2020年8月8日 天气：晴朗 心情：奇妙
我是一名普普通通的大学生，专业为化学，成绩很一般。每当遭受挫折时，我总是归咎于自己不够聪明，注定一生碌碌无为，于是就放弃了努力，直到今天一切都悄然改变……
今天是周末，父母硬要带我来参观博物馆，我坚决反对，却还是被拖了过来。没逛多久，我便觉得无聊，于是假装上厕所，偷偷跑到了一个小角落，掏出手机开始玩了起来。可是不一会儿，一阵困意袭来，我便倚靠在墙边睡着了。
1 陶和瓷的重逢
我迷迷糊糊地从梦中醒来，发现依旧身处博物馆，只是周围没有一点人的痕迹。这时，前面的展览室突然传来“咚咚咚”的声音。虽然有些害怕，但我还是走了过去，发现一个像人头的罐子从展览柜中蹦了出来！
我吃惊地大叫道：“什么东西？还能自己动？”
他将脸转了过来，回复道：“我是仰韶文化时期的文物——人头壶(图1)。”
图1
我发觉他居然会说话，更为吃惊了，转身就准备跑，却听到身后再次响起人头壶的声音：“我不过就是一个会说话的陶器而已，你不用太害怕我，我并无恶意。”
我转过头，再次打量了他一圈，他就像用泥塑成的一般，周身都是粗糙的，似乎真的没有可威胁到我的地方。我稍微放松了警惕，疑惑地问道：“倘若我没记错，陶器应是以黏土或者陶土为原材料，通过纯手工塑形，再经烧制而成？但是黏土和陶土具体是什么，我却记不太清楚了。”
人头壶回答道：“你说得没错，黏土就是硅酸盐矿物历经无数个日夜而得以形成的，至于陶土则是一个庞大的家族，Al2O3、SiO2、Fe2O3便是其中最主要的三支。回溯千年之前的仰韶文化时期，人类便足以凭借双手创造各种东西，陶碗、陶罐、陶锅……我也可算得上其中的杰出代表了！”
我有些迷惑地问道：“那你是怎么制作而成的？为何周身是通红的呢？”
这话仿佛勾起了他的回忆，人头壶沉思了一会儿，开始解释道：“我属于陶器中的红陶，我还有好几个兄弟姐妹——灰陶、黑陶和白陶(图2)。我是他们中最年长的，当我出生时，人们对于窖室气密性的控制还不够成熟，因此有大量的空气进入，而空气中含有21%的氧气[1]，过量的氧气将陶胎中的FeO (黑色)和Fe3O4 (黑色)全部氧化成Fe2O3 (红色)，于是呈现红色；而到二弟灰陶降生之时，人们已经发明了封闭窖顶，在制作时堵死出气孔后向窖室内喷水，以减少氧气量并带走部分热量，此时燃料的不充分燃烧所产生的CO，将部分Fe2O3还原为Fe3O4、FeO，从而使陶器呈现灰色；三弟黑陶似乎就不太幸运了，人们大量燃烧柴草，所产生的黑烟(炭黑)升起后，均匀地渗入陶胎，故而呈现黑色[2]；而四妹白陶是我们当中最为纯洁的，这源于她制作时所用原料一般为高岭土和高铝粘土，其中Al2O3(白色)的量远大于Fe2O3 (红色) [3]……”
图2
人头壶的话还没有说完，一个青色的影子(图3)闪现而出，甜美的声音也随之传来：“人头壶大哥，好久不见！现在被人类称为‘陶瓷’的我们，时别几百年，再次重逢了呢！”
图3
图4
我试着用手触摸了一下青花瓷的表面，发觉其竟然无比的光滑，不禁感叹道：“这难道就是釉？太神奇了吧，就像玻璃一样。”
青花瓷回答道：“你说得没错，那其实是我的防护服。其实釉也没有什么特别的，其原料和瓷胚大体是差不多的，只是加入了一些特殊的矿物和助熔剂，以使其更容易熔融。在烘烤时，已完全化为液体的釉料在表面张力的作用下均匀地覆盖在瓷体表面，待冷却后，便凝固成像玻璃的物质[7]。釉不仅让我们拥有了绚丽的衣服，同时还让我们拥有了更加强壮的身体以及不惧衰老的容颜。”
……之后人头壶和青花瓷开始谈论起他们从前的往事，此时我才发觉我和父母走失了，在依依不舍地向他们告别后，我朝着出口走去，没想到却来到了另外一个展览室。
2 青铜器结义
这个展览室比上一个更大，中心的一个庞然大物(图5)吸引了我的目光，就在这时它威严的声音骤然响起：“人类你好，我是殷墟出土的司母戊鼎，目前已知最大、最重的青铜器王者。”
图5
我被司母戊鼎的声音所震慑，大脑一片空白：“青铜？何以不是纯铜器呢？难道古代人没法提纯？”
司母戊鼎浑厚的声音再次传来：“非也，我们青铜作为一种合金，是在纯铜之中掺入了锡、铅等金属元素[8]。虽然我们经常被纯铜嘲笑为“不够纯正”，但是我们却比其更加强壮、长寿，并且在更低的温度下便可锻造。殷墟时期的青铜器不仅种类和样式繁多，而且其上的花纹更是华丽。”
我凝视着司母戊鼎身上的花纹，突然心生疑惑，问道：“你历经时间千年的洗礼，身上为何没有明显的锈迹？”
司母戊鼎显得有些激动，回答道：“其实我们青铜一族在保存的时候都会或多或少生锈，这是由于铜、锡的氧化物或者氯化物比单质更加稳定。但在出土之后，仰仗于你们人类的悉心照顾，我们才得以如此风光。我身上原本的锈可简单地分为两种——无害锈与有害锈(图6)。无害锈主要成分是：CuO (黑色)、Cu2O (红色)、Cu2(OH)2CO3 (绿色)、CuS (黑色)等，这些物质在青铜表面形成保护层，不仅在一定程度上保护了我们，而且使我们的色彩更加丰富；而有害锈的主要成分为：CuCl (白色)和Cu2(OH)3Cl (墨绿色)，其中后者就是‘青铜病’的罪魁祸首，它们不仅会使青铜自身整体粉化，以至于完全毁坏，还能‘传染’给其他的青铜[10]，可以说是罪孽深重呀！”
图6
我急忙问道：“那如何才能根除‘青铜病’呢？”
司母戊鼎回答道：“除锈的方式很多，有物理除锈法、化学除锈法，其中我记得比较清楚的一种是倍半碳酸钠法：倍半碳酸钠溶液就是Na2CO3和NaHCO3的混合水溶液[11]，用一定浓度的倍半碳酸钠溶液浸泡青铜器，由于在溶液中碳酸铜的溶解度小于氯化铜，所以优先生成，因此锈中的氯离子就被置换出来了，通过不停地更换新的倍半碳酸钠溶液，直到溶液中氯离子浓度小于一定值时，除锈就算完成了。”
我又将目光转移到司母戊鼎的介绍牌上：“高133厘米、口长112厘米、口宽79.2厘米，重832.84公斤！你如此庞大沉重，是怎么制成的呀？”
司母戊鼎自豪地回答道：“先不说方法，我的诞生，可是在两三百名工匠的共同努力下，耗费了至少1000公斤的原料才得以完成的。至于方法，我记得好像被现代人称为‘范铸法’，即先建模、再制范、最后铸器！”
我突然回想起青铜器的相关知识，但又有点模糊：“我记得‘模’和‘范’都是为了给器具塑形，那他们有什么区别呢？”
司母戊鼎回答道：“你说的没错，区别在于，建‘模’是为了制‘范’，而‘范’才是直接铸器的工具。‘模’只是泥经前处理、造型、刻图、晾干、烧制后而形成的中间材料。而‘范’是在‘模’的轮廓上，用一定比例的土、砂、植物纤维、草木灰、熟料等混合物进行覆盖，再经由焙烧得以成型。在‘范’中加入砂是为了能够承受更高的温度，而加入植物纤维和草木灰则是为了防止气泡残存于器内[12]，总而言之，‘范’比‘模’更为强壮，并且是青铜器的直接导师。我当时便是在28位老师的共同指导下，应运而生的。”
一个成语突然闪入我的脑海，我脱口而出：“我记得‘炉火纯青’就是源于青铜器的炼制？”
司母戊鼎肯定地回答道：“确实如此，‘凡铸金之状，金与锡。黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之；然后可铸也。’金即为铜，在铸造青铜时，会依次出现黑色、黄白色、青白色、青色的火焰，而只有当青色的火焰出现时，才可铸器(图7)。”
图7
我好奇地问道：“火焰为什么会有这么多种颜色呀？”
司母戊鼎笑了笑回答道：“那是因为，原料并非纯铜，随着温度的升高，其中所含有的各种杂质，通过挥发或者升华，进入火焰。最开始的黑色火焰是源于铜中有机物的燃烧，当有机物含碳量较高且氧气不充分时，燃烧就会产生极细的碳粉，即炭黑或称之为碳烟；而黄白色火焰是因为熔点低的锡熔化后与铜中的氧化物、硫化物等杂质一同混入火焰而产生的；至于青白色火焰则是由于部分铜熔化造成的。”
我急忙追问道：“为什么铜熔化时，火焰颜色会变成青色？我记得原来做铜的焰色反应的时候，看到的火焰是绿色的呀。”
司母戊鼎睿智地点了点头，说道：“这个问题很好，简而言之，你实验所看到的绿色火焰是由Cu(Ⅱ)产生的，而青色的火焰是由Cu(Ⅰ)产生的，至于为何如此，便要从在不同状态下铜以何种价态存在更稳定说起了。铜原子的价电子排布为3d104s1，按理说失去一个电子的Cu(Ⅰ)更加稳定，但为何在我们生活中铜离子大多以Cu(Ⅱ)的形式存在呢，这是因为Cu(Ⅱ)电荷数更高，水合热更大，在溶液中Cu(Ⅱ)更稳定，但是在干态或者高温时，相较于Cu(Ⅱ)，Cu(Ⅰ)明显更为稳定，其焰色反应则为青色(浅蓝色)。”
他的话令我醍醐灌顶，我不禁赞叹道：“青铜器王者果然博文广识呀！”
司母戊鼎自豪地笑道：“哈哈！过奖了，其实我……”
就在这时，一个更为高大的青色影子(图8)闪现而出，空灵的声音幽幽地传来：“久闻司母戊鼎的大名，今日一见，果然名不虚传呀！我是青铜神树，高3.95米，有三簇树杈，每簇有三根树枝，每枝上有二十七颗果实和九只小鸟，意为‘九日居下枝’，被人们昵称为‘摇钱树’，更有‘登天之梯’之美誉。”
图8
我凝视着她那精致的外形，不禁发问：“如此复杂的结构，是如何铸造而成的呀？”
青铜神树解释道：“司母戊鼎和我在铸造上有所不同，由于他没有复杂的结构，所以只需一次铸造即可成型，而我需要分段铸造才可制成，并且还运用了套铸、铆铸等技术。”
……他们也开始叙旧了，我突然想起还得赶快与父母会合，急忙寻找着新的出口。这时一阵凌厉的剑气袭来，令我不寒而栗，随之而来的是一句充满锐气的话：“人类！先别走，我还有话要说！”
定睛一看，说话的是一把小巧的利剑(图9)，此时司母戊鼎和青铜神树的叙旧也戛然而止，于是他接着说道：“司母戊鼎、青铜神树，二位前辈，久仰大名！我是青铜器‘越王勾践剑’，被誉为‘天下第一剑’。刚出土的我，光洁如新、锋利无比，剑身由铜、锡、铅、铁等元素构筑而成，护手处有蓝色琉璃和绿松石点缀，非常高兴能在这里与你们相遇！”说完便朝司母戊鼎和青铜神树走去，他们三个互相致意问好。
图9
我察觉到越王勾践剑光洁如新、锋利无比背后的不同寻常，不禁问道：“青铜器‘千年不锈’者，可谓凤毛麟角，你是如何做到的？”
3 铁器的思考
“‘天下第一剑’，让我们来切磋一下吧！”话音未落，一道更为凌厉的剑气从我的脸庞快速划过，“锵！”那不速之客便与越王勾践剑撞在一起，发出了巨大的声音。我随声望去，发现是一把与越王勾践剑长度差不多的剑(图10)，虽然没有华丽的装束，但却散发着炫目的寒光。在两把剑的较量中，后者似略胜一筹，相比于越王勾践剑，它更灵活，也更有劲。几十个回合之后，越王勾践剑有些招架不住了，“哐当！”随着一声巨响，两把宝剑分开了。
图10
稍微站定之后，后者率先开口：“不愧是‘天下第一剑’，由青铜材料制成，居然也可以如此厉害！”
越王勾践剑边喘边说道：“过奖了，你是何方神圣？竟更胜我一筹。”
后者回答道：“不同于你们，我是一把铁剑，而且是第一把铁剑，名为‘龙泉’，代表着诚信与高洁。”
龙泉剑剑身迸发而出的炫目寒光让我尤为惊讶，我惊奇地问道：“你为什么会寒光四射？”
龙泉剑用低沉的声音回答道：“这便是‘金属光泽’，简而言之，就是当光照在某些金属上时，其中的可见光被全部反射，因此金属呈现白色。具体来说就是，金属的价层电子极易失去，游离于金属晶体内部各个原子之间，因此整个晶体就相当于一个等离子体，而每种等离子体都有一个固有的等离子频率，它只与等离子体中的自由电子密度有关，只有当光的频率大于或者等于这个固有频率时才能被吸收，否则就会被反射，多数金属的等离子体频率相当高，基本达到紫外线波段，故频率较低的可见光就会被金属全部反射。”
我又追问道：“那为什么切碎的金属，会呈现黑色呢？”
龙泉剑笑答道：“也会有金属光泽的，只是需要更加微观的视角而已，比如说用你们人类发明的显微镜观察。”
我突然又有了一个疑问：“青铜器的出现远早于铁器，但其需求量却远不如铁，这是为什么呢？”
越王勾践剑有些不开心地说道：“他们的身体比我们更为硬朗，并且来源也更为丰富。我们唯一的优点可能就是没有他们容易生锈。唉，这样一对比，突然觉得我们青铜一族似乎没有什么存在的意义了，怪不得铁器出现后我们就被人类遗弃了……”
龙泉剑看出了越王勾践剑的消沉之意，悄悄来到他的身边，拍了拍他的肩膀说道：“青铜剑兄，不要这么想。有比你强的剑存在，你就没有意义了吗？那可未必。你被人们提起时，他们关注的并不是你有多锋利之类的，而是你代表着‘吃得苦中苦，方为人上人’的人生哲理，你的价值远超你所见的，因为你的每一分努力都会使你的价值得以增长；而我的价值便是‘开拓创新，不惧质疑’，无人用铁铸剑，由我来开这个先河，虽然有很多质疑，但是我深知‘唯有创新，才会进步’，所以我坚持了下来……”
4 梦醒时分
父母的呼喊将我惊醒，我似乎做了一场梦，又似乎没有，但有一点是确定的，我的脑海里多了一个挥之不去的声音：“也许我永不会是最优秀的，但是我也不能放弃努力，即使无法成为最强者，我也不能松懈或者气馁，因为努力是会有收获的，哪怕失败也要比不去尝试更好，有位伟人曾说过‘向前进总要比站在原地更加幸福’，便是如此！”
跟着父母继续游览博物馆，馆中的人头壶、青花瓷、司母戊鼎、青铜神树、越王勾践剑、龙泉剑突然显得十分亲切……
参考文献
