鈣 是什麼顏色?

文/左卷健男  |2022.08.23
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圖/樹下繪本
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文/左卷健男 

說到鈣的話,你會想到什麼?如果有人問你:「鈣是什麼顏色?」你會怎麼回答呢?

有個先決條件,這裡說的「鈣」不含其他元素,是只由鈣原子組成的物質。而最常聽到的答案是「白色」。大概是因為多數人對於鈣的印象與牛奶有關,所以回答「白色」的人總是特別多。

在骨頭、蛋殼裡面也都富含鈣質,於是大家印象中,往往覺得它們是由鈣所構成。但事實上他們的成分都不單只有鈣,而是鈣原子與其他原子結合而成的化合物。

骨頭的成分其實是磷酸鈣,是由鈣、磷、氧結合後組成的物質;而蛋殼的成分則是碳酸鈣,是由鈣、碳、氧結合後組成的物質。

鹼土金屬 銀色導電

單純由鈣原子組成的物質,其實是質地堅硬的銀色金屬。把鈣丟入水中,會冒出大量泡泡並漸漸溶化,那些泡泡裡面是氫氣。當鈣完全溶於水中後,就變成氫氧化鈣水溶液(石灰水)。

問題來了,那麼單純由鋇原子組成的物質又是什麼顏色呢?說到「鋇」,就讓人想起做胃部「X光檢查」之前,要先喝下一杯乳白色的液體。所以鋇是白色的嗎?

做胃部「X光檢查」時喝的「鋇」,其實是一種名為「硫酸鋇」的化合物。不含其他元素的鋇是銀色的。

如果手邊有元素週期表,你可以清楚看到,從上層的鋁元素開始有一條階梯狀的界線,把金屬元素與非金屬元素區隔開來。那條界線的左邊全部都是金屬元素(第一族的氫除外)。鈣和鋇也在左邊這個區塊中,屬於金屬元素。金屬是一種全由金屬元素的原子組成的物質,除了金、銅之外大部分金屬都是銀色的,而且具有良好的導電性質。

石灰代表 鈣化合物

你聽過「石灰」嗎?狹義上是指「生石灰」,廣義上則包含「石灰石」及「熟石灰」等物質。而天然的石灰石,就是由碳酸鈣所形成。

我們常見的蛋殼或貝殼,主要成分也是碳酸鈣。若以高溫加熱石灰石,就會釋出二氧化碳,形成生石灰(氧化鈣)。

生石灰遇水之後會大量發熱,變為熟石灰(氫氧化鈣)。熟石灰的水溶液就是石灰水,把二氧化碳通入石灰水中,會產生白色的沉澱物,這些沉澱物的成分與石灰石相同,就是碳酸鈣。

操場上用來畫白線的白色粉末就是「石灰」。過去我們常用「熟石灰」來畫白線,但由於熟石灰是強鹼性,萬一有人跌倒擦破皮,傷口沾到熟石灰的話非常危險。因此,為了安全起見,現在都改成用碳酸鈣的粉末畫白線了。

乾燥劑包 不可食用

另外,我們吃煎餅或海苔等零食時,袋子裡都會有一包乾燥劑。乾燥劑種類繁多,有顆粒狀的(矽膠)也有白色粉末狀的(生石灰)。而後者,就是利用「生石灰+水→變成熟石灰」的化學反應,使生石灰吸收空氣中的水分,保持食品乾燥。乾燥劑的包裝上都會標示「不可食用」的警語,不過,萬一不小心把乾燥劑吃下肚子裡,會發生什麼事呢?

矽膠是一種無味、無臭的物質,即使不小心吃下肚也不至於中毒。但是,尚未吸收水分的生石灰(氧化鈣),如果接觸到嘴巴裡的口水就會產生放熱反應,使口中一陣灼熱,最後造成口腔與食道灼傷。而生石灰與口水反應生成的氫氧化鈣(熟石灰)是強鹼性,極有可能腐蝕口腔與食道造成潰爛。



文字內容節錄自《有趣到睡不著的化學:可以用鑽石烤松茸嗎?》,快樂文化授權使用

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