第三节 元素,元素符号　

点石成金

　　秦始皇幻想帝位永在，龙体长存，日思长生药，夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹，他们深居简出于山野之中，过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂（硫化汞）、雄黄（硫化砷）等为原料 ，开炉熔炼。企图制得仙丹，再点石成金，服用仙丹或以金银为皿，均使人永不老死。西文洋人也仿效于暗室或洞穴，单身寡居致力于炼金术。一两千年过去了，死于仙丹不乏其人，点石成金出终成泡影。 金丹太徒劳无功而销声匿迹。

　　中外古代炼金术士毕生从事化学实验 ，为何中一事无成？这是因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单立法改变贱金属的性质，把铅、铜、铁、汞变成 贵重的金银。殊不知用一般化学立法是不能改变元素性质的。化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称，而原子是经学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子，原子却不能再分。随着科学的发展，今天"点石成金 "已经实现。1919处英国卢瑟福用α粒子轰击氮元素使氮变成了氧。1941年科学家用原子加速器把汞变成了黄金－人造黄金镄（一百号元素）。1980处美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶，得到了针尖大的微量金。金丹术士得知今人之丰功伟绩，在天之灵出会自觉羞愧的。

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微量元素与健康

　　人和生物不断从自己生存的环境中获得生长、发育和繁殖所需要的能量和物质。宇宙间的一切物质包括生物体及人都是由化学元素组成的，体内的化学物质分宏量元素和微量元素两类，宏量元素如氧、氢、碳、氮、钠、钾、磷、氯等占体重的99.95%，微量元素指人体内含量少于体重万分之一的元素，其中必需微量元素是生物体不可缺少的元素，如铁、铜、锌、钴、铬、锰、硒等它们必须来自生物体生存的外环境，机体不能制造。
微量元素在人体内含量虽然极微小，但具有强大的生物学作用，它们参与酶、激素、维生素和核酸的代谢过程，其生理功能如下：
　　* 协助输送宏量元素。如含铁的血红蛋白运输氧气等。
　　* 作为酶的组成成分或激活剂。
　　* 在激素和维生素中起独特作用。如甲状腺激素中的碘和维生素B12中的钴等。
　　* 影响核酸代谢。

铁

　　铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分，也是许多酶的生物活性部分。铁是血红蛋白和肌红蛋白中氧的携带者，每个单位的血红素都有一个铁原子。没有铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行新陈代谢，生命就无法存活。
　　人缺铁时，血红蛋白减少，面色苍白，极易疲劳。同时，缺铁时肌肉中某些酶水平降低，而使细胞利用氧产生能量的能力下降。缺铁亦可引起腹泻。据估计世界上约有15-20%的人存在缺铁现象，尤以妊娠期、哺乳期妇女和发育期青少年多见。
　　人体内约有4克铁，70%存在于血红蛋白于肌红蛋白中，25%分布于肝、肾、骨髓。含铁较多的食物为蛋黄、动物肝、肾、谷类、豆类及绿色蔬菜、海带、木耳等。动物性食品中的铁较易吸收，吸收率可达20%，植物性食品因含植物酸而影响铁的吸收，吸收率一般在5%左右。膳食中的蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率。
　　根据我国膳食特点，建议4岁以下儿童每日应给予铁5-15毫克，4岁以上到成人每日9-27毫克，妊娠期或哺乳期妇女每日18-60毫克，以预防缺铁的发生。治疗缺铁性贫血应在补充铁剂的同时查明病因，以利于早日康复。

锌

　　锌参与核酸及蛋白质代谢，在成纤维细胞的增殖及胶原合成过程中锌也起重要作用。同时锌也是许多酶的重要组成成分或必须有锌参与才能被激活。到目前为止，经过鉴定含锌金属的酶已有80多种。
　　成年人体内含锌2-3克，大部分分布于骨骼中。组织中虽然也含有较多的锌，但交换有限，需经常依靠外源性锌供应，以满足体内代谢的需要。体内含锌最高的组织是眼的色素层和前列腺，其次是骨骼、肌肉和头发。
　　缺锌和缺铁、缺维生素一样常见：生长发育期的儿童缺锌表现为发育停滞，食欲减退，味觉丧失；青春期女性可出现无月经；妊娠期缺锌可致畸胎；成人缺锌则主要表现为食欲减退，味觉丧失；外科手术病人缺锌则伤口愈合延迟。但锌摄入过多可出现恶心、呕吐、腹泻等消化道症状。
　　动物性食品是锌的可靠来源，其次是豆类和小麦，锌的需要量与人体生长、组织修补和排泄状况有关。1973年世界卫生组织推荐的标准是成年男女每人每日2.2毫克，孕妇2.5-3.0毫克，哺乳期妇女5.5毫克。

碘

　　碘是人体必需的微量元素之一，是甲状腺激素的重要成分，其生物学作用主要通过在甲状腺内合成的甲状腺激素来体现的。甲状腺是人体最大的内分泌腺，它对碘有高度的亲和力，甲状腺内含有的碘占人体总碘的80％以上。在甲状腺内的碘经过生物氧化以后生成甲状腺激素。
　　甲状腺激素是人体正常代谢中不可缺少的激素，对机体的作用复杂而强烈。甲状腺激素不仅刺激蛋白质、DNA、RNA的合成，还参与糖、脂肪、维生素、水和盐类的代谢。另外甲状腺激素对高等动物的生长发育非常重要，尤其是神经系统。人类胚胎期缺乏甲状腺激素神经系统发育、分化受影响出生后智力低下。儿童期缺乏甲状腺激素则体格、性器官发育障碍，出现呆小症。成人缺乏时主要表现为反应迟钝、基础代谢率低、浑身无力，严重缺乏时使细胞间水潴留，引起粘液性水肿。甲状腺激素合成分泌过多表现为过度兴奋、易激动、基础代谢率升高、突眼、多饮多食、进行性消瘦等甲亢症状，严重时可发生甲状腺危相。
　　人体所需的碘主要通过饮食和饮水提供，由食物提供的碘占人体需碘的90％以上，其中以海产品中含量最高，可达2000微克/千克。碘在消化道几乎完全被吸收，钙、镁、氟对吸收有一定的影响。碘进入血液后迅速富集于甲状腺主要经肾脏排泄。人体对碘的需要量随年龄、性别、体质及生理状态而变化，一般日供应量在150－500微克之间。我国规定加碘食盐的碘含量不低于20毫克/千克，日耗盐量5－10克以上。

氟

　　氟广泛分于岩石、土壤、水体、动植物及人体，是人与动物必需的微量元素。氟常以氟化物的形式存在，可通过食物、饮水、空气而进入人体。天然水源均含有一定量的氟化物，地下水一般比地面水的含氟量高。通过饮水而进入人体的氟占摄入总量的50％以上。食物中也含有微量的氟，其中以海产品和茶叶中含量较高。摄入的氟主要在胃肠道和肺部吸收，在骨和牙齿中蓄积，经肾脏排泄。
　　缺氟时儿童龋齿患病率增高，摄入适量的氟可有一定的预防龋齿作用。但摄入过多可影响细胞酶系统的功能，破坏钙、磷代谢平衡，损害骨、牙齿的正常结构，而出现氟中毒的症状和体征。在我国由于缺氟所致的儿童龋齿患病率增高，或由于摄入过量的氟而引起的氟斑釉及氟骨症均有存在。无论南方、北方均有较大面积的地方性氟中毒病区，且病情相当严重。目前氟中毒已成为我国饮水与健康的一个重大课题。

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我国化学元素的命名和符号的来源

　　化学物质和元素的命名是化学知识不可分割的一部分，我国化学物质和元素的命名在近代化学传入的初期随之开始。我国化学是在19世纪后半叶的清朝末年，从欧洲传入。当时的翻译者们就创立了我国文字的化学物质和元素的名称。例如，我国近代化学的先驱人物徐寿（1818-1884），在他1872年翻译出版的《化学鉴原》等书中，已经创立了钾、锂、镁、钠等今天在使用的化学元素名称。在旧中国时代，没有得到统一。新中国成立后，1950年成立了学术名词统一工作委员会，修订出版了《化学物质命名原则》。在这个《原则》中明确规定："元素定名用字，以谐声为主，会意次之，但应避免同音字。元素的名称用一个字表示。在普通情况下为气态者，从气；液态者，从水；固态的金属元素，从金；固态的非金属元素，从石"。这样，我国的化学元素的名称才呈现了今天的情况。现在，我们看到一个化学元素的名称，就知道它是金属还是非金属；它的单质在普通状态下是气态、液态还是固态。汞是唯一的例外。

　　什么叫做谐声？什么叫会意？这是我国古代造字的六种形式中的两种。在现代我国所造的化学字中，谐声就是取音造字，会意就是取意造字。

　　取音造字就是取元素拉丁名称第一音节的音造字，例如Lithium的第一音节是Li-，音"里"，因为它的单质为金属，就添加"金"字旁，成为"锂"。"钠"也是如此，它的拉丁名称是natrium，第一音节na-音"纳"，改为"金"字旁，成为"钠"。

　　取意造字就是取元素形式单质的特征造字。例如，氢源出自"轻"，因为它的单质是最轻的气体，就把"轻"字砍去一半，变为" "，塞进了"气"字里。

　　氯气是如此，源出自"绿"，因为它的单质是绿色的。氧最初取名为养气，表示对人有营养，供人呼吸，再由"养"谐声，转变为氧。氮最初取名为淡气，表示它把空气中的氧气冲淡了，把"淡"字的偏旁塞进"气"字里就成了氮。