明矾是铝的一种含水硫酸盐，有净水的作用。医药上也常用作收敛剂。硝酸铝可用来鞣革和制白热电灯丝，也可用作媒染剂；硅酸铝常用于制玻璃、陶瓷、油漆的颜料以及油漆、橡胶和塑料的填料等，硅铝凝胶具有吸湿性，常被用作石油催化裂化或其他有机合成的催化剂载体。
好大的一个家族啊，如此众多的铝的化合物，如此众多的应用，铝真可谓“价值不菲”！
锂电池是20世纪三、四十年代才研制开发的优质能源，它以开路电压高，比能量高，工作温度范围宽，放电平衡，自放电子等优点，已被广泛应用于各种领域，是很有前途的动力电池。
由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需要充电，可连续工作20年。目前，要解决汽车的用油危机和排气污染，重要途径之一就是发展向锂电池这样的新型电池。
金属锂的用途就已经如此广泛了，它的化合物更是神通广大。
锂化物早先的重要用途之一是用于陶瓷制品中，特别是用于搪瓷制品中，锂化合物的主要作用是作助熔剂。
氟化锂对紫外线有极高的透明度，用它制造的玻璃可以洞察隐蔽在银河系最深处的奥秘。锂玻璃可用来制造电视机显像管。
二战期间，美国飞行员备有轻便应急的氢气源——氢化锂丸。当飞机失事坠落在水面时，只要一碰到水，氢化锂就立即溶解释放出大量的氢气，使救生设备充气膨胀。
锂盐可治疗癫狂病，已在临床上得到应用。动脉硬化性心脏病的发病率，与该地区饮食中锂的含量成反比。北京积水潭医院利用锂制剂治疗急性痢疾，疗效近90％。北京同仁医院采用锂制剂，医治再生障碍性贫血也有一定的疗效。
由锂和氨反应制得的氨基锂被用来引入氨基，也被用作脱卤试剂和催化剂。
人类对金属锂的应用目前已有了良好的开端，但由于锂的生产工艺比较复杂，成本很高。如果人们一旦解决了这些问题，锂的优良性能将得到进一步的发挥，从而扩大它的应用范围。
五、奇妙的锡
1912年，英国探险家斯科特去南极探险，发现贮存在供应点的油罐破裂，燃料油流失，而且燃料油又把食品污染了。斯科特等人在这样的情况下最终冻饿而死。罪魁祸首就是锡疫。原来，焊锡封好的油罐由于发生了锡疫而裂开，燃料油便流出来了。
什么是锡疫呢？
锡是一种银白色的金属。它的硬度比较低，用小刀就能切开它。它的展性较好，能被压展成厚度在0．04毫米以下的锡箔。锡的延性较差，拉成丝时，一拉就断。
锡在一般温度下是很稳定的。但在高温和低温下就特别娇气。当温度升到161℃时，锡一碰就脆；而当温度低到13．2℃时，它就会逐渐转变成一种煤灰色的粉末，在通常的气温下这个过程进行得非常缓慢，所以锡制器具不至于毁坏。但是，温度低于-33℃时，这种转变过程将大大加快，就像染上瘟疫一样，锡迅速毁坏无异，这就是所谓的“锡疫”。锡真是一种奇妙的金属。
当你走进故宫时，会看到许多金碧辉煌的宫殿；漫步在颐和园的回廊上，又将看到数不清的金色彩画。你是否怀疑过这将耗费掉多少黄金啊。事实是，除了极少数是用黄金在建筑物表面贴金外，绝大多数是用“金粉”绘制成的。金粉不是黄金，是锡和硫的化合物，叫做二硫化锡。
锡主要用来制造镀铁皮，也就是“马口铁”。中国是锡的主要生产国，云南的个旧一向有“锡都之称”。
六、黄金——金属王国的骄子
黄金是金属王国的骄子。自古以来，人们就把黄金用来作为货币和珍贵的装饰品。在人们的心目中，黄金是财富的象征。
然而，黄金除了能因为稀少而显得珍贵以外，它还具有许多特殊的物理、化学性能。这一点，使得黄金终于走出了金库的大门，开始在科技领域里大显身手。
黄金非常有延展性，一克黄金可以拉成长达160米的金丝，也可以碾成面积为9平方米、厚度为1／500000厘米的金箔，这种金箔看上去几乎是透明的。说来也许你会不相信，这么薄的金箔，居然能防止紫外线的通过！因此，被广泛用于宇航员的防护面罩和宇宙飞船的密封舱上。金箔对红外线也有强烈的反射作用，可用于红外线干燥设备和现代军事装备的红外线探测仪中。
为了保证飞机、人造卫星和宇航设备的可靠性，它们里面许多控制仪表和电器开关的接触点材料，都必须用导电性好、熔点高，而且不会被氧化的黄金，或其合金来制造。
黄金及其合金有良好的化学稳定性，可用来制造人造纤维的喷丝头，及航天运载工具中的电池过滤膜。黄金及其合金制成的记忆合金、超导材料和各种零件，已被广泛应用于医疗器械、电子工业、计算机、机器人、宇航、军工以及其他一些新科技领域中。
黄金在科技领域中的应用，将会越来越广泛。
（第二节）常规非金属材料及应用
一、功能强大的碳
说到碳，大家可能早已经熟悉它了，自然界中到处都存在着碳，花草树木，飞禽走兽，甚至我们的身体里都有着碳的踪影。
碳在自然界可以以单质的形式存在，更多是以化合物的形式存在的。碳的单质又有多种形态，它们的组成元素都是碳元素，而结构和性质却大不相同，化学上把他们称为“同素异形体”。无定形碳、金刚石和石墨就是碳三种的同素异形体。
1．神通广大的活性炭
活性炭是无定形碳的一种，一般用竹、木、果壳等含碳的物质为原料。在隔绝空气的情况下高温加热，并且不断地通入水蒸气，除去分解出来的水煤气、木焦油等有机物后得到。
所以活性炭实质上是竹、木、果壳等生物体经干馏后留下的躯壳。它的主要成分是炭，其他成分大多在高温环境下炭化、分解、清除掉了。
经这样处理后，活性炭颗粒的分量变得很轻，它里里外外有很多细小的孔，所以表面积特别大，经计算，每1克活性炭的总表面积竟可达500～1000平方米。活性炭这种结构上的特点，使它具有很强的吸附本领。不少物质的分子一旦进入这些微孔，就会被牢牢吸住而不能动弹！因此，人们常用它来净化各种气体和液体。利用活性炭制作的防毒面具，可以很好地吸附各种毒气，起到防毒作用。
为什么活性炭能抓住毒气而放过氧气、氮气呢？原来，活性炭的吸附作用同被吸附气体的沸点有关。沸点越高，越容易被吸附。军事上使用的大多数化学毒气的沸点都比氧气、氮气高得多。
活性炭除了用于防毒面具中，还有许多其他用途呢。人们在冰箱里放置一些由活性炭和硅胶制成的冰箱除味剂，各种臭气怪味便都销声匿迹、逃之夭夭了。此外，自来水的除臭，红糖制白糖，都离不开它。
当然，活性炭的吸附能力也有一个极限，达到一定程度，它就会处于饱和状态。如常年累月将它置于冰箱中，那么它不仅逐渐会失去除味作用，还会成为异味释放源。
所以，用于冰箱除味的活性炭，最好半个月左右拿出来置于阳光下曝晒数小时，或放在烘箱加热到200℃烘烤30～60分钟，把吸附的气体从微孔中统统赶出来，才可继续使用。
2．硬度之王——金刚石
金刚石是碳的另一种同素异形体。早在五千年前，人类就已经认识了金刚石。古人发现任何坚硬的石头或金属都不能在金刚石上划出痕迹来，而金刚石却能毫不费力地刻画任何坚硬的石头或金属。迄今为止，金刚石是自然界中最硬的石头。
金刚石里的碳原子像塔里的钢筋一样，四面八方紧紧连接在一起，固若金汤。所以，金刚石又硬又结实，被称为“硬度之王”。
金刚石如此坚硬，在工业上有重要的用途。人们用金刚石切削硬质合金；将金刚石镶在钻探钻头上，使钻头无坚不摧；精密仪器中用金刚石做轴承，保证仪器长期准确无误运转。
金刚石折射光线的能力很强，它被琢磨后，在光线照射下会呈现出五颜六色，十分迷人。金刚石又叫“钻石”，是世界上最美丽的宝石，作为装饰品受到人们的青睐。
3．铅笔里的“铅”——石墨
在四百多年前，一个牧羊人在树坑里发现了一大片黑铅矿，用这种矿石在纸上画出的划痕和用铅条划出的痕迹相似，就把它叫做“黑铅”。后来，有人采掘这种黑矿石，卖给商人在货物包装上标号码。可是天然黑铅矿太有限，于是又有人把黑铅磨成细粉，掺上黏土，和成黑粉条，烧制成黑铅芯。这样不仅节省了黑铅，还更结实耐用呢！把这种黑铅芯镶在木条中，就成为今天的铅笔。
黑铅到底是不是铅呢？用一根铅条和一支铅笔芯分别放在火上燃烧，过一些时候会发现，铅条融化了而铅笔芯却没有融化。其实，铅是金属，而黑铅是非金属碳的一种同素异形体，正式的名称叫“石墨”。
金刚石与石墨还是同胞兄弟呢。它们都由碳原子组成，脾气却有天壤之别。石墨又黑又软，金刚石却晶莹透明，坚硬无比。这是什么原因呢？
原来是碳原子在它们中排列方式的差异造成了它们不同的性质。与金刚石中碳原子四面八方都紧密相连不同，在石墨里，碳原子是一层层排列的，碳原子在同一层里手拉着手，紧密相连；层和层之间的结合却松松散散，好似一摞扑克牌，轻轻一推，牌和牌之间就滑动开来。因此石墨就十分的滑软，和同胞兄弟金刚石比起来脾气就“温柔”得多了。
铅笔芯的原料是石墨和黏土。石墨为什么能做铅笔芯？首先，它是黑色的；其次，它质地柔软，是最软的矿石之一，在纸上轻轻划过就留下痕迹。矿石的软硬是识别矿石的一项重要指针。科学家将矿石的软硬程度分10级：石墨滑石最软，硬度为1；钢的硬度为4；花岗岩的硬度为6～7；最硬的物质金刚石的硬度为10。为了使铅笔芯结实，在石墨粉里掺了一些黏土。黏土的比例越大，铅笔越硬。
在铅笔的表皮上印有6B、3H或HB等字样，这是从英文BLACK（黑色）和HARD（硬）的头一个字母得来的。6B表示最黑，是绘画用的软铅笔。6H表示最硬，是供复写用的。HB铅笔则软硬适中，浓淡合适。
二、举足轻重的“鸡肋”——半导体
许多金属，盐和酸的水溶液，以致大地、人体等等，都能导电，叫做导体。玻璃、橡胶、陶瓷这一类东西，不能导电，叫做绝缘体。还有一类物质，导电能力介于导体和半导体之间，称为半导体。
在早先，导体和绝缘体都有很广泛的应用。导体用来做电缆电线，绝缘体用来做导线外层的绝缘衣，电器的绝缘外壳等等。只有半导体，它的导电性能不如导体，绝缘性能又不如绝缘体，真是用电不是，不用也不是。将它比作“食之无味，弃之可惜”的鸡肋，也算是恰当了。
然而随着科学的进步，科学家们突然发现了这类物质有其独特的电学性质，它们的导电能力随着外加电压以及外界环境的变化而变化。用半导体材料做成的二极管、三极管、集成电路等电子器件，已经成为我们今天信息时代的核心组件，所有的电子产品都是由半导体做成的。“鸡肋”终于有了用武之地，一跃而成为举足轻重的工业材料了。
锗就是一种重要的半导体材料，它的导电能力大概只有水银的千分之一。
锗的导电能力会随着温度的变化而发生很大的变化。用仪器准确测量出储电能力的变化，同时也就“察觉”出温度的改变。利用这一原理制得的温度计十分灵敏，能测出万分之五度的温度变化。
在锗半导体的一头加热，两头就产生了温差，这时就会产生电流，利用它来发电，又经济又省事。
