趙君鵬
2019年,距離第一張化學(xué)元素周期表發(fā)布已有150周年。為紀(jì)念這座科學(xué)發(fā)展史上的里程碑,聯(lián)合國將2019年命名為“化學(xué)元素周期表國際年”。近日,歐洲化學(xué)學(xué)會(huì)制作的一張與眾不同的化學(xué)元素周期表,引發(fā)了眾多關(guān)注。在這張化學(xué)元素周期表中,每種元素所占的面積不同,自然界儲(chǔ)量越豐富的元素所占面積越大,反之,面積越小,所以整體看來,周期表是扭曲的,類似畢加索風(fēng)格的繪畫。
為什么要制作這樣一張化學(xué)元素周期表呢?歐洲化學(xué)學(xué)會(huì)的意圖是想通過這張表反映出自然存在元素的稀缺程度。也就是說,制作這張表的初衷不是為了好玩,而是為了提醒人們合理利用自然資源。這張化學(xué)元素周期表顯示,氧、氫、鋁、鈣的儲(chǔ)量豐富,沒有枯竭的風(fēng)險(xiǎn),但是由于人類的過度使用,一些化學(xué)元素,比如氦、銦、釔等,可能在一百年內(nèi)用盡。
現(xiàn)在的電子設(shè)備更新?lián)Q代過于頻繁,英國人每個(gè)月要淘汰一百萬部智能手機(jī),美國人每個(gè)月要更換一千二百萬部手機(jī),觸屏電腦的更換率同樣驚人。制造智能手機(jī)時(shí),需要用到30種化學(xué)元素,其中17種由于過度使用,在未來一百年內(nèi)可能會(huì)消失,比如銦元素。氧化銦錫在制作觸屏和液晶顯示器時(shí)必不可少,但是在自然界中,銦是游離態(tài)的,在地殼中的分布少而散。如果按照現(xiàn)在更換電子產(chǎn)品的速度,銦的儲(chǔ)量只夠使用二十年,而且根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署估計(jì),目前手機(jī)中銦元素的回收率還不足1%。
在歷史上長期擔(dān)當(dāng)貨幣職能的銀,也是“瀕?!痹?。銀在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛,因?yàn)樗膶?dǎo)電性、傳熱性和反光性在所有金屬中是最好的,但是其儲(chǔ)量有限。此外,“瀕?!钡幕瘜W(xué)元素還有制作超導(dǎo)體、超合金及照相機(jī)鏡頭所用的釔,能讓煙花和信號(hào)彈發(fā)出耀眼紅光的鍶,核反應(yīng)堆中燃料棒和火箭推進(jìn)器用到的鉿,以及在半導(dǎo)體、光纖通信、太陽能電池、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域必不可少的鍺,還有在制造合金、防金屬腐蝕時(shí)用到的鋅及電子工業(yè)和空間技術(shù)方面的戰(zhàn)略資源鉭等。
西漢文學(xué)家賈誼在《論積貯疏》一文中說:“生之有時(shí),而用之亡度,則物力必屈。”意思是說,沒有節(jié)制地使用,勢(shì)必導(dǎo)致物資緊張。變?yōu)椤盀l危物種”的化學(xué)元素也提示我們,必須大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),對(duì)自然資源低開采、高利用,而且不要頻繁地更換手機(jī)或電子產(chǎn)品。
(選自2019年第7期《知識(shí)窗》,本刊有刪改)