化学科普原始部落游历记下(2)
图3 烟花燃烧的示意图
兄妹俩开心地紧随其后,慢慢远离了喧闹的村中心,两人隐约听到叮叮当当的敲击声,兄妹俩好奇地问妇女:“这是什么声音?”妇女指指不远处的房子:“那是我们部落的小炼铁厂,你们听到的是工人们反复锻打铁块发出的声音。”妇女看兄妹俩对此颇有兴趣,便带着他们走向厂房。一推开门,一阵热浪扑面而来,只见炼铁房中的炉火熊熊燃烧,红星四溅,工人们正在热火朝天地冶炼。
大华看到眼前的情景,脱口而出:“炉火照天地,红星乱紫烟。赧郎明月夜,歌曲动寒川。”小雪纳闷道:“大华,这是什么诗?”大华说道:“这是李白《秋浦歌》组诗中的第十四首,就是描写冶炼场景和歌颂冶炼工人的诗。你可知道这冶炼也含有一系列的化学反应?”小雪摇摇头,等着大华继续说下去:“古代炼铁一般是以赤铁矿石(主要化学成分氧化铁)、焦炭等为主要原料冶炼,经历的反应过程首先是焦炭与空气中的氧气生成二氧化碳,然后再继续与焦炭反应生成还原剂一氧化碳,从而将氧化铁还原成生铁[5]。早在公元前3000年,中东地区的人们便开始通过冶炼矿石获得铁。”
图4 冶铁炼钢的示意图[2]
小雪接着问道:“那为什么要敲打铁块呢?”这时旁边的妇女说道:“这个我听工人们说过,经过他们不断实践发现将铁加热到一定温度下反复锻打,可以改善铁的机械性能。”大华补充道:“在反复锻打铁块的基础上,古人又得出炼铁渗碳成钢的经验,这是最早的钢。钢坚硬、可加工,且不易生锈。为提高钢的质量,人们将锻打次数增至近百次。宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载‘但取粗铁煅之百余火,每煅称之,一煅一轻,至累煅而斤两不减,则纯钢也,虽百炼不耗矣’,正所谓‘百炼成钢’。”
兄妹俩跟在妇女后时不时跟工人们热情地打着招呼,小雪边参观边接着说道:“这我知道,现在比喻经过长期锻炼,变得非常坚强。说到成语,我还想到几个有关燃烧的成语呢。”大华笑道:“默契,我也想到了,比如杯水车薪、釜底抽薪。”小雪补充道:“还有抱薪求火、火上浇油、水火不容。”大华点头道:“对对,燃烧是一种氧化反应,需要有可燃物(如薪、油)、助燃物(如氧气)及达到一定的温度三要素同时具备并相互作用才可燃烧。为了灭火,切不可再添加可燃物,而要减少可燃物、隔绝助燃物、降低温度至着火点以下。”两人继续热火朝天地讨论着,妇女看看时间说道:“我们继续赶路吧,期待你们再来做客好好参观。”
三人离开了炼铁房,一路上有说有笑,不知不觉来到一个虚掩的洞口,妇女指指说道:“终于到了,你俩沿着这些石梯一直向上爬,再穿过短隧道就能到你们的地盘了。”兄妹俩拥抱了妇女,不舍地说道:“谢谢款待,我们会回来看你们的。”挥手道别后,兄妹俩迅速登上石梯,当走出隧道看到熟悉的生活环境时,两人开心相拥。赶忙拿起重获信号的手机给父母打了电话报平安,父母接到电话喜极而泣,迅速按照定位将兄妹俩接回家。
兄妹俩一到家就按捺不住地跟化学科普家族的成员分享了在原始部落的所见所闻以及被友善接待的经历,科普家族的族长决定根据兄妹俩的建议与他们部落的头领会晤,希望建立良好邦交。同时为了表达谢意,科普家族将给他们带去化肥、烟花、钢铁等物资并传授相关技术,并且商讨定期给部落居民进行化学科普知识的讲授。会晤非常顺利,原始部落非常感激科普家族提供的帮助,从此两大家族建立友好往来,其乐融融,共同发展。
[1] 杰克·查洛纳.图解化学元素: 探秘我们宇宙的构成单元.卜建华, 译.北京: 人民邮电出版社, 2014.
[2] 公众号“化学人生”.“化学诗词大会”来啦! [2018-04-07].
[3] 孙小美.中国科技月报, 1999, No.3, 60.
[4] 贺美珍.化工设计通讯, 2019, No.1, 45.
[5] 黄全胜, 李延祥, 陈建立, 铁付德.中国国家博物馆馆刊, 2016, No.11, 145.
文章来源:《化学通报》 网址: http://www.hxtbzzs.cn/qikandaodu/2021/0314/586.html
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