随着时代的变迁,快捷方便的移动支付日益成为主流,小到一分,大到一元的小面额硬币作为人民币辅币的使用频率越来越低。不过,这些被通称为“钢镚儿”的硬币并没有从我们的生活中消失,除了流通价值之外,它们还承载着悠久的货币文化,映照着昔日的美好回忆。回顾往昔,不难发现,数十年来,我国发行、流通的硬币不仅图案各异,而且材质也不尽相同。硬币究竟是用什么材料制造的?下面,就让我们从化学知识入手,来探究一下“钢镚儿”的“身世”吧。
铝镁合金与“钢镚儿”
中华人民共和国历史上首次发行硬币的时间是1957年。从这一年开始,承担我国货币发行职责的中国人民银行发行了1分、2分、5分三种面值的硬币,它们属于第二套人民币,至今仍在流通中。想必不少80后们对它们仍然记忆犹新,要知道在30多年前,几分钱就能买到一小袋“唐僧肉”或者“无花果”。那时候,大家把这些小面额硬币通称为“钢镚儿”,并且这种叫法一直沿用至今。其实,这些硬币并不是钢铁材质的,而是铝镁合金材质。
金属铝(Al)和镁(Mg)同属银白色轻质金属,密度分别为2.70g·cm-3和1.74g·cm-3,铝的熔点为660℃,沸点为2519℃,镁的熔点为650℃,沸点为1090℃。铝暴露在空气中时,表面会形成一层致密的氧化膜,相当于穿了一副铠甲,所以,其化学性质相当稳定;而镁的化学性质非常活泼,镁粉、镁条等在空气中就可以燃烧。
铝元素在地球上的含量仅次于氧元素和硅元素,排在第三位,因此,金属铝较为便宜。不过,在金属铝的电解法提炼还没有实现大规模工业化之前,情况并非如此,铝制品在当时可是顶级的奢侈品,法国国王拿破仑三世便以使用铝制餐具为荣,至于其他贵族,只能使用“普通”的金银餐具。随着技术的进步,金属铝早已经进入寻常百姓家。在20世纪90年代以前,铝制的饭盒、蒸锅可是中国人家庭厨房中的“标配”。
纯金属铝的质地较软,可一旦与其他元素构成合金,马上“性情大变”,机械强度大增,成为赫赫有名的铝合金。铝合金具有分量轻、强度大、耐腐蚀等诸多优点,从空间站、运载火箭、飞机、汽车、仪器仪表等高科技领域到计算机、手机等电子信息产品领域,从冰箱、洗衣机、电视机等家电领域到门窗、吊顶等建材领域以及厨具、玩具、浴室挂件等日用品领域,铝合金都在其中发挥着重要作用。
用来制造第二套人民币硬币的铝镁合金就是铝合金中的优秀代表,非常适合在市面上长期流通使用。这是因为,铝镁合金色泽鲜亮美观,密度小,耐腐蚀,具有很强的承载能力和耐冲击力,长期使用不易变形,具有良好的抗磨、抗刮性能,因而不容易被刮花,这也使得其使用年限大大延长。不仅如此,铝镁合金的铸造性能好,稳定性强,易回收,可以再次利用。
“第三套”中的“小铜板”
1980年,中国人民银行发行了第三套人民币硬币,包括1角、2角、5角和1元共四种面值的硬币。这套硬币的材质是铜合金,其中,1角、2角和5角硬币均为金灿灿的铜锌合金(黄铜),1元硬币则为银白色的铜镍合金(白铜)。该套硬币于2000年7月1日起退出了流通,目前市面上已很难见到。
铜(Cu)是人类最早认识并加以利用的金属之一。这是因为自然界中存在着天然金属铜,使得人类可以方便地获得铜并由此熟悉了铜的性质;所以,人类文明发展的早期阶段之一被命名为青铜器时代,李时珍的《本草纲目》中也有关于自然铜的记载。自古以来,金属铜就是用来制造钱币的主要原料,历史上的方孔铜钱,近代的铜元、铜板,现当代的人民币硬币身上都可以看到铜的身影。无怪乎,时至今日,苏浙沪等吴语方言区仍用“铜钿”泛指金钱。因此,铜与金(Au)和银(Ag)并称为货币金属。有趣的是,这三种元素在化学元素周期表上同属于第一副族(IB)。这也表明,它们在结构和性质上具有相似性。
纯粹的金属铜是红色的,俗称为红铜,在空气中形成氧化膜后,显示为玫瑰红色,因此又被称为紫铜。铜的熔点为1085℃,沸點为2562℃,密度为8.96g·cm-3,属于重金属,其导电性和导热性仅次于银,在众多金属中遥遥领先。考虑到成本因素,电线电缆中使用的导线通常是铜,而不是银。金属铜在含有二氧化碳的潮湿空气中会发生化学反应,生成绿色的铜锈—碱式碳酸铜,这也是我们看到古代的铜钱、铜镜表面覆盖着一层绿色物质的原因。




