【Chemsir同你睇新聞學化學】俄羅斯綠雪奇聞

今日看見報章報道俄羅斯出現令人震驚的綠雪,我即時思考著一個問題:「人類到底在搞什麼?」

白雪是一種令人嚮往的景色,不少香港人更會趁著假期,前往不同的國家,為自己製造「白色浪漫之旅」。這報道出街後,相信再沒有人會打算前往俄羅斯欣賞雪景了。

 

綠雪背後元兇是鉻

報道指出,俄羅斯遍地白雪被染成奇怪的綠色,背後的元兇原來是電鍍廠 (electroplating factory) 排放工業廢料所致。

為什麼白雪會被染成綠色的呢?原來有關電鍍廠會進行鉻 (chromium) 金屬的電鍍。鉻是一種化學元素 (element),元素符號 Cr,原子序為 24。鉻是一種銀色金屬 (metal),質地堅硬,表面帶光澤,具延展性。

鉻是人體內必需的微量元素之一,它有助維持人體健康,是正常生長發育和調節血糖的重要元素。鉻在人體內主要分佈於骨骼、皮膚、腎上腺、大腦和肌肉之中。

 

電鍍廠排放含鉻工業廢料

鉻除了金屬形式以外,常見的存在形式為化合物,主要分為三價鉻 (trivalent chromium) 及六價鉻 (hexavalent chromium)。

在電鍍工業上,六價鉻及三價鉻均會被使用。進行鉻電鍍 (chromium plating) 期間,電鍍廠會使用大量含鉻的溶液,常見含六價鉻的材料包括呈紅色的鉻酸 (chromic acid / H2CrO4)、呈橙色的重鉻酸根離子 (dichromate ion / Cr2O72-) 及呈黃色的鉻酸根離子 (chromate ion / CrO42-)。至於常見含三價鉻的材料則主要為呈綠色的鉻(III)離子 (chromium(III) ion / Cr3+)。

今次事件造成綠雪的真兇,相信主要是來自含鉻(III)離子的工業廢料,而其源頭應該是與電鍍廠不妥當排放污水有關。根據文獻記載,六價鉻更為有毒。

不論大人或小孩,看見美麗的白色雪景,總也愛走近或在上面嬉戲。然而,面對今次俄羅斯的綠色雪景,我們卻要敬而遠之。從綠雪的顏色可見,有關鉻(III)離子的濃度也不低呢,狀況的確甚是嚇人。這些能將白雪染成綠色的化學廢料的毒性 (toxicity) 絕不能低估。若不慎透過皮膚接觸而吸入人體,或會對人體造成不同程度的傷害,包括皮膚潰瘍、皮炎、濕疹及鼻炎等。

 

在生活上鉻金屬被廣泛應用

你或會問,在日常生活中,為何會有鉻電鍍的需要呢?由於鉻金屬呈現銀色而且有閃爍的效果,外觀相當吸引,因此在生活上被廣泛應用,製成不同種類的產品。然而,由於鉻金屬的價格相對高昂,故並不適宜大量用來直接製造產品。反而,在工業上會透過電鍍,將鉻金屬鍍於鋼材料的表面,製成鍍鉻鋼 (chromium-plated steel)。

我們家中或多或少也有含鉻的產品,一般銀色的浴室配件 (bathroom fittings) 例如毛巾桿及水龍頭等,都是鍍鉻鋼製所造的。此外,鍍鉻鋼也用來製造汽車的防撞欄 (car bumper)。還有,鉻也是製造不銹鋼 (stainless steel) 的重要材料。在鋼的基礎上,加入適量的鉻、鎳 (nickel) 和錳 (manganese) 等抗腐蝕能力高的金屬,可製成不銹鋼,提高鋼的抗腐蝕能力。

 

關於Chemsir  
李偉瀚又名Chemsir,現職中學老師,任教化學及科學科。

Chemsir曾獲頒發「優秀科技教師」獎,並以香港區教師代表身份於全國青少年科技創新 大賽榮獲「優秀科技輔導員一等獎」。

Chemsir是香港數理教育學會及香港科學創意學會的理事,並曾為多份報章雜誌包括《明報》撰寫教育專欄及擔任《兒童的科學》雜誌的學術顧問,積極推廣科學及STEM。

Chemsir熱愛於網上社交平台如Instagram、Facebook及YouTube推廣科學及STEM,近年更以經典流行歌曲二次創作改編成多首「科學教育歌曲」而獲得多個傳媒報道及邀請訪問,成為網絡紅人,歌曲作品包括《H2O化學篇》、《齊來煉金 化學篇》、《重力牽手 物理篇》、《無重量 物理篇》等。