化学是一门基础的自然科学，对人类有重大意义，跟生活有很大关系。生活中，化学的频繁使用不是举例能举完的，它已与生活紧密联系在一起。人类从原始社会跨入今天这样物质文明比较发达的社会的历史，就是一部化学以及其他科学技术的发展史。化学科学的发展，为人类不断地创造了千千万万的物质财富，使我们能够广泛地享用这些物质文明的成果而舒适地生活。从日常生活中可以积累很多的化学知识，化学就像是生活的“指南针”，能使人做到活得明白、健康和科学。
面食里的小洞洞
你参观过饼干工厂吗？只有五角硬币那么大的生面片，送到烘烤炉里转一圈出来以后，体积增大了好几倍，变得又松又脆。
掰开一片饼干，可以看到里面布满了蜂窝似的小洞洞。面包和馒头里面同样也布满了小洞洞（图3-1）。
油条呢，在油炸之前像一支钢笔粗，在油锅里急剧膨胀，变得比晾衣竿还粗呢！
这是谁变的魔术呢？“魔术师”是酵母菌，或者化学药品。
酿酒时酵母菌吃下淀粉变成的糖，吐出酒精和二氧化碳。做馒头的情形也是这样。和面粉时揉进去的那块“老面”里，住着众多的酵母菌。它们在湿面粉里，只要温度适宜，就迅速繁殖。它们吐出的酒精使馒头有股醇香味，放出的二氧化碳气在湿面团里占据了空间，撑出一个个小洞洞。
蒸馒头的时候，小气泡受热进一步膨胀，在面粉里鼓出一个个大气孔。面粉里的蛋白质——面筋受热凝固，成为气孔的“墙壁”，将二氧化碳团团围住。最后，墙壁破裂，二氧化碳跑出来了，却给馒头里留下了无数的小洞洞。
做饼干、蛋糕和面包等食品时，常用另外一种发酵粉。这种发酵粉和酵母菌毫不相干，实际上是化学疏松剂。它包含的两种化学药粉——碳酸氢钠和磷酸二氢钠，放到湿面里，就发生化学变化，冒出二氧化碳气来，使食品里产生许多小洞洞。
炸油条的生面里预先揉进了食碱和明矾。早点铺师傅说的“一碱二矾三盐”指的是，每七斤面配上一两食碱、二两明矾和三两盐，便成炸油条的生面了。这三种化学角色各有各的作用：盐使面有咸味并变得柔韧，明矾是十二水合硫酸铝钾，具有酸性，在滚烫的油锅里，它和食碱起化学反应，生成大量二氧化碳气泡，气泡受热急剧膨胀，使油条迅速胀大。一两食碱和二两明矾可以生成约14升二氧化碳气，沸油二百多度的高温，又使它的体积膨胀一倍多，所以，新炸的油条疏松多孔。
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发面过久面团发酸的原因
几乎所有的家庭都用面头发过面，并总结出发面时间不能过久的经验。你能解释发面过久面团发酸的原因吗？面头又称“酵头”、“老酵”。开始，人们把鲜酵母和少量面粉混合，调成糊状，待面糊发开后，就用来发面。每次蒸慢头留下一块面头，作为下次发面用。这样，面头就在酵母菌的作用下发得很久，又常与空气接触，一些乳酸菌就乘虚而入，将面团中的一部分葡萄糖氧化成乳酸。乳酸有强酸味。用面头发面时间越长，产生的乳酸就越多，蒸出的馒头就越酸。这样看来，不是老酵“老了”，而是混入老酵中的乳酸菌在捣鬼。如果把老酵放在一个真空容器里，就不会发生这种现象。
水果能有效解酒
我国已有四千多年的酿酒历史。酿酒常用的方法是发酵法，就是用含糖类很丰富的各种农产品，如高粱、玉米、薯类以及各种野生果实为原料，经过发酵、分馏，就可制成酒精（乙醇）。
酒主要是乙醇和水组成的，但这种混合物香气不浓，味道不佳，并且是无色的。一般酒类的气味、味道和颜色，都是由于酒中还含有其他的化合物，例如香料和色素。不同配料的酒，就产生不同的色、香、味。
酒精进入人体后，被吸收入肝，在肝脏中首先氧化成乙醛，乙醛再被氧化成乙酸，继而氧化成二氧化碳和水。这个化学反应中“酶”起了决定性的催化作用，人体内每时每刻都在发生各种复杂的化学反应，这些化学反应都是在特殊的蛋白酶的催化作用下进行的。人体内含有能使乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸的蛋白酶的量因人而异。有的人体内含这种酶比较多，有的人体内含这种酶比较少，前者能顺利完成上述化学变化，能饮较多的酒，后者则不能顺利完成上述化学变化，只能饮少量的酒。
当饮酒过多的时候，过多的乙醇会使催化作用减弱甚至失去催化作用，过多的乙醇和乙醛会刺激神经系统使人产生一系列反应，其实就是酒精中毒。
酒精是一种麻醉剂，它对人体各组织的麻醉作用，先是兴奋，后是抑制。当大脑皮层受到酒精的麻醉而处于抑制状态时，患者将会出现语无伦次、头晕眼花、步态不稳、恶心呕吐等中毒症状。另外，在正常情况下，人体血液中的二氧化碳和氧气的分压有一个定值，由于进入人体血液中的酒精，可被氧化成二氧化碳和水，这样，二氧化碳的分压升高，氧气的分压降低。结果使血红蛋白对氧气的结合力下降，而氧气只有和血红蛋白结合后才能被血液送到机体各组织中去，所以醉酒严重者会因呼吸衰竭而死亡。
醉酒就需要解酒。不少人知道，吃一些带酸味的水果（图3-2）或饮服1～2两干净的食醋可以解酒。这是什么道理呢？
这是因为，水果里含有有机酸，例如，苹果里含有苹果酸、柑桔里含有柠檬酸、葡萄里含有酒石酸等，而酒的主要成分是乙醇，有机酸能与乙醇相互作用形成酯类物质从而达到解酒的目的。同样道理，食醋也能解酒是因为食醋中含有3%～5%的乙酸，乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
尽管带酸味的水果和食醋都能使过量乙醇的麻醉作用得以缓解，但由于上述酯化反应在体内进行时受到多种因素的干扰，效果并不十分理想。因此，防醉酒的最佳方法是不贪杯。
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饮酒过量损伤肝
大量乙醇可直接造成肝损伤。我们知道进入人体的脂肪，经消化道水解成甘油和脂肪酸后，被吸收入肝，在肝脏内再合成甘油三酯后贮存起来。当机体需要时，肝脏内贮存的脂肪水解成脂肪酸，再经氧化放出能量。所以肝脏是脂类和脂肪酸代谢的重要场所。如果代谢过程受到障碍，脂肪在肝中过量存积，将会造成肝硬化。而乙醇在肝中的氧化可使脂肪酸的氧化减弱，最终导致脂肪在肝中的含量增多。
凉快降温的汽水
酷暑季节，喝上一瓶汽水，确实清凉解渴，使人精神振奋。可你知道汽水是怎样制成的吗？
制作汽水的原料很普通而且易得，主要有白糖、小苏打、柠檬酸（或酒石酸）等。在1000毫升水中加入25克白糖，然后放入2克小苏打，把配好的溶液灌进一个能够紧塞的玻璃瓶中，再放2克柠檬酸（或酒石酸）的晶体到瓶中，立即将瓶塞紧。这时，瓶子里的液体就发生一系列的化学反应：柠檬酸和小苏打作用生成柠檬酸钠（酒石酸和小苏打作用生成酒石酸钠），放出二氧化碳。生成的二氧化碳有一部分溶于水，生成碳酸。反应结束后，一瓶汽水就制成了。
汽水的酸味就是由碳酸和没反应的柠檬酸（酒石酸）所引起的。
当打开汽水瓶盖时，有大量泡沫向外逸散，这种现象应该怎样解释呢？这要从气体的溶解特点说起。在一定温度下，压力增大时，气体溶解度增大；压力减小时，气体溶解度减小。压力一定时，温度降低，气体溶解度增大；温度升高，气体溶解度减小。对于汽水，当瓶盖紧塞时，由于瓶中压力较大，汽水中溶解了大量的二氧化碳；瓶塞去掉后，瓶中压力减小，大量的二氧化碳气体就冲出瓶口，散失在空气中。
汽水进入胃中，由于体内温度较高，二氧化碳气体的溶解度降低，一部分溶解的二氧化碳气体就要逸出，所以就有喝汽水后打嗝的现象。也正是在打嗝的同时，体内的一部分热量被二氧化碳携出体外，故喝汽水可消暑解渴。
街头出售的汽水，大都存放在冷水中。这一方面是为了降低汽水的温度，更重要的是为了防止汽水变色。
工厂在生产汽水的过程中，为了把它配成青梅或苹果绿色，一般都添加人工合成色素——靛蓝和柠檬黄。靛蓝，俗称靛青，是蓝色粉末或红蓝色糊状物。柠檬黄又称酒石黄，是一种酸性染料，为橙黄色粉末，这两种色素是国家批准的食用色素。靛蓝很容易受日光及氧气作用而褪色，柠檬黄的化学性质较靛蓝稳定一些。汽水在存放过程中，如果受到日光照射，仅留下柠檬黄的橙黄色，柠檬黄在阳光和空气中也逐渐氧化而褪色，最后绿莹莹的汽水就变成无色了。
放在水中为什么能防止变色呢？因为光线照射到水面上时要分成两部分：一部分返回空气中，这叫做光的反射；另一部分进入水中，这叫做光的折射。由于光的反射，进入水中的光要小于原入射光的强度，所以汽水受日光照射的影响也就小了。因此，变了色的汽水，只要未受到其他细菌的污染，仍然可以饮用。
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汽水瓶口的白雾
当你打开一罐汽水时，一系列的事情接着发生。首先是汽水上方的压力在很短时间内由原来的2～3大气压降为正常的一大气压。在这快速膨胀过程中产生一个巨大的冷却作用（因为气体的膨胀是做功），这效应称为焦耳-汤姆生效应。这个冷却作用使瓶口的瞬间温度达到-30℃，因此使得附近的水蒸汽凝结。这就是瓶口所看到的细白雾的原因。
不能用茶水服药的原因
茶叶最早产于中国，现在它已成为世界上三大饮料之一，在日常生活中颇受人们的欢迎。
茶叶中约含多种化学成分，其中有两种主要的生物碱——茶碱和咖啡碱。这两种物质都具有刺激中枢神经的作用，可做兴奋剂，在医疗上都可用作和尿药。因此，经常喝酒吸烟的人，喝茶能促使酒精和尼古丁随小便排出体外。另外，茶碱和咖啡碱还能与某些侵入人体的有害重金属离子发生化学反应，生成可溶性络合物后从尿中排出。从事金属加工工作的人，每天工作之余喝点茶水，就可避免微量金属对人体的危害。
既然如此，我们在看病的时候，医生常常会叮嘱我们不要用茶水吞服药，这是为什么呢？
这主要是因为茶水里含有十分复杂的化学物质，如鞣质、生物碱、酚、醇、醛、有机酸等物质。而我们服用的中药、西药也都含有化学物质，如果用茶水与药物同服，不可避免地会发生一些化学变化，改变药物的治疗作用。也就是说，用茶水服药的话，有些药物会和茶水中的成分“打架”，就失去药效了。
那么，哪些药物能和茶水反应呢？
具体来说，茶叶中的鞣质可与铁、镁、铝、铋、钙等多种金属离子在肠道里发生化学反应（络合作用），成为难溶的物质，使身体无法吸收。如西药的胃舒平、硫酸铝碳酸钙、葡萄糖酸钙、维丁钙、硫酸亚铁、富马酸铁、次碳酸铋及各种补铁口服液。中药中的石膏、石决明、龙骨、龙齿、牡蛎、蛤壳、明矾、自然铜、磁石、代石、赤石脂、钟乳石等，还有含有上述中药成分的中成药，如桔红九、牛黄解毒丸（片）、明目上清丸、朱砂安神丸、复方五味子片、龙牡壮骨冲剂、壮骨关节丸和各种活性钙制剂等，不仅不能用茶水送服，而且要在服药后2～3小时才能饮茶。
茶叶中的鞣质与一些药物会生成难溶性鞣酸沉淀物，不易被吸收，降低了药物的生物利用度和治疗效果。与茶水会发生这种反应的药物有四环素类、红霉素、利福平、灰黄霉素、林可霉素、新霉素、氯霉素、氨苄青霉素、维生素B1、维生素B6、洋地黄类、潘生丁、氨基比林或含氨基比林的制剂如去痛片、优散痛、克感敏等。
鞣质是生物碱沉淀剂，与药物结合生成难溶性鞣酸盐沉淀物，不易被人体吸收而降低药物的治疗效果。如麻黄碱、黄连素、黄柏碱、奎宁、常山碱、乌药碱、阿托品、马钱子碱、烟碱、吗啡、罂粟碱、麦角碱类、利血平、山梗菜碱、长春碱、秋水仙碱、喜树碱等，含有生物碱成分的中药也有相似的变化，如黄连、黄柏、麻黄、益母草、颠茄、曼陀罗、人参、党参、钩藤、萝芙木、草决明、乌头、古柯叶、旱莲草、防已、延胡索、马钱子、吐根、金鸡纳皮、常山、罂粟、长春花、喜树根、秋水仙等中草药。
当然，凡是药物中的成分不与茶水中的成分起化学反应的，就可以与茶水同服。比如，人们单纯服用维生素C，在人体内吸收积累的量是有限的，往往大部分维生素C被排泄出体外。但是，当你用茶水服用维生素C时，茶叶中的茶多酚（具有维生素P的功较）可以促使维生素C在人体内的吸收与积累，使维生素C发挥更大的功效。因此服用维生素类药物，饮茶是没有坏处的，茶叶本身含有的各种维生素，对人体也是一种补充。当然，大多数情况下，服药还是最好不要用茶水。
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不宜饮茶者
营养不良的病人和婴幼儿不宜饮茶。因为，茶叶会影响人体对铁、蛋白质等物质的吸收，茶中的鞣质与蛋白质合成鞣酸蛋白后，胃肠道就不能吸收了。鞣酸还会影响肠道对铁的吸收，会引起婴幼儿缺铁性贫血。所以，食用蛋类、乳制品、豆制品等高蛋白食物之后，不宜立即饮茶；大病初愈后不宜大量饮茶；每次进餐前后一小时以内要避免饮茶。
让衣服不再怕淋
炎热的夏季，周围没有一丝风，远处传来轰隆隆的雷声，天空忽然变得越来越暗，下雨了！路上的行人有的打起了雨伞，有的穿起了雨衣，衣服不再怕淋了。那么，你知道雨衣是怎么发明的吗？
雨衣是由英国的一位普通工人麦金杜斯在19世纪20年代发明的。麦金杜斯在一家制橡皮擦的工厂工作，他从小就勤奋好学，并且很有志气。他希望自己长大后成为一名科学家，发明出许多自己从来没有见过的东西。可是由于家境贫寒，他在少年时代就辍学了，依依不舍地离开了学校，到附近的一家橡皮擦工厂做童工。但是，麦金杜斯从未中断过学习，进厂不久，他就从老师傅那学到了全套的工艺，并很快可以独立操作。
一天，麦金杜斯由于前一天晚上看书看得太晚，上班干活时觉得疲惫不堪浑身没劲，当他端起一盆熔化的橡胶液往模型里浇灌时，差点摔倒。虽然盆里的橡胶液没有完全泼掉，但还是泼到了衣服上。下班了，麦金杜斯有气无力地往家走，刚走到半路，突然电闪雷鸣，下起倾盆大雨。麦金杜斯被淋成了“落汤鸡”。到了家里，麦金杜斯脱下衣服，这时，他发现衣服都被淋湿了，只有粘橡胶液的地方没有被淋湿。真是怪事，难道粘了橡胶液的衣服还有防雨的作用？麦金杜斯觉得很奇怪，打算弄个明白。
第二天，麦金杜斯趁上班工休时，把衣服抹了一层橡胶液。回家后，打了一盆水来泼这件衣服，果然粘有橡胶的衣服一点水都不透。就这样他制出了一件橡胶衣服。这件橡胶衣服可以用来防雨，但是存在点问题，橡胶很容易蹭掉。怎么办呢？后来麦金杜斯想到了一个好办法，再把一块布蒙在橡胶上，这样，麦金杜斯用这种夹着橡胶的双层布料制成了一件大衣。这便是世界上的第一件雨衣了。
后来，麦金杜斯的“雨衣”引起了英国冶金家帕克斯的注意，他也兴趣盎然地研究起这种特殊的衣服来。帕克斯感到，涂了橡胶的衣服虽然不透水，但又硬又脆，穿在身上既不美观，也不舒服。帕克斯决定对这种衣服作一番改进，并最终发明了用二硫化碳溶解的橡胶造防水用品的新技术。此后，麦金杜斯的雨衣从英国传到世界各地。
进入20世纪后，塑料和各种防水布料的出现，使雨衣的款式和色彩变得日益丰富了。现代的雨衣（图3-5）防水布料注重透气性。透气型雨衣利于人在穿着防雨时湿热的水气从雨衣内散出，增加舒适度。
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风雨衣的由来
在第一次世界大战时，英国陆军经常在雨中进行艰苦的壕战，官兵们怨声载道，极影响战斗力。为使士兵们从雨水中解脱出来，英国衣料商托马斯·巴尔巴尼在其研制的防水加毕丁（一种细密的棉织物）的基础上，发明了一种能够便于雨天在堑壕穿的“堑壕大衣”。此大衣款式参照英陆军制服式样，并对其进行改良。领子能收能放，双襟双排扣，并配有腰带、肩章、插房袖，加大的下摆有利于行动。肩、胸、背部是相对着水较多的地方，为防止雨水渗透，在大衣设计时还特意加了遮盖布。堑壕大衣由于棉织细密，不仅可以防水，还可抵御风寒。这就是风雨衣的由来。
长达3000年的苦酒
醋是人们日常生活中不可缺少的调味品，俗话说：“开门七件事：柴、米、油、盐、酱、醋、茶”。这足以说明醋在人们生活中的重要地位。
醋是以米、麦、高粱或酒、酒糟等酿成的含有乙酸的液体，在古代被称为“苦酒”、“淳酢”、“酢酒”、“醯”、“米醋”等。由于醋香味美，从古到今为人们所喜用。我国的酿醋和酿酒一样，历史悠久，有人认为约有一万多年。有关醋的文字记载的历史，至少也有三千年以上，是和食盐一样属于最古老的调味品。
那么，醋到底是怎么酿制的呢？
食醋的酿制以粮食为原料，在北方常用大麦、高粱、豌豆、小米、玉米，在南方常用大米、麸皮、醋酸菌等混合进行发酵。乙醇在醋酸菌的催化氧化下，变成了醋酸。控制一定的温度，经过一段时间后，醋酸含量达5%以上，不再上升高，这时醋就酿好了。这整个过程也就是民间所说的“酒败成醋”。食用醋含醋酸约在5%～6%左右。成醋发酵一般只能在黄酒、葡萄酒等酒类里进行。这些酒酒精含量偏低，且富含氮、磷，很利于醋酸菌的繁殖。
食醋中除含醋酸外，还含有许多对人体有益的营养成分。如食醋可以提供八种氨基酸、糖类物质，如葡萄糖、麦芽糖等。食醋中含有大量人体需要的维生素B1、维生素B2、维生素C等。食醋中含有人体生长发育、生殖、抗衰老和人体代谢中不可缺少的丰富的元素，如钙、钠、铁、锌、铜、磷等。
在烹调食物中加入少量食醋可减少维生素C的损失；醋能溶解植物纤维和动物骨质，煮动物骨头中加入醋可促使钙、磷、铁等矿物质的溶解析出，有利于人体吸收；烹调鱼类时加些醋，可除去鱼腥味，使钙质和磷质易析出，提高利用率。醋还可使肉类软化，煮牛肉时加点醋可使牛肉纤维软化，肉质显得柔嫩。对那些韧、硬的其他肉类，醋也是一种较好的软化剂。用醋浸渍食物，既增加了食物风味，又能起防腐作用。人们最常吃的醋拌凉菜，不仅味鲜可口，还能帮助杀菌，避免肠道病菌传染的发生。
由于食醋的效果日趋明显，国际上对食醋也十分盛行，如日本人利用醋制作醋性饮料，即将醋、糖和时令水果，按一定比例混合后，放入带盖的广口瓶内，一周后即可饮用。这种醋性饮料制作简便易行，口感好，即使对醋厌烦的人也乐意接受。欧美人常吃醋泡面包，并用这种面包擦嘴和鼻子来预防传染病。近年来，欧美和日本还刮起一股“喝醋风”，常在夏季身体发热或感到疲劳不适时喝些醋，可以解除疲劳。他们认为用醋防治疾病十分有效，并将“少盐多醋”放在“长寿十训”之二的位置上，可见对醋的认识是十分深远的。
总之，醋在当今时代，已从单纯的调味品逐渐成为药疗和食疗俱佳的著名食物之一，而且越来越广泛地受到人们的重视。
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食醋变香醋
在500克食醋中加入几滴酒，然后震荡一下，这时会有一缕缕水果的清香扑鼻而来。为什么呢？酒的主要成分是乙醇，乙醇分子是由乙基和羟基组成的。醋的酸味主要来自醋酸，醋酸分子是由甲基和羟基组成的。在醋中加入适量酒后，醋酸分子中的羟基跟乙醇分子中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成醋酸乙酯。醋酸乙酯具有水果香味，于是食醋变成了香醋。酸跟醇作用，生成酯和水的反应在化学上叫做酯化反应。在普通条件下，酯化反应的速度很慢，即便在加热的情况下，也需要几天才能达到平衡。可是，由于加入的酒量很少，即在两种反应物中醋酸过量，因此，酯化反应的速度加快，马上就可闻到醋酸乙酯的香味。
生命的高级友好使者
味甜可口的糖（图3-7），自古以来就是人们喜爱的食品之一。我国在晋朝时便已经知道怎样制糖。北宋时期，有个名叫王灼的人总结了前人制糖的经验，撰写出我国第一部糖业专著《糖霜谱》。
然而，糖为什么甜呢？古人没有说破其中的机关，就像祖祖辈辈喝水却不知水叫H2O一样，真正展示糖的化学组成的，还是近世纪的事情。原来糖是由碳、氢、氧等多种元素组成的，结构式是Cn（H2O）n，因而又称碳水化合物。又根据糖的结构及能否分解，名之曰单糖、低聚糖（又称为寡糖）和多糖。区分这些名称有什么意思？第一，毋庸赘言，这是化学研究的需要（便于分类）。第二，它的化学结构决定它的用途，即如何被吸收和利用。例如单糖能够直接被身体吸收（像葡萄糖），低聚糖必须先分解成葡萄糖才能吸收（像食糖、乳糖），多糖则分解次数更多才能吸收（像植物淀粉），吸收就意味着能被人身利用。可以体会一下，我们嚼米饭时口内常有甜的感觉，这是米饭里的淀粉（多糖）被唾液淀粉酶水解成麦芽糖（低聚糖），麦芽糖再分解成葡萄糖（单糖）就能被人体吸收了。
糖吸收到人身后起哪些作用呢？
首先是供给热量。糖能够放出许多热能，大约每一克糖能燃烧出4千卡的热，如按每天摄入五百多克计算（这是人体每日需糖量），人体就能得到2000千卡以上的热能，几乎占到人体需要能量的70%。这些热能够维持人的体温，提供适宜的新陈代谢环境，保护各种酶发挥促进代谢活动的作用，失去热能生命就将停止。
其次是组成人体。人体的结构组织都有糖的参与，例如组成人体体细胞核蛋白的糖——核糖核酸和脱氧核糖核酸都是单糖，结缔组织中的硫酸软骨素是一种粘多糖，没有糖的支撑不少器官组织就将是空架子。
由此可见糖的重要作用之一斑，难怪科学家把糖称作“生命的高级友好使者”了。不过，以为吃糖多多益善，那是不对的。各种粮食的淀粉中含有大量的糖。身体、食欲正常的人，每日吃进一定量的米饭或面食，使能获得足够身体消耗所需要的糖分，不须另外补充。若再适当吃点冰糖、方糖，对身体有益。但是，吃糖过多，对人体就会产生危害了。
糖是不含钙的食物。正常人体需要保持一定的弱碱性，吃糖多了，酸性增加，要恢复原来的弱碱性，就得消耗碱性物质——钙。这样，时间长了就会妨碍骨骼发育。所以吃糖过多对于正处于生长阶段的青少年十分不利。成年人吃糖太多，也有害无益。统计资料表明，成年人吃糖过多可导致高甘油三脂血症、高胆固醇血症以及诱发冠心病、咽炎等，对老年人还容易引起老年糖尿病，加速血管硬化等。
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糖和“酸血症”
学者们近年发现，白糖是典型的酸性食物，若食用过多，会导致医学上称为“酸血症”的病，患者防御机能明显减退，极易招致各种疾病侵袭。同时，它还能直接影响大脑神经细胞的功能，使记忆力和思维能力减退。据临床研究发现，有不少精神障碍者与过多吃入白糖有关。国外不少学者强调指出，食入过多白糖可使大脑神经疲劳过度，极易引起儿童神经质症。
食物防腐的神奇容器
我国不少地区的人们爱用银筷子吃饭和银花瓶插花，内蒙一带的牧民则爱用银碗（图3-8）盛马奶。难道说，人们在生活中直接使用银制器皿，仅仅是因为银制品白色的光泽好看吗？其实，使用银容器的原因不仅仅如此。
在长期的生活实践中，人们发现：用银碗盛马奶，马奶不易发酵变酸；使用银筷子吃饭，则可以预防因食物变质引起的中毒；在盛有水的银花瓶中插花，花可久开不败，枝叶不易腐烂。这是为什么呢？原来，银离子是一种极为强烈的杀菌剂，每升水中，只需含有五千万分之一毫克的离子，就可以使水中大部分细菌死亡。当人们使用银碗、银筷子和银花瓶而与液体食物或水溶液相接触时，这些银制品都会往液体食物或水溶液里释放出少量具有强烈杀菌作用的银离子，从而使马奶不易发酵变酸、食物不易变质和鲜花经久不衰。这便是人们爱使用银制器皿的道理。
不过，也应该指出，银毕竟是一种很不活泼的金属，它在水溶液里直接释放出来的银离子数量很有限。因此，使用银制器皿进行杀菌，不仅过程缓慢而且效果也很不稳定。1930年，乌克兰青年化学家库尔斯基用电弧法制取银的胶体溶液，只须把一对银电极放在水中（互不接触），在高电压下放电即成。这种溶液杀菌力强，对人完全无害。
银离子为什么能够杀菌呢？人们通过对银的药理研究发现，水溶液里面的银离子极易被细菌的细胞膜表面所吸附，进而渗入到细胞内部而将细菌的酶系统封闭起来，从而导致细菌死亡。伤寒杆菌在银片上18小时就死亡，白喉杆菌只能存活三天。
银离子的强烈杀菌性在国民经济中的主要应用范围，在目前是用于饮用水的杀菌消毒。尤其可贵的是，当采用银离子对饮用水杀菌消毒后，即使这种水重新受到轻度的细菌二次污染时，仍然具有杀菌效果。英国在宇宙飞船上用银做净水剂，以保护宇航员的身体健康。美国宇航局的科学家建议，未来的太空城将选用银作净水消毒剂。操作起来很简单，只须让水从银丝织成的网中流过，即完成消毒过程。这不仅比常用的氯气消毒剂功效优越，而且方便易行。
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银离子的药用
在现代药典中，先后收载过硝酸银、蛋白银、矽炭银、磺胺嘧啶银等四种含银药物。硝酸银配成0.5%～1%的滴眼剂，可治疗结膜炎，并能防止新生儿脓漏眼；蛋白银除可配成眼药水，用于治疗结膜炎及预防新生儿脓漏眼和咽鼻粘膜的感染等外，还曾用于治疗淋病、膀胱炎；矽炭银有吸着、收涩作用，用于治疗腹泻、痢疾、肠炎；磺胺嘧啶银可治疗烧伤。此外，一些医院还广泛使用着一种银纱布和银药棉，在这些纱布和药棉上，“涂”有一层银或洒上极细的胶态银粉，敷在伤口上，有很好的杀菌作用。
鱼的“健康使者”
说起石灰，人们对它并不陌生。石灰有“熟石灰”与“生石灰”之分，熟石灰在建筑工地上必不可少，泥工师傅砌墙时经常使用它；而生石灰则是鱼的“健康使者”，在水产养殖中大有用武之地。
生石灰遇水后可中和池水的酸性，既能在短时间内使池水的pH值迅速提高到11以上，杀灭潜藏和繁生于淤泥和水中的鱼类寄生虫、致病菌及有害的水生昆虫；又能产生氢氧化钙，吸收二氧比碳，生成碳酸钙沉淀。碳酸钙能疏松淤泥，改善池底通气条件，加速细菌分解有机物，并能释放出被淤泥吸附的氮、磷、钾等元素使池水变肥，加速池底泥层中的轮虫及其休眠卵的繁育和生长，并可起到施肥作用。
总之，池塘水体施用生石灰，能改良水质，使悬浮的有机物胶态物质沉淀，从而提高池水透明度，增强光合作用，促使浮游生物的繁殖和生长，满足滤食性鱼类天然饵料的供给，并对养殖鱼类提供良好的生活和生长环境。
那么，生石灰是怎么得来的呢？
石灰岩经过高温烧制而得的不规则白色或灰白色块状物俗称“生石灰”。明代诗人于谦曾写过一首脍炙人口的《石灰吟》诗：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。”诗人虽是借物咏志，用石灰来表达作者坚韧不拔的性格和高尚情操，诗中却是把焚烧石灰的过程形象而逼真的表现了出来。生石灰的化学成分是氧化钙，遇水后顿时白烟滚滚，同时放出大量的热。这是一种被称作“熟化”的化学反应。生石灰加水熟化后就变成了稀糊状的熟石灰，其化学成分是氢氧化钙。
石灰虽然身价低廉，随时可得，人们对其不屑一顾，但它却是有一些广泛的用途。
用石灰水来浸泡鸡蛋，可保持鸡蛋的鲜美味道，便其不变质发霉。春茶上市时，为了不使茶叶受潮，防止异味和霉变，可选用大小塑料袋各一个，先用干净的纸把茶叶包好，装入小塑料袋中，再取事先已装入生石灰的大塑料袋，将扎紧口的茶袋装入，扎紧口。这样存放的茶叶，可保持2年以上不变质走味。米缸下面放些生石灰，用器物隔开，上面放粮食，可防止粮食生虫。长了蛀虫的竹器，放入石灰水中浸泡，蛀虫很快就被杀死。窗上的玻璃如有污垢，用稀石灰水在玻璃上涂刷，玻璃明亮如新。用生石灰水与硫磺、食盐一起配制成“白涂剂”刷于树干，可防冻防虫。生石灰加白碱、食盐、茶叶等，是用于加工皮蛋的原料。夏季室内空气潮湿，地面撤一些石灰粉，不仅可吸水防潮，使室内保持干燥，还可杀灭跳蚤、蚂蚁等昆虫。夏季在厕所内撒些石灰，可杀蛆灭蝇。在农业上，石灰是一种碱性肥料，施于酸性土壤中，可以增加土壤肥力，促进农作物增产。
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除病疗疾的良药
我国医学认为：石灰性味辛、温、有毒，入肝脾经，具有燥湿杀虫、止血定筋的功效。《本草纲目》记载，石灰“散血定消，止水泻血痢，白带白淫，收脱肛阴挺，消积聚结核，贴口，黑须发”。石灰外用可治疗疥癣、痔疮、水火烧烫伤等症。熟石灰适量，炒热后用纱巾包裹，每日2次，趁热敷患处，可治疗脱肛。陈石灰适量，去浮污后研为细末，创面洗净后将石灰细末撒于创伤表面，然后用硼酸油膏敷料外贴，治疗下肢溃疡、陈疮、烧烫伤等，疗效明显。患有寻常疣子者，可取生石灰100克，加水适量，使成干燥粉末，置于疣体上。一手固定疣体周围皮肤，一手食指指尖揉摩疣体，疣体即可脱落而愈。
告别“白色污染”
塑料的诞生可上溯到18世纪，工业用塑料到19世纪后半叶才出世，但其潜力自此一发而不可收。现代塑料已经到了无孔不入的地步，我们似乎生活在塑料合成的世界里（图3-10）。你看，人们食的碗筷餐具，穿的合成纤维衣物，用的雨具、人造革家具，行的汽车零部件、脚上的鞋，都离不开塑料。至于娱乐用的塑料玩具更是五光十色、千变万化。凡此种种，都在显示塑料对人类生活的贡献。
虽然塑料对人类的贡献很大，但是同时塑料造成的“白色污染”对生态环境造成的威胁越来越严重。无论在城市、乡村还是风景名胜区，被人们抛弃的塑料瓶罐袋盒随处可见。在海滩、湖泊、河湾，漂浮的塑料垃圾与日俱增。塑料垃圾特别是塑料薄膜，在进入农田土壤里以后，会降低土壤的透气性和肥料的渗透性，影响农作物生长。废弃的塑料垃圾被畜禽误食后而造成死亡的事件日渐增多。意大利发现的一具鲸尸经解剖发现胃里塞满了塑料袋。大型动物尚且如此，小型动物因塑料垃圾造成死亡的就更不胜枚举了。
随着塑料工业的迅速发展和塑料制品的广泛应用，解决“白色污染”的问题已刻不容缓。起初，人们曾试图采用回收燃烧等常规方法来处理，但遗留问题却更难解决。因为简单地燃烧塑料垃圾会产生各种碳氢化合物、刺鼻的臭味和呛人的黑烟，有的还会释放出大量氯化氢气体，造成大气污染，含铅类稳定剂的塑料制品燃烧后的微尘，还会严重污染农作物，危害人畜健康。建立一座专门焚烧塑料的工厂，成本很高，而灰烬的处理也非常难。针对上述情况，美、法、意等国已禁用和淘汰传统的塑料食品包装，同时通过立法，强制研究和制造某些包装用的可分解塑料。
那么，什么是可分解塑料呢？
分解性塑料大致可分为光分解和生物分解两大类。光分解性塑料是指吸收自然光特别是紫外线能较快分解的一类塑料。促进光降解的物质主要有两类：一是光敏基因，二是光敏剂。在塑料高分子主链中导入的光敏基因最常见的是羰基，羰基对270纳米～360纳米的紫外线吸收能力很强。添加光敏剂有铁、铜、镍、钴等过渡金属，可使加工成的塑料里含有一定比例金属配位化合物。这些金属配位化合物能吸收紫外线能量后产生金属离子，催化高分子键产生活性基因，从而引起高分子键的分解反应。
生物分解性塑料就是能被生物（如微生物、藻类和动物）分解吸收的塑料。现在广泛使用的天然高分子添加剂主要是淀粉及其衍生物。塑料中添加淀粉，可被细菌和微生物释放的酶分解，使塑料制品呈多孔状，强度下降，表面积增加，有利于分解。另外，由于在塑料中往往还有自动氧化剂（一般使用不饱和脂肪酸），其在土壤或水中会与金属盐反应生成过氧化物，可以切断高分子长链，使塑料有可能最终降解为二氧化碳和水。当然，添加淀粉的塑料其价格比原来有所增加，并且随着淀粉的增加，塑料的物理性能有可能下降，故需控制淀粉用量。
虽然可分解性塑料研制成功并投入生产，但其若要全面推广还尚需时日。我们目前使用的塑料绝大部分仍是难降解的塑料，加上多年积累下来的塑料垃圾，“白色污染”仍不容忽视。我们每个公民都应从自己做起，不要乱扔塑料制品，并努力回收利用，为美化、保护我们的环境尽一份力，为子孙后代创造一个水碧天蓝的世界。
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塑料血液
英国设菲尔德大学的研究人员开发出一种人造“塑料血”，外形就像浓稠的糨糊，只要将其溶于水后就可以给病人输血，可作为急救过程中的血液替代品。这种新型人造血由塑料分子构成，一块人造血中有数百万个塑料分子，这些分子的大小和形状都与血红蛋白分子类似，还可携带铁原子，像血红蛋白那样把氧输送到全身。由于制造原料是塑料，因此这种人造血轻便易带，不需要冷藏保存，使用有效期长、工作效率比真正的人造血还高，而且造价较低。
灭火器显神威
我们经常看到工厂或机关单位的墙角处挂着灭火器备用，一旦发生火警，只要把灭火器倒置，并使嘴对准燃烧物，立即从灭火器的喷嘴射出液、气、泡沫的混合物，罩住火焰使燃烧熄灭。灭火器怎么会有灭火的能力呢？
要知道灭火器的灭火原理，得先了解一下可燃物质的燃烧条件。可燃物质燃烧要具备两个条件：（1）温度达到可燃物的着火点；（2）跟空气接触。两个条件中缺少一个就燃烧不起来。所以要扑灭火苗，只要设法使燃烧的物质去掉二个条件中的一个即可。而泡沫灭火器的喷出液就有大量二氧化碳泡沫，正好起着破坏燃烧条件的作用。
那么，二氧化碳是怎样产生的呢？
泡沫灭火器产生的二氧化碳是由硫酸铝（铝离子和硫酸根离子组成）和碳酸氢钠（钠离子和碳酸氢根离子组成）溶液起反应产生的气体。在灭火器的钢筒内装有含少量泡沫稳定剂（甘草精、肥皂等）的碳酸氢钠饱和溶液，玻璃筒内装有硫酸铝饱和溶液。当把灭火器倒转过来时，钢筒内的碳酸氢钠就跟玻璃筒内的硫酸铝接触，相互促进发生水解反应。硫酸铝水解使溶液呈酸性（即氢离子浓度大于氢氧根离子浓度），碳酸氦钠水解使溶液呈碱性（即氢氧根离子浓度大于氢离子浓度），所以铝离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铝沉淀，氢离子与碳酸氢根离子结合生成碳酸，碳酸易分解，放出二氧化碳。二氧化碳的大量生成使筒内压强突然增大，迫使二氧化碳泡沫急速喷出。
二氧化碳不能支持燃烧，又比空气重，如果二氧化碳覆盖在燃烧的物体上，就能使物体跟空气隔绝而停止燃烧。因此二氧化碳可以用来灭火。水解反应的另一产物氢氧化铝是二氧化碳得力的“助手”，它可以覆盖被燃物，提高灭火的功效。
值得注意的是，泡沫灭火器可用于扑灭一般物质的燃烧，却不能用于油类、未切断电源的电器设备以及忌水物质，如电石、金属钠、钾等的灭火。这是因为泡沫液中含有大量的水，比油类重，不能覆盖在着火的油类的表面；同时泡沫液具有导电性，如用于电器火灾，则带电的泡沫液会造成触电的危险；而电石、金属钠、钾等能与水剧烈反应，产生可燃性气体，这类物质引起的火灾，如果用泡沫灭火等于“火上浇油”。因此，泡沫灭火器平时只适用木材、纸张、纺织品等引起的火灾。
但是，干粉灭火器恰恰能够扑灭泡沫灭火器不能起作用的火灾。而且，它的灭火效果也比泡沫灭火器要好。干粉灭火器灭火时喷出的干粉灭火剂，是一种固体干粉灭火材料，主要的药品是普通的小苏打（碳酸氢钠），其他还有石英粉、滑石粉、云母粉等。
这些干粉能灭火的原因，一是干粉的浓度密集，粒子极细，在火焰区能覆盖在燃烧物表面隔离火焰的辐射热，抑制燃烧。二是小苏打分解后迅速吸收热量，降低了燃烧温度，同时分解产生的二氧化碳气体也具有灭火的作用。三是能阻断燃烧的连锁反应，大大降低火焰的能量，达到迅速灭火的效果。
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灭火器的分类
按所充装的灭火剂类型分为：水型灭火器（包括清水灭火器、酸碱灭火器），泡沫型灭火器，干粉灭火器，卤代烷灭火器，二氧化碳灭火器。按驱动灭火器的压力方式分为：贮气瓶式灭火器，贮压式灭火器，化学反应式灭火器，燃气式灭火器。按灭火器移动方式分为：手提式灭火器，推车式灭火器，背负式灭火器，投掷式灭火器，悬挂式灭火器。
彩色“萤火虫”
夏夜，朦胧的月色里，萤火虫在低空徘徊低舞，不时闪着灿烂的小光点。这小光点仿佛从新月中掉下来似的，非常美丽。你知道萤火虫究竟凭什么发光吗？
原来这是萤火虫里的成光蛋白质与荧光素在变把戏。成光蛋白质在荧光素的催化作用下，与氧发生作用，变成含氧成光蛋白质发出了绿光。但细胞里的成光蛋白质是有限的，很快就消耗掉了，可是萤火虫却能不停地闪光。怎么回事呢？这是因为这种含氧成光蛋白质与水化合以后，就又还原为成光蛋白质，所以成光蛋白质是一种点不完的“灯油”。
化学能转化为光能的同时总是伴随着发热，所以转换效率总是不高。但萤火虫几乎把95%以上的化学能量都用来发光了，萤火虫的体温几乎没有升高。这种光，称为冷光。发冷光的东西，远不止茧火虫，生活中也有发冷光的东西。例如，在演唱会上，观众手里攥着一束五颜六色的荧光棒（图3-12），它们轻巧、便宜、能发出幽灵般的光，堪称完美的安全发光体。
尽管看上去很神奇，但荧光棒采用的技术其实非常简单。市场上出售的普通荧光棒内装有过氧化氢溶液以及一种包含苯基草酸酯和荧光染料的溶液。当上述两种溶液混合时，会依次发生下列反应：过氧化氢氧化苯基草酸酯，生成苯酚和不稳定的过氧酸酯；不稳定的过氧酸酯分解生成更多的苯酚和一种环状过氧化合物；环状过氧化合物分解生成二氧化碳，分解过程中会向染料释放能量。
那为何弯曲荧光棒会使其发光呢？原来荧光棒内有一个小玻璃瓶，瓶内装有一种化学溶液，而瓶外是一个较大的塑料瓶，里面装着另一种溶液。弯曲塑料棒时，玻璃瓶突然断裂，两种溶液流到了一起，发生化学反应，使荧光染料发光。化学溶液中使用的染料不同，所发出光的颜色也不同。
根据所使用的化合物，化学反应的时间可能是几分钟，也可能持续好几个小时。如果将溶液加热，额外的能量会加速反应，荧光棒会更亮，但发光时间会缩短。如果冷却荧光棒，则反应会减缓，光也会变暗。所以，如果想把荧光棒保留到第二天，可将其放进冰箱，这不会中断反应过程，但会明显延长反应时间。
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夜光表
夜光表上的指针和数字涂上了荧光物质——硫化锌、硫化钙等，并掺有少量放射性物质镭、钍等，放射线物质能不断射出我们肉眼看不出的光线。在它的照射下，荧光物质硫化锌等就会发光，所以我们在黑夜仍能清楚地看出是几点钟。
地球保温的棉被
在百花凋谢、万木落叶、朔风凛凛的冬天，用玻璃盖成的暖房里却是另一番情景：这里春意盎然，青枝绿叶的黄瓜、西红柿……生气勃勃；牡丹、芍药……红红绿绿相互争艳。为何一层玻璃之隔，竟有这么大的区别呢？
原来太阳辐射为短波辐射，而地球向太空的辐射却为长波辐射，温室的玻璃能让太阳光畅通无阻地到达地面，却不让地面反射的长波热射线跑出去，地面的热量既然不易散失，室温就会保持或升高，利用这个原理，人们可在屋子里种植蔬菜。
其实，我们的地球就像一个大温室，地球大气中的二氧化碳和其他微量气体甲烷、臭氧、水蒸气等就好比温室的玻璃，它们几乎不吸收太阳光却能大量吸收地面的长波辐射，这些气体被称为温室气体。最主要的温室气体是二氧化碳，它是碳的一种存在形式。空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态。如果没有温室气体，实际地球表面的平均温度将不是现在的15℃，而是-18℃。
温室气体就像是给地球盖上了一条被子，使地球不会“着凉感冒”。温室效应曾对人类和地球的发展起着积极的作用。但是近几十年来，由于人口急剧增加，工业迅猛发展，呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。而另一方面，由于对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，就使地球气温发生了改变。
本来，二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。
如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3～5℃，两极地区可能升高10℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。
因此，我们应积极开发各种更干净的新能源，尽量节约供用矿石燃料，有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，加强植树造林，绿化大地，维持地球的生态平衡，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。
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温室效应的危害
20世纪60年代末，非洲的撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人，这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例。全球暖化使南北极的冰层迅速融化，海平面不断上升。世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生——位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，岛上主要道路水深及腰，农田也全变成烂泥巴地。