这些常识不懂的话,怎么活的好! |
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01、浅谈健康饮水 02、维生素A和维生素B1 03、水果也藏杀机 04、吸烟的危害 05、人疲倦的化学道理 06、巧防衣服褪色 07、含铅汽油对发动机性能和寿命的影响 08、软水和硬水 09、磷-思维的元素 10、讨厌的水垢 11、提纯(制盐制糖技术) 12、晶莹多彩的玻璃 13、披朝霞挂彩虹 14、光化学烟雾 15、玻璃钢 16、八大公害事件 17、镜子背后是水银还是银 18、洗去污迹要对症下药 19、变色眼镜的秘密 20、馒头饼干里的洞 21、吃苹果喝热茶,气得医生满街爬 22、常见的致癌物质 23、绿色植物中的化学知识 24、焊锡补的盆烂得快 25、蜘蛛的启示 26、四季换衣话桑麻 27、铅笔的绝招 28、手表里的钻 29、铜锅铁锅和铝锅 30、吊白块与食品 |
01、浅谈健康饮水
水是生命物质溶剂,也是生命的营养物质,正常人每天需要2500毫升水。在机体内,水一部分与蛋白粘多糖等生物分子结合存在,在塑造细胞、组织方面起重要作用;另一部分非结合状态的水,主要作为细胞内外重要溶剂而起作用。
既然水如此重要,是否饮水越多越好呢?传统观点认为,大量饮水可稀释尿中存在的任何致癌物质,可增加水的流动性,能及时把体内代谢产物排除干净,从而防止结石等多种疾病。而现代观点则认为,过量饮水会对身体有危害。如美国纽约州立大学医学工作者的一项研究表明,每天饮用水过多者会增加膀胱癌的危险性。另一医学专家通过研究发现,饮水过多会冲淡血液,使全身细胞的氧交换受到影响。特别是脑细胞一旦缺氧,人就会变得迟钝。可见不是饮水越多越好。
饮水过多,会增加有关器官负担,可能引起不良后果,还有水质不佳,更对机体有危害。据世界卫生组织调查,世界上80%的疾病与水或水源污染有关。例如, 洪水灾难时,人们往往容易患腹泻病。原因是喝了被霍乱孤菌等物质污染的水。铅厂周围居民为什么易腹痛,原因也是喝了破铅污染的水而发生铅中毒。故人们的生活用水,必须是不含致病菌和有毒物质的清洁水。
但也必须指出,喝上清洁水,也并非就可高枕无忧,比如经常喝未烧开的自来水,可加大膀耽癌和直肠癌的发病率。这是因为氯与水中残留的有机物相互作用产生二羟基化合物—一种有毒的致癌化合物。又如经常喝硬水者可增加结石的患病率,这也是因为硬水中含有较多钙、镁离子,它们能转化成难溶性的盐沉积于肾,可引起肾结石。
看来,喝水也有它的科学性,怎佯健康饮水?首先水应是无臭、无味而又透明的液体,水中含的细菌数应不超过国际标准。水中应含有多种营养物质,如矿泉水就含有多种人体需要的常量元素和微量元素等。
其次喝水喝茶都不可过量,所谓饮水不可过量,这只是指一般情况而言,并非不能多量,有时如人体发 热、腹泻、呕吐、多尿或昏迷以及炎热出汗时,都会失去大量水分,这就要补充水量;早晨人的血液凝固度比晚上大20倍,早晨锻炼者应多喝水,这样能把血液中可能产生的活化因子加以稀释,并经血液的冲刷作用又可把局部的凝血物冲散。同时也能补充运动和夜晚丢失的水分;还有,吃大量肉或鸡蛋的人,也必须多喝水,因为肉含脂肪多,脂肪的代谢给人体提供的能量也多,会产生酸和丙酮,血液中这两种物质多了,人就会患酮病;鸡蛋含蛋白质高,它的消化产物为尿素等,将逐渐聚集在血液中,引起尿毒症。故多喝水可增加尿量,以消除血中的毒性物质。故虽饮水不可过量,但并不排除特定情况下某些人可多量饮水。
第三,生理功能不同,饮水方式也不同。老年人结肠直肠肌肉易于萎缩,排便能力较差,加上肠道中粘液分泌减少,所以大便容易秘结。因此老年人应多饮水,但老年人心肾处于衰竭期,多饮水必会加重心肾负担,因此,老年人饮水又要适量,一般饮水量控制在每日2升左右。初生婴儿水分量虽占全身60% ,但2岁以下婴儿各系统还处在发育中,如果只考虑婴儿需要水分的比例大,不考虑他们的生理功能,就大量补给水分,这实际上只会造成大量果汁或水分填满他们小小的胃,使他们不想吃或不能再吃那些含有他们身体所需要的营养物和卡路里食物,导致营养不良,影响发育,更有甚者,如果对婴儿短期内过量给水,由于排泄系统发育不完全,一时排出困难,则势必血液与间质液被稀释,渗透压降低,致使水会自由渗人细胞内,使细胞增胀,发生水中毒,故对婴儿宜多次少量给水。生理功能不同,饮水方式也不尽相同。
第四,不同的生理需要,应饮用不同性质的水。如运动员喝保健饮料,稍加点盐和糖料。又如高血压病人,一般应少盐少水,老年人和小孩最好是饮用温开水,温开水对人刺激小而且有利于酶的活性。这就是基于生理需要不同,饮用水性质也不同。
最后,吃饭时该不该喝水,一般认为饮水可冲淡消化液,不利于消化,其实水是营养素良好的溶剂,可使体内大分子、蛋白、脂肪等生化反应在溶液中或界面上顺利进行,也有利于消化酶的活性。放吃饭时适当补充水,即多增加些汤羹食品不是有害而是有利于消化的。
总之,水虽是生命物质、但我们饮用时,要注意科学用水。卫生用水。饮多饮少,这要视情况而定,不可一概而论
02、维生素A和维生素B1
维生素A又称抗干眼醇,属于脂溶性维生素。维生素A的功能是维持眼睛在黑暗情况下的视力。缺乏维生素A时则患夜盲症。维生素A能促进儿童的正常生长发育,缺乏它时可引起生殖功能衰退,骨骼成长不良及生长发育受阻。维生素A还能维持上皮组织的健康,增加对传染病的抵抗力。长期缺乏维生素A,会引起皮肤、粘膜的上皮细胞萎缩、角质化或坏死。
维生素A只存在于动物的组织中,在蛋黄、奶、奶油、鱼肝油以及动物的肝脏中含维生素A较多。
植物体中虽然不含维生素A,但它所含的β-胡萝卜素在人和动物的肝脏与肠壁中胡萝卜素酶的作用下,能转变成维生素A。所以多吃一些含β-胡萝卜素的胡萝卜、南瓜、苋菜、菠莱、韭菜等红、黄、绿色蔬菜和水果,也能保证足够用的维生素A。因为维生素A和胡萝卜素都不溶于水,而溶于脂肪,所以将含维生素A和β-胡萝卜素的食物同脂肪一起摄入,能促进它们的吸收。(潘鸿章提供)
维生素B1又称硫胺素或抗脚气病维生素。属于水溶性维生素,在酸性溶液中稳定,但在中性及碱性溶液中则容易分解。
维生素Bl的主要功能是调节体内糖类的代谢。如果缺乏它,则依靠糖类代谢产生的能量来维持功能的神经系统首先受到影响,产生多发性神经炎、脚气病、下肢瘫痪、浮肿和心脏扩大等症状。此外,维生素Bl还能促进胃肠蠕动,增强消化功能,促进人体发育。
维生素Bl的食物来源主要有两方面。一是在谷类的谷皮和谷胚中、豆类、硬果和干酵母中含量丰富。因此,糙米和带麸皮的面粉比精白米面中含量高。二是在动物的内脏(肝、肾)、瘦肉和蛋黄中含量丰富。下表是一些常见食物中维生素B1的含量。
常见食物中维生素B1的含量(单位:mg/l 00 g)
由于维生素Bl在中性或碱性溶液中易分解,当pH大于7时受热,就会使绝大部分甚至全部分解。因此,高温炸制、烘烤或熏制的食品中的维生素B1会损失很多。据测定,面包中B1损失20%~30%。采用碱性膨松剂烘烤的饼干、糕点中,维生素B1几乎全部破坏。
03、水果也藏杀机
有人错误的认为:水果营养成分高,多吃对人有好处。其实不然。比如,苹果含有糖分和钾盐,吃多了对心脏不利,冠心病、心肌梗塞、肾炎、糖尿病患者不宜多吃;柑橘性凉,肠胃不适,肾肺功能虚寒的老人不能多吃;梨子含糖较多,糖尿病人吃多了会引起血糖升高;柿子含有单宁、柿胶酚,胃肠不好或便秘患者应少吃,否则容易形成柿石;菠萝含有丰富的维生素A、B、C,以及柠檬酸、蛋白酶等,而且有消食止泻、降压利尿等功效。但是,有些特异体质的人吃了后会发生阵阵腹痛,甚至呕吐等不适应症,最好把削好的菠萝放在盐水中浸泡后再加热吃
04、吸烟的危害
1、烟中的有害物质 吸烟危害健康已是众所周知的事实。。不同的香烟点燃时所释放的化学物质有所不同,但主要数焦油和一氧化碳等化学物质。香烟点燃后产生对人体有害的物质大致分为六大类:
(1)醛类、氮化物、烯烃类,这些物质对呼吸道有刺激作用。
(2)尼古丁类,可刺激交感神经,引起血管内膜损害。
(3)胺类、氰化物和重金属,这些均属毒性物质。
(4)苯丙芘、砷、镉、甲基肼、氨基酚、其他放射性物质。这些物质均有致癌作用。
(5)酚类化合物和甲醛等,这些物质具有加速癌变的作用。
(6)一氧化碳能减低红血球将氧输送到全身去能力。
2、吸烟对人体的危害 一个每天吸15到20支香烟的人,其易患肺癌,口腔癌或喉癌致死的机率,要比不吸烟的人大14倍;其易患食道癌致死的机纺比不吸烟的人大4倍;死于膀胱癌的机率要大两倍;死于心脏病的机率也要大两倍。吸香烟是导致慢性支气管炎和肺气肿的主要原因,而慢性肺部疾病本身,也增加了得肺炎及心脏病的危险,并且吸烟也增加了高血压的危险。烟的烟雾(特别是其中所含的焦油)是致癌物质——就是说,它能在它所接触到的组织中产生癌,因此,吸烟者呼吸道的任何部位(包括口腔和咽喉)都有发生癌的可能。 尼古丁能使心跳加快,血压升高,烟草的烟雾可能是由于含一氧化碳之故,似乎能够促使动脉粥样化累积,而这种情形是造成许多心脏疾病的一个原因,大量吸烟的人,心脏病发作时,其致死的机率比不吸烟者大很多。
吸烟妇女服用避孕药,会使服药孕药的危险性增大,每天吸烟15到20支的怀孕妇女,其流产机率比不吸烟妇女大两倍,而且更容易产下早产儿或体质衰弱的婴儿,吸烟妇女所生的婴儿在产后期的死亡率,比不吸烟妇女所生的婴儿大约高30%,还有所谓的“清极吸烟”,或是说吸二手烟,会增加不吸烟者得肺癌的机率,有些牌子的香烟焦油及尼古丁含量较其他香烟为低,但是,世界上党政军没有一种完全“安全”的香烟存在。所以说,你改吸“淡”烟也不见得一定有帮助。习惯性的大量吸烟者通常会在改吸淡烟时,养成一种深吸以及增加点烟次数的习惯。大多数吸烟者喜欢将一定量的烟教养吞下,因此消化道(特别是食道及咽部)就有患癌疾的危险。 肺中排列于气道上的细毛,通常会氢外来物从肺组织上排除。这些绒毛会连续将肺中的微粒扫入痰或粘液中,将其排出来,烟草烟雾中的化学物质除了会致癌,还会逐渐破坏一些绒毛,使粘液分泌增加,于是肺部发生慢性疾病,容易感染支气管炎。明显地,“吸烟者咳嗽”是由于肺部清洁的机械效能受到了损害,于是痰量增加了。膀胱癌可能是由于吸入焦油中所含的致癌化学物质所造成,这些化学物质被血液所吸收,然后经由尿中样出来。 吸烟的危害!!!
3、香烟是生命最凶恶的杀手 ——中国消费者协会1999年第13号消费警示 吸烟有害健康,尽人皆知。然而,不少人你说你的,我吸我的。有的甚至觉得吸一支烟只少活几秒钟,抽一辈子烟也少活不了两年,毫不在乎。更可怕的是,当前我国的烟民队伍在扩大,烟民的人均年龄在降低,女烟民在增加,每天平均吸烟的支数在增多,因吸烟导致各种疾病进而死亡的人数也在增加 ……大量事实说明,吸烟对人们健康的危害,已成为世界公害之一。
烟草中到底含有哪些毒物?吸烟到底能引起哪些疾病?它又是怎样毒害人体的?为什么世界各国都采取控烟措施?医学科学界对这方面的研究从未停止过。据检测,香烟不完全燃烧过程中要发生一系列的热分解和热合成化学反应,形成大量的新物质,其有害成分达3000余种,其中致癌、促癌物就多达30余种。人们常说的尼古丁、烟焦油仅是这些有毒物质中的一部分。以这两种物质为例,前者使吸烟者成瘾,从而不断受害,后者是通过在体内特别是肺内的沉积,渐成“超级杀手”。试验证明,一支香烟所含尼古丁可毒死一只小白鼠;20支香烟中的尼古丁可毒死一头牛;人的致死量是50毫克-70毫克,相当于20-25支香烟尼古丁的含量。如果将一支雪茄烟或三支香烟的尼古丁注入人的静脉内,3-5分钟即可致死。烟焦油致癌和促癌物为多环芳烃和玢类化物,这些物质可以沉积于肺内,经多年积累,就有可能发生癌变。
年龄45岁、烟龄20年的人比不吸烟者患肺癌的高出10倍以上。吸烟还可以引起急性中毒死亡,我国早已有吸烟多了就摔倒在地,口吐黄水而死亡的例子,崇祯皇帝为此曾下令禁烟,前苏联曾有一名青年第一次吸烟,吸一支大雪茄后死去。英国一名长期吸烟的40岁的健康男子,因从事一项重要工作,一夜吸了14支雪茄和40支香烟,早晨感难受,经医生抢救无效死去,法国一个俱乐部举行了一次吸烟比赛,优胜者在他吸了60支纸烟,未来得及领奖即死去,其他参加比赛都因生命垂危,到医院抢救。吸烟造成的社会危害也不可小视。因吸烟点火乱扔未熄灭的烟头,造成火灾的案例屡见报端,最典型的莫过于1987年5月大兴安岭森林火灾。此次大火共造成69.13亿元的惨重损失。事后查明,这次特大森林火灾,最初的五个起火点中,有四处系人为引起,其中两处起火点是三名“烟民”烟头引燃的。据悉,由中外医学科学家共同协作,在我国进行了有史以来涉及125万人的吸烟与死亡关系的规模最大的调查。
调查表明:在中国男性人群中,由于吸烟而死亡的人数正急剧增加。如果说目前的吸烟状况持续下去,那么中国将面临吸烟所致疾病的大规模流行,三分之一的年轻男性最终将因吸烟而死亡。在中国,目前每天有2000人因吸烟而死亡。其中大部分是男性。到2025年,因吸烟致死者的人数将上升到每年200万人;到2050年将增加到300万人。一位专家担忧地说:“不幸的是,在中国,许多人严重地低估了吸烟的危害性。1996年进行的全国吸烟行为的流行病学调查发现,大约有三分之二的人认为吸烟的危害很小或根本无害,将近60%的人不知道吸烟可导致肺癌,96%的人不知道吸烟可引起心脏病。“另一位专家提供了更可怕的信息;目前,我国9~12岁的少年中约有10-15%吸烟;12-15岁的初高中学生中约有35%以上吸烟;16岁以上的高中生、大学生中吸烟者占75%。就全国而言,平均开始吸烟的年龄1996年比1984年提前了3岁。年龄最小的烟民仅7岁。人均每天的吸烟支数:1952年为1 支,1972年为4支,而1992年则达到了10支,女性烟民由下降期转入了回升期,目前约占3%,且呈年轻化趋势。 迄今为止,已知的与烟草有关的疾病已超过25种。烟草所致的急性危害包括缺氧、心跳加快、气喘、阳痿、不孕症以及增加血清二氧化碳浓度。吸烟的长期危害主要是引发疾病和死亡,包括心脏病发作、中风、肺癌及其他癌症。研究表明,吸烟不仅危害吸烟者本人,而且危及间接吸烟者多种同样的病,特别对婴幼儿危害更大棗可导致急性死亡、呼吸道疾病及中耳疾病等。世界卫生组织估计,在世界范围内,死于与吸烟相关疾病的人数将超过爱滋病、结核、难产、车祸、自杀、凶杀所导致死亡人数的总和。我国对宣传控制吸烟和保护不吸烟者的权利及为重视。
江泽民主席在第十届世界烟草与健康大会上曾说:“我国政府从实际出发,在控烟工作方面作了很大努力。在广泛深入进行宣传的同时,颁布了有利于健康、推动控烟工作的法规,并加强了控烟的科学研究和国际学术交流。我们对成年人积极进行正面教育和引导,提倡文明、健康的生活方式,以中小学生、未成年人吸烟采取了严格限制的措施。”国家及其各部委的领导同志李鹏、朱溶基、李岚清、荣毅仁、吴阶平、彭佩云、钱正英、黄华等先后为控烟工作作了批示或题词。政府有关部门共颁布相关法规近30个。为了消费者健康,让大家对我国烟草质量有一个全面了解,更好地推动控烟工作,中国消费者协会对15个品牌的香烟进行了比较试验。从比较试验的结果看,主要质量指标都符合国家标准且将烟焦油、烟碱量标识在包装盒上并载有“吸烟有害健康”警句。但同国外香烟标准相比,我国香烟所含的烟焦油、烟碱量均高于国外同类产品,这说明对目前市场符合国家标准的烟草的危害不可低估。为全面反映我国烟草市场的实际情况,中国消费者协会拟扩大这一比较试验的范围并对我国吸烟者的情况及非吸烟者对吸烟的认识进行大规模的调查,并将及时公布调查结果。由于烟草中的尼古丁(烟碱)有很强的成瘾性,要更多的人很快地戒掉它也不是件易事。我们通过摆事实、讲道理、谈危害,旨在警示消费者特别是吸烟的消费者要珍惜生命、维护健康,坚决抽烟,主动戒烟
05、人疲倦的化学道理
人为什么会疲倦?心理作用是产生疲倦的原因之一。激烈运动以后,情绪松弛下来,疲倦的感觉会立即出现。但是从化学的角度来看,疲倦与碳水化合物的代谢有密切关系。
人体里的细胞为了完成肌肉的收缩、神经冲动的传递等任务,需要高能量的化合物,如三磷酸腺甙(ATP)。这种高能量化合物的水解,是一种大量放热的反应。而在运动时,肌肉纤维收缩,加速细胞里的吸热反应。如果人体肌肉里所储存的ATP很快消耗掉,又来不及补充,人就感到疲倦。
再说,在激烈运动时,血液对肌肉所需要的氧气会供应不足,那么,肌肉细胞就必须调动葡萄糖的分解来产生能量。可是,葡萄糖分解的同时会形成乳酸,而乳酸会妨碍肌肉的运动,引起肌肉的疲劳。乳酸的积累会造成轻度的酸中毒,引起恶心、头痛等,增加疲倦的感觉。
肝脏对保持体力有重要作用。当人体内葡萄糖分解后,血液中的葡萄糖减少,肝脏里糖原发主分解,释放出葡萄糖,使血液保持一定的含糖量。同时,肝脏里一部分乳酸被氧化,产生二氧化碳排出体外,其余的转化为糖原。所以,在紧张运动后作深呼吸,增加供氧,促使乳酸氧化,可以减少疲倦
06、巧防衣服褪色
1、用直接染料染制的条格布或标准布,一般颜色的附着力比较差,洗涤时最好在水里加少许食盐,先把衣服在溶液里浸泡10--15分钟后再洗,可以防止或减少褪色。
2、用硫化燃料染制的蓝布,一般颜色的附着力比较强,但耐磨性比较差。因此,最好先在洗涤剂里浸泡15分钟,用手轻轻搓洗,再用清水漂洗。不要用搓板搓,免得布丝发白。
3、用氧化燃料染制的青布,一般染色比较牢固,有光泽,但遇到煤气等还原气体容易泛绿。所以,不要把洗好的青布衣服放在炉院婵尽
4、用士林燃料染制的各种色布,染色的坚牢度虽然比较好,但颜色一般附着在棉纱表面。所以,穿用这类色布要防止摩擦,避免棉纱的白色露出来,造成严重的褪色、泛白现象。
07、含铅汽油对发动机性能和寿命的影响
无铅汽油正在我国迅速取代含铅汽油,众所周知,含铅汽油危害环境。但是,我们的认识仅仅停留在这个水平上是不够的。事实上,含铅汽油对发动机性能和寿命有不利影响。发达国家的大量调查研究已经证实,推广无铅汽油以后,汽车发动机的维护保养工作量明显减轻,发动机技术状态有所改善。
1.影响火花塞寿命
含铅汽油在燃烧过程中会形成铅盐。铅盐沉积在火花塞电极和绝缘体上。这种铅盐沉职物特别在发动机温度很高时具有导电性,在两个电极之间形成一条并联的旁通通路。这条通路使得一部分能量越过绝缘体不受控制地释放出来。结果,点火能量不能全部在两个电极之间的空间释放。使用无铅汽油时火花塞电极烧损可减少一半以上。因此,火花塞寿命可延长一倍。
2.腐蚀发动机零件
为了防止铅盐在燃烧室内的过量沉积,含铅汽油必须添加卤素洁净剂。燃烧过程中这种洁净剂会生成氯化氢和溴化氢。这些反应生成物溶于同是燃烧产物的水,生成酸性介质,会强烈地腐蚀发动机的各种零件,如缸壁、活塞、活塞环和气门,特别是消声器。研究表明,使用无铅汽油时废气凝结物的PH值为3.5至4.2,而使用含铅汽油时废气凝结物更酸一些,其PH值为2.2至2.6。这种情况在不同的汽车运行方式和不同的消声器结构中有不同程度的表现。短程交通,例如都市中的出租车,受损害最大。阻性消声器又比抗性消声器更糟糕一些,因为阻性消声器中的矿渣棉充填物像海绵吸水那样吸收并储存有腐蚀性的凝结物。
3.增加发动机磨损
含铅汽油中卤素洁净剂的反应产物明显提高了废气酸性组份的浓度。这些酸性组份进人曲轴箱,很大程度上耗尽了发动机机油的碱性储备及中性化能力,导致发动机磨损的增加。德国莱茵州技术监督局(TUV)对30辆警车进行的一项研究表明,使用无铅汽油时气门导管、连杆大头轴承和气缸-活塞副的磨损都比较小,这归因于无铅汽油受酸性组份的污染较少,以及燃烧产生的沉积物较少。
4.长期运行会提高耐辛烷值的要求
燃烧室中的积炭能大大增强发动机的爆震倾向和炽热点火倾向,所以,随着汽车行驶里程的积累,发动机对燃油辛烷值的要求会比新车高。使用无铅汽油时,如果运行条件使得温度超过大约360℃的炭点燃温度,那么沉积起来的炭绝大部分会从燃烧室壁上烧掉。但是完全烧掉是不可能的,因为燃烧室壁和活塞顶部即使在全负荷时也很难超过350℃至360℃的温度。使用含铅汽油时,通过燃烧,由烷基铅和清净剂形威复杂的铅化合物,这些铅化合物最初和炭一起沉积,并在炭已经不能沉积的较高的发动机温度下凝结,形成一个薄层,以其隔绝作用阻止燃烧所必需的氧达到它下面的炭层,使得在继续运行的过程中沉积起来的炭无法烧掉。冷发动机的每次起动和暖机都产生新的由积炭和铅化合物形成的一套层状物。
燃烧室沉积物通常通过两种作用导致提高对辛烷值的要求:
由于沉积物使燃烧室容积缩小而提高了压缩比。
由于沉积物的隔热作用提高了终燃气体的温度并降低了通过燃烧室璧面的热传导,强烈地加热了新鲜混合气充量。
隔热作用对辛烷值要求有很大影响,所以使用无铅汽油时也会因其职炭(即使很少)的存在而导致其辛烷值的要求随着汽车行驶里程的稷累而提高。
然而,总的来说可以确定,使用无铅汽油时,运行较长时间后不会引起比使用含铅汽油时更高的辛烷值要求。
5.缩短机油更换间隔
既然含铅汽油会增加发动机腐蚀和磨损,燃烧室内还会生成含铅沉积物,那么腐蚀产物、磨粒和铅沉积物进人机油就会改变机油粘度,使机油变质。在美国,通常使用含铅汽油的发动机机油更换I司隔不超过6400~9600km,而使用无铅汽油的发动机机油更换间隔可延长到12000km,甚至达到24000km
08、软水和硬水
看见这个题目, 觉得奇怪吗? 水是流体, 又何有软硬之分呢? 其实这里所指的软和硬, 是就溶于水中钙离子和镁离子的含量而定。 硬水有多于百万分之二百五十的钙离子和镁离子, 而软水则含少于百万分之一百。
硬水的形成是由于雨水溶入了石中所含的钙和镁的化合物:
CaCO3 + CO2 + H2O -> Ca2+ + 2HCO3-
MgCO3. CaCO3 + 2CO2 + 2H2O -> Ca2+ + Mg2+ + 4 HCO3-
此外, 硬水可以分为暂时硬水及永久硬水, 暂时硬水在煮沸后可以变成软水:
2HCO3- -> CO2 + CO32- + H2O
CO32- + Ca2+ -> CaCO3 (s)
CO32- + Mg2+ -> MgCO3 (s)
碳酸钙和碳酸镁是不可被水所溶解的, 茶壶里的茶垢亦是由此而来, 故极难清洗。 香港所供应的食水已是软水, 故我们不用使用离子交换器 (ion exchangers) 去处理清洁或加热用水中的铁、钙及镁质。
硬水与浮渣(scum)
中四以上的同学看见硬水这个词定必想浮渣,这个在洗洁剂一课中学到的生字。 难道水中的矿物真的如此一事无成? 其实它们对我们身体健康有一定程度的影响, 一份美国的医学杂志 (Journal of the American Medical Society) 就曾经报导过 亨利?史路特博士 (Dr Henry Schroeder) 的发现 --- 有硬水供应的地区比没有 硬水供应的地区的死亡率低。无论如何, 我们亦不应服食过量, 以免重蹈以往服食 过量维生素A及C的覆辙。
矿泉水这种饮料就是一样矿物含量特高的硬水 (多于百万分之五百), 顾名思义, 是从矿泉而来的水 --- 雨水流进石层, 溶入各种的矿物, 再积蓄而成。 而碳化的矿泉水都从自然而生的, 含碳酸盐的石头如石灰石) 溶于水中并释放出二氧化碳气体。 在制作的过程中, 这些气体会被收集, 然后在将水装入瓶中时才加入被收集了的气体以确保瓶子中有一定的气压。
酿酒时, 水中所含的矿物亦会影响酒的质素。硬水因含矿物以提供酵母菌养分, 故以硬水所酿而成的酒酒质会比较好。
09、磷-思维的元素
对于生命来说,缺磷是不可想象的。人的大脑里含有磷脂。磷,因此被称为“生活和思维的元素”。支撑人体的骨骼,化学成分便是磷酸盐。
人和动物非常需要磷,植物也非常需要磷。磷肥能够帮助庄稼的幼芽与幼根的生长,促进幼苗的发育,促进开花结实,使庄稼早成熟,籽粒饱满,结的果实又大又甜。
人体内的磷参与许多重要生理功能,如糖和脂肪的吸收以及代谢都需要磷。另外,对能量的转移和酸碱平衡的维持有重要作用。
磷的名字却有一段有趣的来历。金星比我们的地球更靠近太阳。当金星在太阳以西时,早晨金星比太阳早到达东方的地平线。当太阳出山时,他已闪耀在东方的上空。那时他就是“晨星”,在希腊语中为Phosphoros。意为“光亮”。当炼金术士从尿中分离能在暗处发光的物质时,称该物质为phophorus,他一度曾是那棵晨星的名字现在却成了磷这种元素的名字。
人体的磷来自植物。人体钙和磷是好朋友。钙满足需要,磷也会满足需要。由于食物种类广泛,人体磷的来源不成问题,故实际上并没有规定供给量的必要。
10、讨厌的水垢
前一节说到肥皂在井水、泉水、海水里容易生成“豆腐渣”。开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的水垢。这些现象说明,看起来清亮透彻的水里确实有杂质。
雨降落到地面,涓涓细流汇成江河,穿过山脉,越过平原,冲刷着土壤和岩石,溶解了不少矿物质。井水、泉水等地下水中含有更多的矿物质。如果我们在一块干净的玻璃片上滴上一滴水,等到水滴干后,玻璃片上留下水痕。这就是水里溶解了矿物质。
含有钙镁盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是“软水”。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁,在沸腾的水里分解,放出二氧化碳,变成难溶解的碳酸钙和碳酸镁(它们是石灰石、白云石的主要成分)也沉淀下来。这就是水垢的来历。
用硬水洗衣服的时候,水里的钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉淀,这就是“豆腐渣”的来历。在硬水里洗衣服,浪费肥皂。水壶里长了水垢,不容易传热,浪费燃料。这些对于一个家庭来说,浪费还不算严重。对于工厂来说,问题就大啦。工厂供暖供汽用的大锅炉,有的每小时要送出好几吨蒸汽,相当于烧干几吨水。据试验,一吨河水里大约有1.6公斤矿物质;而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。一夭输送几十吨蒸汽,硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量,又该多么惊人!大锅炉里结了水垢,好比锅炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。锅炉钢板挨不着水,炉膛的火一个劲地把钢板烧得通红。这时候,如果水垢出现裂缝,水立即渗漏到高温的钢板上,急剧蒸发,造成锅炉内压力猛增,就要发生爆炸。锅炉爆炸的威力,不亚于一颗重磅炸弹!可见水垢的危害,决不能等闲视之!因此,在工厂里,往往在水里加入适量的碳酸钠,使水中的钙镁盐类变成沉淀除去,水就变成了软水。使硬水通过离子交换树脂,也能除去其中的矿物质,得到软水。家里的水壶、暖水瓶里长了水垢,怎么清除干净呢?
小心地将水壶烧到刚刚要干,立即浸到凉水里。这一热一冷,由于铝和水垢热胀冷缩的程度不同,水垢就会碎裂,从壶壁上籁籁落下。水垢的主要成分是碳酸钙、碳酸镁,它们可以和酸起化学变化。根据这个道理,在水壶里倒些食醋,在火上温热一下,只见水垢上放出密密麻麻的小气泡,水垢便粉碎了。用稀盐酸也能除水垢。稀盐酸“消化”碳酸钙的能力比食醋强,不过,操作起来要十分小心,别让盐酸把手也腐蚀坏了。要知道,盐酸和铝很容易起反应。如果是搪瓷水壶,搪瓷又未脱落,用稀盐酸除水垢当然好。暖水瓶里的水垢这样除去,更没问题了。
11、提纯(制盐制糖技术)
“开门七件事,柴米油盐酱醋茶”。这油盐酱醋,从化学角度看,都是一些无机的或者有机的化合物。
先拿盐来说吧!有粗盐、细盐和精盐,但它们的化学成分都是氯化钠。
食糖呢?无论是红糖、白糖,还是冰糖,它们的主要成分都是蔗糖。
盐和糖为什么都有不同的花样呢?这是由于它们的纯度和结晶的大小不同。先看晒盐。在一望无垠的海滩上,海水被拦截在一方方盐池里,太阳把盐水晒干了,海水里溶解的氯化钠结晶出来。从一吨海水里可以得到约三十公斤食盐。这是粗盐。粗盐从海水里结晶出来的时候,难免夹带一些泥沙和杂质。海水里除了氯化钠以外,还有氯化镁、氯化钙等,它们也混在氯化钠里一块儿结晶出来。
不过,这些杂质和氯化钠的脾气不同。氯化钠不吸湿,氯化镁、氯化钙很容易吸水返潮。厨房里的粗盐在阴雨天气变得湿漉漉的,就是这些杂质捣的鬼。粗盐经过再结晶,就得到精盐。精盐是比较纯净的氯化钠,长久存放仍然是干燥的。
再看制糖。我国南方如湛江用甘蔗制糖,北方用甜莱制糖。最初得到的是红色的粗糖,叫做红糖。红糖的主要成分是蔗糖,此外,还夹杂着一些糖蜜和赤褐色的有机物质。糖蜜吸湿,所以,红糖容易结块。
把红糖溶解在水里,倒进一些活性炭,再煮一煮,搅动搅动,糖水的颜色就慢慢地由红色变成了浅黄色。这是由于活性炭里面有很多小洞洞,表面面积很大。红糖水流过活性炭时,有颜色的物质分子个儿比较大,正好镶嵌进小孔洞里,再也出不来了;个儿小得多的水和蔗糖分子畅通无阻地流过,自然就变成纯净的糖水啦。这样的糖水在真空器中蒸发、浓缩,糖水里出现了晶莹的细小颗粒,冷却以后,大批的白砂糖就从糖浆里结晶出来了。白糖里还含有一些水分,结晶也比较小。如果再经过反复的溶解、浓缩、冷却、结晶,就可以得到最纯净的蔗糖——大块结晶的冰糖了。
12、晶莹多彩的玻璃
我们日常生活中使用的玻璃制品可多啦:窗玻璃、穿衣镜、灯泡、眼镜、茶杯、酒瓶、玻璃工艺品……
它们的共同特点是透明,可以做成各种各样的形状,还不怕腐蚀。
据说,玻璃是古代腓尼基商人偶然发现的。运载天然碱的腓尼基商船队在航行中遇到大风浪,无法继续前进,只好就近抛锚,在沙滩上过夜。他们用碱块当石头,垒起炉灶,烧火做饭。当风平浪静后,他们收拾锅灶,准备扬帆启航,忽然发现沙滩上有一些闪闪发光的明珠似的东西,这就是最早的玻璃。
这个古老的传说告诉我们,玻璃是由砂子做主要原料熔融而来的。砂子的化学成分是二氧化硅。二氧化硅的熔点很高,加进纯碱(碳酸钠)可以大大降低熔制的温度,使熔浆容易流动。不过,这样做出来的玻璃象浆糊一样,能溶解在水里,我们把它叫做水玻璃,就是硅酸钠。
加进石灰石,给水玻璃“吃”钙片,熔融时和水一样流动的玻璃液冷却后就成为我们常见的玻璃了。在古墓里发掘出的古埃及啥舍苏女皇的项练———串墨绿色的玻璃珠,是四千年前人类历史上最早的玻璃制品,当时比金银首饰还要珍贵呐!只是那时熔炼温度不高,玻璃珠不很透明。玻璃在很长时期里,一直是王公贵族厅堂上的摆设和艺术品,如今已成为非常普通的生活用品和建筑材料。用玻璃制作的用具和仪器品种繁多,价钱便宜,很受欢迎。盖房子的时候,总少不了玻璃做的门窗;法国巴黎的世界博览会大厅由钢筋镶嵌大面玻璃做成,采光很好,号称“阳光大厦”。普通的窗玻璃、油瓶、酒瓶等带有淡淡的绿色,这是制造玻璃的原料里含有二价铁离子杂质带来的绿色。有些药瓶、啤酒瓶、酱油瓶却是棕黄色的,这仍然是铁的杂质造成的,不过不是二价铁离子,而是三价铁离子。
要制造没有颜色的玻璃,选用的原料里必须不含铁质。可是,自然界的砂子、石灰石以及纯碱,或多或少总会有一些铁的化合物。怎样消除玻璃中的绿色呢?化学的办法是:往玻璃熔浆里加进一定比例的二氧化锰。二氧化锰是氧化剂,它把绿色的二价铁离子氧化成黄色的三价铁离子,锰变成了紫色的三价锰。黄色和紫色合成白色,玻璃就变成无色透明的了。玻璃里含有不同的金属化合物,会被“染”上各种颜色。加氧化亚铜,可以得到红色玻璃;加氧化钻——蓝玻璃;加氧化铬——绿玻璃;……
玻璃也会“老化”。它本是无定形的过冷液体,分子、原子的排列杂乱无章。但是经过长时期的分子运动,玻璃里会出现局部排列稍有秩序的微小晶体,使玻璃透光性下降,好象蒙上了一层雾气,怎么擦也擦不掉,人们从擦不亮的老玻璃这件事里得到启发,干脆让玻璃经过淬火处理,使内部分子排列整齐一些,微晶化。这样的微晶玻璃很象金属,不象一般玻璃那么娇脆。微晶玻璃茶杯不怕摔,不炸裂,用来做大型反射望远镜,不胀不缩,在冷热剧变的环境里仍然可以正常工作。微晶玻璃做车刀,削铁如泥;还可以加工成人造骨骼。用微晶玻璃做的炒锅,干净,美观,能直接摆上宴席
13、披朝霞挂彩虹
鲜艳的花朵把大自然打扮得生意盎然;悦目的色彩使生活显得朝气蓬勃。我们的衣服那朝霞、彩虹一般的颜色是从哪里来的呢?
棉花、蚕丝、羊毛,本来是白色的或者浅黄色的,它们的织物全靠染料染上美丽的色彩。染料是各种各样有色的化学物质,绝大多数是有机化合物。
在没有发明合成染料以前,古代人是用天然的染料染色的小比如,我国在三千年前已经学会从蓝靛草、茵草根和紫草里得到蓝色、绦红和赤紫的染料;古代腓尼基人从一种海螺里提取“骨螺紫”——名贵的紫色染料,因为来之不易,只供王公贵族享用,叫做“帝王紫”。还有一种仙人掌上长的胭脂虫,从好几万只这种小昆虫里才得到一两胭脂红染料。这些来自动物或植物的天然染料,实在难得。在合成染料出现后,很快就被淘汰了。
现在,只要花一块钱买一包染料,做一个实验,把染料溶解在热水里和几块破布一块儿煮,就可以染另人折服的颜色。染料本身有颜色,它容解在热水里后,被纤维紧紧抓住不放,纤维便染上了颜色。丝、毛的纤维是蛋白质高分子,它由几百个氨基酸“手拉手”地连接起来,氨基酸既有酸基,又有氨基。酸基显酸性,氨基显碱性,容易和碱性或者酸性染料分子结合成盐。因此,丝、毛织品染色不难。棉、麻纤维却是中性的聚葡萄糖高分子。要染上色,就需要“媒染剂”将染料和纤维“撮合”在一起。
你染过红指甲吗?可以摘几朵红色的凤仙花,捏一点明矾,和凤仙花瓣揉合在一起,敷在指甲上,用布裹上。第二天,指甲就染红了,洗都洗不掉。明矾使凤仙花的红色染料牢牢地挂在指甲的蛋白质高分子上。
明矾就是这样一个促进纤维和染料结合的“媒人”。染棉布时,先用明矾浸湿,然后在热蒸汽房里通过。明矾的化学成分是硫酸铝钾,它遇热迅速水解成粘粘糊糊的氢氧化铝胶体,紧紧地粘在棉纤维的表面上。当棉布浸到染缸里的时候,染料很容易挂在氢氧化铝胶体上。布就染上颜色了。除了直接染料、媒染料外,还有一种活性染料。它是染料中发明较晚的一种,染出的颜色特别坚牢,不怕水洗,永不褪色。原来,它的分子上有活泼的反应基团,好象一把强劲有力的“化学钳”,遇上纤维的某些基团就狠狠咬住不放,和纤维紧密结合成一个整体,洗不掉,拆不散,是比较理想的染料。
人造纤维和天然纤维本质上差不多,很容易象棉、麻、丝、毛那样染上颜色,因此人造丝、人造棉有绚丽的颜色。
但是,合成纤维的染色情况却大不相同。只有锦纶的分子和蛋白质有点相似,染起色来和丝、毛差不多。涤纶、丙纶、氯纶等染色却很困难,因为它们和染料不沾边,不挂钩,媒染剂也粘附不上。只好在喷丝前,将染料预先混进原料里,喷出带色的丝,织物才有颜色。反过来,要使色布变白,用漂白剂把染料分子破坏掉就行了。
hw曾表演过这样的实验:在玻璃钟罩下扣一束红玫瑰花,在里面送进一块燃着的硫黄。不多会儿,玫瑰花的颜色就褪了。这是硫燃烧后生成的二氧化硫和玫瑰花里的水分作用生成了亚硫酸,它具有还原性,破坏了玫瑰花的色素。白布、纸张和草帽都常用亚硫酸来漂白。但是,空气里的氧会慢慢地使还原了的色素又氧化回来,所以用久了的白布、白纸和草帽常常泛黄。还原能够破坏色素,实现漂白;氧化也能破坏色素,实现漂白。漂白粉的主要成分是次氯酸钙,溶解在水里释放出次氯酸。次氯酸有强烈的氧化本领。染料分子被它氧化,变成没有颜色的化合物,漂白便实现了。
说道漂白,还得讲一讲粉丝,粉丝白白的嫩嫩的,好吃。它的制作有一道工序就是用二氧化硫漂白。因为二氧化硫还有杀菌的作用!
14、光化学烟雾
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物----光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。
经过研究表明,在60( N(北纬)~60( S(南纬)之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h~4 h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。
1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600 t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。
1970年,美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。
1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。
目前,由于我国内陆汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》: 我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为:广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或特大城市。
15、玻璃钢
我们前面已经分别介绍了玻璃和钢。知道了玻璃具有硬而易碎,具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能;同时又知道了钢铁很硬并且不易碎,也具有耐高温的特点。于是人们开始想,如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质,又具有钢铁一样坚硬不碎的特点,那这种材料一定会大有用途。
人们经过研究试验,终于制出了这样一种复合材料。它,就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢。
我们先来看一个试验,了解了解它的性能优良与否。
在一个群山环抱、绿树成荫的山谷里,一次试验正在进行。远在二百米以外的掩体后的人们,眼睛都盯着山谷中央放着的一个氧气瓶。空气压缩机有节奏地转动着,通过合金钢管道向那氧气瓶不断地充气。压力表上的指针牵动着每个人的心。读数从100—200—400—500渐渐上升,直到700公斤1平方厘米时,只听得一声震天巨响,氧气瓶爆炸了!周围的人们欢呼着跳起来:“成功了!”
氧气瓶是一种耐高压容器。它所承受的工作压力是150公斤/平方厘米。为了使用安全,制造时要求它能忍受三倍的工作压力,即450公斤/平方厘米。不爆裂,才算合格。上面试验的氧气瓶,远远超出了设计要求。这是用什么钢材制成的呢?是玻璃钢,更为确切的说,是玻璃与塑料复合在一起制成的。
玻璃是硬而脆的材料,一摔就碎,这带有玻璃名的玻璃钢经得起摔吗?于是又进行了新的试验。
将另一只玻璃钢氧气瓶充气到150公斤/平方厘米,然后从山顶上滚下山谷。它与嶙峋的岩石碰撞着,一直滚到谷底仍然没有爆裂。玻璃钢氧气瓶经过了质量鉴定考试。
一般玻璃的耐拉强度只有普通钢材的八分之一。把玻璃融化,拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维,原来又硬又易碎的玻璃就变成了又软又耐拉的玻璃纤维,其耐拉强度可增加十几倍。
大家都知道,水泥块耐压,钢材耐拉。用钢材作筋骨,水泥砂石作肌肉,让它们凝为一体,互相取长补短,变得坚强无比——这就是钢筋混凝土。
同样,如我们用玻璃纤维作筋骨,用合成树脂(酚醛塑料、环氧树脂及聚酯树脂)作肌肉,让它们凝为一体,制成的材料,其抗拉强度可与钢材相媲美—因此得名叫玻璃钢。
玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维的产量的70%都是用来制造玻璃钢。玻璃钢坚韧,比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道,可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们,他们身上背着的微型氧气瓶,也是用玻璃钢制成的。
玻璃钢加工容易,不锈不烂,不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备,大大延长了设备寿俞。
玻璃钢元磁性,不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩,就好比给导弹戴上了一副防护眼镜,既不阻挡雷达的“视线”,又起到防护作用。现在,许多导弹和地面雷达站的雷达罩都是玻璃钢制造的。
玻璃钢还为提高体育运动的水乎立下了汗马功劳。自从有撑竿跳高这项运动以来,运动员使用木制撑竿创造的最高纪录是3.05米。后来使用了竹竿。到一九四二年,把纪录提高到了4.77米。竹竿的优点是轻而富有弹性,欠缺之处是下端粗而上端细,再要提高记录有很大困难,于是人们又用铝合金竿代替竹竿,它虽然轻而牢固,但弹性不足。这样,从一九四二年到一九五七年,十五年时间,撑竿跳高的最高纪录仅仅提高了1厘米。但自从新的玻璃钢撑竿出现以后,由于它轻而富于弹性,纪录飞速上升,如今的撑杆跳高纪录已经超过了6米大关。
在今天,玻璃钢也被大量应用在人们的生活方面,人们亲切地把它叫“玻璃钢”,由于它的某些特殊品种仍能保留许多玻璃的优点,如透明性,于是人们用它作为窗户玻璃,既能遮挡阳光中的紫外线,又能使居室明亮。人们还把它用来制作各种坚固耐用的生活日常用品。如浴具、厨房用具、梳洗用具等。
16、八大公害事件
公害事件(publie nuisance events):因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡事件。
马斯河谷事件
1930年12月1~5日比利时马斯河谷工业区 工业区处于狭窄的盆地中,12月1~5日发生气温逆转,工厂排出的有害气体在近地层积累,三天后有人发病,症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。
多诺拉事件
1948年10月26~31日美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇 该镇处于河谷,10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制,加上26~30日持续有雾,使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素,发病者5911人,占全镇人口43%。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻,死亡17人。
洛杉矶光化学烟雾事件
40年代初期 美国洛杉矶市全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升,向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山,处于50公里长的盆地中,汽车排出的废气在日光作用下,形成以臭氧为主的光化学烟雾。
伦敦烟雾事件
1952年12月5~8日英国伦敦市 5~8日英国几乎全境为浓雾覆盖,四天中死亡人数较常年同期约多40000人,45岁以上的死亡最多,约为平时3倍;1岁以下死亡的,约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。
四日市哮喘事件
1961年 日本四日市 1955年以来,该市石油冶炼和工业燃油产生的废气,严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作,1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年市共确认哮喘病患者达817人,死亡10多人。
米糠油事件
1968年3月日本北九洲市、爱知县一带 生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体,由于生产管理不善,混入米糠油,食用后中毒,患病者超过1400人,至七八月份患病者超过5000人,其中16人死亡,实际受害者约13000人。
水俣病事件
1953~1956年日本熊本县水俣市 含甲基汞的工业废水污染水体,使水俣湾和不知火海的鱼中毒,人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布:水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。
痛痛病事件
1955~1972年日本富山县神通川流域 锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体,两岸居民利用河水灌溉农田,使稻米和饮用水含镉而中毒,1963年至1979年3 月共有患者130人,其中死亡81人。
17、镜子背后是水银还是银
你听说过哈哈镜吗?住哈哈镜前一站,镜子里的像变成了很滑稽的模样。真的,在不同的镜子里,有各式各样的怪相:胖身子、小脑袋、大头娃娃、长脸蛋、瘦高条……
其实,在家里就有哈哈镜。如果你对着暖水瓶瓶胆的脖颈部分照,也会看到哈哈镜里那种引人发笑的相貌。那是因为镜面凹凸不平,不能平行地反射光线。由于反射的光线有了偏差,反映到我们的眼睛里就不是原来的模样了。我们到百货商店买镜子,首先挑玻璃厚薄均匀,镜面平整的。象哈哈镜那样的镜子,怎么能用呢?
说起镜子,也有它的历史。在三千多年前,我们的祖先就开始使用青铜镜了。那是将青铜铸成圆盘,打磨得又平整又光洁做成的。这种青铜镜照出来的人影,并不明亮。它还会生锈,必须经常磨光。不过,在没有玻璃镜子的时代,还只能使用它哩。
在三百多年前,玻璃镜子出世了。将亮闪闪的锡箔贴在玻璃面上,然后倒上水银。水银是液态金属,它能够溶解锡,变成粘稠的银白色液体,紧紧地贴在玻璃板上。玻璃镜比青铜镜前进了一大步,很受欢迎,一时竟成了王公贵族竞相购买的宝物。当时只有威尼斯的工场会制作这种新式的玻璃镜,欧洲各国都去购买,财富象海潮一般涌向威尼斯。镜子工场被集中到穆拉诺岛上,四周设岗加哨,严密地封锁起来。后来法国政府用重金收买了四名威尼斯镜子工匠,将他们秘密偷渡出国境。从此,水银玻璃镜的奥秘才公开出来,它的身价也就不那么高贵了。
不过,涂水银的镜子反射光线的能力还不很强,制作费时,水银又有毒,所以后来被淘汰了。现在的镜子,背面是薄薄的一层银。这一层银不是涂上去的,也不用电镀,它是靠化学上的“银镜反应”涂上去的。在硝酸银的氨水溶液里加进葡萄糖水,葡萄糖把看不见的银离子还原成银微粒,沉积在玻璃上做成银镜,最后再刷上一层漆就行了。看到这里,你会说:“镜子背面发亮的东西不是水银,是银。”
这个结论又落后于时代啦!近年来,百货商店里已有不少镜子是背面镀铝的。铝是银白色亮闪闪的金属,比贵重的银便宜得多。制造铝镜,是在真空中使铝蒸发,铝蒸气凝结在玻璃面上,成为一层薄薄的铝膜,光采照人。这种铝镜价廉物美,很有前途。这样,你会说:“想不到小小一面镜子,也在发展变化着!单是它背面的化学物质就有好几种呢。”
18、洗去污迹要对症下药
穿上新衣服,多高兴。“啪,墨水瓶打翻在地,墨水溅在新衣服上,斑斑点点,怎么洗干净呢?在我们的衣服上,难免沾上墨迹、果汁、机器油、圆珠笔油……。如果不管是什么污迹,统统放进洗衣盆里去洗,有时非但洗不干净,反而会使污迹扩大。污迹的化学成分不同,脾气也就千差万别。汗水湿透的背心,不能用热水洗。弄上了碘酒的衣服,却要先在热水里浸泡后再洗。沾上机器油的纺织品,在用汽油擦拭的同时,还要用熨斗熨烫,趁热把油污赶出去。
原来,汗水里含有少量蛋白质。鸡蛋清就是一种蛋白质。鸡蛋清在热水里很容易凝固。汗水里的蛋白质也和鸡蛋清一样,在沸水里很快凝固,和纤维纠缠在一起。本来可以用凉水漂洗干净的汗衫,如果用热水洗,反而会泛起黄色,洗不干净。洗衣服先在冷水里浸泡,好处就在这里。
碘酒、机油和蛋白质不同,没有遇热凝固的问题,倒是热可以帮助它们脱离纤维。如果是纯蓝墨水、红墨水以及水彩颜料染污了衣服,立刻先用洗涤剂洗,然后多用清水漂洗几次,往往可以洗干净。这是因为它们都是用在水里溶解的染料做成的。如果还留下一点残迹的话,那是染料和纤维结合在一起了,得用漂白粉才能除去。漂白粉的主要成分是次氯酸钙,它在水里分解出次氯酸,这是一种很强的氧化剂。它能氧化染料分子,使染料变成没有颜色的化合物,这就是漂白作用。蓝黑墨水、血迹、果汁、铁锈等的污迹却不同。它们在空气中逐渐氧化,颜色越来越深,再用漂白粉来氧化就不行了。比如蓝黑墨水是鞣酸亚铁和蓝色染料的水溶液,鞣酸亚铁是没有颜色的,因此刚用蓝黑墨水写、的字是蓝色的,在纸上接触空气后逐渐氧化,变成了在水里不溶解的鞣酸铁。揉酸铁是黑色的,所以字迹就逐渐地由蓝变黑,遇水不化,永不褪色。要去掉这墨水迹,就得将它转变成无色的化合物。将草酸的无色结晶溶解在温水里,用来搓洗墨水迹,黑色的揉酸铁就和草酸结合成没有颜色的物质,溶解进水里。要注意草酸对衣服有腐蚀性,应尽快漂洗干净。血液里有蛋白质和血色素。和洗汗衫一样,洗血迹要先用凉水浸泡,再用加酶洗衣粉洗涤。不过,陈旧的血迹变成黑褐色,那是由于血色素里的铁质在空气里被氧化,生成了铁锈。果汁里也含有铁质,沾染在衣服上和空气里的氧气一一接触,也会生成褐色的铁锈斑。因此血迹、果汁和铁锈造成的污迹都可以用草酸洗去,草酸将铁锈变成没有颜色的物质,溶解到水里去。
墨汁是极细的碳粒分散在水里,再加上动物胶制成的。衣服上沾了墨迹,碳的微粒附着在纤维的缝隙里,它不溶在水里,也不溶在汽油等有机溶剂里,又很稳定,一般的氧化剂和还原剂都对它无可奈何,不起任何化学变化。我们祖先的书画墨迹保存千百年,漆黑鲜艳,永不褪色,就是这个道理。除去墨迹,只有采用机械的办法,用米饭粒揉搓,把墨迹从纤维上粘下来。如果墨迹太浓,砧污的时间太长,碳粒钻到纤维深处,那就很难除净了。如果污迹是油性的,不沾水,比如圆珠笔油、油漆、沥青,我们就要“以油攻油”。用软布或者棉纱蘸汽油擦拭,让油性的颜色物质溶解在汽油里,再转移到擦布上去。有时汽油溶解不了,换用溶解油脂能力更强的苯、氯仿或四氯化碳等化学药品就行。
19、变色眼镜的秘密
许多汽车司机在开车时常常戴着一副黑眼镜。在阳光下或者积雪天驾驶汽车的时候,这副黑眼镜能保护眼睛不受强光的长时间刺激。可是,当汽车突然由明处驶向暗处的时候,戴着黑眼镜反而变成了累赘。一会儿戴,一会儿摘,实在太不方便啦。有什么好办法来解除司机的这个苦恼呢?
有。戴上变色眼镜准行。在阳光下,它是一副黑墨镜,浓黑的玻璃镜片挡住耀眼的光芒。在光线柔和的房间里,它又变得和普通的眼镜一样,透明无色。
变色眼镜的奥秘在玻璃里。这种特殊的玻璃叫做“光致变色”玻璃。它在制造过程中,预先掺进了对光敏感的物质,如氯化银、澳化银(统称卤化银)等,还有少量氧化铜催化剂。眼镜片从没有颜色变成浅灰、茶褐色,再从黑眼镜变回到音通眼镜,都是卤化银变的魔术”。在变色眼镜的玻璃里,有和感光胶片的曝光成像十分相似的变化过程。卤化银见光分解,变成许许多多黑色的银微粒,均匀地分布在玻璃里,玻璃镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是黑眼镜。但是,和感光胶片上的情况不一样,卤化银分解后生成的银原子和卤素原子,依旧紧紧地挨在一起。当回到稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,玻璃镜片又变得透明起来。
卤化银常驻在玻璃里,分解和化合的反应反复无穷地进行着。照相胶卷和印相纸只能用一次,变色眼镜却可以一直使用下去。变色眼镜不仅能随着光线的强弱变暗变明,还能吸收对人眼有害的紫外线,的确是眼镜中的上品。如果把窗玻璃都换上光致变色玻璃,晴天时,太阳光射不到房间里来;阴天或者早晨、黄昏时,室外的光线不被遮挡,室内依然亮堂堂的。这就仿佛扇扇窗户挂上了自动遮阳窗帘。在一些高级旅馆、饭店里,已经安上了变色玻璃。汽车的驾驶室和游览车的窗口装上这种光致变色玻璃,在直射的阳光下,连变色眼镜都不用戴,车厢里一直保持柔和的光线,避免了日光耀眼和暴晒,大伙儿该是多么欢喜啊!
20、馒头饼干里的洞
你参观过饼干工厂吗?只有五分硬币那么大的生面片,送到烘烤炉里转一圈出来以后,体积增大了好儿倍,变得又松又脆掰开一片饼千,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。
油条呢,在油炸之前象一支钢笔粗,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。
你一定记得,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。
更有意思的是,啤酒、汽水里的气泡也可以用食碱和酸性化学药品的反应来产生。道理和前面说的一样。你想自制汽水吗?很简单,只要在厚壁的汽水瓶或啤酒瓶里,预先灌进加了糖或桔子汁的凉开水,不要满口。然后,迅速把二克食碱粉未和二克柠檬酸倒进瓶里,盖严瓶塞,用铁丝扎紧,再用毛巾裹住瓶子猛摇几下。反应生成的二氧化碳气逃不出瓶外,只好憋在瓶子里,暂且在汽水里栖身。当然,工厂里生产汽水、酒,不必这么麻烦,而是直接将二氧化碳气加压,使它较多地溶解进水里。当你打开汽水瓶盖时,这些在高压下溶解到汽水里的二氧化碳气便如释重负,纷纷冒出水面。你喝汽水不多会儿,肚子里就会泛出气泡,这是汽水里的二氧化碳在胃里受热又要“逃离”,它带走了人体的一部分热量,所以夏天喝汽水可以解热。一部分二氧化碳溶解在水里生成碳酸,它是弱酸,微酸可极温和地刺激肠胃而帮助消化。
21、吃苹果喝热茶,气得医生满街爬
英国有句成语:“An apple a day keeps the doctor away。”而喝一杯好茶又是英国人保持健康的传统习惯,结合我国民间一则戏语,或许可以把它们戏译成;“吃苹果,喝热茶,气得大夫满街爬”。
老百姓手里有真理。丹麦国立公众健康与环境保护研究所的一个研究小组在1970-1985期间对500多名中年丹麦人作了深入系统的考察,对他们的饮食习惯和病史作了详尽的记录,发现其中50-69岁的人在研究期间发生的40多起致命的或非致命的脑意外事故的数量在统计学意义上与他们摄入的类黄酮的量成逆相关性。低中风人群摄入的类黄酮70%源自茶,另10%来自苹果等水果。统计表明,每天喝4.7杯茶比每天喝2.6杯茶的人中风的风险减少69%。由此得出结论:“习惯性地摄入类黄酮和它们的主要源物质——茶可以预防中风。”新鲜水果和蔬莱提供的β-胡萝卜素和柑桔类水果提供的维生素C等抗氧化剂以及茶和固态水果(如苹果)提供的类黄酮已被广泛地认为可以预防人体组织或细胞被自由基损坏。体内的自由基积存会引起诸如癌症(DNA损伤)、动脉粥样硬化(动脉损伤)和帕金森病(中枢神经损伤)(Chem,Br,APril1996,29),但上述研究报告指出,β-胡萝卜素和维生素C对中风的预防效果较小。该研究小组还报告了类黄酮对心脏病的预防作用(chem,Br,january 1994,20)。上述对中风和心脏病的预防作用的可能作用模式是通过阻抑低密度脂蛋白(有害的固醇)的氧化,从预防止了它们损伤血管。
欧洲人,包括在丹麦被研究的人群,喝的是红茶。红茶是经过发酵的茶。那么,喝绿茶,即未经发酵的茶,效果又如何呢?中国和日本的研究人员指出,绿茶同样用以抗癌(Chem。Brit,November 1991 994)预防冠心病和肝病(K Imai,k.Nakachi,Br.Med.J,1995 310 693)。有一则日本研究项目和丹麦的一样,以一个城镇(名为Yosbimi)所有40岁以上的居民为调查对象研究分析了他们所有的生活习惯。研究发现绿茶里的类黄酮化合物似乎主要是(-)-epicatechin gallte(表儿茶酸的棓酸盐)和(一)-ePigallocatechin gallate。动物实验表明这些物质可以防治肿瘤。日本Nagoya的爱滋与癌研究中心的Hideo Nakane甚至报告说,这两种物质及其红茶中的氧化产物还是有效的抗爱滋病物质。
22、常见的致癌物质
1、黄曲霉素
黄曲霉素是目前发现的化学致癌物中最强的物质之一。它主要引起肝癌,还可以诱发骨癌、肾癌、直肠癌、乳腺癌、卵巢癌等。
黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最为常见,在干果类食品如胡桃、杏仁、榛子、干辣椒中,在动物性食品如肝、咸鱼中以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。
2、N-亚硝基化合物
N-亚硝基化合物对动物是强致癌物,在经检验过的100多种亚硝基类化合物中,有80多种有致癌作用。
食物中过量的N-亚硝基化合物是在食物贮存过程中或在人体内合成的。在天然食物中N-亚硝基化合物的含量极微(对人体是安全的),目前发现含N-亚硝基化合物较多的食品有:烟熏鱼、腌制鱼、腊肉、火腿、腌酸菜等。
3、稠环芳烃类化合物
稠环芳烃类化合物多存于煤焦油、木焦油和沥青等物质中。
23、绿色植物中的化学知识
绿色,给人以清新、柔和、惬意之感。绿色植物,维系着生态平衡,使万物充满生机。从化学角度看,它还微妙而准确地反映着我们周围环境的特征和变化,供给人类许多有用的信息和物质。
不是么?酸模、常山等绿色植物丛生之地,常会发现地下有铜矿。地下若有金矿石,上面往往长忍冬,地下有锌矿,上面多长三色堇。兰液树分泌物里,镍含量较高时,它告诉人们:注意,这里可能有镍矿!美国曾靠一种粉红色的紫云英和“疯草++的“提示”,发现了铀矿和硒矿。
许多绿色植物,还起着化学试剂的作用。杜鹃花、铁芸箕共生的地方,土壤一定是酸性的;马桑遍野之地,土壤呈微碱性; 碱茅、马牙头群居处,是盐化草甸土的标志;如果荨麻、接骨木的叶里含有铵盐,预示它们生长的土攘中含氮量丰富…
绿色植物是庞大的“吸碳制氧厂”。植物的绿叶吸取空气中的二氧化碳,在日光和叶绿素的作用下,跟由植物吸收的水分发生反应,形成葡萄糖,同时放出氧气:
6CO2+6H2O - C6H12O6+6O2
再由葡萄糖分子形成淀粉:
n C6H12O6 -(C6H12O6)n+nH2O
当淀粉在叶子里受酶的作用时又分解为葡萄糖:
(C6H12O6)n+nH2O -nC6H12O6
葡萄糖随着植物液汁散布到整个植物体内,成为用以合成各种植物生长所必需的物质的原料。一部分植物被动物摄取后,在体内水解并进一步氧化,又将有机物中的碳转化为CO2,排入大气(或海洋)中。
在“环境污染日益严重”的惊呼声中,绿色植物起着“报警器”的作用。在低浓度、很微量污染的情况下,人是感觉不出来的,而一些植物则会出现受害症状。人们据此来观测与掌握环境污染的程度、范围及污染的类别和毒性强度,进而采取相应的措施和对策,及时提出治理方案,防止污染对人体健康的危害。
如当你发现在潮湿的气候条件下,苔藓枯死;雪松呈暗竭色伤斑,棉花叶片发白;各种植物出现“烟斑病”。请注意,这是SO2污染的迹象。菖蒲等植物出现浅褐色或红色的明显条斑,是++中毒的不祥之兆。假如丁香、垂柳萎靡不振,出现“白斑病”,说明空气中有臭氧污染(实验测得,臭氧浓度超过0.08~0. 09ppm时,会使植物出现褐斑,继而变黄,最后褪成白色,叫作植物“白斑病”。臭氧浓度达0.1lppm以上时,则100% 植物发病)。要是秋海棠、向日葵突然发出花叶,多半是讨厌的Cl2在作怪。
绿色植物是空气天然的“净化器”,它可以吸收大气中的CO2、SO2、HF、NH3、Cl2及汞蒸气等。据统计,全世界一年排放的大气污染物有6亿多吨,其中约有80%降到低空,除部分被雨水淋洗外,大约有60% 是依靠植物表面吸收掉,如1公顷柳杉可吸收60千克SO2。许多植物在它能忍受的浓度下,可以吸收一部分有毒气体。例如,空气中出现SO2污染,广玉兰、银杏、中国槐、梧桐、樟树、杉、柏树、臭椿纷纷出动来吸收;若发现Cl2污染,油松、夹作桃、女贞、连翘一起去迎战;发现HF污染,构树、杏树、郁金香、扁豆、棉花,西红柿一马当先吸收之;洋槐、椽树专门对付光化学烟雾。
此外,树木还能吸收土壤中的有害物质。施用农药及用污水、污泥作肥料,会污染土壤继而污染了农作物,如粮食蔬菜内有残留的有机氯会转移到人体内,而树木可吸收土壤中的有机氯,净化土壤。
随着石油等矿物资源的不断枯竭,人们再次把注意力转向可以再生的资源—森林,除利用其薪材外,正加快开发“石油人工林”—直接能代替石油的烃类和油脂类的树种,它生产的液汁甚至不用加工就可以用作汽车的燃料。如诺贝尔奖金获得者美国加利福尼亚大学化学博士卡尔文,在澳洲南部建立了一个“柴油林场”,这种植物生长在半干旱地区,产量很高,价格可与石油竞争。卡尔文还在巴西发现一种可直接用作汽油的含油植物—苦配巴。我国的油楠也是很有希望的“柴油树”,胸径40~50厘米的油楠心材部位就能形成黄色油状树液,一株伐倒后的油楠,可从锯口中流出几十斤油状物。
绿色植物是一个大“化工厂”,不但制造养分把养分储藏在土壤中,而且它本身全是宝。木材经过机械和化学加工,可以产生胶合板、刨花板、纤维板,制成纸浆、人造丝、人造毛。还可以制成多种糖类和甲醇、乙醇、糖醛、活性炭、醋酸等。树木的枝、梢、叶可作饲料、肥料、燃料。有些树木的皮、根、树液还可提炼松香、橡胶、栲胶、松节油等工业原料。
远古有神农尝百草的传说,李时珍编著的《本草纲目》更是驰名中外。直到今天,还有新的中草药不断被发现利用,但草的最广泛的用途还是放牧。单是我国的牧草就有一万五千种以上,牧草含有丰富的蛋白质,一般含量达百分之十几,牛羊等动物,吃进青青的草,产出高蛋白的乳。
葱郁的枝叶,芬芳的果花,无不令人陶然。然而,植物群落中各种族之间又无时无刻不进行着化学战争。植物化学武器的种类很多,几乎都是有机物,酸类有:香草酸、肉桂酸、乙酸、氢氰酸等;生物碱类有:奎宁、丹宁、小檗碱、核酸嘌吟;醌类有:胡桃醌、金霉素、四环素;硫化物有:萜类、甾类、醛、酮、卟啉等等,这些化学武器分布于各类植物中,多集中于植物的根、茎、叶、花、果实及种子中,可随时释放。
植物间的化学战有“空成”、“陆战”、“海战”三类。
空战:植物把大量毒索释放于大气中,形成大气污染使其它植物中毒死亡。加洋槐树皮挥发一种物质能杀死周围杂草,使根株范围内寸草不生;风信子、丁香花都是采用空战治敌的。
陆战:这些植物把毒素通过根尖大量排放于土壤中,对其它植物的棍系吸收能力加以抑制。如禾本科牧草高山牛鞭草,根部分泌醛类物质,对豆科植物旋扭山、绿豆生长进行封锁,使之根系生长差,根瘤菌也明显减少。
海战:利用降雨和露水把毒气溶于水中,形成水污染而使对方中毒。如桉树叶的冲洗物,在天然条件下可以使禾本科草类和草本植物丧失战斗力而停止生长;紫云英叶面工的致毒元素—硒,被雨淋人土中,就能毒死与它共同占据一山头的植物异种。
绿色世界中的化学变化是异常复杂多变的,人们对其的认识大部还处在“知其然,不知其所以然”的状态,有待于进一步去研究
24、焊锡补的盆烂得快
偶记得小时侯搪瓷洗脸盆用旧了,磕碰得浑身“伤疤”露出铁坯,长了铁锈啦。慢慢地,锈烂出一个小眼,成了漏盆。崭新锃亮的铁钉,放着放着,锈了。一摸一手黄锈。
露天的钢柱铁架,在油漆外皮剥落以后,日晒雨淋,很快生锈,好象酥皮月饼似的,一层层铁锈脱落下来,成了一堆废铁。锈蚀,是吞食金属的“老虎”,尤其是钢铁的大敌。全世界每年因为生锈而报废的钢铁,达到N千万吨之多。不知你注意了没有,铁桶如果长期放在潮湿的土地上,桶底先锈烂。这是由于潮湿的铁容易放出电子,变成带正电荷的铁离子溶解在水里。
我们和锈蚀作斗争,最简单、最常用的办法就是给钢铁穿上“衣服”,隔绝氧气和水汽的侵袭。钢铁有形形色色的“外衣”:涂上防锈油,刷上油漆,挂上搪瓷,喷上塑料,这些都是防锈的办法。还有一种最常用的办法,是在钢铁表面镀上一层难锈蚀的金属:钢笔帽、水果刀上镀的是亮闪闪的铬或镍;自铁桶、文具盒、取暖烟囱表皮镀的是象冰花一般的锌;罐头盒、铜暖锅里面镀的是锡;……
镀锌的铁丝,不少人误称做“铅丝”。镀锌铁皮做的水桶,按照老习惯叫“铅桶”。这些俗名并不确切,它们和铅毫无关系。锌比铁活泼,如果遇到锈蚀,锌不断放出电子,成为离子,自己烂穿了,却保护了铁皮不受腐蚀。一直到锌全部腐蚀完了,铁才受到威胁。锌是铁的卫士。用镀锌的办法保护内部的铁,效果挺好。在轮船的外壳上,铆上一块锌板,可以保护船体。锌板烂得差不多了,再换上一块新的。由于锌有毒,罐头盒、食具不能用镀锌的白铁皮做,应该镀锡衬里来防锈。锡抵抗腐蚀的本领也很强,但是,锡不如铁活泼,如果锡皮划破了口子,露出了里面的铁,铁就要受到腐蚀了。搪瓷脸盆的漏洞用焊锡补好后,反而烂得快,就是这个原因。你看,在焊锡周围的情景多么象破了口子的马口铁,铁的腐蚀速度加快了。因此,焊锡补漏后务必涂刷油漆,让锡和铁都穿上隔绝氧气和潮气的“衣服”。补好的脸盆又可长久使用下去了。
25、蜘蛛的启示
三百多年前,英国有一位年轻的科学家对“八卦飞将军”蜘蛛发生了浓厚的兴趣。他经常从早到晚,目不转睛地观察蜘蛛。他看见蜘蛛忙忙碌碌,吐丝织网。刚从蛛囊里拉出的细丝是粘液,迎风一吹,一瞬间变成又韧又结实的蛛丝。
这位青年科学家想,要能发明一个机器蜘蛛,“吃”进化学药品,抽出晶莹的丝来纺线织布,那该多好啊!他一头扎进化学实验室,摆弄起瓶瓶罐罐,用各种化学药品做开了试验。他用硝酸处理棉花得到了硝酸纤维素,把它溶解在酒精里,制成粘稠的液体,通过玻璃细管,在空气中让酒精挥发干以后,便成了细丝。这是世界上第一根人造纤维。但是这种纤维容易燃烧、质量差、成本高,没法用来纺纱织布。
后来,科学家模仿吐丝的蚕儿,将便宜、易得的木材里的木质纤维素溶解在烧碱和二硫化碳里,做成粘液,再在水面下喷丝,拉出千丝万缕。这就是大名鼎鼎的“人造丝”(粘胶纤维)。它的长纤维可以织成人造丝印花绸、人造丝袜。短纤维造出“人造棉”布、“人造毛”呢。它们穿着舒适,和棉麻织物差不多:透气良好,容易吸水,可以染上漂亮的颜色,而且价格低廉,颇受欢迎。这样,人造纤维在问世仅三十年后,就代替了十分之一的棉、麻、丝、毛。
可是,人们并不满意。人造丝、人造棉潮湿的时候很不结实,洗涤后容易变形,缩水严重。再说,人造纤维虽然扩大了原料的来源,把不能直接纺纱织布的木材、短的棉花纤维、草类利用了起来,可是,资源毕竟有限。于是,人们眼光从天然纤维跳到了矿物上头,石头、煤、石油能不能变纤维呢?
五十年前,德国出现了用煤、盐、水和空气做原料制成的聚氯乙烯纤维(氯纶)。它的化学成分和最普通的塑料一个样。这是最早的合成纤维。用氯纶织成的棉毛衫裤、毛线衣裤,既保暖又容易摩擦后带静电,穿着它,对治疗关节炎还有好处呢。
比氯纶晚几年出世的尼龙(锦纶),比蛛丝还细,但非常结实,晶莹透明,一下子以它巨大的魅力使人们着了魔。用尼龙丝织成的袜子结实耐磨,一双顶四五双普通的棉线袜穿用。曾经很流行的“的确良”(涤纶),挺括不皱,免烫快于,是产量最大的一种合成纤维。晴纶,俗称“合成羊毛”,蓬松耐晒,用它做的毛线,毛毯,针织衣裤,我们都很熟悉。价廉耐用的维尼龙(维纶),织成维棉布,做床单或内衣,吸水、透气性跟棉织品差不多。维纶棉絮酷似棉花,人称“合成棉花”。除了涤纶、锦纶、睛纶、维纶四大合成纤维外,由丙烯聚合而成的丙纶一跃而起,成为合成纤维的新秀。
丙纶是比重最轻的合成纤维,人水不沉。飞机上的毛毯、宇航员的衣服用它制作,可以减轻升空的负担。如今,化学纤维的年产量已经和天然纤维平起平坐了,而它在国民经济和国防事业上的作用却远远超过了天然纤维。不过,今天规模巨大的“机器蚕”在日夜运转,还多亏了蚕儿吐丝、蜘蛛织网给人们的启示呢!
26、四季换衣话桑麻
鸟有羽毛,兽有皮毛。人不是鸟兽,原始人赤身裸体,怎么能抵挡冬天的风寒,夏日的暴晒?
人是有头脑的,开始寻找天然的衣裳。最先找到的是树叶,整张的兽皮,等到学会了纺纱织布,这才出现了麻布。后来又知道种桑养蚕,用蚕丝去织造绸缎。我们今天常穿的棉布,出现的年代反而比麻布和绸缎晚得多。难怪古人的诗文中,常常说到桑麻,而很少提到棉花。
棉、麻、丝、毛,这些天然的纤维物质都是来自动植物的有机化合物,它们的主要成分都是纤维素,碳是它们的骨干材料。碳原子和其他元素的原子结合成一个个小单元,这些小单元又联结成串,好象铁环一个套一个连接成长长的链条。链节的数目往往多达好几百,而分子量高达好几万,因此,被称为高分子化合物。我们生活中接触到的高分子化合物很多。比如前面讲到的淀粉、蛋白质,后面要说到的日用品里的橡胶、塑料,也都是高分子化合物。 纤维的导电、传热能力很差,加上纤维分子卷曲缠绕、左钩右连,形成许多缝隙洞穴,包藏不少流动困难的空气,使热量不容易穿过纤维层,这就是衣服能帮助我们保暖防晒的原因。
外貌相似的纤维,用化学眼光看,它们的构造却有很大的差别,棉、麻燃烧起来象柴草,没有什么臭;毛放在火焰里,迅速地卷曲起来,“吱吱”作响,发出一般刺鼻的臭气。这就把它们区别开来:棉、是植物纤维,和木材里的木质纤维素相似,它的基本链节是碳、氢、氧三种元素组成的葡萄糖,燃烧后生成二氧化碳和水汽,所以没有气味。丝、毛是动物纤维,和指甲、肌肉的蛋白质差不多,是由氨基酸组成的,除了碳、氢、氧,还含有硫和氮,那刺鼻的臭气就是硫燃烧以后生成的二氧化硫造成的。
我们不要忘了盐酸这把“化学刀”。木质纤维素和盐酸一块儿煮,一个个葡萄糖链节被盐酸“切”断,变成葡萄糖。锯未、刨花经过盐酸处理,可以生产出葡萄糖。有些葡苟糖就是用这种化学方法生产的。棉麻织品容易被酸腐蚀,就是由于酸能破坏植物纤维。棉、麻不太怕碱。弱碱和植物纤维作用,会生成一层丝光物质,大大增强纤维的着色能力,并且能使织物光滑、柔软又耐折皱。丝光毛巾、丝光床单的生产过程中有碱处理这一步。但是,强碱不行。苛性钠能损坏棉、麻织品。丝、毛对酸的耐受力比较强。在化工厂里,为接触腐蚀性酸溶液或蒸汽的工人做工作服,往往选用毛呢料子,这不是摆阔气,而是工作的需要。毛料挺括,弹性好,不容易起皱。这是由于组成毛纤维这条长链条的有些氨基酸链节有两个硫原子搭起的“桥”,这些桥好象小弹簧一样。你按捺它一下,它很快弹回来,恢复原状。熨烫衣服时,纤维受热变形,毛纤维高分子上的“小弹簧”拉伸开来,只好听任人们的摆布:哪儿打折,哪儿起桐,服服贴贴了。
理发吹凤做发型,和熨烫衣服是一个道理。而化学烫发,保持发型比较持久,那是首先用化学药剂“切”断毛纤维上的“小弹簧”,卷曲成一定形状后又换用一种化学药剂,使这些小弹簧就近重新联结起来。
27、铅笔的绝招
谁都知道。铅笔是用来写字的,但它另有绝招——能医锈锁。
生锈的锁打不开,在进钥匙的孔内加一点铅笔芯粉末,往往就能打开锈锁。
铅笔芯怎么会有这种绝招呢?原来,铅笔芯里含有石墨,而石墨有润滑性。用手摸摸铅笔芯的粉末,会有一种滑腻的感觉。所以,铅笔芯能润滑锈锁。
石墨熔点很高,达三千多度。作为润滑剂,它特别适用于在高温状态下工作的机器。在高温下,一般机油会分解,然而,石墨却“安然无恙”,继续发挥润滑作用。
有一种轴承,它在成型时加进了石墨粉。这种轴承能长期工作而不必加油滑润,它自身有石墨在起润滑作用。这是多么巧妙的轴承啊。
在直升飞机机舱的门纽上,已经大量使用新型高精度的纯石墨轴承。这种轴承既耐低温又耐高温,特别令人惊叹的是,在真空条件下,它仍能保持良好的润滑性。
28、手表里的钻
你注意观察过机械手表吗?在它的盘面上,可以看到“17钻”或者“19钻”等字样。这是表示,手表里有17粒或19粒钻石。钻石,原来是指金刚石,也就是金刚钻。后来,人们把其他一些坚硬的宝石也叫做钻石。国外生产的手表盘上标着“17 Jewelsl “Jewel”就是宝石的意思。
手表的钻数越大,质量越好。一般的闹钟没有钻数,标明“5钻”、“7钻”的钟就是上好的品种了。钟表里为什么要用宝石呢?拆开钟表,你会看到它的“五脏六腑”是许多小齿轮。齿轮不停地转动,带动秒针、分针和时针准确地向前移动。支架齿轮的轴承必须经受住无数次的磨擦而很少损耗变形,才能保证钟表报时的准确。
这坚硬、耐磨的轴承是由人造红宝石做成的。钟表里有多少个这样的宝石轴承,就标明是多少钻。
自然界的宝石十分珍贵。它们都是在特殊的地质、压力和温度条件下生成的晶体。它们非常稀罕,又晶莹瑰丽,坚硬非凡。宝石之王——金刚石,采掘起来非常困难。在矿区,往往要劈开两吨半岩石,才可能获得1克拉金刚石。1979年全世界挖到的金刚石仅一千多万克拉,一辆卡车即可载走。名贵的金刚钻价值连城,成为稀罕的珍宝。金刚钻用在工业上,是无坚不摧的“切割手”。
“没有金刚钻,莫揽瓷器活”,玻璃刀上有一小粒金刚石,切割玻璃全靠它。金刚石车刀削铁如泥,金刚石钻头钻探速度高,进尺深。闪烁着星光的红宝石和蓝宝石,也叫刚玉宝石。而做手表需要的钻石却越来越多,于是,人们在想:能不能搞人造宝石呢?要制造宝石,先得知道宝石的化学成分,红、蓝宝石的化学成分是极普通的三氧化二铝。我们脚下的泥土里就含有不少三氧化二铝。不过,红宝石、蓝宝石是纯净的三氧化二铝,微量的铬或钦使它显出漂亮的鲜红色或者蔚蓝色。于是,人们从铝矾土中提炼出纯净的三氧化二铝白色粉未,再将它放在高温单晶炉里熔融、结晶,同时掺进微量的铬盐或者氧化钦,这样就得到了人造红宝石和蓝宝石。人造红宝石除了作手表里的“钻”,精密天平的刀口和电唱机里的唱针外,还是激光发生器的重要材料,它可以产生深红色的激光。激光的用处可大啦,激光手术刀、光雷达、光纤通信、激光钻孔……都离不开它。最古老的装饰品、稀世的珍宝竟成为工业产品、现代科技的重要角色
29、铜锅铁锅和铝锅
厨房里有各种各样的锅:煮饭锅、炒菜锅、蒸锅、高压锅、奶锅、平锅……,不过,从制造的原料来看,一般只有铁锅和铝锅这两种。
过去,人们还使用过铜锅。人类发现和使用铜比铁早得多,首先用铜来做锅,那是很自然的。在出现了铁锅以后,有的人还是喜欢用铜锅。铜有光泽,看起来很美观。在金属里,铜的传热能力仅次于银,排在第二位,这一点胜过了铁。用铜做炊具,最大的缺点是它容易产生有毒的锈,这就是人们说的铜绿。另外,使用铜锅,会破坏食物中的维生素C 。
随着工业的发展,人们发现用铜来做锅实在是委屈了它。铜的产量不多,价格昂贵,用来做电线,造电机,以至制造枪炮子弹,更能发挥它的特点。于是,铁锅取代了铜锅。
在农村,炉灶上安的大锅是生铁铸成的。生铁又硬又脆,轻轻敲不会瘪,使劲敲就要碎了。熟铁可以做炒菜锅和铁勺。熟铁软而有韧性,磕碰不碎。生铁和熟铁的区别,主要是含碳量不同。生铁含碳量超过1.7%,熟铁含碳量在0.2%以下。铁锅的价格便宜。三十多年前,在厨房里的锅,几乎全是铁锅。铁锅也有它的缺点,比较笨重,还容易生锈。铁生锈,好象长了癫疮疤,一片一片地脱落下来。铁的传热本领也不太强,不但比不上铜,也比不上铝。
现在厨房里的用具很多都是铝或铝合金的制品,锅、壶、铲、勺,几乎全是铝质的。但是,在一个世纪以前,铝的价格比黄金还高,被称为“银白色的金子”。
法国皇帝拿破仑三世珍藏着一套铝做的餐具,逢到盛大的国宴才拿出来炫耀一番。发现元素周期律的俄国化学家门捷列夫,曾经接受过英国皇家学会的崇高奖赏—— —只铝杯。这些故事现在听起来,不免引人发笑。今天,铝是很便宜的金属。和铁相比,铝的传热本领强,又轻盈又美观。因此,铝是理想的制做炊具的材料。
有人以为铝不生锈。其实,铝是活泼的金属,它很容易和空气里的氧化合,生成一层透明的、薄薄的铝锈——三氧化二铝。不过,这层铝锈和疏松的铁锈不同,十分致密,好象皮肤一样保护内部不再被锈蚀。可是,这层铝锈薄膜既怕酸,又怕碱。所以,在铝锅里存放菜肴的时间不宜过长,不要用来盛放醋、酸梅汤、碱水和盐水等。表面粗糙的铝制品,大多是生铝。生铝是不纯净的铝,它和生铁一样,使劲一敲就碎。常见的铝制品又轻又薄,这是熟铝。铝合金是在纯铝里掺进少量的镁、锰、铜等金属冶炼而成的,抗腐蚀本领和硬度都得到很大的提高。用铝合金制造的高压锅、水壶,已经广泛在市场上出卖。近年来,商店里又出现了电化铝制品。这是铝经过电极氧化,加厚了表面的铝锈层,同时形成疏松多孔的附着层,可以牢牢地吸附住染料。因此,这种铝制的饭盒、饭锅、水壶等,表面可以染上鲜艳的色彩,使铝制品更加美观,惹人喜爱。
铝锅也有它的坏处,吃多了铝,容易得老年痴呆。所以大家最好用不锈钢的锅。
有一句老话,隔夜酒会死人。在农村里还很流行用铅壶装酒。大家千万要注意,如果吃了以后先会肚子疼,去医院医生很可能看不出你的病因。其实这就是所谓的“铅中毒”。
30、吊白块与食品
吊白块是何物?吊白块又称雕白粉,化学名称为次硫酸氢钠甲醛或甲醛合次硫酸氢钠,为半透明白色结晶或小块,易溶于水。高温下具有极强的还原性,有漂白作用。遇酸即分解,120℃下分解产生甲醛、二氧化硫和硫化氢等有毒气体。吊白块水溶液在60℃以上就开始分解出有害物质。吊白块在印染工业用作拔染剂和还原剂,生产靛蓝染料、还原染料等。还用于合成橡胶,制糖以及乙烯化合物的聚合反应。
吊白块的毒性:大鼠经口LD50(半数致死量)>2克/公斤体重。吊白块的毒性与其分解时产生的甲醛有关。口服甲醛溶液10-20毫升,可致人死亡。口服甲醛溶液后很快吸收。人长期接触低浓度甲醛蒸汽可出现头晕、头痛、乏力、嗜睡、食欲减退、视力下降等。
甲醛的致癌性已引起国内外的高度关注。研究表明,甲醛易与细胞内亲核物质反应形成加合物,并引起DNA—蛋白质交联。造成DNA复制过程中某些重要基因丢失,导致DNA损伤。长期接触甲醛者中鼻腔或鼻咽部发生肿瘤增多。国际癌症研究组织(IARC)1995年将甲醛列为对人体(鼻咽部)可能的致癌物(Group2A)。
近些年,含有甲醛的物质被广泛应用。建筑材料及家居装修材料中广泛使用甲醛,对人体造成了危害,但将甲醛添加食物中引起严重中毒的报道还未见到。但因甲醛易从消化道吸收,所以其危害不能低估。
甲醛进入人体后可引起肺水肿,肝、肾充血及血管周围水肿。并有弱的麻醉作用。
甲醛急性中毒时可表现为喷嚏、咳嗽、视物模糊、头晕、头痛、乏力、口腔粘膜糜烂、上腹部痛、呕吐等。随着病情加重,出现声音嘶哑、胸痛、呼吸困难等表现,严重者出现喉水肿及窒息、肺水肿、昏迷、休克。长期皮肤接触可引起接触性皮炎。口服中毒者表现为胃肠道粘膜损伤、出血、穿孔,还可出现脑水肿,代谢性酸中毒等。
对进食含甲醛食品引起不适者,应立即饮300毫升清水或牛奶。立即到附近医院治疗。甲醛中毒目前尚无特效解毒药。口服后应尽快洗胃。洗胃后给灌入30-60克活性炭及3%碳酸铵或15%乙酸铵(醋酸铵)100ml,使甲醛变为毒性较小的六亚甲基四胺。可应用缓泻剂以加速毒物排泄。密切观察,防治上消化道出血。
基于甲醛以上的急性毒性和对人体健康的影响,美国环保局限定甲醛仅能在限定范围和应用量的条件下作为动物食品添加剂。根据收集到的资料,面粉及粉丝中检测出的甲醛浓度虽尚不足以引起使用者发生严重的急性中毒,但其长期、潜在的影响应引起人们的高度重视。最近,各地卫生行政部门也已开始对当地面粉市场进行全面整顿。。
