寒假参观湖北省博物馆，一定不能错过被誉为“天下第一剑”的越王勾践剑。

这把剑最惊人之处是，尽管在地下沉睡了两千多年，出土时却依旧寒光闪闪、锋芒不减，几乎不见锈蚀。

为什么一把剑能跨越千年时光“青春永驻”？答案就藏在一场精妙的化学反应中。

剑身裹致密铜绿“铠甲”

要解开越王勾践剑的不锈之谜，首先要明白金属腐蚀的本质。大多数金属在自然界中并不稳定，它们倾向于和周围环境中的水、氧气等发生反应，变回更稳定的化合物状态，这个过程就是“生锈”。

然而，“生锈”与“锈”大不相同，这正是问题的关键。

生活中常见的铁器，其铁锈的主要成分是水合氧化铁。这种物质结构疏松多孔，像一块海绵，无法隔绝外界的空气和水分。因此，一旦开始生锈，腐蚀就会持续向内深入，直到整个器物瓦解。这是一个彻底的破坏过程。

而越王勾践剑是青铜剑身，表面那层锈是名为碱式碳酸铜的化合物，俗称“铜绿”。它的结构非常致密、均匀，像一层高质量的漆，紧密附着在剑身表面。将剑身内部与外界腐蚀环境隔开，减缓了金属的腐蚀。

环境与材质作用下的化学反应

这层“铠甲”的形成，本质是环境与材质共同作用下的一场化学反应。

越王勾践剑所在的望山一号楚墓墓室棺椁保存完好，内部环境密封完整，避免了剧烈的温度、湿度波动，以及氯离子等对铜剑的持续侵袭。

研究表明，在中性或弱碱性且富含腐殖酸的环境中，更有利于铜器表面形成致密的“铜绿”保护膜。化学反应方程式为：2Cu+H2O+CO2+O2→Cu2（OH）2CO3。

科研人员利用X射线荧光光谱仪等现代化学分析仪器，确认越王勾践剑为铜、锡、铅合金，并含有微量的其他元素。

其中锡含量较高，约占20%，显著提高了铜合金的硬度与强度。此外，适当的锡含量能促进青铜表面生成更致密、更稳定的腐蚀产物层。而铅的分布呈不均匀的颗粒状，有利于在铸造时改善金属液的流动性，减少缩孔，但不会过多影响整体的耐蚀性。

这种“化学智慧”，也为现代金属防腐技术，尤其是在文物保护领域的应用，提供了宝贵的灵感。

（作者邹晓川系重庆第二师范学院生物与化学工程学院教授，张欢、杨明燕均系重庆第二师范学院生物与化学工程学院化学专业本科生）