石灰石——要留清白在人間,化學與詩歌的完美結合

2020-12-01 初中化學大師

中國明代傑出的政治家和軍事家于謙有一首詩——《石灰吟》:「千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閒。粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間。」這首詩是借從石灰石到石灰的變化來歌頌英雄本色的。在山裡,在公園裡,我們經常會看見一些質地比較細膩的青灰色石頭,你用小刀輕輕地一刮,石頭表面會起一些白色的細灰,這種石頭大多就是石灰石。石灰石比較堅硬,含有碳元素,主要成分是碳酸鈣,其重要用途之一是燒制生石灰。過去,沒有機械,人們只能靠錘擊釺鑿,從山裡開採石灰石。這便是「千錘萬鑿出深山」。石灰石從山體上打碎下來,經歷了粉身碎骨的磨難。開採出來的石灰石經過高溫煅燒才能變成生石灰。燒制生灰石的主要反應是:

燒制生石灰

這樣燒出來的生石灰是一種酥脆的塊狀白色固體(見圖15-1),主要成分是氧化鈣。對生石灰的燒制,詩人將石灰石喻為不怕烈火,不怕粉身碎骨,要留清白在人間的英雄。從堅硬的青灰色石灰石到酥脆的白色生石灰,石灰石在火浴中經歷了徹底的「粉身碎骨」。過去,生石灰的主要用途是用作砌牆的灰漿(見圖 15-2)。灰漿是生石灰與水反應後得到的白色漿狀物,又叫熟石灰,主要成分是氫氧化鈣。

熟石灰反應生成氫氧化鈣
15-1
15-2

人們用較純的灰漿抹在牆磚之間或牆面上,灰漿吸收空氣中的二氧化碳,生成碳酸鈣,使牆磚膠結在一起,在牆面則形成一層潔白堅固平展的外殼。灰漿吸收二氧化碳的反應是:

氫氧化鈣與二氧化碳反應

石灰石經歷「千錘萬鑿」、「火燒水浸」、「粉身碎骨」等一系列變化最終變成潔白堅固的碳酸鈣,不僅以堅實的身軀,使眾多分立的磚塊緊密結合在一起,還以它潔白的面容扮靚著人們居住的整個建築,這難道不正是體現了「要留清白在人間」嗎?

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