古代发现的金属元素——金和银

在古代的中国和日本,金、银和铜三种金属被称为三品,加上铁和锡则合称五金。马克思说:“黄金实际是人类最先发现的金属。”金在自然界大部分以单质形式存在,其化学性质不活泼,无论在地壳表层哪里,都不与空气或水作用,其固有的黄色光辉,自然格外引人注目。

黄金自古以来就是财富的象征。马克思说:“货币天然不是黄金,黄金天然是货币。”黄金如此稀贵,加上其货币属性,历来是人们梦寐以求的对象。在人类的历史上,再也没有别的金属像黄金那样给人类那样带来灾难和战争。据估计,因历史上的战争而损失的财富以黄金计算,可以绕地球赤道一周铺满金带。

令人沮丧的是,对黄金的占有并不能给人类带来和平,相反,失去财产的悲哀和恐惧却是人类灵魂中挥之不去的阴影。长达千年的炼金术活动充分反映了人们对拥有黄金的饥渴程度,炼金术士狂热地追求“哲人石”,最后当然是徒劳无工,所有关于从其他金属制备黄金的方法都被证明是大忽悠。

黄金素来是高贵、光辉、坚贞和纯洁等美好品质的象征,有“真金不怕红炉火”“一寸光阴一寸金”“是金子总是要发光的”等赞美黄金的词句。黄金因其具有灿烂夺目的光辉和摸上去的沉重凝实的手感,很容易和岩石、沙土区分开来,所以当它一旦出露于山崖沙岸时,易被人们识别和采集。

云南有金沙江,古称丽水,这条江源自青藏高原,绕过丽江府,流至北胜州,迂回500余里,淘沙金的地方有好几段。成吨的河沙在溜槽上被水冲刷,金沙比重大,顺着溜槽底面的缝隙流进金槽,再用淘金簸箕筛选,多次分离,才能得到一小撮金沙。金沙中出产的金大者名叫狗头金,小者名叫麸麦金或糠金。唐代刘禹锡有诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”道出了先人沙里淘金的艰辛。

早年的黄金冶炼术有“汞齐法”,利用金容易溶于汞中形成液态的金汞齐。用汞处理金沙,金即溶于汞中形成金汞齐,将其加热蒸馏后就可得到黄金。金在冶炼时,最初为浅黄色,再炼转为赤色。有道是“金无足赤,人无完人”。

黄金曾被用作寻找地球外的智慧生物。1977年,美国发射了“航行者”宇宙飞船,携带一张铜质喷镀金的唱片。它录有“地球的声音”,包括汉语“你好”在内的60多种语言的问候语和中国古典《流水》等27首世界经典名曲,唱片制造得十分精致,经过10亿年也不会失效。

“航行者”于1973年12月3日飞过木星,发回所拍摄的照片;1989年掠过太阳系中最远的行星冥王星,后以每秒17公里的速度飞向更为广阔而遥远的宇宙。史上最长寿命的金质唱片期盼能引起地外智慧生命的回应。

有趣的是,在茫茫无垠的太空中,除陨石含金以外,还存在“黄金星”呢!这是科学家利用特殊的卫星装置探测到的,它可以观察星球的短波紫外辐射,许多重金属的光谱线是落在短波紫外辐射波段内的。

“黄金星”位于巨蟹星座中的巨蟹K星,巨蟹座位于狮子座的狮头附近,夏夜可见。星的内部由锰构成,表面是黄金,含金量估计达1000亿吨以上。距地球175光年,如用光速太空飞船前往,往返需时350年(不考虑相对论效应)。这颗“黄金星”的体积比我们的太阳大3倍,这些黄金如果带一点回地球,将会引起多恐怖的恶性通货膨胀,那时黄金的泛滥估计造成黄金比纸币更不具备货币功能。

玻尔获知此消息后,在丹麦反法西斯组织的帮助下,冒险逃出丹麦。出逃匆忙之际,玻尔只带了一些简单的行装和必要的书籍,附带一个装着诺贝尔奖章的精美小盒。这枚金质奖章是玻尔的珍贵物品,随身带走怕弄丢了,藏在什么地方安全呢?

玻尔想起黄金溶于王水的性质,急忙配制了一瓶王水,奖章溶于其中,把溶液置于实验室一个安全的地方,随后披星戴月踏上逃亡之路。二战胜利后,玻尔回到祖国丹麦,到实验室找到那瓶王水,放进铜屑后,一会儿铜屑慢慢溶解,黄金重新沉淀出来。玻尔滤出黄金,重新铸成跟原来一模一样的奖章。

宋代秦观有首偶很喜欢的词《鹊桥仙》描写隔着银河相对的牛郎织女星:纤云弄巧,飞星传恨,银汉迢迢暗渡。金风玉露一相逢,便胜却人间无数。柔情似水,佳期如梦,忍顾鹊桥归路!两情若是久长时,又岂在朝朝暮暮。

前苏联化学家涅克拉索夫在《普通化学教程》中谈到:曾经获得的最大天然金块质量为112千克,天然银块则大得多,重达13.5吨。现在,大家都知道黄金的价格远远高于银。而在历史上,由于单质银在自然界的数量少,中世纪的欧洲,银的价格曾长期高于金。

传统的银矿在希腊、西班牙和德国,自美洲大陆发现后,秘鲁和墨西哥也发现了银矿,从新大陆源源不断流入的银,导致了银价格的持续下跌,这使得银的货币属性遭到削弱。在英国,原来货币是双本位制,就是银和金共同作为货币的本位制,到1816年中止了这一制度。卢布是俄罗斯的法定纸币,卢布最初的意思竟然是在十三世纪俄国基辅出现的大约重200克的银条。

在我国,《禹贡》一书就记载了金银铜三品,表明我国最晚在距今4000多年就使用了银。以银作为我国的货币,《史记》推测在公元前2000年左右。唐宋年间,出现了经营银砖和银制食具的店铺,相对于金行这些店铺被称为银行,今天银行一词的含义已经大为改变,指金融行业中的一种机构。

在古代,银除了用作制造饰物以及作货币使用外,还用在消毒杀菌当面(虽然那时还没有细菌概念)。我国内蒙古一带的牧民,常用银碗盛马奶,可以长期保存而不变酸。据研究,这是由于有极少量的银以银离子的形式溶于水,银离子能杀菌而使牛奶不变酸。

古埃及人在两千多年前,也已知道把银片覆盖在伤口上防治感染。现在,医学上用1-2%的硝酸银溶液制成的眼药水来预防新生儿淋菌性眼炎;0.5-1%的硝酸银溶液用于急性期结膜炎、沙眼;0.5%的硝酸银是医治烧伤和创伤的标准溶液,10%-20%硝酸银涂抹可治疗子宫糜烂。在绷带上涂一层银的银“纱布”,可用作敷料包扎伤口,用来医治某些皮肤创伤或难治的溃疡。

20世纪70年代,药物学家发现,银与磺胺嘧啶化合,产生磺胺嘧啶银,其活性比单独的磺胺活性至少强50倍。它对各种细菌、真菌都有高效的杀灭作用,有助于伤口修复,不用植皮,故磺胺嘧啶银已成为治疗外伤(如烧伤)的重要药物,目前已被列入国家基本保险药物目录。

约在13世纪,我国和欧洲都发展起“吹灰法”来冶炼金和银,又称为烤体冶金法。这种方法是将冶炼的样品放置在用动物骨灰制成的钵体中强热,伴随的铅及其杂质形成氧化物,而金和银在空气中加热几乎不被氧化,部分被鼓风吹去,部分渗入灰中,留下未被氧化的金和银。这样还可计算出试样中的含金量、含银量与纯度等。

室温下,银的导电率是在所有金属中数最大的,其在高端电子工业领域有广泛应用。银易于在氰化物中产生电解沉淀,因而常用于电镀银工艺,在一些容易锈蚀的金属表面镀银可延长使用寿命,但是氰化物有剧毒,对环境危害很大,经济效益会好,但生态效益较差。

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