现代工业的基础


\| 网站首页 \| 化学资讯 \| 资源下载 \| 化学图片 \| 访客留言 \| 本站帮助 \|

您现在的位置：中学化学资源网 >> 化学资讯 >> 课外知识 >> 化学史话 >> 文章正文

用户登录

新用户注册

现代工业的基础

热 ★★★

【字体：小大】

现代工业的基础

作者：佚名文章来源：互联网点击数：更新时间：2003-4-29

　　我国是世界上最早发明冶炼铸铁的国家。
　　我国的考古工作者发现，远在公元前五世纪时，铁器就出现了，到了公元前三世纪，人们已开始普遍使用铁器，而且还有较高的冶炼铸铁的水平。
　　在１９５０年，考古工作者们在河南辉县发掘出战国时代的魏墓，发现里面有铁质生产工具九十多件，其中有铁犁、铁锄、铁斧、铁铲等。
　　从这些事实可以看出，我国的劳动人民早在三千年前的周代，就已知道了冶炼铸铁的方法，到了公元前三四世纪，铁器的使用已经十分普遍。
　　我国人民的铸铁术，在公元十一或十二世纪时，由阿拉伯人传播到了欧洲，直到那时，西方人才学会了怎样冶炼铸铁。
　　有趣的是，自春秋时起，我国就有了一个在现在看来十分滑槽可笑的官职，叫“铁官”，顾名思义，担任这一职位的人是专门来管理炼铁的，在那时还出现了一些专门经营炼铁的“铁商”。
　　到了汉朝，我国已普遍用熟铁制造工具来代替不耐用的铸铁工具。到了唐朝，铁的年产量达一千多万斤。而宋朝铁的年产量是唐朝时的三倍。明朝时，铁的年产量竟高达九千万斤以上。
　　明朝末年的杰出科学家来应星曾写过《天工开物》这本书，对我国古代的炼铁技术作了详细的介绍，而且还画了许多插图，作了细致形象的描绘。
　　说起来有些令人难以相信，人类最早发现的铁并不是冶炼铁矿的产物，而是从天空落下来的陨石。
　　陨石是含铁最高的金属混合物，由于它含有镍、铬等金属而具有抗腐蚀的性能，所以能长期保存下来。
　　每年都有成百上千吨的陨石降落到地球表面，其中铁的成分占了百分之九十以上。人们迄今发现的最重的铁陨石之一是“霍巴”陨石，它是远古时落到非洲的，大约有六十吨重。在１８９６年，一位著名的美国探险家在格陵兰岛的冰层中，发现了一块重三十三吨的铁陨石。这位探险家欣喜若狂，他历尽千辛万苦终于把陨石送到了纽约，至今仍然保存在那里。
　　十分凑巧的是，有历史记载以来最大的三次陨石的降落，都发生在本世纪。
　　其中有两次落在人烟稀少的西伯利亚。一次在１９０８年６月３０日，降落于通古斯，一颗巨型的陨石在上空爆炸，升起了蘑菇云，爆炸声在两千公里以外也能听到，据估计这个陨石在飞入地球大气层时的质量约有几十万吨！它使附近四十八公里范围内的无数树木倒下和烧毁，一千五百头野鹿死亡，甚至一百六十公里以外的房屋的玻璃窗也被震破。但由于陨星和地球迎面相撞，速度太大，没有为我们留下陨石。另一次是在１９４７年２月１２日，落下来的铁质陨石有一千七百四十五公斤重。
　　第三次就是１９７６年３月８日在我国东北吉林地区降落的世界历史上罕见的陨石雨。当天下午，宇宙空间一颗陨星顺地球绕太阳公转的方向，以每秒十几公里的速度坠入地球大气层中。由于这颗陨星与稠密的大气发生强烈的摩揉，当它飞到吉林地区上空时，燃烧、发光，成为一个大火球，随后不久就在天空发生爆炸。但没有造成任何伤亡和损失。最后一块陨石坠落到地面时，穿破了一点七米厚的冻土层，在地面上砸出了一个深三米、直径二米多的大坑，当时震起的泥土高达几十米。在后来收集到的陨石中，有三块重量超过了一百公斤，最大的一块重量为一千七百七十公斤。这大大超过了美国收藏的、１９４８年２月１８日落在美国、目前世界上最大石质陨石的重量（一千零七十八公斤）。
　　地球是由地核、地心、和地壳三部分组成的。可是，你是否知道地核又是由什么物质构咸的呢？
　　不要发愁，只要你翻一翻科普小常识一类的丛书，就会找到答案。
　　原来地核又可分为“内核”和“外核”，内核是由固态的镍铁组成的，外核则是由液态的镍铁组成的。
　　不仅地核中含有大量的铁，地壳中铁的含量也不少，大约有百分之五，也就是说　　地球真是一个铁的宝库。
　　大家都知道，指南针是我国古代人民的四大发明创造之一，可是，那时的人们是怎样发明出指南针呢？
　　我国人民很早就知道磁铁矿具有磁性这一特征。磁铁矿的这个性质是很好玩的，起初人们是拿在手上玩，后来觉得这样不过瘾，又想出了新花样，即把磁铁矿石用线悬空吊起来。在玩的过程中，人们逐渐发现，当磁石静止下来时，它的一头总是指着北方，另一头总是指着南方。
　　到了战国时代，由于战争此起彼伏，连绵不断，许多人民为躲避战乱，不得不迁徙到其他地方。可是，在行走时需要认清方向，要不然就到不了目的地。
　　怎么辨识方向呢？
　　人们想到了磁石的特性，但用线悬吊起来的磁石虽然指出了南北方向，然而究竟哪边是南哪边是北呢？
　　后来，有个聪明的人把磁石琢磨成一把汤匙的样子，放在一个平滑的青铜盘上，这把汤匙的柄就自指向南方，这样就制成了最早的指南针。
　　指南针在十二世纪时由阿拉伯人传到了西方，西方人把它用在轮船上，从而大大促进了海上贸易的发展，过了二百年，终于有了伟大的地理大发现，这大大促进了欧洲资本主义的迅速发展，而这一切，都是由我国人民在战国时发明的指南针所引起的。
　　有一些地理常识的人都知道，地球是一个大磁场，指南针之所以能告诉人们方向就是因为它受到了地磁的吸引。
　　可是，地球磁场又是怎么形成的呢？
　　看过前面内容的小朋友就会知道，地核中有许多液态的镍铁。当地球转动时，这些液态的镍铁会形成一些从西向东的缓慢的涡流，这些涡流会产生电流，正像法拉第给线圈通电流会使线圈内产生磁力线一样，地心内的电流就产生了磁场。
　　然而，更让科学家们不可思议的是，地球磁场的强度在不断地变化。在近几百年的时间里，地球磁场的强度一直都在下降。自从１６７０年以来，它的总强度已下降了百分之十五，如果继续这样下去的话，到４０００年左右地球磁场就会变为零。就是说，在那时地球将没有磁场。
　　这以后会怎样呢？地球磁场的强度会不会继续下降呢？也就是说，南北磁极会不会倒转过来，磁北极位于南极圈，而磁南极位于北极圈呢？
　　有趣的是告诉我们这个答案的是看起来不显眼的火山石。原来当熔岩冷凝时，它里面的结晶体会按磁场方向自动排列起来。
　　早在１９０６年法国科学家们就已发现，有些火山石的磁化方向与现在的磁场方向相反，当时人们以为这只不过是一种偶然情况。但到了今天，这些“泄密”的岩石告诉我们，地球的磁场不仅会倒转，而且已经倒转过好多次了。
　　钢铁放在空气中会生锈，这是人们在生活中见惯不怪的事情，一般不会带来什么灾祸。但在国外却发生了一件因钢铁生锈而使人死亡的飞来横祸。
　　在西方一家化学公司所属的工厂中，有一贮存氯化镁的钢质容器。有一次，因容器需要维修而停止了工作，人们排空了容器中的氯化镁，并把容器冲洗了好几遍。然后有两名工人进入这个容器中进行维修，但刚一进去就晕倒了，当人们发现后，立即把他们救出并送到了医院，一人经过医院的全力抢救后脱险，另外一人则不幸死亡。
　　是什么原因使那位工人死去的呢？难道容器中含有一种有毒气体？
　　为了查明真相，人们对这个钢质容器内的空气进行了测定，但并没有发现任何有毒气体，然而，人们发现，这个容器中空气里的氧气含量却远远低于正常标准。
　　为什么容器中会缺少氧呢？
　　原来，这是容器生锈的缘故。我们知道，铁在潮湿的空气中能和氧气发生反应，生成铁锈。容器中残留的氯化镁在铁生锈的过程中起了推波助澜的作用，即残存的氯化镁作为催化剂，使得铁生锈加快，从而使得容器内氧气的含量大量减少。后来人们在相同的条件下进行了类似的试验、用来做实验的老鼠被放进容器中时由于缺氧，很快就死亡了，这也证实了上面的分析。也许你会说，这件事的发生纯属偶然，怎么能用它来说明铁生锈的魔力呢？
　　那么，再看看下面的几组数据：仅在１８２０～１８２３年这段时间内，就有７１８，０００，０００吨钢铁由于生锈而被毁掉了。据估计，全世界每年因锈蚀而损失的钢铁，占全年总产量的三分之一，以英国为例，锈蚀造成的损失一年就高达六亿英镑。
　　铁生锈的确具有极大的魔力，不过这是一种邪恶的魔力，因为它每年都要给人们带来上百亿美元的经济损失。
　　平常人们总喜欢把钢和铁连在一起发音，不管什么东西，只要含有铁，就把它叫做钢铁制品。
　　可是，在工业生产上，钢和铁是不同的两种东西，这是怎么一回事呢？
　　原来，在工业上，铁是分为生铁和熟铁两种的。生铁的含碳量高，而熟铁中的碳的含量相比就特别少。而钢呢，它的含碳量比熟铁要高，但又低于生铁。因此，人们区分生铁、钢、熟铁时，主要看它们里面的含碳量。
　　随着含碳量的高低不同，它们的性能大不相同，用途更是有天渊之别。
　　生铁很脆，一般是浇铸而成的，所以人们又给它起了个名字叫“铸铁”，如以前常用的铁锅。火炉等，都是用它做成的。
　　熟铁中含的杂质很少，有很好的韧性，经得起千锤百炼，人们可以把它锻打成各种形状，所以就把它叫做“锻铁”，如铁勺，铁铲等，都是用它来制作的。
　　含碳量不高不低的钢既有很好的韧性，又有较高的机械强度，所以在工业上的用途最为广泛。大到汽车、轮船。
　　钢在工业生产中还有许多维生素“健身用品”，只要往钢中加进一些这类“用品”，就能使钢“脱胎换骨”，大大增强它的各种性能。比如，在钢中加人一些镍，就不会因气温高低而冷缩热胀，用它来制造各种精密仪表零件正合适；含有一些钨的钢，即使把它烧得通红，仍然坚硬如故；含有一些钒的钢，可把钢的弹性提高一倍，用它来制作各种弹簧，是再合适不过的了。
　　小刚的爸爸给他买了一件漂亮的新衬衫，穿了几天，洗干净后小刚发现在后背上居然长出了一条长长的铁锈。他急忙用水去洗，并且用了许多洗衣粉，可是怎么洗也洗不掉。
　　原来，衬衫洗好后，小刚把它撑在衣架上挂在铁丝上晾，可是淘气的风乘他不在时把衬衫卷起来挂到了生锈的铁丝上，于是后背上就印上了一条长长的铁锈。
　　小刚到了学校，一想起衬衫就很不高兴，成天无精打采。他的班主任是一位化学　　班主任叫小刚不要着急，说他有办法。让小刚放学时去找他。
　　放学后，班主任交给他一瓶草酸，告诉他回家后拿出一些泡在水里，配成草酸溶液，然后再把染上铁锈的衬衫泡在溶液中搓洗，铁锈就洗干净了，最后再用清水把衬衫上的草酸清洗干净，因为草酸有腐蚀性，不能让它留在衣服上。小刚回家一试，果然，衬衫上的铁锈没有了。草酸为什么能除掉铁锈呢？原来，草酸能把洗衣粉无可奈何的锈锈中的铁夺过来，形成一种新物质，这种新形成的物质能溶解在水中，所以铁锈就被除去了。
　　许多妇女在初冬季节，就感觉天气很冷，进入严冬后更觉得冷，尤其是手脚几乎一直冰凉，还会出现头晕目眩、心悸耳鸣、浑身无力等现象。
　　为什么会出现这些现象呢？
　　有句俗话说：“十位妇女九怕冷，脚暖妇女难寻着。”这说明怕冷是妇女的通病，这是什么道理呢？
　　现代医学的飞速发展终于帮人们解答了这个难题。出现这些现象的主要原因是妇女摄人体内的铁质不足。据统计：上海妇女中，患缺铁性贫血的人占百分之六十以上。
　　那妇女为什么大多会患缺铁性贫血呢？
　　原因在于育龄妇女的特点，一般比男性需要更多的铁质来合成红细胞，可是，通常膳食中的铁质数量难以满足妇女生理上的需要。由于缺乏铁质，使红细胞生长缓慢，引起红细胞输氧功能降低，使机体细胞得不到足够的氧来促进新陈代谢，并使得吸收的营养物质不能充分氧化，从而减少了热能的来源，导致人体怕冷。大家知道，脚离心脏最远，所以脚最怕冷。
　　用什么办法来改变妇女怕冷的现象呢？
　　一般而言，只要服用含硫酸亚铁的药品。经过几个月的疗程就可治愈，但要注意服药期间切莫饮茶，否则铁质就不会有效地被吸收。另外，还要多吃一些鸡、鸭、猪肉、牛肉、动物血以及菠莱、蕃茄、红枣等食物。家中炒菜最好使用铁锅，这样可得到容易被人体吸收的二价铁离子。
　　墨水是离不开的学习用品，写字、做笔记、完成作业，每天都要用到它。墨水有好多种，比较常用的有纯蓝墨水、蓝黑墨水、碳素墨水和红墨水。
　　可是，你们是否知道，墨水是由什么东西做成的呢？
　　蓝黑墨水的主要成分是一种叫做揉酸亚铁的东西，然而，它既不是蓝色的，也不是黑色的，而是浅绿色的。用它制成的墨水写起宇来很不明显，这怎么办呢？
　　人们又往这种墨水里面加进了一种蓝色的有机染料。这样蓝黑墨水就显出蓝色了。
　　看到这儿，有些小朋友会奇怪地问，蓝黑墨水怎么会只现出蓝色的呢？
　　别着急，蓝黑墨水虽然呈现出蓝色，可当你把它写到纸上时，它里面的鞣酸亚铁就与空气中的氧气起了化学反应，变成了鞣酸铁，鞣酸铁是一种黑色的沉淀，所以写出来的字迹就是蓝黑色的。
　　世界万物都具有两面性：物极必反，可谓普遍哲理。人们对铁元素的研究就证实了这个规律。
　　铁是人体生命活力之源。它在人体内的含量很少，属微量元素。新生儿体中只有０.５克，成人全身也仅有２.５～３.５克左右，只不过是一个小铁钉的重量，可就这星星点点的铁，对人体的生命活动却起着至关重要的作用。
　　人体内几乎半数的铁集中在红细胞内，是形成血红素的主要成分，负责全身各组织器官的氧气运输和供应；大约有四分之一的铁分布在肌肉中，赋于肌肉以红色和力量；还有四分之一的铁储存在肝脏和其他组织细胞中，促进人体中的新陈代谢。
　　没有铁，人一分钟也不能活，缺少了铁，人就会面色苍白、贫血、乏力、气短体虚、浮肿，甚至引起全身多种脏器衰竭。
　　然而，人体内的铁多了也不是一件好事。越来越多的资料证明，人体内储存的铁越多，非但无益，反而有害。
　　科学家们研究发现，铁一旦被人体吸收，每天除经尿、粪、汗等排除少量外，几乎没有其他排除途径，体内多余的铁贮存在蛋白质中，形成了铁蛋白。过多的铁蛋白会促使不稳定的自由基破坏健康的机体组织而损害心脏。
　　在芬兰，有一家著名的大学对１９３１名４２～６０岁的男子进行了五年的研究，发现人体中铁蛋白浓度每增加１％，心脏病发作的危险就增加４％以上。
　　所以，因缺铁而贫血的人应多吃一些含铁的食物。相反，体内铁贮存过多的人应避免吃这些食物，也不应该用铁锅炒莱。

文章录入：Leo 责任编辑：Leo

上一篇文章：中国古代炼铜业的发展

下一篇文章：古代酿酒技术

【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】

最新热点		最新推荐		相关文章
				没有相关文章

　网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）