最大的露天铜矿
智利北部是世界上最干旱的地区之一，有大片的荒漠旷野，砂砾遍地，乱石嶙峋。异常干旱的气候甚至使这里很难找到几棵绿色的植物。
傍晚，赤日西沉，天穹闪射出奇异的光焰，给人们一种荒凉的感觉，然而，这片土地在智利人民的心田中却是一块宝地。世界上最大的露天铜矿——丘基卡马塔铜矿就座落在这里。
该矿位于智利安托法加斯塔省，已有60年的开采历史，蕴藏量为1800多万吨，铜产量占智利总产量的44.6％。
该矿所使用的各种机械设备可列入世界最先进的行列。矿层开采一般采用爆破技术，坚厚的矿尾随着一声声巨响被剥裂开来。一部部电铲车不停地把矿石装在大型运输卡车上。最大的铲车一铲可装大约40吨重的矿石。用来运输的车辆，有的高达7米、宽6米，轮胎的直径就有2.8米。最大的卡车载重量能达255吨。从远处向矿区望去，这些卡车就象黄色（卡车多用黄色涂料）的长龙蜿蜒在旷野里。该露天矿区简直可以说是地球上的一个“大洞”。经多年开采，整个采掘面已被挖成一个3700米长、1900米宽、450米深的大坑。
多年的开发和建设，使地处荒漠的丘基卡马塔铜矿变成一座热闹的城镇。目前矿区共有职工近1万名，加上家属共有5万多人。居住在矿区的约有3万多人，另外两万多人住在离矿区不远的卡拉马城。矿区有医院、娱乐场、餐馆等，商店面街而立。
产钨最多的地方
钨是最难熔的金属，具有重要的工业用途。在钢铁生产中它是不可缺少的添加料，它的化合物用于染料、油漆和化学试剂。近些年来，钨还加入到尖端科学技术领域，如渗入10—15％银的钨，可用来制造火箭的燃料喷管，能经受摄氏3300多度的高温。
世界上哪一个国家的钨储量最大、产量最多呢？那就是我们中国。我国早在10世纪就发现了钨矿，当时称为“重石”。钨矿在我国分布很广，中南、华北、西北和西南都有产出，尤其在西起广西，经湖南、广东、江西三省，东到福建的南岭一带，钨矿最多。江西被人们誉为“钨都”。江西省南部则是众所周知的“钨乡”，大小钨矿山有数百处，很多山头都出露含钨石英脉，西华山、大吉山、岿美山、盘古山等都是世界有名的钨矿山。钨矿被风化和流水侵蚀以后，成为砂状，转入山坡周围的土壤和河流砂层中，因此，钨砂在“钨乡”几乎遍地都是，就是铺路、修筑房屋用的泥土中，所含钨砂量也达到了工业冶炼要求。随着社会主义建设事业的发展，江西钨矿产地已由赣南扩及赣中以至全省。
最大的镍矿
在加拿大安大略省东南部，休伦湖北侧，有一个矿业城市萨德伯里。它是目前世界上最大的镍矿区，其产量占世界镍的总产量的80％左右。
镍是一种稀有的贵重金属。在地壳岩石圈中，镍的含量是很少的，大多集中在地核和下地幔中，因而它的富集，往往由地球深部含有锌元素的炽热的岩浆通过裂隙侵入地壳和周围岩石，接触变化而形成的。萨德伯里镍矿床，产在一个椭圆形基性岩浆体内，一直被认为是岩浆成因。但是，随着空间科学技术和陨石学研究的发展，有人认为萨德伯里镍矿的形成和陨石有关。因为，地球上陨石坑很多，而陨石，特别是陨铁，其主要成分为镍、铁。
近年来，人们在萨德伯里镍矿体周围发现，这里有陨石坑所特有的冲击构造，冲击变质矿物和散布在周围岩石中的冲击角砾岩。这就使人们相信：
萨德伯里矿体可能也是个陨石坑，曾经有一块巨大的富含铁、镍的陨石，击穿了萨德伯里的地壳，为地壳的基性岩浆的上升开辟了通道，而富含铁、镍的炽热的基性岩浆，在上升过程中融合了陨石本身丰富的铁镍金属后，经过改造、冷凝，形成了今日的巨大镍矿。
最大的储金国
金是人类最早发现和利用的金属之一。由于它的稀有和能保持耀眼的光泽，所以主要用以制作货币和装饰品。自古以来，一直成为人类财富的象征。金的高度化学稳定性、高导电导热性和优良无比的延展性，又是许多现代工业部门不可缺少的贵重原料。
金在地壳大圈中的分布既稀少又分散，平均约为十亿分之五，即每吨5毫克。目前，国外有开采价值的金储量不过3万1千多吨。南非得大独厚，在世界金储量中，竟占了60～65％，成为世界上最大的储金国。南非的金矿主要分布在奥兰治河的支流瓦尔河流域，大体成一半圆形，延伸500公里，素有“金弧”之称。
南非采金业的大规模发展始于1886年，那时在约翰内斯堡附近发现了巨大的金矿床。从1898年起，南非的金产量就一直高居世界首位，1970年曾经达到年产黄金1000吨的最高纪录（当年世界总产量为1622吨）。70年代以来，因矿石的含金品位下降，产量逐年减少；到1981年，产量为65吨，但仍然占世界总产量的五分之二，远远超过世界第二大产金国苏联（1981年产量262吨）。南非现有40座大型金矿，其中克鲁格斯多普矿区的乌尔尼夫斯金矿，年产量达66吨（1976年），堪称世界最大的金矿。
约翰内斯堡附近的中兰德矿区已有近百年的开采历史，过去一直是南非最大的产金区，但近几十年来开采条件逐渐恶化，矿井愈凿愈深，它在南非居首位的地位已被其他新矿区取代。在约翰内斯堡以西69公里处，有一个被称为“西方深水平”（Western Deeplevels）的金矿，其矿井的最大深度已达3962.4米，这也可说是南非采金业的一项世界纪录。每天有1万2千多名黑人矿工和近千名的白人矿工，乘坐时速约60多公里的升降机至矿井底部，然后冒着生命危险，在纵横交错的低矮隧道里和56℃的高温中进行采矿，平均日产金量约119千克。
此外，南非还拥有一座世界上最大的炼金厂——兰德炼金厂。它坐落在约翰内斯堡市郊哲米斯顿镇上的一个大院中，由南非7家最大采矿机构的联合组织——矿业联合会经营。南非开采的所有黄金都是在该厂冶炼的，年加工能力达750吨。这个数字非同小可，因为已占资本主义世界黄金产量的70％。无怪乎，整个工厂戒备森严，四周布满铁丝网，对工厂的保管库、窗户、警卫室和车辆都严禁照相，厂内四处安装着金属探测器和十分隐蔽的照相机，可以确保全厂雇员无机可乘，甚至可能沾在鞋上的一点含金尘埃也别想带出厂门，因为工厂门口安放着充电的擦鞋垫。经过兰德炼金厂冶炼后的黄金，最终被浇铸成重约400盎斯的一个个金锭，其纯度在99.5％以上；若作为工业用的黄金，则还要经过一道精炼程序，纯度必须达到99.9％。
最早合成的有机化合物
有机化学在目前是一门十分重要的学科。但在18世纪以前，人们认为要制造由活细胞、生物体所产生的有机化合物，必需有一种活力，因而人工是不可能合成的。
但在1828年，这种信念为德国化学家维勒所打破。他用简单的无机试剂氰酸钾和硫酸铵的水溶液加热，原想制取氰酸铵，不料在溶液中得到了只能在生物体内生成的有机物“尿素”。“尿素”是人类和动物尿中的主要含氮物质，为蛋白质的代谢产物。
现在工业上由氨和二氧化碳制得，为重要的氮肥和化工原料，也可作为反刍动物的饲料。
由于维勒对有机物“尿素”的合成，化学从此分成了有机化学与无机化学两个分支。
最活泼的非金属元素
在非金属元素中最活泼的首推氟。在常温下，氟可以和所有的元素化合，甚至黄金在加热后也可以在氟气中燃烧。把氟气通入水中，水立即被分解，释放出氧气，氟原子和水中的氢原子结合为氟化氢。
目前，氟的制备主要是用一种叫萤石的矿物，成分为氟化钙。早在1771年瑞典人席勒从萤石中制取了氟化氢。1810年英国的戴维研究了氟化氢的性质，把氟确定为是与氯相似的一个元素并命名为氟。直到1886年，当时德国的莫瓦桑真正用电解法第一次制得了纯净的氟。
氟的化合物以氟化氢为最重要。氟化氢以及它的水溶液能和玻璃成份中的二氧化硅反应，生成挥发性的四氟化硅，玻璃被溶解，因此人们可利用它在玻璃上刻刻度和花纹。氟化氢又是制造塑料王——聚四氟乙烯和著名冷冻剂氟里昂的必不可少的原料。原子能工业崛起后，氟有了更为重要的用途。因为在铀的所有化合物中，只有氟化铀最易挥发，用氟处理铀矿，加以分馏，便可把铀元素和其他杂质分开，进而制得纯净的铀。
据最近报道，我国科研人员经过5年工作，已研制成功了人造血液，并在临床应用上获得了很好的效果。这种人造血液，实际上就是一种含有氟的氟碳化合物溶液，它能象细胞那样携带氧气，因而可以用来作为血红蛋白的代用品。
化学家的技巧
化学反应的“裁判员”——指示剂化学反应的点金石——催化剂化学家的“魔棒”——搅拌石油的“分身术”——裂化法化学世界的“裁缝”——化学合成纯化物质分子的“贝壳”——分子筛离子交换剂科学家的“眼睛”——光谱分析术生物体的“采购员”——人工膜高分子工业的开路先锋——合成橡胶日新月异的合成纤维世界上最光滑的材料——塑料水分子分解水泥人类的救星——药物尿液中可以提取药物植物的粮食——化学肥料高效低毒的农药食油的新来源有机硅的用途现代玻璃的用途高吸水性树脂人造血液物体的“联络员”——粘合剂第1章 化 学 奇 观
化学家的技巧
化学反应的“裁判员”——指示剂
在盐酸的水溶液（由H+和CI-组成）里，滴入氢氧化钠溶液（由OH-和Na+组成），H+就会和OH-一个对一个地共“阵亡”，变成了水。如果不断地加入氢氧化钠溶液，盐酸水溶液中的H+总有“全部消失”的时候，于是，溶液里就多出了几个或者许多个OH-。那么，怎样才能知道，溶液里的H+即将全部消失呢？这个过程的鉴定，全靠化学反应4的“裁判员”——指示剂帮忙了。
原来，当OH-把H+全部中和以后，只要再加入一些氢氧化钠溶液，溶液里的PH值会发生急剧的变化。只要找到一种随着PH值变化，而能够在水溶液里显示颜色的物质，就可以“看出”溶液里的PH值变化情况。具有这种本领的物质称为指示剂。在酸碱中和反应中适用的，叫酸碱指示剂，像酚酞、甲基橙。如盐酸和氢氧化钠的中和反应，可以用甲基橙作指示剂，在盐酸水溶液中（H+多的时候），它显红色；当H+减少到接近零时，它变成橙黄了。
指示剂的应用非常广泛。在生产过程中，有的要知道加入的原料是否过量，还是正好；化学反应是否完全结束；生产出来的产品质量如何……都要靠指示剂来判断。
指示剂的应用，随化学反应的不同而不同。比方说，氧化还原反应的判断，要用二苯胺、溴甲酚蓝等氧化还指示剂；络合反应中要用“金属指示剂”，如邻苯二酚紫等。说它是金属指示剂，其实是一种有机化合物，只是在络合滴定中，它能测定钍、铋、铜等金属离子才这样称呼。还有沉淀分析法中用的吸附指示剂，如荧火黄、溴酚蓝。有些指示剂是多才多艺的，像邻苯二酚紫，既是酸碱指示剂，又是金属指示剂。溴酚蓝既是酸碱指示剂，又是吸附指示剂。
化学反应的点金石——催化剂
古代的炼金者幻想能找到一种物质——“点金石”，能使石块转化为黄金，但这只是一种幻想。当代的化学家，确实找到了一种几乎同样神奇的物质，它能使反应很慢甚至几乎根本不能反应的两种物质，发生剧烈的化学反应。人们称这种“点金石”为催化剂。
英国化学家戴维是最早发现催化剂的科学家之一。有一次他发现，某种在空气中并不反应的气体，假如在与空气的混合物中放置赤热的铂丝，铂丝很快变得白热了。这说明这种气体在铂丝的存在下与空气发生了反应。铂因此成为最早发现的催化剂之一。
催化剂的发现，极大的促进了化学工业的发展。人类大量生产的化肥、农药，以及在现代工业中举足轻重的合成纤维、合成橡胶和塑料等，都是在催化剂被发现之后才合成出来的。像生产化肥时，只有在铁催化剂存在下，氮和氢才能反应生成氨。用于制造硫酸的三氧化硫，必须在钒催化剂作用下，才能使二氧化硫经氧化而获得。
有时候化学家为寻找一种催化剂而呕心沥血。早年，法国化学家为寻找合成氨的催化剂，试验了数万种物质，仍未成功。在有一次试验中，由于不小心而打破了水银温度计，漏出来的水银却成了这个反应的催化剂，这使得他们欣喜若狂。
催化剂的奇妙作用，在我们的日常生活中也常可见到。烤面包、葡萄汁发酵、牛奶变酸等，其中都经历了复杂的化学反应。这些反应都是在酵母菌、乳酸菌等称为酵素的作用下发生的。这些酵素生物学称之为酶，化学上则称之为催化剂。事实上，生物酶是世界上最好的催化剂。有些化工生产由于使用一般的无机物作催化剂，往往需要高温和高压，如果使用酶，则在常温常压下即可进行。
催化剂已成为现代化学工作者最得力的帮手，但是尚有许多问题未曾弄清。因此，科学家正在孜孜不倦地探索其中的奥秘。
化学家的“魔棒”——搅拌
冲奶粉、炖鸡蛋时用调羹、筷子搅拌，奶粉不会结快，炖的蛋糊也嫩滑。而且搅拌时间越长，效果越好。为什么搅拌会有如此奇效呢？以搅蛋糊来说，不断搅拌可使鸡蛋里的蛋白质大分子变成分子量较小的多肽，多肽加热和水构成凝胶——蛋糊，它比搅拌较少的蛋糊要嫩滑得多。
在化学实验和现代化工生产中，普遍使用搅拌这种操作，既可节省时间，又可提高产品质量。可是，早期人们并不知道这个道理。在光学玻璃的生产发展史上，还有过这么一段趣事：
第一次世界大战期间，世界上的光学玻璃生产质量很低，唯独法国的产品除外。1916年，俄国向法国提出，愿意出一百万法郎的高价购买制造光学玻璃的秘密，但是，遭到法国资本家的拒绝。其实这个秘密不过两个字——搅拌，它和冲奶粉、炖鸡蛋采用的搅拌一样。原来，在熔炼玻璃的时候，不断地进行搅拌，就容易使原料混合均匀，气体也停留不住。正是这样，没有气泡和疵斑的光学玻璃才能制造出来。
由于当时搅拌是用一种棒状物进行的，这种简单的物品有如此奇效，因而对不了解真情的人来说，简直价值连城。因此，人们称它为化学家手中的“魔棒”。现在，化学家已经采用机械式和电磁式两类“魔棒”了。拿机械式搅拌器来说，形式多种多样，有的像轮船上的桨叶，有的像锚，有的像涡轮。它们分别适用于各种不同的场合，但功能都比早先采用的简单的“棒”优越多了。
石油的“分身术”——裂化法
