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鏽:自然與金屬間無止境的角力

鏽:自然與金屬間無止境的角力

Rust: The Longest War

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內容簡介

鏽是無情的敵人,它不眠不休,不斷提醒我們,
世界上每一樣東西都會腐朽,
而我們無法使時光倒流,只能盡力讓時光靜止。

  鏽是世間「最強毀滅者」,
  是美國國防部認定的「普遍性威脅」。
  鏽蝕毀壞汽車,折斷橋梁,使船隻沉沒,引發房屋火災,
  還差點弄垮自由女神像!

  鏽蝕一視同仁,無法完全阻斷,只能延緩,
  美國每年為了對抗鏽蝕花費高達四千億美元的代價,
  超過其他自然災害的總和,
  鏽蝕幾乎全面侵入我們的生活,
  而我們卻幾乎對它一無所知。

  作者帶領我們深入北極圈,看「小豬」如何偵測出油管內的鏽蝕;
  領我們進入罐頭學校,我們才知道原來抗鏽還要靠塑膠的幫忙;
  還介紹鮮為人知的抗鏽工程師,原來這是一門挺賺錢的行業;
  我們原只知道鏽色斑駁惹人嫌,
  而此書描述的相關故事卻出乎意料的絢爛引人。

名人推薦

  這本書講到鏽的成因、後續結果,特別是描述了致力於抗鏽的那些人,全書視角廣泛,引人入勝。沃爾德曼把鏽講得閃閃發亮。──《紐約時報》

  引人矚目……沃爾德曼高明的把科學與技術的元素相結合。──《華爾街日報》

  引人入勝……才氣縱橫,沃爾德曼就是有本事讓每一章的故事都閃閃動人。看到鏽蝕,我們竟然也可以如此興奮。──《自然史》(Natural History)

  鏽蝕永不止息,忙於摧毀我們的世界,不停歇的破壞舉動,擊落了飛機,讓船舶沈沒,瓦解車輛,讓許多無價之寶化為烏有,並犯下許多其他鏽蝕之罪。沃爾德曼以我們與氧化鐵的長期戰爭,寫出這場無止境戰爭的動人洞見。──《發現》(Discover)

  太迷人了,沃爾德曼跑去罐頭學校,訪問鏽專家,參觀阿拉斯加油管,這所有的探險行動,映照出致力於讓我們生活如常的抗鏽眾生相。他讓鏽這沈悶陰暗的物質,都閃亮了起來。──《科學美國人》

  欲罷不能,這本書一再讓我大開眼見,充滿驚喜。寫得太好,太迷人了。──《書單》(Booklist)

  太棒,太迷人了。與約翰‧麥克菲(John McAfee)蘇珊‧歐琳(Susan Orlean)同等級。──瑪莉‧羅曲,《大口一吞然後呢?》、《打包去火星》作者

  在這本非凡的書中,沃爾德曼以我們星球最古老、最普遍的化學反應為起點,進行一場文學之旅。書裡包含一點冒險,一點智力探索,一點趣味,讀完本書,你看待生命與鏽的態度,會完全不同。—黛博拉.布魯姆 ,《落毒事件簿》作者

  生動有趣,這個有趣的閱讀讓我們明白,生活中每一樣我們覺得理所當然、無關僅要的事,對其他人而言可能相當重要。──《出版者周刊》
 

作者介紹

作者簡介

沃爾德曼Jonathan Waldman


  曾為《戶外探索》、《華盛頓郵報》、藝文雜誌《麥克斯威尼》(McSweeny's)等許多媒體撰稿,興趣多元,除了藝文方面的才能,也當過堆高機司機、樹藝師、夏令營指導員、廚師。

  成長在華盛頓特區,在達特茅斯學院學寫作,於波士頓大學受科學新聞訓練,也曾是科羅拉多大學斯克里普斯環境新聞研究員。在環境新聞領域深耕多年,因此能以常人所未見的角度,寫出鏽蝕這個我們欲除之而後快,卻常忽視的重要題目。《鏽:自然與金屬間無止境的角力》是他的第一本書。

譯者簡介

陳偉民


  華文世界重要的科普作家。國立台灣師範大學化學系畢業,曾任國中理化科及高中化學科教師,目前從事高中教科書編寫,科普寫作及翻譯等工作,作品散見《科學教育月刊》、《青年世紀》、《發現》、《幼獅少年》、《中國時報》等報章雜誌。

  譯有《改變世界的七種元素》、《打造化學力》、《觀念化學小學堂》、《神奇酷科學》、《神奇酷數學》;著有《智多星出擊》(I、Ⅱ集)、《天才小玩子》、《誰殺了大恐龍?》、《大家來破案》(I、Ⅱ集)及《如何學好中學化學》等書。
 

目錄

序:一艘破舊的船
前言:無所不在的威脅
1.    自由女神也落難
2.    金屬無法逃脫的命運
3.    真正的鋼鐵人
4.    鋁罐的抗鏽法
5.    她最能看出鏽的美
6.    防鏽大使
7.    鋅鋪成的防鏽路
8.    別惹防鏽專家
9.    小豬偵察任務
10.    防鏽是技術還是詐術?
11.    抗鏽前景
防鏽,永不止息
不鏽的感謝
 



一艘破舊的船


  關於船有很多種說法。有人說,船是水中的一個洞,讓你把錢丟進去。他們說船(boat)就是「再拿出一千塊來!」(Bring Out Another Thousand!)的意思。有人說,擁有船及駕船的快樂,好比穿著整齊後以冷水淋浴,接著用手撕破一張張二十元美鈔。因此,也有人說,船東一生中最美好的日子,除了買船的那天之外,就是賣船的那天。

  儘管有那麼多深具智慧的說法,我還是買了一艘約十二公尺長的船。那是2007年底的事。當時這艘船停泊在墨西哥的聖卡洛斯(San Carlos),科特斯海(Sea of Cortés)邊一個美麗的碼頭上。那個地方有許多棕櫚樹和大莊園,西邊是閃閃發光的深海水面,東邊是起起伏伏的火山,頭頂是索諾蘭州(Sonoran)萬里無雲的天空。我和兩個朋友各出三分之一的錢買下這艘船。彼時我認為我們賺到了,不過其實是美麗的碼頭讓我們沖昏了頭。

  當時我們這艘單桅帆船已經三十歲,而且絲毫不掩飾年歲。甲板上的每根螺絲都有一點環狀的鏽,支柱、艏部的欄杆和護欄上都有鏽斑,一片一片的鏽痕由上舷一路延伸到下方。桅杆上的鉚釘上蓋著一團白色粉末。艏部三角帆的軌道腐蝕得非常嚴重,以致於下面有一團黏糊。有一些穿透船身的青銅製管路已經呈現可怕的綠色,而海底閥門有很多都腐蝕到不能動。不鏽鋼水箱也鏽了,而且還會漏水。

  她的外表一開始就這麼慘不忍睹,我們真該把她取名為「無光號」(Unshine),從原來的名字「日光號」(Sunshine),很容易就可以改成這個名字。結果,我們卻選了一個難懂的希臘字眼Syzygy當船名,沒人知道那個字究竟怎麼唸,當時也不知道它的意思。

  但是如果「朔望號」(Syzygy)只有外表上的缺陷,我們不會太在乎。我們駕著她出航,駛出碼頭的半途中,柴油引擎就因為熱交換器上堆滿成塊的鏽而過熱。縮摺帆鉤鏽得太厲害,在第一次要把主帆收捲起來時,就突然折斷。滑車卡住了,絞車緊到沒有什麼機械利益可言。風向標幾乎快掉下來。儀器都不能動,因為纏繞著穿過艙底水的銅線徹底腐蝕,無法導電。接環、螺旋扣、U形鉤銷、定鏈眼板、靠板、捲帆器軸承、引擎零件、錨機軸──能生鏽的東西每樣都生鏽了。

  水、鹽、空氣和時間,各盡本分的對這艘船造成傷害,也侵蝕了我的銀行帳戶。鏽就這麼一路腐蝕掉我的人生……

前言

無所不在的威脅


  鏽害得橋梁崩塌,數十人因而喪命。它至少在核能電廠害死了一堆人,幾乎造成爐心熔毀,且一直找那些貯存的核廢料麻煩。在冷戰高峰期,它把咱們威力最強大的核武器變得不成器。信不信由你,鏽曾經害美國最大的油管關閉,不得不和OPEC(石油輸出國家組織)協商。它害得軍用噴射機及軍艦無法執行任務,造成一架F-16戰鬥機及一架休伊墜毀,並使一架商用機的機身在飛行途中解體。

  在1970年代,它也和許多房屋的火災脫不了關係,當時因銅的價格急速上漲,許多電工只好把銅製電線換成鋁線。最近,在稱為「腐蝕界的傷寒瑪麗」事件中,美國維吉尼亞州的許多房屋,因為火爐用了含硫化鍶的中國製石牆,結果兩年內,屋子裡的銅管、銅線及冷氣機線圈就鏽壞了。

  美國南北戰爭期間,南軍曾用十英寸(25公分)鑄鐵製巨砲攻擊南卡羅來納州的薩姆特堡,一百五十年後,鏽展開了反擊。為了防鏽,美軍動用了海洋級環氧樹脂及濕度感測計。鏽會先讓貨櫃船的速率慢下來,最後藉由推進器突如其來的脫落,終於害整艘船完全不動。它造成了人孔裡的數百次爆炸,炸飛了洗衣機,把熱水器炸得穿破屋頂,飛到半空中。

  鏽會堵住火災灑水器的噴水口:這是氧化的雙重詛咒。它先破壞燃料箱,接著再破壞引擎。它會破壞武器,耗損消音器,摧毀高速公路上的欄杆,在混凝土裡像癌症一樣散播開來。它還會讓地下室有破洞。

  在舊金山東北方四十公里處,全美國最大、最麻煩的鏽蝕物正停在休森灣(Suisun Bay),令我的朔望號相形見絀。理所當然,這支國家防衛後備艦隊隸屬美國運輸部,運輸部簡直就在扮演上帝,努力滿足人員與機械需求。

  許多人每天檢查這些船,在早期無法可管的時代,有許多老舊的商船會被拖到外海擊沉。現在這些船太脆弱了,無法拖吊出去、重新油漆,而且也不值得拖到德州拆解。但由於別無其他選擇,最後它們還是到德州去了。

  更混亂的是,在2006年,美國海岸防衛隊堅持這些船在移動之前,必須把船殼上有侵略性的蚌類清理乾淨,然而加州水質管理局要求,進行上述清理時不可汙染海灣,而且威脅每天要罰運輸部轄下的海事局25,000美元,直到想出解決方案為止。

  環保團體對此提出訴訟,要求進行研究。當十位生物學家、生態學家、毒物學家、統計學家、模型專家及製圖專家在收齊蛤和貽貝,並採集數百件沉積物的樣本時,這些船正持續不斷的鏽蝕。出乎意料的是:它們確實會汙染港灣。至少已經有二十噸的鉛、鋅、鋇、銅及其他有毒金屬由船上落入海水。

  參議員范士丹(Dianne Feinstein)一向對加州每項環保議題都有看法,但是這支後備艦隊要怎麼處理,動輒得咎,連她也不敢公開表示看法。

  出乎意料的敵人

  在另一段海岸,西嶼海軍航空基地裡,美國海軍實驗室裡二十四位穿著夾腳拖的雇員,正在棕櫚樹下全力研究抗腐蝕的漆。因為鏽一直折磨著海軍,所以早在1883年,在這個地方成為航空基地之前,海軍諮詢委員會就在這裡測試抗腐蝕的配方。今天的漆有的有自癒功能,有的可以在水裡使用,有些在遇到鏽時會變色──然而鏽還是依然在折磨海軍。

  事實上,鏽是這支地球上最強海軍的頭號威脅。藉由各項檢測標準,並根據許多海軍上將的說法(這些人說話的口氣,好像他們受雇於運輸部),地球上最強大的海軍正逐漸輸掉這場戰役。某一年,美軍部門年度維修會議的名稱就是:大哉鏽。佛羅里達州西嶼實驗室的座右銘是:「我們信仰鏽。」

  據說發生在船上的那些事,也會發生在汽車上。他們常常這麼說:「在寂靜的夜裡,你可以聽到福特的生鏽聲。」在俄亥俄州,鏽每年大約會讓汽車減輕約四公斤半,在夜裡,對你的耳朵而言,那相當於十四克的金屬音樂。這種症狀也發生在鏽帶以外的區域,且不限於福特汽車。

  自從1972年以來,美國國家公路交通安全局已經命令福斯汽車召回七十五萬輛尚酷、衝擊者、免子及捷塔(Jetta)等燃料泵生鏽的車款,以及幾乎同樣多輛剎車線生鏽的車款。在國家公路交通安全局的堅持之下,馬自達召回了超過一百萬輛惰輪柄生鏽的汽車,本田召回了將近一百萬輛外殼生鏽的車輛。克萊斯勒召回了五十萬輛前懸吊系統生鏽的汽車,速霸陸召回了數目幾乎一樣多,而其他零件生鏽的汽車。福特召回了一百萬輛引擎蓋閂扣生鏽的探險家,和將近一百萬輛彈簧易生鏽的水星和金牛座,還有將近四百萬輛SUV越野車及皮卡貨卡因為巡航控制系統開關腐蝕,可能導致停止中的車輛著火而召回,成為史上規模第五大的召回行動。日日夜夜,你都會不斷聽到這一類的消息。

  鏽會攻擊車門檻板、門鉸鏈、門閂扣、淺盤形地板、外殼、燃料管、安全氣囊感測器、剎車、軸承、球形接頭、換檔拉索、引擎電腦及油壓管,導致方向盤耗損、輪子耗損、換檔耗損、燃料箱耗損、剎車失靈、安全氣囊失靈、雨刷失靈、車軸失靈、引擎失靈,以及在高速行駛中引擎蓋突然彈開。

  電影「回到未來」裡穿越時空的DeLorean跑車,車身用不鏽鋼打造,舊款的荒原路華四驅車在底盤鍍鋅,有些1965年製的勞斯萊斯的底部鍍了鋅,但是很少汽車公司能夠避開腐蝕的糾纏。現代、日產、吉普、豐田、通用、五十鈴、鈴木、賓士、飛雅特、標緻、凌志、凱迪拉克全都曾因為生鏽而召回汽車。泛世通(Firestone)曾因生鏽問題召回數百萬個鋼絲輻射輪胎。

  克雷布魯克(Joan Claybrook)是美國國家公路交通安全局的消費者權利保護組織「公民」(Public Citizen)的主席,他在2003年曾經這麼說:「他們為了召回汽車所捏造的名目,比卡特先生的護肝藥丸廣告還要多。」

  雖然如此,國家公路交通安全局從來都不曾為鏽捏造名目。永遠都是腐蝕惹的禍。美國研究腐蝕的教父,冶金工程師方塔納(Mars Fontana)有一次開玩笑說,除了他定義的八種腐蝕的形式外,還有一種額外的形式,稱為「汽車腐蝕。」

  自古以來的威脅

  鏽真的無所不在,連《聖經》在描述它時,都流露出失敗主義。「不要為自己積攢財寶在地上,地上有蟲子咬,能鏽壞,也有賊挖窟窿來偷。」〈馬太福音6:10〉如是說。如果大自然會破壞你的努力,其他人又陰謀要盜取它,何必拚命?猶太人有句諺語描述了同樣的宿命:「麻煩之於人,正如鏽之如鐵。」鏽無堅不摧,以致於英國海軍部在1810年拒絕把木造船改成鐵殼船。皇家海軍認為「鐵不會游泳。」

  連外太空都有鏽,那是氮原子(而非氧分子)造成的,對美國航太總署(NASA)而言,抗鏽也是不小的挑戰。

  鏽無所不在。難怪生鐵鍋要塗油,難怪銅製電線上要塗漆,難怪燈泡裡不能有氧,難怪火星塞上的電極是由釔、銥、鉑或鈀等金屬製成,難怪重大的牙科手術要花一大筆錢。美國最高階的防鏽官員稱鏽為「無所不在的威脅」。

  幾乎每種金屬都會生鏽。鏽會留下明顯的疤痕,把鈣變成白色,把銅變成綠色,鈧變成粉紅色,把鍶變成黃色,把鋱變成紫紅色,把鉈變成藍色,也會把釷先變灰色再變成黑色。鏽也把火星變成紅色。在地球上,它賦與大峽谷、磚塊、墨西哥磁磚及血液顏色。鏽是無情的敵人,它不眠不休,不斷提醒我們,金屬和我們一樣都會腐朽。

  如果請「廣告狂人」影集中的主角卓柏(Don Draper)來為金屬定調,他會說它像少女;美貌鮮有人能匹敵,不可思議的迷人;但也要求受到時時關照,最好小心看護,因為很快會年華老去,而且還楊花水性。而這就是現代社會最重要的材料!
 

詳細資料

  • ISBN:9789863209959
  • 規格:平裝 / 376頁 / 14.8 x 21 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

1 自由女神也落難

1980年5月10日星期六那天,她的守護者睡到很晚。

莫菲特(David Moffitt)大約在八點醒來,然後穿上休閒服。他喝了一杯咖啡,走出他位於自由島的磚房,到南邊的花園拔草。身為訓練有素的花卉培育專家,他曾參與詹森總統夫人美化華盛頓特區的工作,當時他擁有一座美麗的菜園。現在他擔任自由女神像國家紀念園區的主管,同樣擁有一座美麗的後院。像平常的休假日一樣,他準備做一點園藝工作,然後帶太太和三個小孩到曼哈頓,在市中心購物或在中央公園騎腳踏車。

今天是晴朗的日子,溫度大約為10℃,有一股穩定的微風由西南方吹過來。莫菲特跪著修剪玫瑰,幾小時後,他的主任管理員田納特(Mike Tennent)跑過來告訴他,有兩個人正沿雕像的外面攀爬。這倒是頭一遭。莫菲特抬起頭往上看,他淡褐色的眼睛努力聚焦,確定田納特說的沒錯。在他的休假日發生這種事,太過分了。

莫菲特的房子離雕像大約一百三十公尺,在跑向那裡的路上,他聽到其他遊客由基座底部向上方的攀爬者吼叫。「混蛋!」他們喊道:「變態!」遊客的參觀受到干擾,他們反對這種行為,因為知道這種情況不可能以對他們有利的方式結束。

莫菲特和遊客一樣生氣,但理由不一樣。他認為這些攀爬者正在褻瀆女神像,而且可能正在破壞它。四十一歲的莫菲特有茂密的深褐色頭髮,並帶著休士頓口音,他得到這個工作(因為要與世隔絕,而被認為是辛苦的差事)是因為他在維護工作上的紀錄非常良好。這座島和雕像都已經年久失修,國家公園管理處承認,它的維護計畫徹底不足。近十二年來,莫菲特是第一位全職主管。

在跑往雕像的半路上,莫菲特停下腳步,看著攀爬者展示一面旗幟。紅色的粗體字寫著「自由遭迫害」,下一句是「釋放普拉特(Geronimo Pratt)」。這時他才弄清楚,這兩位攀爬者是來鬧事的。雖然他不知道普拉特是誰,但知道這兩個傢伙是來抗議的。而且他也知道這種情況該怎麼解決。他看過電視上的報導,紐約警方有一組人員專門把人從高處驅離,他決定打電話給這些人。

他轉頭走進辦公室,下令疏散島上人員。至於雕像內部,則透過廣播系統宣布:因為作業問題,要求遊客移至碼頭區。接下來,莫菲特由辦公室打電話給波士頓的國家公園管理處地方督導辦公室。這些事他做過幾次了,而且命中注定還要再做好幾次。

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