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第35章 金在光学工业的应用

金的光学性能有它独特的性质。金对某些光有极高的性能。金有吸收X射线的本领,含有其他元素的金合金能改变与波长有关的光学性质。金在光学上的应用也是其他元素代替不了的。光亮镀金作为航天器的稳控镀层,对于控制航天器内部仪器、部件的温度起到良好的效果。这主要在于它对宇宙间的红外线具有良好的散射和反射性。保护宇航人员及设备不受宇宙射线的损害。

由于金可改变金合金的波长,所以可改变各种金属元素的颜色。可以利用金的这一特性通过某种涂层达到光学的特殊要求。金被用在特殊用的光学玻璃上。例如,用金来对某种玻璃做金属处理(镀有013微米薄膜)所制造出的特种玻璃,可在炎热的夏季里将红外线反射回去,使室内相当凉爽。这种薄膜在反射光中呈褐色,而在入射光线中呈天蓝色。如果使电流通过这种玻璃,玻璃便会获得透明不污的性能。一些飞行器、汽车、船舶、电机车等使用这种镀金的了望玻璃,这种玻璃一年四季都适用。美国加利福尼亚大学研制成的汽车特殊风档玻璃的镀金方法,镀层可以薄到对玻璃透明度毫不影响,而且冬季可以用电加温不结水汽不结冰,夏季可以防止太阳晒。

用金作成荧光粉(ZnS:Cu+Zn;Au、AI)用于彩色显像管绿基色显示。这种粉末为淡黄绿色,在阴极射线或365nm紫外线激发下发黄绿色光。

科学家阿部敦对金超微粉颗粒红外线反射膜材料的研究做过很具体的工作,得到了启发性的结果。集束的红外线95%以上破吸收并转变成热能,所以可将热电势检测出来。其在空气中灵敏度为95VW,在真空中700VW,响应速度为30ms。这一基础的研究将金用于光、电、热的转换及对光、电、热的检测有着非常重要的意义。用光电转换电池、光电化学和吸收光后的热转换电池进行太阳能发电,金与其他贵金属是制造电极或光敏材料的重要材料。

八、金在医学领域的应用

金在医学上的应用可追溯到古代。自古以来,人们一直认为服用金可以医治百病。公元13世纪,当时人们服用的"金饮料"被称为万能药。民间有用金箔为小儿压惊;金还被用做镶牙的材料。近代由于金的化学理论的发展和医学上临床的研究,从理论到临床,金已在医学上得到应用。

在医疗事业中,黄金主要应用在制药、理疗和镶牙方面。如利用金的同位素Au198放射线治疗恶性肿瘤和肝脏病的检查;用含有金盐的各种制剂治疗肺结核等疾病;现代牙科除使用包金齿套外,主要使用金、钯、银、铜、铟制成合金人造瓷牙。

金的一价巯基化合物(金诺芬)主要用于治疗风湿性关节炎。硫代苹果酸金(J)"金药"在正常处治过程的治疗浓度范围内,对根治文原体[Mycoplanma]和利斯曼原虫病引起的病变有抗菌治疗的效果。对金在医学领域的研究颇为有兴趣的是观察到[AuCl]与脱氧核糖核酸(DNA)形成配合物。显然,这是DNA中嘌呤碱与密啶碱的氮原于配位;Au(III)的类似配合物,原则上能抑制细胞分裂,表明Au(III)配合物可能具有抗癌特性;人们也知道硫代苹果酸金(I)能阻止绵羊淋巴细胞中DNA的合成。金在这一新的领域中大有希望,有可自在生命科学上取得惊人的成就。

金的放射性同位素在放射疗法中被中被应用。金能以颗粒形式或胶体形式被放在照射区中。胶体金(198Au)用于放射治疗胸膜或腹膜的渗出物和膀胱癌,即用在需要不溶性放射药物均匀照射不规则的表面时;胶体金也被用于各种诊断目的,例如骨髓扫描或肝脏与肺脏造影,即将胶体金装满要研究的器官后,再用闪烁照相法进行观察;金箔用于烧伤皮肤的治疗;金蒸汽激光用于胃癌、肺癌的治疗。

金在近代的前沿科学上有了突破性的进展,如金在生物传感器上的应用。我国科研工作者唐芳琼等人采用酶与金的纳米颗粒简单混合,通过戊二醛与聚丙烯醇缩丁醛(PVB)发生交联,然后把一根半径05毫米的铂丝浸到这种溶液(凝胶溶液)中作为电极,发现含有金属纳米金颗粒的生物传感器的电流响应用得到大大提高。这种生物传感器在临床医学、信息产业等方面都有极其重要的用途,是当前前沿科学研究的热点之一。金的溶液也可使细胞内部染色,借以观察细胞在动物器官中的情况。

在以人类健康为目的的医学生物研究中,金与它同数贵金属的元素具有高度化学稳定性、良好的生物相容性和适中的力学性能。因此是重要的人工器脏材料和外科种植材料,用金及贵金属制造的微探针探索神经系统的奥秘已取得显著效果。如神经的修复、心脏起搏器等都使用金和贵金属及合金材料。

另外,黄金还可以用于日用品,如镀金钟表、皮带扣、打火机、钢笔以及镶牙业、照相和制笔等传统工业中,并有一定的消耗量。如钟表王国瑞士国度不大,但其饰品业每年用金量达40吨左右,其中95%都用在制表业上。日本仅一家手表厂一年消耗金盐就达1吨,相当于消耗黄金680公斤。金在工业生产中的应用,目前仍在不断开发中。随着科学的发展和新技术不断出现,黄金的应用领域还将不断扩大。

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