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第15章 奇闻趣事中的化学(3)

真相是这样的

照相胶卷上涂有一层薄薄的乳胶,里面均匀地布满了溴化银微粒,溴化银呈现出淡淡的黄色,对光线十分敏感。照相机快门一开,光线就会透过镜头,照到胶卷上,有一部分溴化银会迅速分解,变成黑颜色的银颗粒和溴。

可能你会有这样的疑问:银不是银白色的吗?怎么会变成黑颜色的呢?整块的银是白亮的,但细细的银粉却是黑色的,物质的颜色与颗粒大小密切相关。拍完的胶卷不能见光,需要在药水中让胶卷显影。

显影液是由一些还原性药物配制的,使溴化银以见光分解的银微粒为中心,生成许多的黑色银粒。光线强的地方,黑色银粒多;光线弱的地方,黑色银粒少。这样就把感光后生成的潜影显现出来了。这样胶卷上就出现了“白头发黑脸”的人像。

但显影以后的胶卷依然是不能见光的,因为还有很多没有发生化学反应的溴化银,需要再用一些药剂将它清洗下来,不让它再次感光。用硫代硫酸钠配成定影液,它能和溴化银里的银离子结合,溶解在水里,这样胶卷上就没有感光的溴化银了。

不论是黑白照片还是彩色照片,都要用到溴化银,而且它们冲洗出来之后也都是色调颠倒的:红花显深蓝色,蓝天发黄光,绿叶变成品红色。用彩色正片翻照以后,色彩才恢复正常。

溴化银具有感光性,常用于照相底片。因溴化银见光分解成银和溴,但在光照减弱后,银和溴可重新化合为溴化银:2AgBr→2Ag+Br?↑(条件为光照)

其实,溴化银除了用于照相外,在变色镜片中也经常使用,在普通玻璃中可以加入适量的溴化银和氧化铜的微晶粒。当强光照射时,溴化银分解为银和溴,分解出银的微小晶粒,使玻璃呈现暗棕色。当光线变暗时,银和溴在氧化铜的催化作用下,重新生成溴化银,于是镜片的颜色又变浅了。

反复煮沸的水为什么不能喝

故事里的大学问

一次,宁宁放学回家后感到口渴,对着水龙头就喝了生水。半个小时后,宁宁的肚子就痛了起来。从那之后,宁宁再也不敢喝生水了。一天,妈妈正在烧水,宁宁站在一旁叮嘱妈妈说:“你多烧一会儿,我就不信反复地烧,还不能杀死水里的病菌。”

听了宁宁的话,妈妈笑着说:“傻孩子,喝生水不卫生,但也不能喝反复沸腾的水,这同样对身体不好。”宁宁有些不明白了。那么,你知道还有哪些水不宜喝吗?为什么这些水不能喝呢?

真相是这样的

除了生水之外,反复烧开的水,蒸饭、蒸肉以后残留的“蒸馏水”,开水锅炉里隔夜重煮或未重煮的水,以及装在热水瓶里已有几天的温开水等,都是不宜饮用的。

不能喝反复沸腾的水是因为水里通常都含有微量的硝酸盐和重金属离子,比如铅、镉等。水长时间加热后,因水分不断蒸发,水中硝酸盐和重金属离子的浓度就会增加,含有较多硝酸盐的开水在进入肠胃后,其中的硝酸盐就会被还原成亚硝酸盐。我们知道亚硝酸盐是有毒物质,会破坏血液输送氧气的作用。同样,重金属离子对人体也是有害的。

喝生水和反复煮沸的开水,都不利于身体健康,那是不是喝纯净水或蒸馏水最健康呢?其实不然,一般水里含有钙、镁等人体必需的元素,钙是骨骼和牙齿的主要成分,还对维持心肌的正常收缩和促进血凝等有着重要作用。镁主要存在于骨骼中,每人每天约需要0.3~0.5克镁。这两种元素的一部分就是从饮用水里摄取的。由此可见,蒸馏水和纯净水并不能满足人们的这个需求。

那么,饮用什么样的开水才合适呢?烧水时,当水壶中的水开始沸腾,表明壶内的水温已达到100℃,绝大多数细菌都被杀死,若自来水中氯的气味较重,就可以适当再烧一两分钟,这样的水无论是泡茶,还是煮饭,都非常适宜。

化学与我们的生活息息相关,如果能懂得一些化学知识,关键时候就能派上用场,今天我们就来说一说如何解酒。

喝醉后可以吃一些带酸味的水果或者喝50~100克食醋来解酒,因为水果里含有有机酸。比如,苹果里含有苹果酸,柑橘里含有柠檬酸,而酒里的主要成分是乙醇,有机酸能与乙醇相互作用形成酯类物质,以达到解酒的目的。

同样的道理,食醋能解酒是因为食醋里含有3%~5%的乙酸,乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以也能解酒。

洛杉矶光化学烟雾事件

故事里的大学问

从20世纪40年代初开始,每年夏季到早秋,只要是天气晴朗的日子,洛杉矶城市上空就会弥漫着一种浅蓝色烟雾,使整座城市变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红,咽喉疼痛,呼吸不畅、头痛。1943年以后,烟雾更加严重,以致100公里以外,海拔2000米高山上的大片松林也枯死了并造成柑橘减产。

仅1950-1951年,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年,因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上老人达400多人;1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。

那么,你知道什么是光化学烟雾污染吗?它又是怎样形成的呢?

真相是这样的

汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧、酮、醛、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成浅蓝色、有刺激性的烟雾污染现象叫作光化学烟雾,其特征污染物为臭氧等强氧化剂。

光化学烟雾的成分很复杂,但有害的主要是臭氧、丙烯醛、甲醛等二次污染物。对人的主要伤害是眼睛和黏膜受刺激、头痛、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。

光化学烟雾形成最根本的先决条件是空气中高浓度碳氢化合物和氮氧化合物的存在。根据排放源不同,大致可分为城市型光化学烟雾、工业区型光化学烟雾和区域型光化学烟雾。

光化学烟雾的形成除了必备的化学条件外,还需要有利于烟雾形成的气象条件,在大气层结构稳定、气温较高和阳光充分的特定天气条件下才能形成,所以,夏季较为常见。

洛杉矶光化学烟雾主要是由汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物在强太阳光作用下形成的,因洛杉矶经济繁荣,在20世纪40年代,洛杉矶就拥有250万辆汽车,每天约消耗1100吨汽油,排出1000多吨碳氢化合物,300多吨氮氧化合物,700多吨一氧化碳。再加上炼油厂、供油站等排放的污染物,这些化合物被排放到空中,就形成了一个空中毒烟雾工厂。

其实,在我国也曾出现过光化学烟雾污染,1974年夏季,甘肃兰州西固区出现了一个奇怪的现象,天气晴朗的午后,空中笼罩上一层薄薄的深蓝色烟雾,空气质量很差,还有一股难闻的气味。小学生坐在教室里泪流不止。原来是兰州空气中臭氧的浓度严重超标。

要减少光化学烟雾污染,减少汽车尾气的排放是非常必要的。只有大力发展公共交通,倡导绿色出行,才能让我们重新拥抱蓝天。

近年来,雾霾一词的使用频率越来越高,那么什么是雾与霾呢?两者又有怎样的区别呢?

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。而空气中的灰尘、硝酸、硫酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,如水平能见度小于10千米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

雾与霾有着很大的区别,一般出现雾时空气潮湿,出现霾时空气相对干燥;霾的日变化一般不明显,当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续的时间会较长,雾则较容易消散。此外,霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,严重的会致死。

拿破仑之死

故事里的大学问

法国著名的军事家拿破仑生前曾在战场上指挥千军万马,立下了赫赫战功,但是关于他的死因,一直是个谜。近一个世纪以来,世界各国舆论对拿破仑之死众说纷纭。当时法国官方的死亡报告书上鉴定的死因为胃溃疡,但有人认为他是死于政治谋杀,更有人认为他是在桃色事件中被情敌所杀。

后来英国的科学家们利用现代技术手段,采集了拿破仑的头发,并对其成分和含量进行了研究,并实地调查了当时滑铁卢战役失败后放逐拿破仑的圣赫勒拿岛,获得了当年囚禁拿破仑房间中的墙纸。最终,英国科学家们认为拿破仑的真正死因是砒霜中毒。

可是当年拿破仑并没有服用过砒霜,他又是怎样中毒的呢?

真相是这样的

砒霜的学名叫三氧化二砷,是一种可经过空气、水、食物等途径进入人体的剧毒物。拿破仑生前并没有吃过砒霜,也没有人用砒霜谋害过他,那他又是如何中毒身亡的呢?

问题就出在当年囚禁拿破仑房间里的墙纸上。墙纸中含有砒霜的成分,在阴暗潮湿的环境下,墙纸产生了一种含有高浓度砷化物的气体,从而使整个房间的空气都受到污染。久而久之,拿破仑便因慢性砷中毒而身亡。

英国的科学家通过化验拿破仑的头发,发现在他的头发中,砷的含量超过了正常人的13倍,而且拿破仑在生命的最后阶段,头发脱落,牙齿都露出了齿龈,脸色灰白,双脚浮肿,这些都是砷中毒的症状。

三氧化二砷有极大的毒性,口服5毫克以上即可中毒,20~200毫克就可致死,如发现有人误食砒霜中毒,一定要及时采取急救措施,具体措施如下:

1.尽快催吐。方法是让患者喝大量温开水或稀盐水,然后把食指和中指伸到舌根,刺激咽部,即可呕吐。最好让患者反复喝水和呕吐,直到吐出的液体颜色如水样为止。

2.把烧焦的馒头研末,让患者吃下,以吸附毒物。也可大量饮用牛奶、蛋清以保护胃粘膜。

3.砒霜中毒后,应快速送往医院,因为现代医学对砒霜中毒已有了特效解毒剂——二硫基丙醇,它进入人体后能与毒物结合形成无毒物质。

我们都知道砒霜是剧毒物,没有人会有意去使用砒霜,但这并不代表不会出现砒霜中毒,因为食物搭配不当也会造成砒霜中毒。

例如,人们在享受美味的海鲜、河鲜等产品(如小龙虾、螃蟹等)时,如果同时大量食用了富含维生素C的食物和饮料,如西红柿、橙子及西红柿汁、橙子汁等。维生素C就会将小龙虾、螃蟹等体内的五氧化二砷还原为三氧化二砷,如果经常这样搭配食用,并摄入量特别大的话,就会造成慢性砒霜中毒。所以,食用海鲜、河鲜时应禁食维生素C及富含维生素C的食物和饮料。

改变心情的食物

故事里的大学问

常听成年人说工作压力大、生活压力大,其实学生也同样有压力,考试的压力、升学的压力,负担一点都不比成年人轻。最近刚刚参加完模拟考试的杨洋因成绩不理想,心情非常糟糕。

杨洋的妈妈看到儿子愁眉苦脸的样子,给他准备了很多好吃的,有香蕉、核桃、花生,“你吃了这些食物,心情就会慢慢变好的”。杨洋不以为然,认为是妈妈哄自己开心呢!你认为杨洋妈妈的话是真的吗?这些食物真能改变心情吗?

真相是这样的

杨洋妈妈的话并不是哄杨洋,这世上真的有能改变心情的食物。当你心情不好时,不妨吃一些能调节心情的营养素。

1.酪氨酸。

酪氨酸是维持脑部功能所需的物质,它会在体内转化成肾上腺素,能提升情绪。富含酪氨酸的食物主要来源于乳酪制品、柑橘、腌渍沙丁鱼等。

2.色氨酸。

色氨酸被人体吸收后,能合成神经介质5羟色胺,它能有效发挥调节作用,使心情变得平静、愉快。富含色氨酸的食物主要有鱼肉、鸡肉、蛋类、奶酪、香蕉、豆类、燕麦及其制品等,这些食物最好与糖类含量多的食物,如蔬果、米、面等一起食用,以利于色氨酸的消化、吸收和利用。

3.维生素B6。

维生素B6维持正常的神经介质水平,包括5羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺等。维生素B6在体内累积到一定程度后,会产生一种“抗抑郁剂”,起到缓解抑郁情绪的作用。富含维生素B6的食物主要有大豆、燕麦、花生、核桃以及动物肝脏等。

4.维生素E。

维生素E能帮助脑细胞最大限度地获取血液中的氧,使脑细胞活跃起来,其食物来源主要有大豆、麦芽、坚果、植物油和绿叶蔬菜。

5.叶酸。

叶酸能提高大脑5羟色胺水平,有效抗击抑郁情绪,其食物来源有绿叶蔬菜、菜花、动物肝脏等,且宜与维生素C同食。

此外,n?脂肪酸也能改善心情,预防抑郁,其食物来源主要是海产鱼。

巧吃食物能预防抑郁,保持心情愉快。食物与我们的心情、健康息息相关,可是你想过我们用来做饭或者煎药的锅也与健康有着密切联系吗?

在上面我们讲过,不宜使用铝制的盆子来盛放含盐的食物,不然会增加身体里铝的摄入量。在这里我们再来讲一讲煎药的技术,煎中药时,是不宜使用钢、铁、铝等金属器皿的,而应该用砂锅或瓷锅。

这是因为铁和草药会发生化学反应,使草药变黑。其次,铁锅传热快,水很快就会沸腾,不久水就变成水汽跑掉了。草药中一般含有鞣酸,鞣酸遇到金属时会发生化学反应,生成不溶于水的鞣酸盐,因中药中的鞣酸受到破坏,进而影响了药效。

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