首頁 元素周期表趣史

5 B 硼 火箭專家(並不是)

從前,有兩個國家,他們是仇敵。他們沒有進行正麵對抗,也沒有和解。他們爆發了一場科學戰爭,一場爭奪技術優勢之戰。兩個國家都派出特工探聽對方的科技進展,試圖給己方帶來科技優勢。一名間諜在觀察敵人發射新型火箭時,注意到火箭推進器冒出了奇怪的綠色火焰,他趕緊回報觀察到的怪事。

當報告傳來,一幫科學家愣愣地盯著元素周期表——綠色的火焰?他們知道每種元素燃燒時會顯現特有的顏色。火箭的火焰通常是橙色的,因為推進劑中有含氮、氫和碳的化合物,它們在氧氣中燃燒時會發出橙色的光。但是……綠色?什麽樣的綠色?他們想要獲得更詳細的信息,但間諜無法提供更多線索。

確實有幾種元素燃燒時會發出綠色的火焰,比如銅和鋇。那是否表明敵人製造的新型發動機使用了含銅或鋇的材料?或者,顏色並非來源於火箭本身,而是燃料呢?

大多數傳統燃料都是烴類,由碳和氫組成。這些分子與氧氣反應,釋放大量能量,並產生我們熟悉的橙黃色火焰。在元素周期表裏,碳的旁邊是硼。作為鄰居,它們在化學性質上有一些相似之處,也有一些不同。和碳一樣,硼可以與氫形成化合物,稱為硼烷。它們類似於一般烷烴,也可以在氧氣中燃燒,但硼烷反應更劇烈,可以釋放出更多的能量。而且,硼烷燃燒時的火焰是綠色的。

很明顯,敵人已經找到了一種新的火箭燃料,形成了技術優勢。於是,這幫科學家在硼烷研究上投入了大量的時間和資源,試圖趕上甚至超越敵人,而這個過程難於登天。

元素周期表中,同一族中的元素非常相似。相鄰族的元素則更像是整個元素大樹上的不同分支。硼是碳怪異的表兄弟。碳異常平衡,非常願意分享電子,形成碳氫化合物。這些分子足夠穩定,便於儲存,但又足夠活潑,隻需要一個小火花,就可以釋放出蘊藏在它們體內的能量。