书城教材教辅科学知识大课堂——趣味科学
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第19章 趣味化学(5)

当地警察接到报告后,立即赶赴现场。警察们认真地勘察了现场,死者看起来像刚死不久,两颊还留着短短的胡须。他们一致认为遇到了一起案发不久的凶杀案,凶手好像残酷地绞死了死者后,运到此处,仓促扔在沼泽地中。警察局动用了大量的人力物力,聘请了富有经验的警探,来破此案。由于现场几乎没有留下凶手的任何痕迹,此案显得格外扑朔迷离,甚至连死者的身份也无法知道,因为当时没有发生一件类似的失踪案。法医初步鉴定也没有发现任何可疑的情形。此案发生在上世纪50年代,曾一度成为当地的“怪案”。

不久,有位高明的法医重新鉴定了死者的头发,结果令人大吃一惊。该尸体竟然是铁器时代初期遗留下来的古尸。人们不禁要问这可能吗?一具古尸竟然能保存这么久而且还完好如初?

其实近年来,世界各地不断发现保存完好的古尸以及木乃伊。我国在发掘古墓时也屡次发掘出非但不腐烂而且还栩栩如生的古尸,譬如新疆的楼兰女尸;广西发现的古尸,开棺时异香扑鼻;湖南等地发现的汉代古尸,肌肤柔韧,颜容宛如活人。

古尸怎么不会腐烂呢?这要从古尸制作说起。古埃及人在国王死后,为了使国王的躯体保存完好,就将他的尸体制成木乃伊。他们将尸体的内脏取出,甚至在头顶上打开口子,从头壳里取出脑髓。然后加入特殊的香料充当防腐剂,使尸体不会腐烂。

在加拿大安大略皇家博物馆,珍藏着一具精心制作的木乃伊。这是一个精致的模壳,外面缠着饱浸胶粘剂的细麻布,模壳内即为一个保存完好的古代埃及妇女。

该博物馆的科学家为了检查这具外壳美丽的木乃伊有无腐化现象,同时看看壳体内还有什么随葬品,通过CT透视扫描的方法,进行分层连续摄影,还用计算机测出了许多数据。根据扫描显示出的纤维组织和骨骼的结构看,推测这具木乃伊生前是一个二十岁左右的健壮少女,至今已存在2700年,仍无腐化现象。在她的腹部左边发现一个切口,上面盖着一个长方形的薄片。估计制作这具木乃伊时,就是从这个切口里把内脏掏出,经涂抹香料后再放回体腔内。

防腐香料对保存尸体起着不可低估的作用,本文开头提及的古尸,由于其所处的泥炭沼泽地的水中,含酸量和含铁量很高,这也许是古尸未腐败而成为一种天然的“鞣尸”,泥炭土成为天然的防腐剂,加上气候寒冷,大部分时间是隔绝空气密封起来的,因而古尸肌肤柔韧,关节可以活动,很容易被错认成“今尸”。

几千年前的古尸保存得如此完好,不仅仅是由于防腐香料的作用,还必须掌握保存尸体的外环境因素。大多数不腐的古尸、木乃伊必须隔绝空气、水分等才能保存完好。我国湖南马王堆汉墓,几乎是一个真空的墓室,尸体殓入多达6层的厚木板涂漆棺椁,在四周用粘性和致密性很强的白膏泥,连同吸湿性极强的木炭填实,这就高度隔绝了空气和水对尸体的腐蚀作用。而且在墓室密封后,完全消除了外界光线、温度、湿度等对尸体的损害,使尸体得到“永恒”的保存。

古尸究竟为什么不会腐烂?为什么会保存得如此完好?在蛮夷不化缺医少药的时代,古代人是怎么弄到防腐香料的呢?在科学不发达的古代,他们是怎么知道保存尸体需隔绝空气、水,是他们知道了细菌能使尸体腐烂吗?如果这样,巴斯德发现的微生物理论要追溯到古代了!另外,马王堆汉墓的建造者是用什么方法将墓室建成近乎真空的房间,而真空机是直到近代才发明出来的。

这些奥秘至今科学家仍在努力地探索,现在如此发达的科学技术要想揭开古尸不腐的秘密尚有很多困难。古人究竟怎么掌握其中的奥秘呢?仅仅是防腐剂就有相当多的复杂问题没有解开,更不必说,这些防腐剂历经沧桑巨变,到挖掘出来时,已经“今非昔比”,无论是物质含量,还是物质性质都会发生一系列的变化,这些变化确实阻碍了我们揭开古尸不腐之谜。

科学研究是没有止境的,随着现今科学技术的突飞猛进,相信有一天古尸的许多奥秘也会随之真相大白。

高空气球

星期天,六一班的几个同学一起去少年宫参加活动。小胖子在乐器队,小眼镜在航模组,李娜在合唱队……少年宫每两周举行一次活动,几个小家伙总是结伴而行。

他们几个虽说参加了少年宫的活动,可学习一点也不耽误。在班上几个人总是不相上下,连老师都夸奖说:“这几个孩子是全面发展,将来要保送上重点中学哩!”

下了公共汽车,忽听前边不远处传来劈劈啪啪的爆竹声,声音越来越响,越来越激烈,同时,夹杂着二踢脚的高低音,回荡在空中。小胖说:“什么事这么热闹?”李娜说:“反正时间还早,咱们看看去。”“好!”大家一致赞同。循着声音跑去,原来是前边一座新的商业大楼在举行开业典礼。商店门口挤满了观看的人群。几排大挂鞭同时点燃,那响声真是震耳欲聋。小胖说:“哎!快看那,多大的气球呀!”大家这才往上看,几个特大的气球,吊起了四幅长长的大标语,标语上写着“开张大吉,欢迎光临”等口号。

李娜说:“这几个气球怎么能吊起那么重的标语呢?过年时,我也买了一个好大的气球,挂在屋里,根本飘不起来,我用手使劲向上推,也只能飘一下,又落下来了。”小胖说:“你家的气球没劲儿。”李娜说:“什么样的气球才有劲儿呢?”小胖子吐吐舌头,回答不出来。

“这还不算有劲儿的呢!还有比这厉害的!”被大家叫做博士生的小眼镜说话了。大家最爱听小眼镜儿讲故事啦!都觉得他知道很多很多的事情。小群说:“博士生,你看的书多,给我们讲讲怎么样?”小眼镜儿说:“好吧,其实书上都写着呢!”他说:“35周年国庆时,天安门广场上空飘荡着的气球,直径就有65米,下面吊起了四幅长长的标语。1973年,我国向空中放出的第一颗电视转播气球,长57米,能吊起一千多公斤重的仪器,厉害吧?”小群说:“真够棒的!”小胖说:“眼镜儿,你说这气球里装的是什么气体呀?为什么能吊起这么重的东西呢?”

高空气球里充的是氢气或氦气,由于浮力及重力的作用,气球向上飘起,吊起重东西。

几个同学叫小眼镜儿讲讲气球的秘密。小眼镜儿用手推推眼镜,看看天空中飘荡的气球说:

“这些叫高空气球,这些气球里充的是氢气或氦气。刚才我说的35周年国庆节时,天安门广场上升起的四个巨大的气球,你们猜用了多少氢气?”几个人同时摇摇头说:“不知道。”

小眼镜儿接着说:“用了28瓶液态氢,才把它充圆。我国放出的第一只电视转播气球,里边充的是什么气知道吗?告诉你们吧,充了7000立方米的氦气。所以它们才有这么大的力气。”小群问:“为什么充了氢气或氦气的气球才能飞得高?”小眼镜儿一边用手朝天上指指划划的,一边给大家讲:“氢气和氦气都比空气轻,在标准状况下,1升氢气的质量是00899克,氢气跟相同体积的空气相比,质量约是空气的十四分之一。所以充了氢气的气球在空气里就像一根木头飘在水里一样轻。空气给它的浮力向上,地心引力给它的重力向下,一个向上托,一个向下拉,最终还是浮力大于重力,所以氢气球能轻轻飘飘地升上天空,还能用多余的浮力去吊起很重的东西。像李娜你买的气球里充的是空气,它与外界空气压力一样大,所以不会飘向高处,又不能吊起一张报纸。”李娜说:“哎呀!氢气这么厉害呀!”小眼镜儿说:“还有更厉害的呢!氢气在氧气中燃烧,火焰可达3000℃的高温,所以人们就用氢氧火焰焊接或切割金属,熔化石英制成各种石英制品。液态的氢还用来做火箭或导弹的高能燃料。”小群说:“氢气燃烧时,热量一定很高吧?”小眼镜点点头又继续讲:“氢气燃烧时发出的热量是汽油的3倍,最后生成的是水。有的科学家设想,如果利用太阳能将水分解成氢气和氧气,使氢气再燃烧产生大量的热,燃烧后生成的水又可作为原料,如此反复循环利用,到那时,开汽车不用汽油啦,只要带点水就行了,多省事呀!”李娜说:“那多好哇!到时候,我们外出旅游,带点水就可以野炊啦!”小群说:“我听我爸爸讲过,说现在有的国家已研制出以氢气做燃料的汽车,只是没解决如何连续加氢气的问题。”小胖子说:“咳!那都是设想,得什么时候才能实现呀?”小眼镜充满信心地说:“我想一定能实现,过去要说起卫星能上天,人能在月球上行走,如天方夜谭。现在不都变成现实了吗!比如现在我国肾脏移植的成功率已经很高了,又在突破心脏移植的难关,有的国家正在进行脑子的移植,我想早晚有一天能实现。”

小胖子说:“博士生,我们可是等着你去实现美好的愿望啦。到那时你若发明了用水做燃料的汽车,我第一个报名给你开车。”逗得大家哈哈大笑。

这时,只见观看的人们正在涌向大楼门口,李娜说:“别笑了,时候不早了,咱们快走吧!”几个小伙伴,边说边笑地向少年宫走去。

冻冰棍

放暑假了,爸爸带小杰到乡下去看望爷爷、奶奶。小杰非常喜欢奶奶家。因为,每年暑假回来,都要和叔叔家的哥哥、弟弟一起下河去游泳,去摸鱼。小杰的“狗刨”式的游泳技术就是哥哥教的。最有趣的要算是下河摸鱼啦!哥哥摸的可熟练了,沉下去一会儿就摸上来一条。开始小杰学着哥哥的样子,伏下身去,双手向底下一抓,拿出水面一看,是一堆烂水草。

哥哥教给小杰摸鱼的要领,偶尔小杰也能抓上一条来。

这天晌午,炽热的阳光烤着大地,田里的玉米叶都卷曲着,不敢“正视”火辣辣的太阳光,菜地里豆角叶子、黄瓜叶子都变得软绵绵的。

奶奶家的看门狗——花花,这时也趴在树阴下,耷拉着舌头,哧哧地喘着气,不时地眯上眼睛。一会又机警地竖起两耳,听着什么动静。

这天,从上午8点开始停电,直到下午2点还没来电,电扇只好在一边休息了。小杰和哥哥、弟弟正在堂屋里玩跳棋,热得他们用毛巾不停地抹着汗。

小杰疲倦地站起身来,拍拍脑门说:“这会功夫要是吃上点冰淇淋多舒服呀”!哥哥说:“农村里没有卖冰淇淋的!”小杰说:“没有冰淇淋,冰棍也可以呀!”弟弟叹了口气说:“冰棍也得去集市上去买,这么热的天,谁去呀?”哥哥看了看冰箱的冷冻盒,里边的冰块全化成了水,说:“唉!没办法,没有冰棍连个冰块也别吃啦!”

忽然,哥哥像想起了什么说:“各位想吃冰棍吗?这好办,本人有办法冻冰棍。”小杰说:

“别吹牛了。冰箱没电,怎么冻冰棍?”哥哥说:“本人就是有办法,不用冰箱照样冻冰棍。”小杰和弟弟异口同声地问:“真的吗?”哥哥说:“真的,咱从不说假话。”沉了一下又说:“不过,你们得听我的指挥,叫你们干什么你们就得干什么。”小杰说:“好!”弟弟说:“行!”

接着哥哥给小杰和弟弟布置了任务:“你们找一个塑料桶,再找一根干净的竹棍儿或一根筷子代替也行,再晾一杯白糖水。”说完就出门走了。小杰和弟弟不知哥哥干什么去了!赶快找来一个塑料水桶,并找了一根细木棍儿,用清水洗净,急切地盼望着哥哥回来。

一会儿,哥哥从外边抱回来一大块冰,哥哥说:“这是在小卖部卖肉的爷爷那买的。小杰和弟弟一见冰块,赶紧过去,用双手摸着,再用凉手拍拍脑门,真舒服呀!”

哥哥找来了锤子,口当口当几下把大冰块敲碎了,装在水桶里。然后拿起食盐,哗一下子倒了半袋,然后用双手把它们混合均匀。又从抽屉里拿出一个小塑料管。塑料管大约有15公分长,直径有4公分吧!他把小木棍儿插入塑料管内。小杰和弟弟真是莫名其妙,不知道哥哥要变什么魔术,两个小脑袋一会扭向左边,一会转向右边,跟着哥哥来回转。哥哥向塑料管里倒上一管晾凉的白糖水,把塑料管插在冰块中,还不时地用手转动几下。弟弟实在忍不住了问:“哥哥,什么时候能冻好冰棍呀?”哥哥热得满头大汗,用手背抹抹汗水说:“快好了!”过了一会,哥哥把塑料小管拿出来,在桌子上磕了两下,用力把小木棍儿一抽。嘿!看,一根冰棍制成了。哥哥把冰棍递给了小杰说:“你是客人,你先吃吧!”小杰把冰棍拿到弟弟的嘴边说:“小弟弟,你先吃。”弟弟上去就咬了一口说:“真甜!”小杰也咬了一口,含在嘴里说:“真甜,就是太硬了。”哥哥也咬了一口说:“冰在嘴里,凉在肚里。”弟弟说:“哥哥,再冻一根吧!”哥哥说:“没问题,再冻一根。”

接着哥哥又冻了一根冰棍儿。几个小家伙玩得真开心。小杰问哥哥:“为什么不用冰箱,只是在冰里加点盐就能冻成冰棍呢?你跟谁学的?”

哥哥得意地说:“跟书上学的,我们学的化学课,其中有一部分是小实验,就是这么做的。

我还能自制清凉饮料呢!”弟弟也拉住哥哥的手说:“哥,你给我们讲讲,为什么冰里要加盐呢?盐本身并不冷,怎么能冻冰棍呢?”哥哥拉起另一种腔调,说:“行!我就用最通俗的话,给你们讲讲,你们一学就会。”

接着,哥哥就讲起了这里的奥妙。的确,食盐本身并不冷,可是冰是冷的,要溶化成液体也就是水,就必须要有一定的温度。从周围吸取热量后,自己温度才能升高,开始溶化。而食盐又溶解在这些冰水中,使得冰点降低。这样带有食盐的冰块,必须从周围吸取大量的热量。周围供给热量后,冰块盐水又会继续溶化。这样反复重复着吸收热量和加快溶解的过程。

周围的温度逐渐下降。有人做过实验,在这一过程中,温度甚至能降到零下20℃左右。在如此冷的环境中,糖水能不结冰吗?有的商店就用食盐加冰块做制冷剂。

当然啦,制冷剂还有很多种,比如,二氧化碳在加压冷却的情况下,变成固体叫“干冰”。

干冰就是一种制冷剂。它的优点是溶化后不会有水分,所以保存的物体不受潮。还有,把氮气冷却后变成液态氮,叫“液氮”,也是一种制冷剂等等。这些制冷剂在工业、农业、医学方面应用可广啦!