“瀕危”化學元素，且用且珍惜

趙君鵬

1869年3月，俄國化學家門捷列夫發表了第一張元素周期表。它由小到大地排列了當時人類已知的63種化學元素原子的質量，將化學性質相似的元素放在同一縱行，使化學元素構成了一個完整的體系。2016年，新修訂的化學元素周期表中共有118種化學元素，其中有90種元素是自然存在的，有28種元素是人工合成的。

2019年，是第一張化學元素周期表發表150周年。為紀念這座科學發展史上的里程碑，聯合國將2019年命名為“化學元素周期表國際年”。近日，歐洲化學學會制作的一張與眾不同的化學元素周期表，引發了眾多關注。在這張化學元素周期表中，每種元素所占的面積不同，自然界儲量越豐富的元素所占面積越大，反之，面積越小，所以整體看來，周期表是扭曲的，類似畢加索風格的繪畫。

為什么要制作這樣一張化學元素周期表呢？歐洲化學學會的意圖是想通過這張表反映出自然存在元素的稀缺程度。也就是說，制作這張表的初衷不是為了好玩，而是為了提醒人們合理利用自然資源。這張化學元素周期表顯示，氧、氫、鋁、鈣的儲量豐富，沒有枯竭的風險，但是由于人類的過度使用，一些化學元素，比如氦、銦、釔等可能在一百年內用盡。

雖然氦氣在整個宇宙中比重較大，和氫氣一樣是宇宙中最早的化學元素，但研究顯示，地球上的氦氣主要存在于天然氣體和放射性礦石中，而大氣層中，氦氣占比很低，只有5.2萬分之一。由于氦氣的比重輕，并且最不活潑，所以被廣泛地應用到氣球中。氦氣球比氫氣球安全，不易爆炸，這是眾所周知的事情，但是放飛的氦氣球會把氦氣直接釋放到大氣當中，最終這些氦氣會離開地球，飄散到宇宙中去。與之相比，雖然磁共振掃描儀需要用氦氣來冷卻磁鐵，深海潛水需要用到氦氣來稀釋氧氣，但它們是循環使用的。

現在的電子設備更新換代過于頻繁，英國人每個月要淘汰一百萬部智能手機，美國人每個月要更換一千二百萬部手機，觸屏電腦的更換率同樣驚人。制造智能手機時，需要用到30種化學元素，其中17種由于過度使用，在未來一百年內可能會消失，比如銦元素。氧化銦錫在制作觸屏和液晶顯示器時必不可少，但是在自然界中，銦是游離態的，在地殼中的分布少而散。如果按照現在更換電子產品的速度，銦的儲量只夠使用二十年，而且根據聯合國環境規劃署估計，目前手機中銦元素的回收率還不足1%。

在歷史上長期擔當貨幣職能的銀，也是“瀕危”元素。銀在現代工業中應用廣泛，因為它的導電性、傳熱性和反光性在所有金屬中是最好的，但是其儲量有限。此外，“瀕危”的化學元素還有制作超導體、超合金及照相機鏡頭所用的釔、能讓煙花和信號彈發出耀眼紅光的鍶、核反應堆中燃料棒和火箭推進器用到的鉿，以及在半導體、光纖通信、太陽能電池生物醫學等領域必不可少的鍺，還有在制造合金、防金屬腐蝕時用到的鋅及電子工業和空間技術方面的戰略資源——鉭等。

西漢文學家賈誼在《論積貯疏》一文中說：“生之有時，而用之亡度，則物力必屈。”意思是說，沒有節制地使用，勢必導致物資緊張。變為“瀕危物種”的化學元素也提示我們，必須大力發展循環經濟，對自然資源低開采、高利用，而且不要頻繁地更換手機或電子產品。