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錫疫

1 錫疫(Tin disease)

錫元素有白錫、灰錫、脆錫三種同素異形體。在不同環境下,錫可以有不同的結晶狀態。在室溫和高於室溫的條件下,最穩定的形態是白錫,白錫是一種可鍛金屬。當溫度在-13℃以下時,錫的結晶點陣就會重新排列,原子之間的空隙就會加大,形成一種新的結晶形態,即灰錫。灰錫就失去了金屬特性而成為一種半導體。在不同結晶點陣之間的,接觸處發生的內應力使金屬錫碎裂成粉末。周圍介質的溫度愈低,晶體形態轉變的速度就愈快。這種轉變在零下33℃時速度最快:溫度一降到零下13℃,白錫就失去光澤,變成暗灰色,最後碎裂成粉末。人們稱這種現象為「錫疫」。附帶要說明的是,未染上「錫疫」的錫板,一旦和有「錫疫」的錫板接觸,也會產生灰色的斑點而逐漸「腐爛」掉。

2預防「錫疫」的物質

科學家們已經找到了預防「錫疫」的物質,其中的一種就是鉍。鉍原子中有多餘的電子可供錫的結晶點陣,使其狀態穩定化,完全消除產生「錫疫」的可能性。

3經過

19世紀的一個冬天,俄國彼得堡的天氣異常寒冷。彼得堡軍用倉庫管理員向軍隊發放了嶄新的軍大衣。官兵們接到這批軍大衣后,發現所有的軍大衣都沒有紐扣。他們非常氣憤,於是上告到沙皇那裡。沙皇聽了勃然大怒,下令要嚴懲監製軍裝的大臣。大臣哀求沙皇寬限他幾天,以便進行調查。
大臣到了倉庫,一看別的軍裝也都沒有扣子。管理員告訴他,軍裝入庫時是有扣子的。為什麼軍裝在倉庫里紐扣就消失了呢?大臣非常驚奇。他又仔細觀察了一會兒,發現釘扣子的線沒有割斷的痕迹,只是在每個釘扣子的地方有一小堆灰色粉末。管理員告訴他,軍裝上原來釘的是錫做的紐扣。
「為什麼錫扣子在倉庫里變成灰色粉末了呢?」大臣百思不解,找到了彼得堡科學院,請他們給予解釋。科學家們為這個問題攪盡了腦汁。後來,一位科學家跑到大臣那裡,說他能解開這個謎。大臣半信半疑,就和科學家一起去拜見沙皇,說錫紐扣變成粉末是天冷凍的。沙皇不相信,非要科學家拿出證據不可。科學家要了一把錫酒壺放到花園裡的一個石頭桌子上。幾天以後,科學家和大臣陪同沙皇一起到花園去觀察錫壺。一看,錫壺仍舊放在那裡,沙皇、大臣不約而同地怒視著科學家。科學家胸有成竹地走到錫壺跟前,輕輕地用手指一捅,錫酒壺就像沙子堆似的塌了下來,變成一堆粉末。科學家解釋說,因為今年冬天天氣特別冷,所以把軍大衣上的錫紐扣和錫酒壺凍成錫粉末了。

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