常見元素的性質 (§8-2常見的元素)
【資料來源：科學教授通俗科學叢書之五物理•化學•數學篇 故鄉出版社】
一、碳是耐熱高手
自古至今，人們一直在研究開發各種耐高溫的材料，而碳一直是應用最廣泛的耐熱材料。
也許在不少人心目中，碳是很容易燃燒的東西，像木炭、煤炭、焦炭等，都是大家耳熟能詳的燃料。其實，這些容易燃燒的碳都只是「無定形碳」而已，有完整晶體結構的鑽石或石墨並沒有那麼容易燃燒。
為什麼同是含有碳原子的物質，鑽石、石墨就是燒不起來，而煤炭、石油卻又一點即燃呢？這是因為煤炭、石油中除了碳原子之外，還有其他原子存在，所以它們的晶體結構和純粹由碳原子構成的鑽石、石墨不一樣。煤炭、石油中的碳原子很容易脫離原來的團體，鑽石、石墨等的碳原子卻牢牢地結合在一起，所以有易燃與不易燃的差別。
附帶一提的是，由於鑽石的碳原子結合緊密，使它的硬度也是排名第一，通常只有用鑽石才能切割鑽石。
如果不小心把鑽石燻黑了（如火災），只要拿到珠寶店去磨一磨，照樣光鮮依舊，裏頭一點兒也不會損壞。
在幾乎沒有空氣存在的太空中，利用碳做材料的結構體既輕巧又堅固耐用，是極為難得的優良素材，未來太空站的鑲板或骨架必將大量應用碳材料。事實上，飛機零件和運動器材（高爾夫球桿、網球拍、釣竿、滑雪撬）等，都已廣泛應用到碳的輕盈及堅固特性。
但這也只不過稍稍利用到碳的極少部分優越特性而已，碳的用處還多著呢！當然這也涉及成本問題，若能夠降低生產成本，就能夠另闢其他用途。譬如，製造鑽石。
製造鑽石的基本條件是高溫、高壓。目前市面上早已有人工鑽石出現，但大多用做工業用途（如鑽石孔機、切割機）。然而這些純屬質地較粗糙的成品，想要製作光彩奪目的寶石，技術上勢必還待努力。不過，即使製造成功，就成本效益來考慮，還是不太划算，是以暫且按兵不動。
碳與各種金屬的化合物統稱碳化物，大都屬高熔點物質。例如碳化鋯、碳化矽及碳化鎢等，在高熔點物質排行榜中，也能躋身前十名之列。目前熔點最高的是碳化鉭。
目前這方面的研究較為盛行，也製造出不少高熔點的化合物以及合金，因此已往的高熔點物質排行榜，很可能會有重大的變動。就這一點來說，製作此類排行榜時還應該附註時間才對。
二、鐵是銀白色的，為什麼叫黑色金屬？
通常人們將金屬分為兩大類，黑色金屬和有色金屬，黑色金屬只有三種：鐵、錳與鉻，它們三者都不是黑色而是銀白色，因為鐵的表面常常生銹，蓋著一層黑色的四氧化三鐵與棕褐色三氧化二鐵的混合物，看上去就是黑色的，怪不得人們稱之為「黑色金屬」，常說的「黑色冶金工業」，主要是指鋼鐵工業。
在有色金屬中，還有各種各樣的分類方法，例如按「密度」來分，鋰、鈉、鉀小於5g/cm3叫「輕金屬」，銅、鋅、鎳、汞、錫大於5g/cm3叫「重金屬」；像金、銀、鉑、銥等比較貴的叫「貴金屬」；鐳、鈾、釷、釙等具有放射性，就叫做「放射性金屬」，還有像鈮、鋯、鏀、鐳等因為地殼中含量較少，又稱為「稀有金屬」。
三、鐵容易生銹，為什麼鋁不容易生銹？
這個問題本身就不對，鐵固然容易生銹，而鋁比鐵更容易生銹，只不過鋁生了銹，不像鐵那樣滿身是疤，卻仍是漂漂亮亮、乾乾淨淨的。
鐵器生銹後，由於鐵是疏鬆的，氧氣可繼續乘隙進攻，但是鋁卻不然，鋁很容易與氧化合成鋁銹(三氧化二鋁)，或簡稱氧化鋁，這層氧化鋁緊緊地貼在鋁的表面，可以防止裏頭的鋁繼續與氧化合，不過這層氧化膜既怕酸又怕鹼，所以鋁鍋只適宜煮飯不宜作菜。
常有人嫌鋁鍋不光亮，老是用草木灰或沙子去擦，其實這是一種很不科學的方法，雖然草木灰能夠很好地去掉這層氧化膜，但是沒多久鋁鍋又氧化了，有人不死心，拿起草木灰又擦，就在這場拉鋸戰中，鍋子越來越薄，最後鍋底開了天窗！既費力氣又把鍋底弄壞了。在工業上，為了使鋁製品更經久耐用，常常把做好的鋁製品浸在含有20%硫酸鈉與10%硝酸的溶液裏，使這層氧化膜更加厚一些。
四、鋁是誰發現的？
世界化學史一直這樣記載「鋁，1827年由德國化學家魏列爾最先製成。」由於至今只有一百多年的歷史，所以鋁一向被視為年輕的金屬，但經由最近研究顯示，人類和鋁的淵源，似乎不如化學史上記載的那樣。
1953年3月，中國南京博物院的一批考古學家，在江蘇省宜興縣挖開了晉代的一位將軍周處的墓，周處屍骨腰部20多個輕盈的金屬帶飾，這些帶飾引起了人們的注意。
南京大學化學系、中國科學院物理研究所、清華大學工程化學系等單位分析，一致證明這是鋁合金！含鋁85%、銅10%、錳5%。現在這些帶飾陳列在天安門旁的中國歷史博物館和南京博物院裡。周處是西元297年戰死的，換句話說，中國先民應用鋁、製造鋁合金的年代比化學史上所記載的年代早了一千五百多年。
五、鋁有生熟之分！
鋁有生鋁與熟鋁之分，生鋁製的臉盆一摔就碎，但熟鋁製品卻韌而不脆，生鋁與熟鋁的不同在於它們所含的雜質不一樣。
熟鋁比較純淨，含鋁達99.3%─99.7%，其中像鐵、矽、銅等雜質的含量不超過1%，日常用的鋁飯盒、鋁鍋、鋁片都是熟鋁做的。生鋁雜質多、性質脆硬，一碰就碎，所以生鋁不能用鎚子敲敲打打來做成各種用品，只能用翻沙的辦法來鑄造器皿，像洗臉用的鋁盆，便是用鋁液澆鑄出來的。
熟鋁在658℃時熔化，生鋁比熟鋁更易熔化，所以使用鋁鍋時可得小心，不能讓鋁鍋「空著肚皮」在爐子上烤，如果在鋁鍋裏放了水或菜，因為鋁的傳熱本領很好，把熱量都傳給水與菜了，而水與菜的溫度最多不過是100℃，這樣鋁鍋便不會變形燒壞了。
六、鋁箔是「可燃垃圾」
大概除了化學家以外，一般人很少有機會看到鈉或鈣等金屬，因為這些金屬在放出電子的狀態下較為安定。由於很難製造，所以我們經常可接觸到許多鈉或鈣的化合物，卻很不容易見到金屬鈉或金屬鈣。而且，這類金屬在空氣中很容易放出電子（亦即被氧化），所以它很快便會被燃燒起來，必須保存在石油中，以避免與水或空氣接觸。至於鎂或鋁，它們的反應性遠比金、銀、鉑高，但沒有鈣或鈉那麼活潑，因此在大氣中能以純金屬的形式存在。
鋁箔是我們日常生活中經常接觸到的，它幾乎是現代家庭中不可或缺的用品，而且用不著特別保存。但是，如果在空氣中點燃鋁箔，它將立刻大火熊熊。
鋁箔好用，但遇高溫容易燃燒是它的致命傷。在微波爐及電磁爐等電器廚具上，一定得特別註明不可以用鋁箔包食物放進去加熱。這一點要特別當心！
當然啦！為了響應垃圾分類，也不要忘了，鋁箔該歸為「可燃物」。
有人認為，鐵容易生銹，鋁不容易生銹，其實，鋁不但容易生銹，而且比鐵還有過之而無不及。不過，鋁即使生銹了，仍然是漂漂亮亮、乾乾淨淨的，不像鐵那麼滿目瘡痍。
鐵器生銹後，由於鐵銹是疏鬆的，氧氣容易鑽入它的內部繼續作用。鋁生銹時，卻生成三氧化二鋁，緊緊貼附在鋁的表面，像一層薄膜阻止氧氣入侵。不過，這層膜卻怕酸又怕鹼，所以鋁鍋只能煮飯、燒開水。不適合用來做菜。
普通鋁鍋表面的膜只有0．000001公分（百萬分之一公分）那麼一點點厚，工業上為了使鋁製品更經久耐用，常把做好的鋁製品浸在含有百分之二十硫酸鈉和百分之十硝酸的溶液中，使膜加厚。商店裏一些新的鋁鍋，表面泛灰白或呈淺黃色，就是因為經過加厚處理的緣故。
由於鋁有形成薄膜外衣的特性，所以萬一鋁鍋破了洞，就沒辦法用銲接的方法來補了。銲補的接觸點或接觸面是在物體的外部，銲鋁鍋時，當然也是銲在薄膜上。等到銲好要用的時候，它就把薄膜一脫，自己溜掉了，豈非白忙一場？
但在現代工業上總有一些鋁製構件非銲不可，這就得動用超音波技術了。先把銲接的鋁製構件放進熔解了的銲藥裏，用超音波使它急劇震盪，將鋁的薄膜震落。剝掉薄膜的鋁內層，可以直接和銲藥接觸，於是銲藥就能迅速而牢固地附著在鋁表面。把處理完畢的鋁製構件從銲藥溶液中取出，即可輕鬆愉快地進行銲接了。
七、銅為什麼有各種不同的顏色？
純銅的導熱、傳熱本領很好，在金屬中除了銀以外，要算銅的導電本領最強了，在電氣工業上，是以銅為主的，電線、電開關、電扇、電鈴、電話等，都需要大量的銅。現在世界上每年有50%的銅，是用於電氣工業的，電氣工業上所需的銅都是非常純的，一般用電解硫酸銅的方法來製得銅。
銅加其它的金屬，可做成不同顏色的合金，如黃銅、白銅、青銅等，中國人在南北朝的時候，就知道製造黃銅了，黃銅是70%的銅及30%的鋅製成，黃銅敲起來的音響很好，怪不得人們用它來製造樂器─銅鑼、鈸、軍號等。
白銅就是在銅裡加進一些鎳製成的，用白銅做的器皿都是光亮閃閃的，很漂亮不易生銅綠，中國人在漢朝就知道製造白銅，直到十八世紀，白銅才從中國傳入歐洲。
青銅是銅與錫的合金，因含有錫所以青銅冷卻後會膨脹起來；利用這個特性，青銅做的塑像，線條清晰、輪廓鮮明。
(節錄自 '科學小飛俠' http://pei.cjjh.tc.edu.tw//chem_20_1.htm )