打造化學力（下）

加強實驗力 12
花開知多少？

我覺得自己好像一粒白色的非晶體。
―小泉八雲（1850-1904），
引述於《小泉八雲的生活與時代》，約1900 年

化學家並不是只對氣相和液相的反應感興趣，雖然固態的物質看起來很呆板，但是它們也有活潑的一面。

戴上安全眼鏡，找個小玻璃杯或塑膠碗（像泡麵用的小碗公），拿來當你的花園，確定做完這個實驗後，這個碗可以丟棄。把這個碗放在大碗公裡，或放在箱子、容器裡，或放在報紙或鋁箔上，這樣如果你的花園裡掉出了一些晶體，晶體會掉在報紙上，比較好清理。找個地方放你的花園，讓花園既不會被亂動，飄出的氨氣也不會惹人厭。

找一小塊海棉，先用水浸濕再擰乾，有點濕濕的就好。把濕海棉剪成小立方塊，然後把這些海棉塊放進花園裡。把海棉塊平均散布在碗底，間隔1 公分遠，離碗壁也是1 公分。海棉塊的大小和數目就看碗的大小決定，最好有三到五塊。準備好後，你就可以開始在花園裡播種了。

取出依書末〈採購清單與溶液配製〉建議購買的氨水、食鹽與蒸餾水。在碗裡加入蒸餾水和氨水各兩茶匙。如果你想讓花園的色彩更炫，可以在海棉方塊上灑幾滴食用色素。本實驗的各項試劑，用量不必太精準還是會成功。

輕輕旋轉碗，然後灑上兩茶匙食鹽到海棉塊上方。如果有些食鹽掉到碗底的溶液也沒關係。讓碗靜置過夜，不要去亂動。

第二天，再灑兩茶匙食鹽在海棉方塊上，然後靜置一夜。

第三天，重複第一天的動作，再一次把所有物質加入花園裡，要小心別破壞已經長出來的晶體。鹽將會蓬勃生長，長成像手指一樣的漂亮晶體。用放大鏡欣賞這些晶體，就好像走進花園賞花一般。

化學真有例 12
鑽石（幾乎）恆久遠

自古以來，從貝殼到香料的許多物質都被當成交易媒介，但是最受歡迎的媒介要符合耐久、稀少，又有多種用途等條件。黃金就是個好例子，寶石也是，尤其是鑽石。黃金耐久、不腐蝕，可以用來製做假牙和電流接點。同樣的，鑽石也很耐久，可用來當切割工具、鑽頭、刨刀與研磨材料。

中世紀的歐洲因為對黃金的需求，引發了許多有趣又有創意的嘗試，想由其他普通的金屬（如鉛或銅）來製造出黃金。這叫鍊金術，我們在《打造化學力》上冊第3 章曾提過，鍊金術最後並沒有成功，但在化學反應上，卻累積了足夠的新知識，這在化學史上是不可抹滅的一頁。

到了今天，鍊金唯一的方法就是核反應，可惜整個反應花掉的錢比產生的黃金貴了好幾倍。然而，自二十世紀中葉以來，已有好幾個生產合成鑽石的方法確實可行，又有錢賺。其中一個方法，是使用微波誘發甲烷（CH4，沼氣）脫去氫原子，在非常低壓的情況下，碳原子剝除大多數氫原子後，沉積在基材上，並開始生成鑽石晶體。過去，用這個方法製造出來的鑽石非常小顆，只有工業用途，但最近已能生產寶石級的鑽石晶體了。人工合成的鑽石與天然鑽石其實無法辨別，因為它們都不過是碳的一種晶體罷了！

在情人眼中，合成鑽石的光芒是不是不像天然鑽石般耀眼呢？有可能喔！不過，我們希望有一天，重要的半導體材料可以用較便宜且完美精純的合成鑽石製造。當鑽石真正用在半導體材料上時，大小只有幾十奈米，那時候你才算真正見識到什麼叫「碎鑽」。

大家對鑽石的興趣，無論是人工合成的或天然的，在於鑽石極度耐久。但是，鑽石真的永不毀損嗎？不！你可能還記得，我們在《打造化學力》上冊第7 章曾提到，拉瓦節如何證明質量守恆定律：只要溫度夠高，鑽石會在氧氣中燃燒。在下一章，我們會發現，無論在科學上或在社會上，只要加熱物體，就有奇怪的事會發生。

加強實驗力 12花開知多少？我覺得自己好像一粒白色的非晶體。―小泉八雲（1850-1904），引述於《小泉八雲的生活與時代》，約1900 年化學家並不是只對氣相和液相的反應感興趣，雖然固態的物質看起來很呆板，但是它們也有活潑的一面。戴上安全眼鏡，找個小玻璃杯或塑膠碗（像泡麵用的小碗公），拿來當你的花園，確定做完這個實驗後，這個碗可以丟棄。把這個碗放在大碗公裡，或放在箱子、容器裡，或放在報紙或鋁箔上，這樣如果你的花園裡掉出了一些晶體，晶體會掉在報紙上，比較好清理。找個地方放你的花園，讓花園既不會被亂動，飄出的...

目錄打造化學力，下第二部化學基本原理，進階篇第12章固態與表面化學加強實驗力12：花開知多少？增進知識力12：晶瑩剔透的化學化學真有例12：鑽石（幾乎）恆久遠第13章熱力學加強實驗力13：暖暖包與冰敷包增進知識力13：加熱化學真有例13：冰箱滿街跑第14章純物質與混合物的相變化加強實驗力14：排外的冰增進知識力14：美麗新相態化學真有例14：當好吃的披薩變難吃第15章化學平衡加強實驗力15：萬物皆平衡增進知識力15：平衡－─化學的雙向道化學真有例15：呼出與吸入第16章依數性質加強實驗力16：抗凍與抗沸增進知識力16：依數性質－數多力量大化學真有例16：腎與化學第17章化學動力學加強實驗力17：加速增進知識力17：化學動力學──名副其實的爆炸化學真有例17：為何你的愛車會爆震？第18章光化學和電化學加強實驗力18：黑光化學，迴紋針化學增進知識力18：電子與光子：打開電燈化學真有例18：當光子遇上電子──太陽能第三部：化學家就做這個開場白想要彈同調第19章有機化學加強實驗力19：從阿司匹靈到酸增進知識力19：就是有機第20章無機化學加強實驗力20：熵、氨與變形蟲增進知識力20：滾石化學第21章生物化學加強實驗力21：屁與豆子湯增進知識力21：當化學的身體遇上身體的化學第22章分析化學加強實驗力22：證據就在指紋中增進知識力22：化學家就是分析師第23章未來的化學加強實驗力23：藥櫃化學增進知識力23：過去的神祕與未來的神奇尾聲謝誌採購清單與溶液配製元素表I，依原子符號排序元素表II，依原子序排序圖片來源與注解：第12～22章

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