這些藏在古詩詞里的化學現象，你知道幾個？（一）

撰文/唐悅（國立巴黎高等化學學院）

本文節選自《知識就是力量》雜誌

化學是嚴謹的，詩歌是浪漫的，這兩者似乎格格不入。但實際上，好多我們耳熟能詳的浪漫詩歌里都蘊藏著嚴謹的化學知識。古人以獨特的視角將他們對化學現象、化學反應的細心觀察結合獨特的文學審美創作了無數優美的詩篇。

說到化學反應，可能我們更熟悉的是涉及物質形態或顏色的變化。今天，我們就來學習中國古詩詞里的物質形態變化。

《石灰吟》

于謙（明）

千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。

粉骨碎身全不怕，要留清白在人間。

于謙的這首《石灰吟》便描述了製備生石灰的過程。「出深山」寫的是開採石灰岩，即碳酸鈣（CaCO3）；而「烈火焚燒」則是將石灰石在高溫下煅燒，分解生成二氧化碳（CO2）和生石灰（氧化鈣/CaO）。

石灰石

石灰和石灰石是重要的建築材料，也是如今許多工業的重要原料。生石灰（CaO）與水反應放出大量熱量，稱為石灰的熟化，得到的產物即熟石灰氫氧化鈣Ca(OH)2，熟石灰吸收空氣中的二氧化碳後又能變成碳酸鈣。這首詩托物言志，將石灰賦予了人的品格，表達了堅強不屈和清白正直的氣節。

石灰石打造的地下城

《客從》

杜甫（唐）

客從南溟來，遺我泉客珠。

珠中有隱字，欲辨不成書。

緘之篋笥久，以俟公家須。

開視化為血，哀今征斂無。

碳酸鈣（CaCO3）在自然界中廣泛存在，除了石灰岩這類礦物來源，還有譬如珍珠這種生物來源的。杜甫的《客從》一詩中「開視化為血」一句描述珍珠化為「血水」的現象，雖然這裡有文學誇張的成分，意在表達統治階級對勞動人民的殘酷剝削，但珍珠確實是一種短命的寶物。出土的文物中幾乎沒有珍珠這一事實也可見它的不穩定性，成語「人老珠黃」同樣是拿珍珠比喻人，形容青春如同珍珠一樣經不起時間的考驗。

造成珍珠不穩定的原因是碳酸鈣的同質多象現象，指化學組成相同的物質，在不同的物理化學條件下，能形成幾種不同結構的晶體。組成珍珠的碳酸鈣晶體即文石，屬斜方晶系，通常呈白色、黃白色，有玻璃光澤。但文石並不穩定，常轉變為普通的三方晶系的方解石，它們的結晶形態和光澤大不相同，這是導致珍珠變色的關鍵原因。因此在自然界中，文石遠少於方解石，物以稀為貴，珍珠的價值也正體現在它的獨特而短暫的物理化學特性上。化學裡常說的「結構決定性質」，可見一斑。

今日知識點

中學化學 |碳酸鈣；同質多象現象

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