元素家族-連載207

鋨是一種銀白色帶有一點藍灰色的金屬，它堪稱最重的元素，沒有之一，密度達到22.59克/立方厘米。金屬鋨在空氣中十分穩定，但粉末狀的鋨極易氧化，甚至會自燃，生成二氧化鋨，受熱後會生成易揮發而有毒的四氧化鋨。四氧化鋨的毒性極大的限制了鋨的應用，所以，雖然它屬於貴金屬，卻很少有將鋨做成奢侈品。

正因如此，鋨要麼用來做合金，要麼是用作催化劑，這都是貴金屬的老本行。

【較純凈的鋨金屬。】

前面的篇章里已經提到，許多同樣分子結構的有機物由於空間構型的不同而具有兩種形態，互為鏡像，化學家將這兩種形態形象的比喻成人的左手和右手，這就是「手性分子」的來歷。

【一種氨基酸，由於圍繞中心碳原子的四個基團空間排布的不同，表現出兩種不同的性質，這就是「手性」。】

手性分子具有的兩種形態在生理活性上差異較大，通常說的手性異構是指旋光異構，屬於構型異構中的一種。之前提及過的反式脂肪酸中的順反異構，也屬於構型異構。反式脂肪酸和順式脂肪酸相比，前者更難被人體消化。這畢竟只是人體的累贅，對人體無毒害，可是要知道，許多藥物中常常含有手性分子，它們的兩種鏡像形態之間的差別則會關係到人的生與死！比如沙利度胺（俗稱反應停），「左手」是良藥，「右手」則是致命毒劑，然而它們卻是同時被合成出來的，物化性質很相似，很難分離，這讓藥物學家非常頭疼！

【沙利度胺的一對手性異構體，其R構型具有抑制妊娠反應活性，而S構型對胎兒有致畸性。】

美國化學家夏普萊斯使用了四氧化鋨做催化劑，儘管前面我們提到它有很強的毒性，但在這裡卻非常有效，它可以實現烯烴的不對稱環氧化反應。後來他又將類似的原理拓展到不對稱雙羥基化反應，目前這兩種反應是世界上藥物合成應用里最為廣泛的化學反應。夏普萊斯的發現為一大批藥物合成專家們提供了強大的理論支持！

夏普萊斯後來發現，使用高錳酸鉀也有不錯的催化效果，但畢竟產率有限，對於一些要求特別高的藥物，還得使用四氧化鋨。

2001年10月10日，瑞典皇家科學院宣布，將2001年諾貝爾化學獎獎金的一半授予美國化學家夏普萊斯，以表彰他在「手性催化氧化反應」領域所取得的成就。

【夏普萊斯在接受諾貝爾化學獎頒獎。】

銥是一種銀白色的金屬，微微帶了一點亮黃色，它的密度只比鋨低一點，達到22.56克/立方厘米，是第二重的元素。

我們知道即使是金、鉑，也抵禦不了王水的侵蝕，而銥可是在鉑礦溶於王水的殘渣中發現的，自帶金剛不壞之光環，因此堪稱最耐腐蝕的金屬之一。

【較純凈的銥。】

前面我們提到，曾經標定長度單位的元素是氪，正在標定時間單位的元素是銫，而比氪更早為長度單位服務的元素則是銥，從1889年開始，一根用90%鉑和10%銥製造的「國際米原器」被用來做長度單位——米的標準，一直到1960年，它才被氪86的橙色光波長所取代。

而另一個用90%鉑和10%銥製造的圓柱一直到現在還擔任著「國際千克原器」的重任，它存放在法國巴黎國際度量衡局，這是僅存的用來標定國際單位制的人工製品。近年來，一些科學家認為，是時候引入新的質量單位標準了，2018年11月，新的一次國際計量大會上，將討論是否用基於普朗克常數的數值來取代鉑銥合金作為質量單位的標準。很可能，從2019年開始，銥元素就將完成它的歷史使命，將交接棒傳遞給宇宙普適的物理常數。

【用鉑銥合金做的「國際千克原器」。】

銥和鋨都極其耐磨，因此將銥和鋨做成合金，是非常好的耐磨材料。遠的不說，就說我們手頭的鋼筆，如果你仔細看它的筆尖，會看到有一個非常小的銀白色顆粒，當你用鋼筆在紙上畫一下，筆尖彎曲，當中那條縫裂開，墨水就沿著這條「小溪」流到紙上。鋼筆筆尖上的銥鋨合金就像一道河堤，天天忍耐著墨水的沖刷，卻一點都不受它們腐蝕。

一般的鋼筆筆頭使用不鏽鋼材質，筆尖就是銥鋨合金。而所謂的金筆是用含金、銀的合金做成的筆頭，頂頭也鑲嵌著銥鋨合金的筆尖。這樣看來，金筆更重要的功能是虛榮，因為銥鋨合金的耐久度太強大了，怎麼著也用不著筆頭上的材質。

【著名鋼筆品牌Fountain，筆頭上寫了「Iridium Point」，意為銥筆尖。】

1987年，美國摩托羅拉公司設計了一個衛星通訊系統，它由7條衛星運行軌道組成，每條軌道上均勻分布11 顆衛星。這樣，在地球上的任何時間、任何地點的人都可以通過衛星聯絡到地球的任何地方。由於這77顆衛星就像銥原子核外的 77 個電子圍繞銥原子核運轉一樣，這個計劃被稱為「銥星計劃」！

後來經過計算，設置６條軌道就能夠滿足要求，因此，「銥星計劃」的衛星總數被減少到 66 顆，但仍習慣稱為銥星移動通信系統。所以，銥星計劃跟銥元素半點關係都沒有，千萬不要以為發射上去的衛星都用昂貴的銥金屬做成。

【銥星計劃示意圖，66枚人造衛星環繞地球，全方位覆蓋，無死角。】

1997-1998年，新成立的銥星公司開始發射一枚又一枚「銥星」，似乎等待我們的是一個星光燦爛的時代！沒想到，僅僅兩年之後，銥星公司就背上了40多億美元的債務正式破產，66顆銥星原來只是一顆顆流星。

銥星事件帶給人們很多思考，銥星計劃堪稱人類歷史上的一次偉大工程的嘗試，但高技術帶來的高風險即使在摩托羅拉這種跨國巨人面前也顯得如此殘酷無情，脫離了市場的高科技竟然淪為華而不實的廢銅爛鐵。

所幸，2001年以後，銥星公司得到注資，加上911事件後，美國軍方開始高度重視次項目並大力支持，銥星公司又復活了。到了2008年，銥星用戶總數達到了32.5萬人，而到了2016年底，用戶總數更是達到了85萬人。

高科技總是如同走鋼絲，2009年2月，一顆銥星撞上了報廢的俄羅斯間諜衛星，產生了很多危險的太空垃圾，這讓人們又開始懷疑起銥星的前景。人類的發展就是這樣，有進步和突破也有反覆和曲折，但如果認清了目標，我們就要堅持下去！

【在夜晚，如果沒有霧霾，有機會可以觀測到銥星。】

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