20 Ca 鈣 性格演員
2024-10-02 07:44:22
作者: [英] 凱薩琳·哈卡普
許多元素都具有獨特的屬性或突出的功能,它們能夠勝任特定的工作。鈣元素卻是一個多面手,在我們的生活中扮演著千差萬別的不同角色。它從我們醒來的那一刻起就與我們同在,並在我們睡覺的時候為我們提供庇護。一天之中,鈣都是我們始終如一的伴侶,維繫著我們的生活,讓我們的生命得以延續。這個堅實而可靠的元素肩負著數以千計費力不討好的工作,很多我們根本注意不到,更談不上向它感恩。
如同一個會運用妝容、服飾和體態來扮演不同角色的多才多藝的演員,鈣通過化學添加劑改變自己的角色,從建築大師,到家庭醫生,再到文藝復興時期的藝術家。一個完美的性格演員可以展現出完全不同的個性,以至於我們根本認不出角色背後的原型。人們時常驚嘆於鈣元素的千變萬化。
直到19世紀初,人們才意識到鈣是一種元素,在這之前,它一直深藏在各種化合物的偽裝之下。一種元素的個性或特徵是由它的核外電子排布方式決定的。當元素發生反應生成化合物時,電子被共享、交換或送出。其結果可不僅僅是兩組特性的單純疊加,而是一種全新的狀態。鈣與其他元素反應的時候,不是簡單披上華麗的外衣,而是會轉變成完全不同的東西。
鈣對我們來說最熟悉的存在形式是岩石和骨頭。我們經常從結構的角度來理解元素。它在我們身邊塑造了許多不同的景觀,比如懸崖處的白堊峭壁,以及石灰石採石場。它是建築材料的基礎,我們可以用它來鋪設水泥路面,給房屋打上石膏,或用來支撐柱廊。它還是我們骨骼的必要成分,使我們不至於塌成一堆脂肪。其實,鈣對我們世界的支持遠不止這麼簡單。
工程師和建築師非常欣賞碳酸鈣的堅固和耐久,也看重它的外觀;設計師們用大理石裝飾室內外;雕刻家用雪花石膏雕刻出精美的雕像;工匠用珍珠點綴首飾。這樣的精雕細琢往往是財富的象徵。據說,埃及豔后克里奧帕特拉在一次華麗至極的表演中,將一顆珍珠溶解在一杯醋中,喝下了一種令人印象深刻且價值不菲的鈣雞尾酒,儘管並不是很美味。許多人通過補鈣來保證牙齒和骨骼的強健,但埃及豔后做得可能有點過了。
骨骼的強度固然重要,但骨骼可不僅僅是懸掛肉體的剛性框架。它是我們體內一種活著的資源,是鈣元素的寶庫,它隨著我們飲食中鈣的增減而加強或分解。我們體內99%的鈣都以磷酸鈣的形式儲存在骨骼中,剩下的1%調節著我們的日常生活。我們在「骨骼銀行」里不斷取款和存款,讓我們柔軟部位處極微量的鈣得到平衡。這些游離鈣控制肌肉收縮、激素釋放和血液凝結,並參與其他重要的生理過程。
鈣的生物學天賦是根據生物體內的實際情況量身定做的。強健的固體形態磷酸鈣是骨骼理想的結構支撐,但要把它放入細胞內忙碌的環境,那將是災難性的。細胞內部富含三磷酸腺苷,這種分子的磷酸基團被依次分解,為細胞提供必需的能量。鈣必須被嚴格地排除在這些地方之外,否則細胞的生長會逐漸停止。這種嚴格的控制可能會帶來意外的好處。鈣元素不斷被推出細胞外,這可能導致堅硬的磷酸鈣和碳酸鈣外皮的形成。很多海洋生物為了保護自己發展出了外殼和外骨骼,可能最早就來自這種機理。
鈣的不溶性化合物還常用於早期的聚光燈。順便一提,聚光燈也叫石灰光,用火焰熾烤石灰(氧化鈣)會發出強烈的白光。那麼,如果將鈣元素所有的偽裝都卸掉呢?讓很多人驚訝的是,純粹的、不戴面具的鈣竟然是一種相當普通的金屬。