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有生命的金屬—鎵

元素週期表上數十種元素,有些我們熟悉如碳、氧、鐵,而有一些時時存在我們周遭,卻未曾認識它。有一種元素,對人體無害,卻會改變其他金屬結構、讓金屬脆裂,熔點低到在手中就會融化成銀白色的液體,放在特殊溶液中還會像心臟一樣跳動,聽起來很神奇,事實上,它正是鎵(Gallium,Ga),而且在我們日常用包含半導體的工具中,都含有鎵這種元素的化合物。

Gallium_crystals

1871年,門德列夫建立週期表時,就準確預測出「鎵」這種元素的特性,但當時鎵還未被發現,直到1875年,法國化學家正式在閃鋅礦中發現這個稀有金屬。此後因為他的特殊穩定性,被廣泛運用至半導體,而鎵的低熔點和高沸點(約2000°C),也用來製作成高溫溫度計;相較之下,我們常用熔點最低的金屬—水銀(-38°C)來量測低溫。在下面這個影片中,可以看到鎵製成的湯匙,如何在常溫下的水融化,如果鎵的價格再便宜些,這或許是個不錯的整人方法!

除了鎵的實用性外,它還會破壞其他金屬,就像下面影片中,鋁罐與鎵接觸後,變成如鋁箔紙般脆弱。這是怎麼做到的呢?當其他金屬接觸到液態鎵時,鎵會滲入金屬的結構中,並破壞它的完整性,因而變得脆弱而容易剝裂。

鎵有趣的特性還不只如此,有人發現,當鎵被放置於硫酸與重鉻酸鹽的混和溶液中時,鎵的表面張力會變大,這時鎵會如心臟般跳動,甚至像電影中的外星生物一樣延展、活動,這些是因為表面張力變大時,鎵的形狀會產生改變,所以我們看起來就像鎵有生命一樣。

除了上述這些性質外,目前還未找到鎵有傷害人體的可能,有時看到魔術師將燒熔的金屬吞下肚,其實就是利用像鎵這種金屬低熔點的特性,這世界上還有很多未知的元素等著科學家去發掘,除了用來使人類的科技進步,也帶著大家更認識神奇的地球。

參考資料

  1. Material Science Madness: Crazy Metal Melts in Your Hand
  2. 維基百科,自由的百科全書
  3. 創新科學中心—會熔化的小匙羹

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關於作者

新加入泛科學的菜鳥實習生,主修電機工程學系,希望可以利用淺顯的文字,將有趣的科學新知傳播給更多人。