冷有冷的用场
王志明
一进入“三九”,人们就很自然地感到冷,想起了那凛冽的寒风和冰天雪地给人们带来的不便和困难。其实,冷也有冷的好处,它在生产建设中有着非常广泛的用场。
冷在农业生产上,大有用武之地。在人造冷的环境中,可以培养种子,选择出抗寒的优良品种。土壤学家也可以利用冷进行土壤冻结和解冻的研究,从中找出如何提高土壤侵蚀的耐久性。在干旱的日子里,气象学家则可以利用冷来制造雨:把碳酸气制成固态的干冰,撒在空中,因为有极冷的干冰作为凝结中心,就使空气中的水蒸汽凝结成了云,从而降下了雨,使庄稼丰收。
冷在食品工业中也立下不朽的功勋。它能使生命活动变得非常微弱,新陈代谢过程极其缓慢,甚至停止。据试验,在零下八十摄氏度时,细菌的发育时间比零摄氏度时慢四十倍。这种情况对于食品工业具有重大的意义。各种新鲜的水果、肉类及其它食品,如果采用低温贮藏的方法,食品就可以保存长久,不易变质腐臭。至于制造冷饮食品那更是离不开冷了。
医药工业和生物学的研究又何尝不需要冷呢!在医疗中使用的血清、牛瘟疫苗和各种有机药物,都要用低温才能保存。目前使用最多又极重要的青霉素、链霉素、金霉素等的制造,也都是在冷冻状态下,采用真空干燥制取的。在低温下,生物有机体的生命过程,可以延缓到使人无法觉察的程度,许多医院正是根据这个道理,采用低温麻醉法,使病人局部或全部失去知觉,然后进行各种复杂手术,这比用药物麻醉更有效和安全,而且还可以觅去因用药物所引起的副作用。
冷和机械工业的关系那就更密切了。热胀冷缩是一般物体具有的性能,所以人们采用热铆法来联结加固部件。同样道理,也可以用冷套法来联结部件,而且这种方法能够避免加热零件时,所产生的表面质量的变化。在机械制造业中,最叫人头痛的问题,是由于残余的杂质,使金属晶体发生变化,改变了零件的尺寸从而影响质量。如果在零下七十摄氏度的低温下对钢进行处理,就能防止上述的毛病。
化学工业中当然也少不了冷。在低温下,可以把空气变成液态,由于空气中各种成份的沸点不同,可以从中先分离出氧气。从空气中分离出的氮气,则是制造合成氨和许多氮肥的重要原料。至于分离出来的氩、氙、氖等稀气体,是高质量焊接的得力助手,同时也是电灯泡的良好充填剂,它能使电灯泡的体积缩小,亮度增加,寿命延长。冷还能使溶液内析出结晶,从而把物质提纯到理想的地步。现在迅速发展的有机合成工业,都已广泛地利用在低温下各种物质沸点不同的分离方法,分离出合橡胶、合成纤维、塑料、染料等所需要的中间产物。
冷在科学研究上也展现了光辉的前景。人们发现,一系列的金属(如水银)和合金、用液态氦或液态氢作冷却剂,被冷却至极低的温度,就失去电阻,这就是超导性。具有超导性的物体则被称为超导体。利用超导体有可能使我们制成许多妙不可言的装置,如撤去电源仍永保磁性的强大磁铁,完全无摩擦的砣螺仪,看得见原子的电子显微镜等。