元素家族

    锌，元素周期表第30号元素。

    我国在10—11世纪首先大规模生产出了金属锌，这可以通过一艘东印度公司古沉船上的铸锭成分得以证实，其运载的货物正是产自中国的金属锌。

    科学家们确认锌元素，则要比这个时间晚很多，主要是锌具有易挥发特性，不易被人们察觉，只有当掌握了冷凝气体的方法，单质锌才被人们发现。

    因为锌的耐腐蚀特性，在工业上大约有一半的锌是用于电镀，以保护其他金属不被腐蚀。例如镀锌铁，通常称为白铁，即使镀层破损也会形成锌铁原电池，锌作负极，铁做正极，利用牺牲阳极的阴极保护原理，铁被锌保护起来不容易生锈。在需要与水接触的物体上，锌尤为重要，如船舶、桥梁、近海油气井架上的大型钢构件等，都需要和大的锌块连接，就可以保护铁构件。

    锌的另一大用途就是制作电池。我们使用的普通干电池、碱性干电池都是用锌来做负极材料的锌锰干电池。人们还在研制锌空气蓄电池，用以替代铅酸蓄电池在电动车上使用。相比铅酸蓄电池，锌空气电池具有两点优势：其一，电池比能量较高，最高可达铅酸蓄电池的8倍；其二，可以进行“机械式充电”，即只需更换锌块就可以了，充电时间极短，非常方便。不过，现阶段生产锌电极的成本还是太高，只能说锌空气蓄电池是一款极有前途的电动车用电池。

    锌还是人体必需微量元素之一，在人体生长发育过程中起着尤为重要的作用，常被誉为“生命之花”和“智力之源”，主要原因是，锌存在于人体内众多的酶系中，例如碳酸酐酶、呼吸酶、乳酸脱氢酶、DNA和RNA聚合酶等，是核酸、蛋白质、碳水化合物的合成和维生素A利用的必需物质，特别是对儿童的发育有极大的影响。

    有机化学家对锌也特别感兴趣，这还要从1849年的一次实验说起。化学家爱德华·弗兰克兰希望分离出乙基自由基，因而加热密封玻璃管里的碘乙烷和锌粉，随后就在他向产物中滴入一滴水的瞬间，管中喷出了几英尺高的蓝绿色火焰，产生的二乙基锌在空气中自燃。这是发现的第一种主要类型的有机金属化合物，标志着有机金属化学的诞生，而有机锌化合物和有机锌化学就是其中非常重要的一环。人们甚至发现，有机锌试剂比镁基格氏试剂更温和、更具选择性，在药物合成方面会更有作为。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）