书城科普读物探究式科普丛书-生活中离不开的化学
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第8章 日常生活中的化学(1)

化学的研究对象即物质,而我们的生活正是由物质组成,因此,化学的探索和研究是为了人类更好地生活。在我们的日常生活中,有很多地方都应用到了化学,化学与我们结下了千丝万缕的不解之缘。

第一节不易降解的塑料袋

塑料袋是日常购物最普遍的包装物,也是白色污染的主要构成物质。

塑料袋的主要原料是聚乙烯,是乙烯进行加聚而成的高分子有机化合物。聚乙烯是世界上公认的接触食品最佳材料。

聚乙烯薄膜,轻盈透明,具有防潮、抗氧、耐酸、耐碱、气密性一般、热封性优异等性能,素有“塑料之花”的美称,是塑料包装印刷用量最多、最重要的材料。

常用的食品塑料袋多为聚乙烯薄膜制成,该薄膜无毒,因此可用于盛装食品。还有一种薄膜为聚氯乙烯制成,聚氯乙烯本身也无毒性,但根据薄膜的用途所加入的添加剂往往是对人体有害的物质,具有一定的毒性。所以这类薄膜及由该薄膜做的塑料袋均不宜用来盛装食品。

一般情况下,聚乙烯薄膜(无毒性)呈乳白色,半透明状(几层叠起来观察尤其明显)。摸起来较润滑,好像表面上涂有蜡层。

用力抖动,声音发脆。遇火易燃,火焰黄色,燃烧时有黏液滴落,并有蜡烛燃烧时的气味。

而聚氯乙烯薄膜(一般有毒性),如不加色素,为透明状。摸起来其表面有些发黏,用力抖动,声音低沉。遇火不易燃烧,离火焰即熄,火焰呈绿色。

塑料袋在给人们的生活带来方便的同时,也给环境带来了严重的危害,人们把塑料袋给环境带来的灾难称为“白色污染”。

塑料袋回收价值较低,在使用过程中,除了散落在城市街道、旅游区、水体中、公路和铁路两侧造成“视觉污染”外,它还存在着潜在的危害。塑料的结构稳定,不易被天然微生物降解,在自然环境中长期不分离。这就意味着,废塑料垃圾如不加以回收,将在环境中变成污染物永久存在并不断累积,会对环境造成极大的危害。

其一,影响农业发展。

其二,对动物生存构成威胁。

其三,废塑料随垃圾填埋不仅会占用大量土地,而且被占用的土地长期得不到恢复,影响土地的可持续利用。

由此可见,废弃塑料制品对人类的危害极大,所以人们应尽量少用一次性的塑料袋。

第二节铁锅炒菜益处多

铁锅的主要成分是铁,还含有少量的硫、磷、锰、硅、碳等元素。

其主要品种有印锅、耳锅、平锅、油锅、煎饼锅等。

事实上,铁锅炒菜有很多好处。

人们通过研究发现,用铁锅烹饪蔬菜能减少蔬菜中维生素C的损失。

大家知道,铁是我们体内不可缺少的微量元素,人的血液里就有含铁的血红蛋白。人体对铁的摄取,主要是由食物供给的有机铁和无机铁,而无机铁较有机铁更易被人体所吸收和利用。

用铁锅烹饪食物,锅里的铁元素会随之溶解到食物和汤中。

实验证实,烧煮同样的食物20分钟,铁锅中铁的溶出量高于铝锅和不锈钢锅72倍以上。如果加点醋,铁的溶出量又是不加醋的7.1倍。我们还要注意的是,铁锅中溶出的铁,还需经还原性物质如维生素C的帮助,才能转变成人体需要的二价铁。

因此,人们平时还要多吃一些富含维生素C的食物,如黄绿色蔬菜、水果等。这样才有利于对铁元素的吸收。

所以,炒菜还是用铁锅好。

第三节有弹性的橡皮筋

1493年,哥伦布第二次航行到美洲时,看到印第安人在玩一种拉长后能缩回去、跌落到地上能弹起来的东西,十分惊奇。当他向印第安人询问后,才知道这叫橡胶。

现在橡胶已成为我们生活中司空见惯的东西了。橡皮筋拉长后又能缩回去,这是橡胶分子的作用。橡胶分子十分爱动,它们手拉手地排列着。因为每个分子总是在活泼运动,所以它们的队伍总是弯弯曲曲,不成样子。

这些橡胶分子是不甘寂寞的,它们要求恢复“自由”,于是就会产生一种恢复原状的力,这就是橡胶的弹性。这种橡胶,实际上是一种生胶。如果把它拉长到一定程度,分子之间“打滑”了,就再也不能恢复原状。要使橡胶分子之间不发生“滑移”现象,必须把橡胶分子互相联结起来,变成立体的网,这种办法叫做“交联”,好像铁条做的网状门一样具有弹性。

1839年,美国橡胶硫化过程的发明者古德伊尔发现的硫化橡胶,就是用硫黄做交联剂,使生胶中的橡胶分子之间也有几个地方拉起手来,变成性能优异、富有弹性的橡胶了。

现在的橡皮筋,就是这种有弹性的橡胶做成的。

第四节色彩缤纷的烟花和“不翼而飞”的樟脑丸

1.色彩缤纷的烟花

烟花通常是指烟火剂燃放时所发出的各种颜色的火花,有平地小烟火和空中大烟火两类。

烟花一般内装药剂,点燃后烟火喷射,呈现出各种颜色,并幻成各种景象。烟花一般在重大活动或者节日中作为庆典所用。

烟花的化学原理,其实和爆竹的反应大同小异,它里面都包含黑火药和药引。点燃烟花后,通过化学反应引发爆炸,而爆炸过程中所释放出来的能量,绝大部分转化成光能呈现在我们眼前。制作烟花的过程中,加入一些发光剂和发色剂,能够使烟花发出五彩缤纷的颜色。

发色剂其实是一些金属化合物。金属化合物含有金属离子,当这些金属离子燃烧时,会放出独特的火焰颜色。不同种类的金属化合物在燃烧时,会发放出不同颜色的光芒。

例如,氯化钠和硫酸钠都属于钠的化合物,它们在燃烧时便会发出金黄色火焰。硝酸钙和碳酸钙在燃烧时会发出砖红色火焰。

人们在化学实验中,常常会运用以上结果来测试物质中所含的金属。这种类型的实验称为焰色试验。烟花便是利用金属的这种特性制成的。

制作烟花的人经过巧妙的排列,决定燃烧的先后次序。这样,烟花引爆后,便能在漆黑的天空中绽放出鲜艳夺目、五彩缤纷的图案了。

2.“不翼而飞”的樟脑丸

樟脑丸是一种有机化合物,有天然樟脑丸与合成樟脑丸之分。

用于防虫、防蛀、防霉的天然樟脑丸,又被称为“臭珠”,原本是从樟树枝叶中提炼出的有芳香味的有机化合物,其光滑的呈无色或白色的晶体,气味清香,能浮在水中。

而含有萘或者二氯苯的合成樟脑丸则大多呈白色,有刺鼻的味道且沉在水中。二氯苯有毒性,它能引起人体中毒症状,如倦怠、头晕、头痛、腹泻等。

进入夏季尤其是梅雨季节,气候的湿度及温度适宜虫卵繁殖。

人们免不了在衣柜内放些防蛀产品以确保安全。

而樟脑丸就是这种绝佳的防蛀产品之一,它是羊毛衣物的“保护者”。在人们的衣柜里经常躲藏着一些小小的蛀虫,专爱啃食衣物。

但是,这些蛀虫最怕樟脑的蒸气,因此人们习惯用这种物质来驱除蛀虫。

樟脑丸中的主要成分是萘酚,当人们穿上放置过樟脑丸的衣服后,萘酚可以通过皮肤进入血液,对大人的影响不大,对新生婴儿则会导致贫血,严重可危及生命。

樟脑丸也用来制药、做香料等,医药上用来作强心药。

第五节让人发笑的气体和快速疗伤的氯乙烷

1.让人发笑的气体

如果有人告诉你,有这么一种气体,人只要嗅一下,就会情不自禁地大笑起来,也许你听了会有点儿不相信。然而,这种气体确实存在,它的名字叫做“笑气”。

“笑气”的学名叫一氧化二氮。有趣的是,这个很多人都感到陌生的气体,竟然是空气中的固定“住户”之一。只是它的含量微不足道,按体积计算,只占空气的二百万分之一。难怪许多人连它的名字都从未听说过。

不过,要想制取这种有趣的气体,倒也并不困难。只要将化肥硝酸铵加热到170℃左右,硝酸铵分子就会“摇身一变”,变成两分子水和一分子“笑气”。如果温度太高,反应就会过于剧烈,甚至发生爆炸,那可就会弄得人啼笑皆非了。硝酸铵存放时,严禁将它放在火源附近,道理也在于此。

“笑气”反应方程式:NH4NO3=>;N2O↑+2H2O吸入适量的“笑气”,可以使人进入特殊的麻醉状态,并且还能大大减轻病人疼痛的感觉。因此,当外科病人因为某些原因而不适宜使用通常那些麻醉剂时,就可以用“笑气”来作麻醉剂。

“笑气”还有一个有趣的性质,就是它能够像氧气一样助燃。

当人将一块刚吹熄的木条,投入充满“笑气”的瓶中,木条立刻又会燃起熊熊之火,比在空气中燃烧得更猛烈、更光亮。这是因为“笑气”在高温下容易分解成氮气和氧气的缘故。

2.快速疗伤的氯乙烷(C2H5Cl)

在激烈的体育比赛中,运动员受伤的情况不可避免。这个时候,就会有人跑过去,用一种药水对准运动员的伤口喷洒。用不了多久,受伤的运动员又能站起来进行比赛了。

那么,这种药水到底是什么灵丹妙药,能够快速地治疗伤痛?原来,这种药水就是一种叫做氯乙烯的物质。