每周一矿-铋养晶
今天要为大家介绍的是虹光四溢的宝塔-铋养晶。
今天的主角铋养晶里名字有个「养」,就代表它其实并非来源于大自然的鬼斧神工,而是出自于人类的实验室。
铋养晶其实就是铋金属(化学式为Bi)液态冷却的情况下氧化所形成的晶体。
一般而言在自然界中,铋金属氧化物极少形成结晶体,就算有,晶体也极小,不太可能有这么大颗、颜色又这么缤纷的晶体在市面上流通。
因此你所能买得到的铋晶体,绝大多数是人造的。
而自然形成的铋氧化物结晶体,有个富有诗意又贴切的名字:「铋华」。
是自然铋在因缘际会下开出的稍纵即逝之华。
铋养晶表面那种五彩斑斓的金属光泽,其实便是由它表面那层厚薄不均的氧化层(三氧化二铋)所致。
有些厚度的薄膜可能只能反射自然光中的红色波段(其他的都被吸收了)、有些厚度只能反射绿色、有些厚度只能反射蓝色......,而这些波段被肉眼吸收之后,便在我们眼中成像为五彩斑斓的样子。
原理和肥皂泡、路边水坑油渍反射出的彩虹一样,都是「薄膜干涉」所致。
铋金属在自然界中非常古老的金属,古老的印加文明将它与铜、锡制成合金用以铸刀。而最早对于它的纪载则是在公元1450年(但因为它的物理性质和锡、铅太像了,所以一直到1753年才被鉴定完成)。
铋一般而言,多将其化合物使用在颜料、药品以及化妆品上,像是用以止泻的次水杨酸铋(Bismuth_subsalicylate)、用以治疗胃溃疡的次柠檬酸铋(Bismuth_subcitrate)以及用来治疗眼疾的铋溴酚(Bibrocathol)等。
网路上有许多「自己制作铋养晶」的教学影片,程序不外乎是将铋金属加热到一定程度后,将其表面的氧化薄膜刮除直至出现自己喜欢的颜色后,将其熄火等待结晶生成。
这样子的实验需要用到高热,虽然程序不复杂,但还是不建议不具有专业知识背景的人自己在家里做。
其实阿铋是我搬到台北以来第一颗入手的矿标,从小学看到科学漫画上对于铋养晶的介绍便觉得难以忘怀,而我果然也在小学毕业两倍年纪之后入手了它。
看着它杂揉了金属的冰凉和浪漫唯美的虹光,总是敬佩这些对于金属理解通透而能够将它的物理性质玩得出神入化,复刻了自然界中稀有矿物的人类;却也隐隐的担心,如此超越自然的巧夺天工,是不是又助长了几分人类对于「人定胜天」这种理念的狂妄?
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