美麗科學
與鈉相似,鎂(Mg)單質也是具有銀白色光澤的金屬。鎂的性質相對活潑,在空氣中易被氧化。早在18世紀,鎂的化合物已被當成藥物使用,如氯化鎂(MgCl2)等常被作為瀉藥。有意思的是,鎂離子略帶苦味,這也是氯化鎂當年被稱為“苦鹵”的主要原因。
1 綠色植物的上色師
鎂元素之所以可以作為藥物,是因為鎂是人體不可缺少的元素之一。它在人體肌肉和神經正常運作的過程中起到了非常重要的作用。人體內蛋白酶的正常工作離不開鎂離子。鎂元素對于植物來說更為重要,它是葉綠素的主要成分,而葉綠素是植物進行光合作用的必需物質。若植物缺乏鎂元素,綠色葉面會逐漸變?yōu)辄S色或紅紫色,進而形成褐斑壞死。
2 閃光燈的前輩
鎂金屬單質在空氣中燃燒時會發(fā)出耀眼的白光,因此是燃燒彈和照明彈不可缺少的核心組分。同時,鎂粉還可以作為煙火中的發(fā)光劑。也是因為鎂的這一特性,老式照相機采用鎂粉作為閃光燈的照明材料。攝影師手持一個裝有鎂粉的罩子,按下快門的同時引燃鎂粉即可補光,很多電影中都再現了這一幕。它也用于舞臺上的戲劇特效,如模擬閃電等自然現象。
嗨元素
第一部分:一個文藝青年的自白
鎂的日常生活是怎樣的呢?
(見下圖)
科普小貼士:在老式相機中,鎂粉被用作閃光燈的材料,這種閃光燈被稱為鎂光燈。同時,鎂是形成植物葉綠素結構的重要元素。
第二部分:晚會彩排之《王妃》
如果鎂參加晚會表演,會出現怎樣的狀況呢?
(見下圖)
科普小貼士:鎂的熔點是650℃,所以液態(tài)鎂其實一點都不冷……
化合物精靈——氫氧化鎂
氫氧化鎂是一種較為常見的堿,它呈白色粉末狀,難溶于水。氫氧化鎂常被用于中和胃酸,因為胃酸的主要成分為氯化氫,可與氫氧化鎂發(fā)生酸堿中和反應而被消耗。但與硫酸鎂類似,氫氧化鎂也會引起腹瀉,因此,在醫(yī)學上常作為短期緩解胃酸的藥品。在工業(yè)上,氫氧化鎂還有一個更廣泛的用途,就是作為阻燃填充劑。這是因為它在高溫下分解成氧化鎂和水,氧化鎂是耐高溫材料,可以讓燃燒物的表面與空氣隔絕,水則可以降低溫度,從而達到阻燃的目的。
科學問答
問:非綠色的葉子中含有葉綠素嗎?
答:植物葉片的顏色和它所含有的色素有關,其中涉及色素的種類、比例以及在植物體內的分布情況。一些植物的葉片雖然不是綠色的,但并不代表它們不含有葉綠素。以楓葉為例,其中所含的色素包括葉綠素、類胡蘿卜素和花青素。如果把大自然比作一個畫師,那么楓葉就是畫師手中的畫布,葉綠素、類胡蘿卜素和花青素等色素就是顏料,這些顏料在調色盤上的種類、比例和分布情況都會對最終顯示出來的顏色有影響。春夏季節(jié)過后,溫度降低,楓葉內的葉綠素含量下降,類胡蘿卜素的優(yōu)勢就表現出來了,葉子便呈黃色或紅色。進入深秋之時,早晚溫差大,葉片內糖分積累增加,有利于促進花青素合成,使花青素含量升高,因此楓葉呈紅色或橙紅色。其實影響植物顏色的因素有很多,如光照、溫度、土壤等。所以,不要以為非綠色的葉子就不含葉綠素。