成语中的化学 墙报

成语中的化学

冰清玉洁

像冰一样清明，像玉一样纯洁，比喻人品高尚纯洁，做事光明磊落。成语出自汉〃司马迁“与挚伯陵书”：“伏唯伯陵材能绝人，高尚其志，以善厥身，冰清玉洁，不以细行。”又见唐〃徐坚“初学记“晋中兴书”：“循冰清玉洁，行为俗表。”比喻办事清正廉明，行为举止为一般人的表率。

在冬天我们可做一个简单的实验：各将一碗清水和盐水放在露天，若室外气温降至0℃以下，会发现清水已结成冰，盐水则未结冰。实验表明纯水的凝固点是0℃，盐水则在0℃以下，只要在溶剂水中加入任何一种溶质，不管是无机物还是有机物，溶解后形成溶液都有凝固点下降的趋势。

海水是一种组成复杂的溶液，溶解有多种多样的物质，一般情况下海水中各种盐类的总含量为30-35‰，其中以食盐为主约占78%，其它氯化镁、硫酸镁、氯化钾等等共占22% 。海水是溶液故0℃时不会结冰。当温度更低时，海水中的一部分纯水才会凝聚成冰。在高纬度的南、北两极地区，海上会漂浮着巨大的冰山，水面的出露部分仅占其总体积的1/10，陆上存在巨大的冰原。海水又咸又苦，海水凝成的冰却是淡的，也就是说它比海水要纯净的多。原因在于各种盐类杂质在海水中的溶解度要远远大于在固体冰中的溶解度，所以当冰从海水中凝聚出来时才会“清”。

在生活中我们也能发现这样的现象：一水缸不那么洁净的水放在室外，滴水成冰的时节水缸上层的水结成了冰，晶莹透亮，将冰敲破取出再融化成水，就比原来的水干净多了。根据“冰清”的原理，科技工作者发明了“半冰半水”净水法，就是控制好温度，让有杂质的不洁之水凝聚，待到半冰半水状态，再将剩余的水放掉，杂质随水流去，取冰融化就获得了较纯净的水。

众所周知淡水资源缺乏和水污染严重，是当今世界环境所面临的十大生态问题之一。科学家预测：在今后的五十年中，全世界至少有四分之一的人口将会面临水资源缺乏，2050年全球生活在缺水状态下的人口可达20亿。而在南极洲约有2500万立方千米的冰川，它要占全球淡水资源总量的80%。科技人员正在考虑和试验，将南极洲海上的冰山用船拖拉到淡水资源缺乏的地区，并设法减少因温差而引起冰山融化的损耗。倘若在技术上有所突破，试验能获成功，那对今后解决人类所面临的缺水问题倒是一条出路。 “玉洁”是怎么一回事呢？古代的玉一般就是指当代的软玉。软玉是由透闪石和阳起石两种矿物构成，它们都是钙和镁的硅酸盐，阳起石中还含有少量的铁，故颜色比透闪石稍深些。当透闪石和阳起石的晶体非常微小且互相紧密结合成块时才形成软玉。名为软玉实际质地不软，硬度仍和玻璃相差无几，且有一定的韧性，故古人用软玉制成斧、刀、

剑和其它石器。软玉在地壳高温高压熔融状态的岩浆中结晶形成的过程中，同样将各种其它杂质摒弃在液相之中 ，因而软玉本身的质地才会变得相对来说要纯洁一些。冰清和玉洁从科学原理上来说是完全一致的。

百炼成钢

和成语“百炼成钢”含义相同的有：久炼成钢，指铁经过多次锻炼就能炼成钢。比喻人须经过长期的、反复多次斗争生活的锻炼和考验，才能成为坚强的、百折不挠的英才。我国东汉哲学家王充（27-97年）在“论衡”一书的“率性篇”中，就曾以铁的反复锻炼比喻人性格、毅力的锻炼。“百炼”一词作为冶金的工艺名称最早出现与公元二世纪的东汉末年，见汉〃 陈琳“武军赋”：“铠则东胡阙巩，百炼精刚。”（刚同钢）

曹操建安年间（196-200年）发出“内诫令”命有司造“百炼利器”。东吴国君孙权（182-252年）有宝刀就名“百炼”。“晋书”记载名叫“大夏龙雀”的“百炼钢刀”是“名冠神都”、“威服九臣”的利器。晋〃刘琨“重赠卢堪”诗：“何意百炼钢，化为绕指柔。”后人以“百炼之钢”比喻久经锻炼、坚强不屈的优秀人物。 明代著名学者宋应星（1587-？）在“天工开物”中说：“刀剑绝美者以百炼钢包裹其外”。可见百炼钢是历代公认的质地优良的钢。

通过对我国出土文物的研究表明：百炼钢是古代用“炒钢”进行反复叠打的而制成。中国的炒钢技术始于西汉末年，到东汉已很普及。所谓炒钢是向熔化的生铁水中鼓入空气，同时进行搅拌，促使其中碳等杂质氧化，有控制地将生铁中的含碳量炒到需要的程度，再锻打成钢制品；也可以把生铁炒成熟铁，再经过渗碳锻打成钢。

百炼钢的制作过程是：将炒钢在炉中烧到红热，经反复折叠锻打；也有用几种含碳量不同的炒钢复合，再反复折叠锻打。经这样一而再，再而三的烈火焚烧、千锤百炼，锻件中的夹杂物逐渐细化，变成内部组织致密，成分均匀的钢，这就叫“百炼钢”，确实是名副其实。百炼钢的“炼数”大致相当于反复折叠锻打后的最后层数。炼数越多说明投入的加工量越大，钢中的金属晶粒和夹杂物也越细化，钢的质量也就越高。

在我国西安半坡秦墓出土的铁凿；在江苏出土的新莽残剑（公元5-9年）；徐州出土的建初二年（公元77年）的五十炼钢剑；山东临沂苍山出土的永初六年（公元112年）的卅炼钢剑，经金相分析都是用炒钢做原料，经锻打而成的“百炼钢”制成。现代金相组织研究表明，五十炼钢剑的高、低碳层共达50至60层。

我国东邻日本，在考古发掘中也曾发现了中国在公元184年至189年制成的百炼钢刀。可见我国古代劳动人民的伟大创造，对世界文明的发展也起过很大的推动作用。烈烈

烈火见真金

金，元素符号为Au，是一种贵金属，呈黄色，化学性质特别稳定。在人类文明的历史上，它是财富的象征。

在古代，人们为了获得更多的黄金，大兴带有浓厚迷信色彩的炼金术，他们认为：物质在一定的条件下，用某种媒介物可以相互转化，最后由一般金属转化为黄金和白银。特别是一些统治者豢养了大批炼金术士，在宫廷教堂，升起炉火，昼夜奔忙，熔炼黄金。其实，没有一个人炼出真金子，倒炼出不少假金子。

有一种假金子叫药金，它是把红铜和化学成分为碳酸锌（ZnCO3）的炉甘石粉末一起熔制成象金子一样黄澄澄的黄铜。炼金术士用它冒充黄金欺骗了不少人。后来，人们掌握了一种区别真伪金子的方法即火法试金。把待检验的金子放入猛火中，如果毫无变化，则说明是真金子；如果生赤、橙、黄、绿、蓝五色火焰，则说明是药金。后人们常用“烈火见真金”和“真金不怕火”来比喻关键时刻最能考验人，意志坚强，正直无私的人能经得起任何考验。

沙里淘金

金是一种稀有金属元素，在地壳中的含量只有5％左右，分布稀落，主要来源为山金及沙金。山金夹在岩石和矿石中，含量极少，提取极为困难；沙金本也是山金，历经千百年来的风吹雨打，被冲入江河，与沙一起沉积成矿床，通常每吨沙中约含金3－10克。从古到今，人类都是采用“沙里淘金”的方法开采黄金，即用重力选矿法，利用黄金与沙子的比重差异，用水反复淘洗得到，过程异常艰苦，收获甚微。唐朝诗人刘禹锡有一首诗，生动的描绘了“沙里淘金”的艰辛： 日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。 美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来。 莫道谗言如浪深，莫言迁客似沙沉。 千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金。

这个成语的原意是：从沙里淘出黄金。现意：比喻从大量的材料里剔出糟粕，选择精华，有时也用来形容做一件事情十分困难，用力很大而收效甚微。

点石成金

秦始皇幻想帝位永在，龙体长存，日思长生药，夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹，他们深居简出于山野之中，过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂（硫化汞）、雄黄（硫化砷）等为原料，开炉熔炼。企图制得仙丹，再点石成金，服用仙丹或以金银为皿，均使人永不老死。西方洋人也仿效于暗室或洞穴，单身寡居致力于炼金术。一两千

年过去了，死于仙丹不乏其人，点石成金也终成泡影。金丹术徒劳无功而销声匿迹。中外古代炼金术士毕生从事化学实验，为何一事无成？乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单方法改变贱金属的性质，把铅、铜、铁、汞变成贵重的金银。殊不知用一般化学方法是不能改变元素性质的。化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称，而原子是化学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子，原子却不能再分。随着科学的发展，今天“点石成金”已经实现。1919年英国卢瑟福用α粒子轰击氮元素使氮变成了氧。1941年科学家用原子加速器把汞变成了黄金——人造黄金镄（一百号元素）。1980年美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶，得到了针尖大的微量金。金丹术得知今人之丰功伟绩，在天之灵也会自觉羞愧的。

削铁如泥

“削铁如泥”通常用来形容刀、剑极其锋利。相传战国时代得赵国就懂得制作这种极其锋利的宝刀、宝剑。足见我国古代炼钢的高超技艺。 现代化学分析指出，不少宝刀里就含有钨（W）元素的化学成分。

人们从中得到启迪，往钢铁里添加一丁点高熔点（3380℃）的元素钨，就会改变钢铁的金相结构，获得神奇的高硬度。比如用碳素钢或一般合金钢制作的车刀，当温度高于二百至四百摄氏度，切削速度大于15米/秒，便忍受不了，浑身瘫软，再提高车速，车刀就要卷刃了；若改用9%—17%钨和一些钒钢-钨钢做车刀来切削，车速即使快到每秒几百米，车刀被摩擦发热到四五百摄氏度，刀口也不易变钝，锋利如常。“削铁如泥”的钨合金钢车刀的出现，引起了金属切削的一场革命，大大提高了金属机械加工的效率和质量。

石油开采和矿产勘探离不开在坚硬的岩石上钻井，使用钨合金做的钻头，使掘进速度大为提高，平均月进尺在千米以上。

令人有趣的是，在高温下，将碳粉和钨粉制成含有钨80-85%、钴7-18%、碳5-7%的碳化钨硬质合金，其硬度超越钨，切削速度高达每分钟1800米，是普通碳素钢的一百倍，比钨钢刀具还要快十五倍。那么用这种超硬碳化钨材料做成宝刀宝剑真是“削铁如泥”了，就是神话里锋利无比的“尚方宝剑”来与它较量也是望尘莫及，只好甘拜下风了。

炉火纯青

“炉火纯青”本是炼丹成功的标志，古代炼丹家炼制长生不老药时，只要炼丹炉中的火由红色变为青色，就认为炼丹成功，实际上他们炼成的五花八门的灵丹妙药并不能使人长寿，反而缩短了阳寿。一般用“炉火纯青”表示一个人的技术和学问达到了纯熟、完美的境界。