【元素家族——連載140】鎳：錢幣元素還是惡魔元素？

話說道君皇帝宋徽宗不僅擅長繪畫，書法過硬，還有一不為人知的愛好，那就是鑄錢，他絕對稱得上是中國歷史上三大鑄錢高手。（另兩個是王莽和朱元璋）他先後改年號祟寧、宣和、政和，每次更改年號，不可避免的就是鑄印新錢。下面這張圖的「宣和通寶」到現在看起來仍然眉清目秀，潔白如銀，難道徽宗皇帝年間，大宋王朝真的如此富有，都已經用銀來鑄錢了嗎？當然不是，我大宋王朝雖然經濟發達，GDP超過全球一半，但還不至於用銀鑄錢，這枚「宣和通寶」實際是一種白銅。

【宋徽宗年間的「宣和通寶」，中國最早的白銅鑄錢。】

我國白銅的生產最早可以追溯到晉朝的雲南，相比於青銅，它色彩光亮，不易腐蝕，成為非常貴重的奢侈品，我國古代的「鋈」（wu，第四聲）指的就是白銅。唐朝年間，只有在一品大員拉車的牛身上，才能看到用白銅做的裝飾品。這種白銅後來遠銷海內外，波斯人將其稱為「中國石」，歐洲人將其稱為「中國銀」，英文里「Paktong」就是白銅的音譯。

18世紀末，歐洲的現代化學分析已經興起，有化學家開始研究中國白銅的成分，瑞典人首先將其破解，原來白銅不過是一種銅鎳鋅三元合金，原來，白銅之所以如此光亮抗蝕，乃是因為其中的鎳元素。

鎳元素雖比較稀有，但是歐洲也有，1823年，德國人仿製白銅成功，幾年後，開始大規模工業化生產，這種合金被更名為「德銀」。中國白銅從此在歐洲銷聲匿跡，滿清政府丟失了很大一塊出口市場，這也算是中西此消彼長的一個縮影吧。

【精美的白銅工藝品。】

瑞典人首先破解中國白銅絕非偶然，整整18世紀，瑞典的化學水平跟英法可謂並駕齊驅，大家還記得上一個元素「鈷」的發現者瑞典人勃朗特嗎？而今天我們要提到的是他的學生克隆斯泰特。

1751年，克隆斯泰特在瑞典的鈷礦中找到一種紅色礦石，從顏色來看，裡面很有可能有銅。他希望能在實驗室里把銅分離出來，結果卻得到一種銀白色的金屬。因為這種礦石就是紅砷鎳礦，而且來自鈷礦，開採對礦工的健康有害，和鈷（Cobalt）用小妖精來命名類似，他將它命名為「nickel」，意思就是「大惡魔」。

【鎳元素的發現者：瑞典人克隆斯泰特。】

鎳在地殼裡分布較少，只有80ppm，比錳少了十倍，比銅也多不了多少，它主要分布於黃鐵礦、硫鎳礦和紅砷鎳礦中。為什麼雲南的白銅如此有名，就是因為我國古代大部分鎳礦都分布在雲南地區。

但地質學家相信，整個地球中鎳是很多的，大部分位於地核中，地球中心是一個超大的鐵鎳核。正是這個鐵鎳核心的轉動，讓地球產生了磁場。

人們接觸鎳元素其實很早，在鐵的篇章里我們提到，古埃及人就開始使用隕鐵，隕鐵就是一種鐵鎳合金，鎳大約佔5-10%。地質學家們相信，這就是地球核心的成分，隕鐵就來自太陽系早期未成功聚合成行星的星核。

【地球的鐵鎳核心產生磁場。】

由於鎳在地殼裡相對稀少，它的應用受到很大局限。在鉻的篇章里，我們提到了不鏽鋼的組分是鐵鉻鎳，不鏽鋼的耐腐蝕性能更大程度上來自鎳。200系列的不鏽鋼以錳代鎳，耐腐蝕性能就比較差，是一種廉價的替代品。

【不鏽鋼之所以耐蝕，部分因為其中含有鎳元素。】

鎳的耐蝕性能更讓它成為人們的「掌上明珠」，很多國家都用鎳做過硬幣，比如美國、加拿大等，在很多國家，鎳的英文名「Nickel」更廣為人知的是 「鎳幣」的意思。

【美國五分鎳幣，頭像是傑弗遜。】

【加拿大五分鎳幣，頭像是伊麗莎白二世。】

【話說中華民國也用過鎳幣，這枚五毛錢硬幣的頭像是孫中山先生。】

鎳和鐵、鈷類似，也具有磁性，有一種鋁鎳鈷合金，被稱為「磁鋼」，經常被用來製作超硬度永磁合金，我們常見的磁鐵材料都是用這種材料做的。

【這種U形磁鐵就是用「磁鋼」做的，化學成分是鋁鎳鈷合金。】

鎳還和鎘一起用來做可充放電的充電電池，它的缺點也很明顯，如果處理不當，會出現嚴重的「記憶效應」，使得服務壽命大大縮短，另外鎘是一種有毒的重金屬，不嚴格處理會破壞環境。

後來又發展出來了鎳氫電池，用金屬的氫化物取代了有害的鎘，重量更輕，電量儲備更大，對環境也無污染，但現在已經快被鋰電池取代了。

【鎳氫電池。】

小測試：

1， 被稱為道君皇帝的是（ ）

A） 秦始皇

B） 漢武帝

C） 宋太祖

D）宋徽宗

2， 白銅是一種（ ）合金

A） 銅鋅

B） 銅錫

C） 銅鎳

D）銅汞

3， 鎳氫電池被（ ）電池取代

A） 鉛蓄電池

B） 鎳鎘電池

C） 鋰電池

D）釩電池