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螢石——真正的寶石

原載1959年3月28日《人民日報》。

  近年來,在寶石的行列裡,出現了一種真正有價值的「寶」石,這就是螢石。
  螢石在過去並不被認為是很珍貴的東西,但長期以來人們都把它用來做裝飾品,因為它色澤美麗,常呈較淡的黃、綠、藍、紫以及褐、紅等色,並有玻璃一樣的光澤,有些像水晶。當它成分純粹不含雜質時,更和水晶相似了。但是,水晶是硅和氧的化合物,螢石是鈣和氟的化合物,它們的性質是不一樣的。只要注意觀察就可發現,在外形上,水晶是六方柱狀,而且常有一端收攏成為錐形,螢石則是正方塊狀。此外,它們的硬度也不同,螢石較軟,可以被玻璃劃破,而水晶則能劃破玻璃。如果單從這一點來看,好像螢石不如水晶珍貴,但是在工業上,螢石的用途就遠非水晶所能比擬。19世紀末,人們發現在煉鋼時攙和了它,可以增強爐渣的流動性,並能去掉硫、磷等有害物質,特別是在鹼性平爐煉鋼中要用它。煉1噸鋼大約要消耗2∼4千克螢石,於是它就被大量開採起來了。
  自從煉鋁工業發達起來後,螢石的身價更高了,因為在用電解法制鋁時,需要加入一種冰晶石才能促使氧化鋁電解。冰晶石是鋁、鈉和氟的化合物,天然產出的很少,要用螢石來制造。
  但是螢石的大顯神通還在今朝。
  螢石中含有大量的氟。氟是一種化學活動性特別強的元素,沒有一種金屬不能和它化合,連玻璃也能被它腐蝕。它的這種性質曾經被利用來制造玻璃器皿上的花紋。從這裡可以看出,氟要比氧的活動能力強得多,氧能使鐵生蛂A但不能使玻璃腐蝕,科學家們設想,如果用氟來代替氧作為氧化劑,燃燒時將得到極高的溫度,從理論上算出可以達到4000多度以上,因此氟成為火箭燃料的一種很理想的氧化劑。
  要制取氟,是一件很危險的事情,因為它有劇毒和極高的腐蝕性。不過「以子之矛,攻子之盾」,對於氟來說倒很合適。不少氟的化合物都很穩定,不怕腐蝕。比如有一種叫「聚四氟乙烯」的塑料,便可以抵抗住氟的腐蝕,自然對氧、氯、酸.鹼之類的作用更是不在意;它還很堅固耐熱,因此被稱為「塑料大王」。又如硫和氟的化合物是最穩定的氣體,能耐560萬伏特的高電壓,是最好的氣體絕緣材料。
  <!——螢石晶體結構——>
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  在原子能工業興起後,氟又有了新的任務。在天然產出的鈾
  <!——螢石晶形——>
  <!——螢石晶形——>中,只有一種原子量(相對原子質量)為235的鈾才適合做原子反應堆或是原子彈的「燃料」,但是這種鈾在天然鈾中含量不多,要經過提煉才能將它大量聚集起來。我們利用了鈾235和氟的化合物以及其他鈾和氟的化合物都有揮發性的特點,利用分餾的方法將它分開,便能得到純度很高的鈾235。而且在鈾的化合物中,只有鈾和氟的化合物才有揮發性,因此氟就特別重要了。
  看來,氟的利用前途還很廣闊,這不過只是開始。氟在地殼中的含量並不算很少,占到萬分之八,比氮的含量要多一倍。但是它很分散,因而在普通的巖石土塊中含量極微。目前還只有螢石以及磷灰石可以用來提取氟。磷灰石中含氟也不多,主要來源還靠螢石,因此螢石一下從歷史上的裝飾品變成了珍貴礦物和真正的寶石,這是人的勞動賦予了它珍貴的價值。

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