在這封信裡，我想推薦一本很棒的書給你：拿破崙的鈕扣-17個改變歷史的化學故事！Napoleon’s Buttons: 17 Molecules that Changed History，作者 Penny Le Couteur and Jay Burreson 洪乃容譯，商周出版的書2005年。

為什麼胡椒、辣椒、丁香這些微小的香料，會促成航海時代及地理的發現？你知道可待因、嗎啡、海洛英其實是一脈相承的止痛劑，來源就是英國想傾銷入中國的鴉片嗎？你知道由於缺乏維生素C的知識，16世紀麥哲倫領軍的環球航海，船員因得到壞血病而導致大發現時代的結束？維生素C的又叫做抗壞血酸，它的分離純化及結構鑑定者是1937年的諾貝獎得主！大英帝國在19世紀的繁榮昌盛，是建立在對棉花的需求。其他如葡萄糖、火藥、尼龍、橡膠、阿斯匹靈、抗生素、避孕藥、冷凍劑、奎寧......這些東西的出現，改變了人的生活，也創造了歷史！

在前言裡的故事，作者舉拿破崙在1812年率60萬大軍東征蘇俄，但是抵不過俄國冬天的嚴寒，潰敗到只剩一萬人！為什麼戰功彪炳、攻無不克的拿破崙，竟會輸得一敗塗地？原因竟然是士兵衣服上的鈕扣？原來這些鈕扣是用錫(Sn)做的，錫質鈕扣在寒風中裂解變成粉末，使得士兵衣不蔽體，受凍無法作戰！

我要班門弄斧的是：為什麼金屬錫在低溫下會變成粉末呢？原來室溫的錫是白錫(white tin, 有延展性), 溫度低到攝氏13.2度C以下時，就會相變化成灰錫(gray tin, 很脆)，因為結晶形狀改變(β phase, body-centered tetragonal structure ---> α phase, diamond-like structure)而導致體積膨脹27%，所以就會碎裂！這是一本非常有趣、以化學觀點看影響人類歷史的書！

其實很多金屬在低溫下都會變得很脆，碳鋼在零下200度C低溫會變得跟玻璃一樣易碎！第一次大戰的四年間，德國U型潛艇共擊沉協約國船艦數百萬噸，戰績十分驚人。但是在通過北極圈時，潛艇因低溫變脆，輕輕碰撞便造成船體龜裂。究其原因，原來金屬裡還有氫脆化的問題(hydrogen embrittlement)。氫細小的分子在金屬裡，造成金屬鍵結作用的弱化， 萌生出裂紋並擴展，導致了脆斷。材料的劣化，恐怕也是敗仗的主要貢獻者之一！

王老師2016.9.24