相隔两千年后的美国才刚刚获得现代铬化处理技术。并且,这种现代铬化技术也只能保持60年防锈功效,那青铜剑惊人的防锈能力怎能不让人赞叹?经过一系列调查发现,青铜剑上覆盖着一层含铬化合物的氧化层,其中铬元素含量在0.78%到2.32%,平均厚度在10到15微米。这层含铬氧化物无疑是青铜剑的保护膜,就像近日中国移动推出的骑士守护计划为骑士保驾护航一样,让青铜剑足以在长年累月的时光中始终保持崭新的光亮。秦人高超的铸剑工艺也的确折服了世人。
青铜剑上薄薄的一层有如此惊人的功效,还得从铬金属的作用来看。在现代工业生产中使用的铬矿石主要是铬铁矿,主要用来生产铬铁合金与铬金属。前者铬铁合金被广泛运用在钢的制备过程中,用于生产各种高强度的特种钢,还使其具备耐磨、抗腐蚀、耐氧化、耐高温等特性。此外,铬金属又主要作用在与镍、钨、钴的合金冶炼中。这些都被大范围运用在航空航天工程以及车辆、船舶工程当中。甚至国防工业中的大量枪炮、导弹、火箭等武器都离不开铬金属的参与。
不过还需要知道的是,铬也是人体不可或缺的微量元素之一。铬元素在人体内能够控制血糖水平,促进血糖代谢。还能保护心血管,改善动脉硬化、预防高血压,有助于一系列心血管疾病治疗。同样的,铬元素也能控制人们对甜食的需求,进而帮助降低体脂,成为众多减肥食品里备受欢迎的微量元素。值得注意的是,并非任意铬元素都能被人体吸收,三价铬是对人体有好处的,而六价铬就是一种对人体产生慢性剧毒的物质。六价铬造成的慢性中毒从局部损害开始,直到人体无可救药,危害极大。所以铬元素对于人体而言不能过多,也不能缺少,相关含铬药品也理应在医药师的指导下服用,否则后果不堪设想。
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