每周一礦-鉍養晶
今天要為大家介紹的是虹光四溢的寶塔-鉍養晶。
今天的主角鉍養晶裡名字有個「養」,就代表它其實並非來源於大自然的鬼斧神工,而是出自於人類的實驗室。
鉍養晶其實就是鉍金屬(化學式為Bi)液態冷卻的情況下氧化所形成的晶體。
一般而言在自然界中,鉍金屬氧化物極少形成結晶體,就算有,晶體也極小,不太可能有這麼大顆、顏色又這麼繽紛的晶體在市面上流通。
因此你所能買得到的鉍晶體,絕大多數是人造的。
而自然形成的鉍氧化物結晶體,有個富有詩意又貼切的名字:「鉍華」。
是自然鉍在因緣際會下開出的稍縱即逝之華。
鉍養晶表面那種五彩斑斕的金屬光澤,其實便是由它表面那層厚薄不均的氧化層(三氧化二鉍)所致。
有些厚度的薄膜可能只能反射自然光中的紅色波段(其他的都被吸收了)、有些厚度只能反射綠色、有些厚度只能反射藍色......,而這些波段被肉眼吸收之後,便在我們眼中成像為五彩斑斕的樣子。
原理和肥皂泡、路邊水坑油漬反射出的彩虹一樣,都是「薄膜干涉」所致。
鉍金屬在自然界中非常古老的金屬,古老的印加文明將它與銅、錫製成合金用以鑄刀。而最早對於它的紀載則是在公元1450年(但因為它的物理性質和錫、鉛太像了,所以一直到1753年才被鑑定完成)。
鉍一般而言,多將其化合物使用在顏料、藥品以及化妝品上,像是用以止瀉的次水楊酸鉍(Bismuth_subsalicylate)、用以治療胃潰瘍的次檸檬酸鉍(Bismuth_subcitrate)以及用來治療眼疾的鉍溴酚(Bibrocathol)等。
網路上有許多「自己製作鉍養晶」的教學影片,程序不外乎是將鉍金屬加熱到一定程度後,將其表面的氧化薄膜刮除直至出現自己喜歡的顏色後,將其熄火等待結晶生成。
這樣子的實驗需要用到高熱,雖然程序不複雜,但還是不建議不具有專業知識背景的人自己在家裡做。
其實阿鉍是我搬到臺北以來第一顆入手的礦標,從小學看到科學漫畫上對於鉍養晶的介紹便覺得難以忘懷,而我果然也在小學畢業兩倍年紀之後入手了它。
看著它雜揉了金屬的冰涼和浪漫唯美的虹光,總是敬佩這些對於金屬理解通透而能夠將它的物理性質玩得出神入化,復刻了自然界中稀有礦物的人類;卻也隱隱的擔心,如此超越自然的巧奪天工,是不是又助長了幾分人類對於「人定勝天」這種理念的狂妄?