1.7样东西——7个谜语
如果刚才的房间旅行——从自来水龙头到炉子、从炉子又到餐桌还没有让你觉得累的话，现在我们就向第四站——厨房锅架进军。我们会像所有的旅行家那样，把旅途中看到的东西都记下来。
这儿有两个铜锅、一个糖罐、一把茶壶、一个瓦罐、一个小饭锅、一个白大锅。
这是架子上所有的东西。7样东西——7个谜。
“谜？”也许你会问，“难道锅子还是谜？”
那么你觉得是什么呢？当然就是谜啦。
你们看，这两个锅都是用铜做的。那么，为什么它们的颜色不一样——这个是红的，那个是黄的，它们的里面又是白的？还是你们觉得，铜有三种颜色——白色、红色和黄色？
或者你说说看：一大一小两个锅，它们锅壁和锅底都一样厚，小的那个会不会比大的那个要重？你会回答“不”。那么你把那个白色的捏在手里。它可比那个铜锅要大一倍呢，但是分量却要轻得多。这是怎么回事？因为这个白色的锅是用一种很轻的金属做的，它叫做铝。
躺在锅边上的瓦罐看上去很粗糙，长得也不好看。
但是要知道它们可是近亲哦。
为什么它们是亲戚呢？
这茶壶和罐头也是亲戚。它们都是用铁皮做成的。那么什么是铁皮呢？它跟熟铁还有生铁有什么区别呢？
最后是那个小饭锅。你认为它打得碎吗？好像打不碎。铸铁可不是玻璃。但是事实上，它是可以被打碎的：只需要用小榔头稍微用点力敲一敲就能打碎。
现在你可瞧见了——什么东西都是谜。
2.为什么人们用这个材料做成这个东西，那个材料做成那个东西？
所有这七样东西都是用不同的材料做成的。那么为什么不用同一种材料去制作它们呢？这个有时候是可以的：你看那小饭锅，它既可以用铸铁做成，也可以用铜制作。茶壶也有铜的和白铁的。但是你有没有听说过用铸铁或者白铁做成的拨火棍？答案当然是没有。白铁做的拨火棍太容易弯曲了，而铸铁做的呢，在敲炉子壁时会断掉的。
所以关键在于，不同的材料有不同的特点。这种材料怕酸，而那种怕水，另一种又需要人们小心使用它们，还有的既不怕敲也不怕锤。所以在制作这些东西之前，需要考虑清楚它们将面对什么样的命运：是平静地过日子呢，还是从诞生之日起就要被这个敲被那个击，或者它会不会跟硫酸打交道等等。
考虑到这些以后才能选择合适的材料制做东西。
3.什么材料最坚固又最不坚固？
我们都觉得铁是很牢固很耐用的材料。也难怪宏伟的大桥、火车站整个全是用铁做成的。但是，就是这种最坚固的材料有时候也会变得最不坚固。强大的铁路桥不会因为几百节沉重的车厢的负荷而弯曲变形，但是它却害怕潮湿、怕下雨、怕雾气。空气中的湿气越大，铁就越容易生锈而“退休”。锈斑是一种病，它会在不知不觉中破坏最最坚固的钢铁设施。
正因为如此，很少有古老的铁制品能保存到今天。我们不难找到埃及法老的金镯子或者宝石戒指，但是相比而言，埃及无数百姓使用过的普通的铁镰刀却要难找得多。
或许几百年以后，科学家也很难找到我们这个时代的铁建筑，甚至连痕迹都找不到了：它们都变成了锈斑。
那么这恐怖的疾病是个什么东西，有没有什么办法治治它呢？
4.为什么铁会生锈？
洗完餐刀餐叉后如果不擦干它们，那么会发生什么情况？
它们会生锈。所有家庭主妇都懂这道理。
有一回，几个潜水员在海底意外发现了一艘船，它在那已经躺了150多年了。
他们在甲板上发现了一些炮弹。这些炮弹被铁锈侵蚀得厉害，以至于用刀就能把它们切开来。看看水都对它们干了些什么！
那么怎样避免铁生锈呢？
让它们保持干燥？
但是有些东西你不可能保证它每时每刻都是干燥的。茶壶、水槽、水桶总是要被弄湿的。而铁的屋顶更不可能摆脱潮湿了：你总不能每次下完雨后都用毛巾把它擦干吧！
但是就算是天不下雨，铁一样会生锈，只是速度要慢些。因为空气是有湿度的。空气会吹干所有的东西，但是它自己从来不曾干燥过。它可是到处贪婪地吸收水分：从刚拖过的地板上、从洗完后晾着的湿漉漉的被单中、从下雨后形成的水洼里。
避免铁生锈的可靠办法，是在它上面覆盖一层别的物质，使得水不能渗透进来。可以镀上一层液态油，比如葵花籽油。油会保护铁免受水的侵害，不让它生锈。
但是通常情况下我们用另一种做法。我们用油漆取代油，油漆是颜料和干性油的混合物，干性油是熬过的油。熬过的油跟没熬过的油比干得更快。铁上的油漆层干了以后就变固态的了。这种固态的油层自然比液态的油层能更好地、更持久地保护铁。
这种方式很适合屋顶，甚至也适合水桶。但是没有人会去漆茶壶。因为油漆受强热会脱落。那么怎么避免茶壶生锈呢？
5.为什么白铁皮不像普通铁皮那么容易生锈？
铁和巧克力还有一点相似之处呢。巧克力外包着一层薄薄的锡片——也就是锡纸，它能防止巧克力受潮或者变坏；而铁也总是会受潮，人们就用锡层去保护它们。于是就有了漂亮的白铁皮，也就是做成水果罐头、食品罐头以及廉价的茶壶等等的铁皮。
锡能很好地防止铁受潮，而最主要的还是它能防止酸的入侵。酸对铁的危害比湿气要严重。或许你们见过刀切过柠檬后很快就被蒙上了一层褐色的薄膜。锡可不会这样。它只会被强腐蚀性的酸所侵蚀。要是你仔细地去看一看装酸性水果糖的白铁皮罐子，你会看见，只在有划痕的地方生锈了。
个子不大的东西有涂上锡的必要。但是谁也不会为屋顶镀锡。用锡镀屋顶可太奢侈了。
屋顶用另一种比较便宜的材料——锌来镀。镀锌的铁比镀锡的铁还要耐用。
你要问了：既然如此，为什么不直接用锌或者锡做锅、罐头？
道理很简单。锌虽然不怕水，但是它会因为酸而坏掉，哪怕这酸非常得弱。这样的酸在我们的食物中很常见，比如酸蘑、苹果中都有。锌和酸结合会产生锌盐，它是有剧毒的。所以用锌做的器皿盛菜或者存放食物是很危险的。其他物体，比如水桶和水槽，就不一样。它们常用锌或者镀锌的铁做成。铁即使上了漆或者镀上别的材料，它还是需要保养。屋顶要时不时地重新上漆，被锈穿的地方还要换上新的。
人们必须像关心生物那样关心铁，这样才能不让它生病——生锈。
6.铁器是用什么做成的？
这还有什么好问的？很明显，是用铁做的。这么说的话，你们就错了。所有我们认为是铁做的东西——比如叉、钉子、拨火棍，实际上都不是用铁做成的。
更准确一点说，不是单单用铁做的，而是用铁加上炭或者别的物质制作而成的。
不含有杂质的纯铁价值很高，就算是小小的拨火棍，如果用纯铁做，也很贵。这样的拨火棍不仅贵，而且比起通常我们用的铁做成的拨火棍而言，这个还相当不好用。
纯铁很柔软。用纯铁做成的拨火棍还没等放入炉子就会弯曲。纯铁钉子也该钉不进墙壁了，而削铅笔的刀只能用来裁纸了。纯铁做成的东西是那么柔软、那么容易拉伸，用它甚至可以做成“铁纸”，比做卷烟用的纸还要轻还要薄。
我们接触的铁总是含有别的物质的。当然，不是所有的物质都能使铁的性能变好。比如硫磺就会破坏它，让它变得很脆。铁最好的伙伴和最忠实的朋友是炭。炭几乎处处伴随着铁。
那它是怎么进入到铁里去的？
听我慢慢道来。
铁是从矿石中获得的，而矿石是埋在土里的。铁矿石——这是铁和氧气的组合。为了能从矿石中炼出铁，需要在矿石中加入炭，然后在大锅炉里加热。炉子像茶炊的管子那样。上面是堆放在一起的矿石和炭的混合物，然后空气从底下吹上来。家庭主妇也是像这样使用茶炊的。然后冲着炉子里的铁块吹气，当然不是用嘴，而是用大马力的气泵。
炭由于灼热变白，并消耗掉氧气。这时铁就从矿石中溶化出来然后流到下面，也就是炉子的底部。
但是熔化的铁水却将炭熔化了——就像热水溶化糖那样。所以在炉子中得到的不是纯铁，而是带着熔化其中的炭的铁，这便是生铁。在自己诞生的第一天起铁中就熔合了炭。
如果往溶解的生铁里吹入空气，那么部分炭就会烧掉。这种方法可以从生铁中炼得钢和熟铁。
7.为什么生铁不像熟铁，而熟铁又和钢不一样？
铁的特性完全取决于它里面的炭的含量。
如果比较一下熟铁拨火棍、钢刀、生铁锅，你会发现它们好像是由不同的材料做成的，它们看上去谁也不像谁。
我们看一下熟铁拨火棍。它长得很普通，也不光滑，披着一层铁渣。你可以把它折弯，但是这之后它不会自己伸直。对它用不着小心翼翼。你锤它它也不会断。它不怕繁重的工作——翻动木柴和炭块对它而言是小事一桩。
钢刀漂亮、闪亮又锋利。如果它弓弯了，自己还能伸直，因为它是有弹性的。但是如果太用力地弯折它，它就断了。如果让钢刀片去做拨火棍的工作，那它马上会变为碎片。但事实上它可是个巧匠。切、割、削、刺——样样通。
生铁锅是灰色的，由于上面掺杂了大量的炭而使它变得几乎成为黑色。它很脆弱，只要用小锤子锤它，它就碎裂了。
生铁锅可干不来翻转木柴或者劈木片的活儿。而煮饭是另外一码事。而这活它能胜任。
这三种东西的制作方法也是有差别的。
拨火棍用烧得通红的熟铁块打造而成。将铁烧红，使它变得柔软而易弯曲，这样一来就可以打造它了——用锤子敲打成需要的形状。
钢刀也是打造而成的，不过还要将它淬火：烧红以后把它放入水中。这样一来钢就变得更为坚固了。
生铁是不能打造的：它会因强热马上熔解，变成液体。熟铁和钢不一样：在熔化之前它先被软化。然后就在这种软化的状态下，在这上做什么都行：可以打造、压制、压成条状。
铁锅不是打造出来的，而是浇铸出来的：将熔化的铸铁浇在用干土做成的模子上，然后让它凝固下来。
而所有这些差异都是炭的关系，炭在铁里的含量很少，在钢里要多一些，而生铁中含量很高。
要知道做成你的刀的钢中的含炭量高不高是一桩很简单的事。
你把它带到磨工那里去，然后观察它的尖端冒出来的是怎么样的火花。如果火花像棵树那样分叉，那么说明这刀里的炭含量很高。分叉的火花越多，炭就越多。如果火花只是形成一条火线而没有任何分叉，那么就说明这刀不是钢做的，而是熟铁做的。
就用这个办法有时候可以确定一样东西到底是用什么做成的。
8.病纽扣
能够防止铁生锈的锡，它自己有时也会生病——尽管很少见。可是锡的这疾病可是一场真正的瘟疫。只要有什么地方一出现这病，它会马上蔓延开来，波及邻近的所有镀锡的物品。
比如，19世纪50年代，在列宁格勒（现为圣彼得堡）就发生了这样的传染病。贮藏在仓库中的军服的纽扣上突然出现了形迹可疑的斑点。马上所有的纽扣上都布满了黑点。人们惊恐万分。没有人明白，这是怎么一回事。想挽救病纽扣却力不从心。纽扣一个接着一个散了架并变成了灰色的粉末。
科学家有很长一段时间没能找出导致此病症的原因。不过最后总算弄清楚了：纽扣生病，是因为它被感染了，然后感冒了。
原来啊，锡有两种形态：白锡和灰锡。这个使我们想起炭，它也有几种不同的形式：普通的炭、石墨以及金刚石。
白锡可以变成灰锡，而灰锡也能变成白锡。要让白锡变成灰锡，首先需要传染源：也就是灰锡的尘粒就可以。但是只有传染源是不够的，还要着凉才行：需要空气的温度低于20℃。
那么仓库里发生了什么呢？仓库由于某种原因溜进了传染源，而那里的温度又恰好低于20℃——仓库可没供暖啊。只要灰锡的尘粒一落到纽扣上，纽扣上马上就会出现斑点。随后纽扣一颗接着一颗被感染。直到最后，“锡疫病”这个传染病传遍整个仓库。
9.世上有黄铜吗？
我们只顾着讲生铁、钢和熟铁，倒是把铜锅完全忘记了。
只有锅是用红铜做的。或者我们只需要说，是用铜制成的，因为除了红色，铜没有其他颜色了。人们还常常说到黄铜。但是黄铜其实完全不是铜，而是铜和锌的合金，我们家里的门把手就是用这种“黄铜”做成的。在这种合金中，只有一半、最多也不会超过2/3是铜。这种合金中锌的含量越高，它的颜色就越浅。如果合金中锌的含量占半数以上，那么合金就几乎呈白色。因而，仅仅就颜色我们便能判断，“黄铜”中锌的含量高不高。
我们所讲的这种锅，是非常爱干净爱整洁的。如果我们不清洗它们，它们马上就会被一层灰色的或者绿色的薄膜所覆盖。
要不是铜和铁之间的一个巨大的差异，这层薄膜就可以被叫做铜锈了。
铁是从里到外都会生锈的。而铜生锈，或者像人们说的氧化，仅仅限于表层。铜的表面产生的这层薄膜就像油漆层那样，本身就能保护铜免受外界的破外。
这就是为什么不少青铜雕像（青铜是铜和锡的合金）能保存到我们这个年代；它们身上披的绿色衣裳，几个世纪以来保护着它们不被氧化。
铜币的表面也会马上氧化然后发黑。要让它们变得跟新的一样也很容易，只需把它们放入到氨水中去就可以了。被氧化的铜会分解，把氨水染成漂亮的青色，而铜币呢，又变得跟新的一样了。
“黄铜”——也就是锌、铜的合金，氧化的速度比纯铜要慢得多。
然后我们看一看铜锅的里面。它的里头跟外面很不一样：不是红色的，而是白色。这是我们熟悉的镀锡层。它保护铜免受食物中的酸和盐的破坏。酸的或者咸的食物会侵蚀铜器。人要是吃了含铜的盐就会中毒，就跟吃最厉害的毒药一样。
也就是说，镀锡层不仅保护铜免受食物的侵蚀，也保护食物免受铜的毒害。
10.除了瓦罐外，还有什么东西是用黏土做成的？
想来也真够奇怪的，在市场上卖的或者放在我们餐具架上色彩鲜艳的罐头、钵子，竟然都是用黏土做成的。就是那个我们边骂边不得不走过去的泥泞的泥土路上的土。
当然远不止罐、钵——黏土什么不能做啊！它可以做成砖、陶瓷塑像、盘子、洗衣服的蓝粉、水泥、涂料等。但是最值得注意的一点是，任何一种黏土里面都含有铝。
一开始，只有科学家才了解这种轻质的白色金属。当然，现在我们的厨房中都有这种铝锅。因为铝既不会像铁一样会生锈，也不会被食物中的酸破坏。尽管它怕肥皂怕碱，但是这不是大问题。
它经常被称作“土银”，但是铝距离银还是有很大距离的。它的白色马上会变为灰色，因为在空气中它会被一层薄薄的氧化层所覆盖，这氧化层使得铝避免被更剧烈地氧化，但是它却毁了铝的容貌。不过这薄膜跟铜上的氧化物不一样，它是完全无害的。
如果某样东西需要有漂亮闪亮的外观，那么它就不能用铝去做。但是它有一个银、金以及钢都没有的优点：它很轻——只有铁的1/3重。这种材料对于飞机而言相当重要，因为飞机越轻越好。铝可以和别的许多金属制成非常贵重的合金。比如硬铝，就是铝和镁、铜、锰的合金，它的重量是钢的一半，但是和钢一样坚固。
你想想吧，这个我们脚踩过去、车碾过去的黏土，它还是未曾加工过的含有贵重金属的矿物！现在我们还是通过其他矿石提取铝，比如铝土矿、冰晶石等等。从黏土中提取铝有点不划算。而比较高效的方法还没有研究出来。
陶瓷也不是用我们脚下踩的泥土做成的。
它是由高岭土做成的。高岭土是一种最纯的、颜色最浅的黏土，这种土可不常见。我们俄罗斯的北方就没有这种土。
在我们的列宁格勒最常遇到的是做砖头的黏土。这种黏土里还有很多其他的物质。
这些混合物里的其中一些物质很容易被从黏土中分离出来。
将一块黏土放入到杯子中，加入水搅拌。所有的杂质都沉到了水底，而黏土就变成了悬浮着的浑浊体。然后将这浑浊的水倒入另一个杯子，放入盐。当黏土中的轻质的颗粒开始慢慢地沉入水底，水就开始变得透明，瓶底开始形成淤泥层。在另一个瓶子中我们得到了一些石子，以及大粒的石灰石和沙粒。
这两个瓶子中发生的事情，自太古时期自然界就一直在发生着。
请你想象一下：把这带着沙子的黏土变成高大的花岗岩山脉；这杯中的水换成哗哗咆哮着奔入山谷的汹涌的山间急流。
不论花岗岩有多么坚固，它还是惧怕水和风。随着时间的推移，这花岗岩山脉就分解成了沙子和黏土。
山川带走了沙子和黏土，它们沉入水底。石子和大粒的石子先沉淀下来，而黏土和小沙粒要等到水流没那么汹涌了才沉淀。
于是在河底便形成了黏土层。当河水变干或者改变河道的时候，黏土却留在原地。只有那被河水磨得光滑的小石子，也就是我们杯子中带着沙粒下沉的黏土，才让我们想起曾经流淌在那儿、现在却已无踪无影的河流。
黏土中除了沙粒和砾石之外还有别的杂质，比如将黏土染成红色或者黄色的铁锈。这就是为什么没有人给砖头上颜色，而砖头是红色的原因。相反的，黏土本身就是用来制造颜料的材料。比如，赭石就是红色的，因为里面含有很多的氧化铁。
花岗石转化为砂子和黏土令人惊讶，不过这远比不上黏土变成最普通的瓦罐令人感叹。
我们来比较一下黏土块和黏土瓦片。
黏土松散而不结实。瓦片是密实而坚固的。
黏土放入到水中之后就发软变成浆了。而瓦片不会因为浸水而改变。
黏土可以做成任何需要的形状：可以塑像，可以压成板状，可以捻成条状。而瓦片的形状不可能改变，除非你把它打成碎片。
为了弄清这些事，我们可以试着自己做黏土瓦罐。这完全不难。有句俗话说：并非神仙才会烧瓦罐。
11.瓦罐能教我们什么？
用黏土做瓦罐的第一步，是要先制作黏土团，就是将黏土加水搅和。但是我们也不要觉得任何事情都是理所当然的，我们先问一下：不用水行吗？
好像是可以的。现在已经发明了一种压机，不用一滴水就能把黏土做成各种制品——砖头、餐具、地板砖等。将干的黏土放入钢模子，然后用冲压机来压。没错，这个需要很大的压力——需要200个气压。你知道这200个气压是什么意思吗？
如果要在一本书上加上这么大的力度，必须在书上依次摞上4节满载货物的车厢。但是咱可没这么大的力气。毫无疑问，用手是不可能制造这么大的压力的。
就像润滑油能减少机器的摩擦那样，黏土团中的水也能减少各个黏土粒之间的摩擦。而模子的作用就在于，推动颗粒，使它们变成我们需要的那样。此外，水并不会让它们散布开来，而是让它们一个紧挨着一个。
当我们用压模压制黏土制品时，我们给它塑形了，但是这不是全部，我们还把它压紧，使它变得更加结实。
在这一点上水帮了我们。
把用黏土团做的制品晾干时，水就蒸发了。如此一来，黏土粒相互就靠近了，使得制品变得结实了。
黏土砖块在晒干以后体积缩小整整1/4。
但是令人讨厌的是，晒干后的黏土制品常常会开裂，就像水洼底部一样。你一定看见过水洼被晒干后形成的裂缝。这让我们想起地震以后在大地上形成的大裂缝。这种裂缝对于蚂蚁而言就像深渊似的，往里瞧一眼都觉得怪恐怖的。
为了避免晒干后的黏土裂开，人们就往里头加沙子。沙粒散布在整块黏土中，就像一个牢固的框架或骨架那样把黏土牢牢地连接起来，并且不让它缩得太严重。
好了，这些我们都弄明白了，现在可以开始我们的工作了。
去炉工那里取点黏土块，然后加上水，大约是黏土块的1/3，然后我们糅合一下。如果水放多了，黏土就该粘在我们手上了，如果放少了，它就会松散开来。
然后在黏土团中放入一点细沙。好好揉揉，直到看不见沙粒为止。然后就剩下捏瓦罐了。
第一次做的时候可能没有成功地得到黏土团，要知道黏土还有各种各样的。有些黏土需要多加些沙，有些需要少加一点沙。要制作黏土团最主要的是依靠不断地实验。一个小罐没成功，就再做另一个，直到得到我们需要的为止。
这样一个瓦罐就做好了。可是它怎么这么不规整，这么难看啊！你从上往下看，这瓦罐一点都不圆，还有点扭曲，就像人生病时肿胀着的脸。
要做得好看些的话确实很难。要知道用肉眼使瓦罐壁四周跟中心保持一样的距离可不是桩易事。这跟不用圆规画不出来圆是一个道理。
陶器匠给瓦罐造型时使用一种特殊的架子。
陶器架是一块穿在轴上的圆板。需要用脚推动它运转。陶器匠将黏土团放在板的中间，然后用大拇指压黏土团的内部，其余手指按着外部。
转动的时候，陶器工的手指摩擦黏土团，然后就形成了圆圆的瓦罐壁。
这个跟我们手握着圆规不动，然后转动纸画圈一个道理。陶器工不动的手就像是圆规，而陶器架的圆板就是转动的纸张。
不管是好是坏，瓦罐终究是做出来了。然后将它在架子上放置两三天，等待晾干。
当它变得干的时候，应该烧它。如果不烧瓦罐的话，那它里面就不能盛水。要知道没有烧过的瓦罐会因为水又变回黏土团。瓦罐因为水变软并变成黏土团可不是好玩儿的。
我们把瓦罐放入到炉子中烧得通红的炭上。
这里可能会发生一桩糗事——瓦罐没有晒干，它就散架了。
留在黏土中的水会因为受热而变成水蒸气。而水蒸气的占地比水要大，它将瓦罐壁炸裂以后自由地飞走了。
所以为了避免这种现象的发生，这瓦罐必须非常干。
当它在炉子中的时候，我们想一想为什么要把它放到这个地方。
烧的时候黏土粒很好得熔合在一起。也就是说，烧过的砖头已经不是分散的黏土粒了——分散的黏土粒在接触水以后很容易移动，它是像海绵一样的一整块紧密连接的黏土团。如此一来，砖头也不能再回到黏土团了。
几个小时后我们的瓦罐就做成了。它是砖红色的。这样你再往里头加水时就不用害怕它会被泡软了。
但是它还是有一个缺点：它会有点渗水。在黏土粒之间留有小孔，水就是从这里渗进去的。
你观察一下真正的厨房瓦罐，别看自己做的那个，你会发现，它的表面覆盖着一层透明的薄膜。这层薄膜，就是所谓的釉，将瓦罐上的小孔堵了起来，就像我们屋子里的玻璃窗那样。如果我们的身体可以变得很小很小，小到可以钻到瓦罐的内部去，我们会发现我们来到了一条蜿蜒陡峭的道路上，它穿梭在黏土粒组成的石壁之间。一开始，我们被黑暗包围。但是最终出现了光亮，于是我们迫不及待地冲向出口，却哪知撞在了一堵透明但是无法穿透的墙上。我们掉头返回，换条路走，但是无论我们向左走还是往右拐，我们都会碰壁。这个石头监狱的所有出口都被透明的釉给封闭了。
给瓦罐上釉最简单的方法是，在瓦罐烧制之前涂上用盐、沙和水组成的混合物。盐、沙和黏土熔合在一起便得到了釉。