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学党史做科普|《高天上流云》——一人添上一柴,顽石也能炼成金

杨宇晨 湖南省科普作家协会 2023-03-13

俄国文艺理论家车尔尼雪夫斯基曾经说过,艺术源于生活,而高于生活。由凯传作词、刘青谱曲、著名演唱家彭丽媛演唱的经典歌曲《高天上流云》充分证明了这一观点。

温歌词

高天上流云,有晴也有阴。

地面上的人群,有合也有分。

南来北往,论什么远和近,

一条道你和我都是同路人。

莫道风尘苦,独木难成林。

一人栽下一棵苗,沙漠也能成绿荫。

莫怨人情冷,将心来比心,

一人添上一根柴,顽石也能炼成金。


细品歌词,词作者凯传用简洁朴素的语言道出了中华民族历经磨难不倒,饱经沧桑而不衰的根本原因——团结奋斗。近代以来中华民族的发展史就像“高天上的流云”,“有晴也有阴。”从日本发动全面侵华战争到新中国建立,新民主主义革命完成,从抗美援朝到对越自卫反击,从唐山大地震到汶川地震,从“非典”疫情到“新冠”疫情。“南来北往,论什么远和近,一条道你和我都是同路人。” 中华民族每一次成功克服困难、完成挑战都离不开中国共产党的领导和人民的团结一心,众志成城。再小的力量乘以14亿也能做到力拔山河,再大的挑战除以14亿都会变得渺小如尘。

学知识

倘若有有心人逐字斟酌,可能会疑惑——为什么歌词中“一人添上一柴”“顽石”就能变成“金”?根据质量守恒定律:物质不会消失也不会凭空产生,它只能由一种物质转化为另一种物质,石头变金岂不违背了这一定律?要想知道其中的原理,我们必须先了解金这一元素。


金的化学符号是Au,依据元素周期表我们可以知道,它位于第六周期第一副族(ⅠB),它与同族的铜和银合称为铜族元素,原子质量为197。[]表1中是金的部分物理性质。


金在地壳中含量相对较少,克拉值仅仅为5×10-7%,并且大部分黄金沉积在地球深处,即使在科技发达的今天,人类有能力开采的黄金也只是冰山一角。因此人们通常将金与银、铂及铂的同族元素统称为贵族金属,这些贵族金属化学性质相对稳定,不易发生化学反应。①贵族金属的惰性让金利于保存,但也带来了其他问题。


依据现有资料,人类早在数千年前就开始开采、冶炼黄金。早期人类工业和科技不发达的情况下,一般是在江河边打捞泥沙,再通过洗涤从而获得沙金——这也是淘金一词的由来。这类砂金一般是富矿,随着雨水的冲洗伴着沙石在河中聚积。不过,随着人类工业科技的发展,众多易于处理的类似砂金的富矿不断被开采殆尽,导致时下多数黄金产自难以直接处理的难浸金矿,歌词中的“炼成金”的“顽石”就是难浸金矿。难浸金矿中很大一部分是被硫化物包裹的矿物,由于硫和砷的存在,对重选或浮选后的矿石直接使用混汞法或氰化法通常难以得到令人满意的产率,王文潜、王喜良通过对某种极难浸的金矿进行实验证明了这种现象的存在,实验表明该矿种直接氰化后金的产率仅为12.9%,而经过焙烧后,产率达到了79.1%[],从实验数据中不难看出焙烧的重要性。图1是国内较为主流的二段氧化焙烧的处理流程。

含金硫化矿物氧化焙烧预处理流程

主要焙烧过程中发生的主要化学反应的方程式是:


过往的研究表明,焙烧过程中,温度、矿石粒度、气体流量等都对产率有影响,其中温度是主要因素。整个过程理论上需要维持450℃到750℃高温[]——“一人添一柴”运用了比喻的手法,表现出焙烧过程需要消耗大量热能。徐海龙在实验室环境下对某难浸矿石进行了预处理,如图2所示,测得500℃左右为氧化焙烧最佳温度[]。

焙烧温度对黄金产率的影响


实际工业生产中,当焙烧温度过低时,矿石容易出现欠烧现象(含硫和含砷矿物分解不充分,留有杂质)而温度过高则会出现过烧现象(焙砂出现局部烧结,产物空隙封闭或金粒被重新包裹)。[]前者会导致后期消耗大量氰化物与氧气,后者会阻碍黄金与氰化物的结合,二者都会降低最后产率。


事实上,随着人们环境保护意识的提高以及排放相关法律法规的日渐严苛,传统焙烧法预处理难浸金矿由于会产生大量SO2和As2O3等有害气体,已经越来越不适应当前国家对经济高质量发展的要求。因此未来黄金开采过程中,难浸矿的预处理应该会逐步转化为低能耗的、低污染的多段焙烧、加压氧化和微生物处理等方法。

走四方

结合歌曲背景,1988年,距离党中央在十一届三中全会上作出改革开放这一伟大决策仅仅过去10年,中国经济发展的依旧落后,社会主义现代化建设刚刚迈入正轨,国际环境复杂多变。词作者凯传用朴实无华的歌词配上演唱家彭丽媛富有情感的演绎,鼓舞着每一位听众,坚定信念、团结一心,为社会主义现代化建设,为中华民族伟大复兴贡献属于自己的一份力,这样才能让“沙漠”变成“绿荫”。


也正是在这一年的9月5日,改革开放总设计师邓小平同志在与捷克斯洛伐克总统会面时,提出了一个重要论断:“科学技术是第一生产力”。邓小平同志在继承和发展马克思主义的基础上,阐明了科学技术与经济发展之间的关系,坚定了国家大力发展科学技术的决心。


或许,我们中有很多人只是一个平凡的普通人,终其一生也不会参与科研项目,但习近平总书记曾说过,平凡的人脚踏实地把平凡的小事做好,都可以获得不平凡的人生。

作总结

一首歌曲如果仅有华丽的辞藻,那么它就只能触发听众短暂的愉悦,终将淹没在文化历史的长河中,倘若它能在此基础上引导读者发现问题、思考答案、探寻真理,它便有了成为经典的潜质。就像这首经典红歌《高天上流云》,用简短的语句传递深刻的哲理,用朴素的辞句揭开科学的奥秘。古希腊哲学家亚里士多德曾说过,求知是人类的本性。我们要对世界抱有一定的怀疑,善于发现生活中细小的问题,敢于提出疑问,敢于追寻答案,在求知的路上一往无前。


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作者:

中南大学文学与新闻传播学院硕士生 杨宇晨

指导老师:

中南大学 徐海教授




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