第一篇:化學(xué)趣味小故事(五)(20--21)
化學(xué)趣味小故事
(五)故事二十:火柴生產(chǎn)小史
安全火柴必須擦在火柴盒上才會(huì)燃燒起來,即使是以錘子敲打火柴頭,也不會(huì)著火。而最早的火柴是“一擦即著”,與任何粗糙表面摩擦都能生火,哪怕是老鼠嚙著火柴頭,也會(huì)燃燒起來;用錘子敲,還會(huì)爆炸。
安全火柴的著火原理,是火柴上的化學(xué)物質(zhì)與火柴盒上的一種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。擦火柴所產(chǎn)生的熱力,會(huì)觸發(fā)這種化學(xué)反應(yīng)。若火柴頭與摩擦表面沒有接觸,火柴就不會(huì)燃燒。
現(xiàn)代火柴的始祖是英國(guó)藥劑師和克。1827年,他制成屬于一擦即著的火柴,不過并不十分可靠。
1830年,法國(guó)的索里埃發(fā)明用黃磷作火柴頭,制成更好的火柴。這種火柴稱為摩擦火柴,一直沿用至19世紀(jì)末。
摩擦火柴非常可靠,而且方便儲(chǔ)存。不過有一個(gè)最大的缺點(diǎn)就是容易致命。黃磷燃燒時(shí)放出毒煙,長(zhǎng)期接觸會(huì)引起一種稱為磷毒性頜骨壞死的病,患者頜骨爛掉,最終死亡。
火柴廠工人受影響最大。黃磷在上世紀(jì)末禁用于制造火柴,由三硫化四磷取代。
19世紀(jì)50年代中期,瑞典制造商倫德斯特羅姆將磷與其他易燃成分分開,創(chuàng)制出安全火柴。他把無毒的赤磷涂在 火柴盒的摩擦面上,其他成分則藏于火柴盒中。
現(xiàn)在,火柴都是以自動(dòng)化機(jī)器制造。每小時(shí)生產(chǎn)量達(dá)200萬根,并把火柴裝進(jìn)盒子備用。標(biāo)準(zhǔn)火柴的制作是先把原木切成小木條,每根厚約2.5公厘,再把小木條切成火柴枝,浸于碳酸銨中,這是為了確?;鸩裰Σ粫?huì)悶燒。
火柴枝由機(jī)器插入一條不停移動(dòng)有孔長(zhǎng)鋼帶,末端浸在熱石蠟中;石蠟滲入木材的纖維,可助火焰由火柴頭外層燒至火柴枝頂端。然后,火柴浸在制造火柴頭的混合物中。安全火柴的火柴頭含有硫磺和氯酸鉀,硫磺的作用是產(chǎn)生火焰,氯酸鉀則用于供應(yīng)氧。
火柴頭干后,火柴枝被擊落,掉在輸送帶上的火柴盒內(nèi)匣里。
火柴盒的外匣在另一行平行的輸送帶上。兩條輸送帶每隔數(shù)秒就停下來,內(nèi)匣被推進(jìn)外匣里。匣子兩旁加上涂有赤磷的劃紙,造成擦面。若是一擦即著的火柴,摩擦面則由玻璃砂紙或含砂樹脂制成。(2014年9月6日星期六發(fā)送)故事二十一:高分子智能材料
目前在新材料領(lǐng)域中,正在形成一門新的分支學(xué)科-高分子智能材料,也有人稱機(jī)敏材料,高分子智能材料它是通過有機(jī)合成的方法,使無生命的有機(jī)材料變得似乎有了“感覺”和“知覺”。這類材料在實(shí)際中已有了應(yīng)用,并正在成為各國(guó)科技工作者的嶄新的研究課題,預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來,這 些材料將進(jìn)入到我們生活中。
數(shù)千年來,人們建造的建筑物都是摸擬動(dòng)物的殼,天花板和墻壁都是密不透風(fēng),以便把建筑物內(nèi)外隔開。科學(xué)家正在研制一和能自行調(diào)溫調(diào)光的新型建筑材料,這種制品叫“云膠”,其成分是水和一種聚合物的混合物,這種聚合物的一部分是油質(zhì)成分,在低溫時(shí)這種油質(zhì)成分把水分子以一種冰凍的方式聚集在這種聚合物纖維的周圍,就象“一件冰茄克衫”,這種象繩子似的聚合物是成串排列起來的,呈透明狀,可以透過90%的光線。當(dāng)它被加熱時(shí),這和聚合物分子就象“面條在沸水里”那樣翻滾,并拋棄它們的象冰似的“冰茄克衫”,使聚合纖維得以聚在一起,此時(shí)“云膠”又從清澈透明變成白色,可阻擋90%的光。這一轉(zhuǎn)變大部分情況下在兩三度溫差范圍內(nèi)就能完成,并且是可逆的。
建筑物如果具有象這樣的“皮膚”,就可以適應(yīng)周圍的環(huán)境。當(dāng)天氣寒冷時(shí),它就變成透明的,讓陽(yáng)光照班進(jìn)來。當(dāng)天氣暖和且必須把陽(yáng)光擋住時(shí),它就變得半透明。一個(gè)裝有云膠的天窗,當(dāng)太陽(yáng)光從天空的一端移向另一端時(shí),能提供比較恒定的進(jìn)光量。充滿云膠的多層玻璃,不僅可作天花板,而且可作墻壁.德國(guó)著名的化學(xué)康采思巴斯夫公司正在研制一種智能塑料,它可以按人們的需要時(shí)而變硬時(shí)而變軟.這種名為“施馬蒂斯”的塑料是由這家公司的工程師舒 勒發(fā)明的。他在燒杯中倒人一種乳白色流體,用一根金屬棒攪拌,液體漸漸變稠,最后成為硬塊,接著硬塊又在頃刻之間變成液體。如果急速把金屬棒從液體中抽出,那么液體就會(huì)象膠水一樣把棒拉住,只有非常緩慢地提起,才能抽出金屬棒。據(jù)舒勒說,造成這種現(xiàn)象的原理是,這種塑料的溶劑是水,其微小的顆粒排列整齊時(shí)呈液體狀,受到干擾時(shí)就呈固體狀。因而人們可通過各種外因來變換它的物理狀態(tài)。這種塑料能自行消除外來的撞擊,特別適合于車輛的緩沖器,用這種塑料制成的油箱即使被坦克壓過也不會(huì)破裂)用于建房則抗震性能特強(qiáng),如果在橋梁鋼架上套上一層用這種塑料制成的微型管道網(wǎng),其中儲(chǔ)存有防銹劑,一旦鋼架生銹,管道會(huì)自行熔解,釋放出防銹劑。以此制成的膠囊丸服用后,可到體內(nèi)指定部位才釋放出藥物。
日本正在研制的用高分子聚碳酸酯與液晶結(jié)合而成的液晶膜或人工分離膜已在醫(yī)藥工業(yè)得到應(yīng)用。比如,在醫(yī)療中,將薄膜做成膠囊狀,把消炎劑放人里面,然后將膠囊埋入發(fā)炎部位,膠囊可依據(jù)患處發(fā)炎而引起的溫度變化,及時(shí)釋放出藥劑,達(dá)到預(yù)期的治療目的和治療效果,在食品工業(yè)方面,利用人工膜可研制出“辨味機(jī)器人”的味覺感知器,并可改進(jìn)或制造所需的各種食品成分,又如用薄膜技術(shù)可濃縮葡萄汁,提高匍葡酒的味質(zhì);可制造低鹽分醬油,純化果汁,給食品著色等。這既可改進(jìn)食品質(zhì)量,增強(qiáng)人的食欲,又可擴(kuò)大食品銷售市場(chǎng),堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
把高分子材料和傳感器結(jié)合起來,已成為智能材料的一個(gè)新的特點(diǎn)。意大利在研制有“感覺”功能的“智能皮膚”,已處于世界領(lǐng)先地位。1994年,意大利比薩大學(xué)工程專家德·羅西根據(jù)人類皮膚有表皮和真皮(外層和內(nèi)層)組織的特點(diǎn),為機(jī)器人制造了一種由外層和內(nèi)層構(gòu)成的人造皮膚,這種皮膚不僅富有彈性,厚度也和真的皮膚差不多,為了使人造皮膚能“感知”物體表面的質(zhì)感細(xì)節(jié),德·羅西的研究小組還研制了一種特殊的表皮,這種表皮由兩層橡膠薄膜組成,然后在兩層橡膠薄膜之間到處放臵只有針尖大小的傳感器,這些傳感器是由壓電陶瓷制成的,在受到壓力時(shí),就產(chǎn)生電壓,受壓越大,產(chǎn)生的電壓也就越大。據(jù)報(bào)道,德·羅西制成的這種針尖大小的壓電陶瓷傳感器很靈敏,對(duì)紙張上凸起的斑點(diǎn)也能感覺到,鋪上德·羅西研制的人造皮的機(jī)器人,可以靈敏地感覺到一片膠紙脫離時(shí)產(chǎn)生的拉力,或靈敏地感覺到一個(gè)加了潤(rùn)滑劑的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承脫離時(shí)磨擦力突然變化的情況,迅速作出握緊反應(yīng)。
美國(guó)的一些橋梁專家正在研究主動(dòng)式智能材料,能使橋梁出現(xiàn)問題時(shí)自動(dòng)加固;美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)則在研究一種能自動(dòng)加固的直升飛機(jī)水平旋翼葉片,當(dāng)葉片在飛行中遇到疾風(fēng)作用而猛烈振蕩時(shí),分布在葉片中的微小液滴就會(huì)變成固體而自動(dòng)加固;人們還研究一種住宅用的“智能墻紙”,當(dāng)住 宅中的洗衣機(jī)等機(jī)器產(chǎn)生噪音時(shí),智能墻紙可以使這種噪音減弱。
總之,高分子智能材料已成為材料科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,各國(guó)科學(xué)家正在為此作不懈的努力。從人類發(fā)展的歷史證明,每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用,都會(huì)把人類支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平,給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步??梢钥隙ǖ恼f,終有一天各種各樣實(shí)用的智能材料會(huì)大量出現(xiàn)在我們的面前。
第二篇:化學(xué)趣味小故事
1.碘與指紋破案
在電影中常常看到公安人員利用指紋破案的情節(jié)。其實(shí),只要我們?cè)谝粡埌准埳厦嬗檬种赴匆幌?,然后把紙上手指按過的地方對(duì)準(zhǔn)裝有少量碘的試管口,并用酒精燈加熱試管底部。等到試管中升華的紫色碘蒸氣與紙接觸之后,按在紙上的平??床怀鰜淼闹讣y就會(huì)漸漸地顯示出來,并可以得到一個(gè)十分明顯的棕色指紋。如果把這張白紙收藏起來,數(shù)月之后再做上面的實(shí)驗(yàn),仍能將隱藏在紙面上的指紋顯示出來。
這是因?yàn)?,每個(gè)人的指紋并不完全相同,而手指上總含有油脂、礦物油和汗水等。當(dāng)用手指入紙上面按的時(shí)候,指紋上的油脂、礦物油和汗水就會(huì)留在紙面上,只不過是人的眼睛看不出來罷了。而純凈的碘是一種紫黑色的晶體,并有金屬光澤。有趣的是,絕大多數(shù)物質(zhì)在加熱時(shí),一般都有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的三態(tài)變化。而碘卻一反常態(tài),在加熱是能夠不經(jīng)過液態(tài)直接變成蒸氣。象碘這類固體物質(zhì)直接氣化的現(xiàn)象,人們稱之為升化華。同時(shí)碘還有易溶于有機(jī)溶劑的特性。由于指紋含有油脂、汗水等有機(jī)溶劑,當(dāng)?shù)庹魵馍仙龅竭@些有機(jī)溶劑時(shí),就會(huì)溶解其中,因此指紋也就顯示出來了
2.身輕頑皮的鋰
鋰是一種柔軟的銀白色的金屬,別看它的模樣跟有些金屬差不多,性格特點(diǎn)可不同一般哩!首先它特別的輕,是所有金屬中最輕的一個(gè).其次它生性活潑,愛與其他物質(zhì)結(jié)交.例如,將一小塊鋰投入玻璃器皿中,塞上磨砂塞,里邊會(huì)通過反應(yīng)很快耗盡器皿內(nèi)的空氣是它成為真空.結(jié)果,縱然你使上九牛二虎之力,也別想把磨砂塞拔出來.顯然,對(duì)于這樣一個(gè)頑皮的家伙,要保存它是十分困難的,它不論是在水里,還是在煤油里,都會(huì)浮上來燃燒.化學(xué)家們最后只好把它強(qiáng)行捺入凡士林油或液體石蠟中,把它的野性禁錮起來,不許它惹事生非.鋰被人發(fā)現(xiàn)已有170多年了.在他出世后的100多年中,它主要作為抗痛風(fēng)藥服務(wù)于醫(yī)學(xué)界.直到20世紀(jì)初,鋰才開始步入工業(yè)界,嶄露頭角.如鋰與鎂組成的合金,能像點(diǎn)水的蜻蜓那樣浮在水上,既不會(huì)在空氣中失去光澤,又不會(huì)沉入水中,成為航空,航海工業(yè)的寵兒.此外,鋰還在尖端技術(shù)方面大顯身手.例如,氘化鋰是一種價(jià)廉物美的核反應(yīng)堆燃料;固體火箭燃料中含有51-68%的鋰.不過,專家們認(rèn)為,鋰的才能目前沒有得到全面的發(fā)揮,它的潛力還大著呢!
3.銅絲滅火
人呼出的二氧化碳?xì)怏w可以滅火,黃沙可以滅火,水也可以滅火。你知道嗎?銅絲也能滅火!不信,請(qǐng)你試一試。用粗銅絲或多股銅絲繞成一個(gè)內(nèi)徑比蠟燭直徑稍小點(diǎn)的線圈,圈與圈之間需有一定的空隙。點(diǎn)燃蠟燭,把銅絲制成的線圈從火焰上面罩下去,正好把蠟燭的火焰罩在銅絲里面,這是空氣并沒有被隔絕,可是銅絲的火焰卻熄滅了,這是為什么呢?原來銅不但具有很好的導(dǎo)電性,而且傳遞熱量的本領(lǐng)也是頂呱呱的。當(dāng)銅絲罩在燃著的蠟燭上時(shí),火焰的熱量大部分被銅絲帶走,結(jié)果使蠟燭的溫度大大降低,當(dāng)溫度低于蠟燭的著火點(diǎn)(190C)時(shí),蠟燭當(dāng)然就不會(huì)燃燒了。
4.第一個(gè)飛人之死
在18世紀(jì)80年代初,熱氣球剛在歐洲出現(xiàn)不久,人們對(duì)這種飛行器還不十分相信,當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)用熱氣球成功地把雞、鴨、羊送上了天空,但從來還沒有人乘氣球離開地面。1789年法國(guó)國(guó)王批準(zhǔn)了科學(xué)家第一次用氣球送人上天的計(jì)劃,并決定用兩個(gè)犯了死刑的囚犯去冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。
這件事被一個(gè)叫羅齊埃的青年知道了,他想人第一次飛上天是一種極大的榮譽(yù),榮譽(yù)不能給囚犯。它決定去作一次飛行,于是便找了另外一個(gè)青年人向國(guó)王表示了他們的決心,國(guó)王批準(zhǔn)了他們的請(qǐng)求,于是在1783年11月21日,他倆乘坐熱氣球,成功地進(jìn)行了世界上第一次用熱氣球在人的飛行。那次共飛行了23分鐘,行程8.85公里,羅齊埃由此成了當(dāng)時(shí)的新聞人物。
第二年,羅齊埃計(jì)劃乘氣球飛躍英吉利海峽。當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)明了氫氣球,使他拿不定主意的是:乘熱氣球好呢,還是乘氫氣球好?最后,羅齊埃決定兩個(gè)氣球都乘,也即把氫氣球和熱氣球組合在一起去飛躍海峽。
一天,他們將兩個(gè)氣球組合在一起,升空了,然而,升空不久,就發(fā)生了悲劇,兩只氣球碰在一起,發(fā)生了爆炸,羅齊埃喝另一位青年葬送了年輕的生命。是什么原因?qū)е铝诉@一悲劇的發(fā)生?
原來熱氣球下面掛了一個(gè)火盆,目的是給氣球氣囊中的空氣加溫,是氣球里充滿著熱的空氣。然而在氫氣球中充的是氫氣,羅其埃沒想到氫氣是一種易燃、易爆的氣體,只要一碰到火星就會(huì)爆炸,顯而易見,熱氣球是不能和氫氣球同時(shí)混用的。
羅齊埃是一個(gè)敢于冒險(xiǎn)的青年,可惜他只有勇敢精神,缺乏科學(xué)的頭腦,導(dǎo)致了一場(chǎng)球毀人亡的悲劇的發(fā)生。
看來,化學(xué)知識(shí)是多么的重要!
5.玻爾巧藏諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?/p>
玻爾是丹麥著名的物理學(xué)家,曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)。第二次世界大戰(zhàn)中,玻爾被迫離開將要被德國(guó)占領(lǐng)的祖國(guó)。為了表示他一定要返回祖國(guó)的決心,他決定將諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙庠谝环N溶液里,裝于玻璃瓶中,然后將它放在柜面上。后來,納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅,那瓶溶有獎(jiǎng)?wù)碌娜芤壕驮谘燮さ紫?,他們卻一無所知。這是一個(gè)多么聰明的辦法?。?zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,玻爾又從溶液中還原提取出金,并重新鑄成獎(jiǎng)?wù)?。新鑄成的獎(jiǎng)?wù)嘛@得更加燦爛奪目,因?yàn)椋壑枌?duì)祖國(guó)無限的熱愛和無窮的智慧。
那么,玻爾是用什么溶液使金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)氯芙饽??原來他用的溶液叫王水。王水是濃硝酸和濃鹽酸按1:3的體積比配制成的的混和溶液。由于王水中含有硝酸。氯氣和氯化亞硝酰等一系列強(qiáng)氧化劑,同時(shí)還有高濃度的氯離子。因此,王水的氧化能力比硝酸強(qiáng),不溶于硝酸的金,卻可以溶解在王水中。這是因?yàn)楦邼舛鹊穆入x子與金離子形成穩(wěn)定的絡(luò)離子[AuCl4]-,從而使金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位減少,有利于反應(yīng)向金溶解的方向進(jìn)行,而使金溶解。
6.瘋子村之謎
20世紀(jì)30年代,在日本一個(gè)偏僻的農(nóng)村小鎮(zhèn)里,發(fā)生了一件奇怪的事。村上先后有10多人發(fā)了瘋病,這些人精神紊亂,行動(dòng)反常,時(shí)而大哭,時(shí)而大笑,四肢變得僵硬??他們的罹病,給各自的家庭帶來了災(zāi)難,也引起了人們的騷動(dòng),還驚動(dòng)了當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)醫(yī)療部門。
當(dāng)?shù)氐木炀趾歪t(yī)院派出了調(diào)查組,進(jìn)行了大量的訪問調(diào)查,檢查了這些瘋子的身體和血液成分,發(fā)現(xiàn)他們身體中所含有的金屬錳離子的含量比一般人要高得多。正是這些錳離子使這些人中毒并發(fā)了瘋。
過多的錳離子進(jìn)入人體,開始時(shí)使人頭疼、腦昏、四肢沉重?zé)o力、行動(dòng)不便、記憶力衰退,進(jìn)一步發(fā)展使人四肢僵死、精神反常,時(shí)而痛哭流涕,時(shí)而捧腹大笑,瘋瘋癲癲,呈現(xiàn)令人作嘔的丑態(tài)。
那么過多的錳離子又是從何而來的呢?原來,這個(gè)小鎮(zhèn)的人們常常把使用過的廢舊干電池隨手扔在水井邊的垃圾坑里,久而久這,電池中的二氧化錳,在二氧化碳和水的作用下,逐漸變?yōu)榭扇苄缘奶妓釟溴i,這些可溶性的碳酸氫錳滲透到井邊,污染了井水,人們飲用了含有大量錳離子的水,便引起了錳中毒,造成了在短時(shí)間內(nèi)有10多人發(fā)瘋的怪事。
7.總統(tǒng)內(nèi)部新聞
1929年,腰纏萬貫的胡佛終于登上了美國(guó)第三十一屆總統(tǒng)的寶座。名聲大噪,其發(fā)跡的秘密也就成為善點(diǎn)迷津的內(nèi)幕新聞披露出來。
胡佛先前家境貧寒,學(xué)生時(shí)代僅以打零工才勉強(qiáng)維持學(xué)業(yè)。爾后,則又職微薪薄,寄人籬下。窮途末路之際則風(fēng)塵仆仆來到中國(guó),以期轉(zhuǎn)機(jī)。
腐敗、落后的舊中國(guó)任忍列強(qiáng)宰割,多少洋人在此大發(fā)其財(cái)!無疑,胡佛也不失所望,很快的了發(fā)財(cái)?shù)牧紮C(jī)。當(dāng)時(shí),開采金礦的水平低,濾過礦金后就丟棄了。在胡佛憑借他掌握的化學(xué)知識(shí),斷定這些“廢物”中仍有尚多的黃金,于是便搞起他的“廢物利用”來了。
他雇人用氰化鈉的稀溶液處理礦砂。于是氰化鈉與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使 Au呈絡(luò)合物而溶解,接著,他又讓人用鋅粒與濾液作用,置換反應(yīng)的結(jié)果,純凈的Au也就被提取出來了。
顯然,這種煉金方法在當(dāng)時(shí)是較為先進(jìn)的。因而,成色尚好的黃金便源源不斷地流進(jìn)了胡佛的腰包,不久成了百萬巨富。
總統(tǒng)發(fā)跡內(nèi)幕昭然若揭。不乏慕之者,贊其超群絕倫,生財(cái)有方,更是平步青云有道。然而,更有真誠(chéng)的人們,深知胡佛是靠用黃金壘起的臺(tái)階登上總統(tǒng)寶座的。
8.誰(shuí)是兇手
沐浴在晨光中的山村,從睡夢(mèng)中醒來了。舉目望去,成群的牛羊之綠茵茵的山坡上奔跑、嬉戲。按著映入眼簾的便是咯咯覓食的雞群,呱呱追逐的鴨子??忽然,陣陣歡聲笑語(yǔ)傳來,循聲望去,原來說姑娘子湖邊梳洗打扮,碧綠的湖水,山色掩映,還蕩漾著村童嬉水玩耍的身影??然而今天,山村的生機(jī)蕩滌殆盡,就連晨光也好像失去光澤,展現(xiàn)在人們眼前的竟是滿目的死尸、斃命的牛羊。生靈在此已不復(fù)存在,真是慘絕人寰,令人震驚。這便是中央電視臺(tái)播放的尼斯湖慘案一組鏡頭的寫實(shí)。禍不單行,同在喀麥隆,更大不幸由在瑪瑙湖畔發(fā)生了,對(duì)此人們不禁要問,作惡多端的兇手是睡?
法網(wǎng)難逃,兇手終于“捉拿歸案了”。但出于意料的是,兇手竟是人們熟知的二氧化碳?xì)怏w。然而更令人不解的是,二氧化碳何以如此猖狂?又何以致人畜于死地?
經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),微妙的化學(xué)平衡使尼奧斯湖、瑪瑙湖的水分成了奇特的若干層,而且最深層的水又含有極其豐富的碳酸鹽。然而這樣的化學(xué)平衡并不是穩(wěn)定的,在外界環(huán)境的影響下,特別在地殼活動(dòng)頻繁之際,分層的湖水便會(huì)受到擾亂,富有碳酸鹽的深層水就會(huì)上升,在壓力和溫度驟然變化下迅速分解,整個(gè)湖泊也就成了一個(gè)被猛然開啟的巨大汽水瓶。雖然二氧化碳本身并沒有毒,但空氣中含有超過0.2%便會(huì)對(duì)人體有害,超過1%以上即會(huì)使人畜窒息而亡。因而二氧化碳大量釋放下沉,災(zāi)難也就不可避免了。
然而湖水中的這種化學(xué)平衡并非絕無僅有,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)前蘇聯(lián)凱而頓湖的水竟以五層分布,而且底層被更令人擔(dān)憂的硫氫化物所滲透。那么存在其中的化學(xué)平衡是否也會(huì)被打破?硫氫化物是否會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性甚大的硫化氫并進(jìn)而興風(fēng)作浪?更重要的是如何防患于未然,阻止慘案的再度重演?如今,科學(xué)家們正面臨著環(huán)境化學(xué)新課題的挑戰(zhàn)。
9.屠狗洞的秘密
在意大利某地有個(gè)奇怪的山洞,人走進(jìn)這個(gè)山洞安然無恙,而狗走進(jìn)洞里就一命嗚呼,因此,當(dāng)?shù)鼐用窬头Q之為“屠狗洞”,迷信的人還說洞里有一種叫做“屠狗”的妖怪。
為了揭開“屠狗洞”的秘密,一位名叫波爾曼的科學(xué)家來到這個(gè)山洞里進(jìn)行實(shí)地考察。他在山洞里四處尋找,始終沒有找到什么“屠狗妖”,只見巖洞的倒懸許多的鐘乳石,地上叢生著石筍,并且有很多從潮濕的地上冒出來。波爾曼透過這些現(xiàn)象經(jīng)過科學(xué)的推理終于揭開了其中的奧秘。
原來,這個(gè)由大量鐘乳石和石筍構(gòu)成的巖洞,石灰?guī)r巖洞。這里,長(zhǎng)年累月地進(jìn)行著一系列的化學(xué)反應(yīng):石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣,它在地下深處受熱分解二產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w: CaCO3 高 溫 CaCO3 CO2↑
產(chǎn)生出來的二氧化碳又和地下水、石灰?guī)r的碳酸鈣反應(yīng),生成可溶性的碳酸氫鈣: CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)2 當(dāng)含有碳酸氫鈣的地下水滲出地層時(shí),由于壓力降低,碳酸氫鈣分解又釋放出二氧化碳,并從水中逸出: Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓ CO2 ↑ H2O 因?yàn)槎趸急瓤諝庵?,于是就聚集在地面附近,形成一定高度的二氧化碳層。?dāng)人進(jìn)入洞里,二氧化碳層只能淹沒到膝蓋,有少量的二氧化碳擴(kuò)散,人只有輕微的不適感覺,然而處在低處的狗,卻完全淹沒在二氧化碳層中,因缺乏氧氣而窒息死亡,這就是屠狗洞屠狗而不傷人的道理。
10.氟的自述
我的名字叫氟,最外層有7個(gè)電子,除我之外還有氯、溴、碘、砹跟我相似。他們都是我家族的成員,人們把我們的大家族叫鹵族。在我們的大家族內(nèi),我是老弟。
化學(xué)家們?cè)?9世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)了我,把我確認(rèn)為是一個(gè)元素。但我的單質(zhì)狀態(tài)一直到18世紀(jì)80年代才被分離出來。最早把我分離成化合態(tài)的是1764年的德國(guó)化學(xué)家馬格拉夫,游離態(tài)是法國(guó)化學(xué)家莫瓦桑提制的。前者是讓螢石和硫酸反應(yīng),這比較容易。但游離態(tài)就不容易制取了。后來莫瓦桑吸收前人的經(jīng)驗(yàn),他把我化合物氟氫華鉀(KHF2)溶解在無水氫氟酸中,作為電解質(zhì)進(jìn)行電解。連續(xù)工作了二年,終于在1886年6月26日之我成功的誕生在這個(gè)世界上。
我在常溫下淡黃綠色的氣體。我很調(diào)皮,到處惹禍,所以哥哥、姐姐們不讓我單獨(dú)存在,總是讓另外一個(gè)來管住我,我的個(gè)性特別強(qiáng),動(dòng)不動(dòng)就和別人打架。我最喜歡的氫一起玩,一見面就形成了形影不離的朋友。我和氫老弟在空氣中形成白霧,溶于水叫做氫氟酸??墒俏覀z在一起也到處惹事,把人們種的各種變得枯黃,動(dòng)物都死了。就連主人也毫不留情。所以在人們把我和氫的化合物從其它物質(zhì)中提取出來時(shí),就發(fā)生了一些悲痛的事情。例如:1836年的愛爾蘭科學(xué)家諾克斯兩兄弟,被我殺死一個(gè),另一個(gè)也被迫停止工作。但我很佩服他們那種不怕死的精神,為后人打下了基礎(chǔ),他們是人類在認(rèn)識(shí)化學(xué)元素歷史過程中英勇犧牲的烈士,值得后人懷念。
在元素周期表中,我的大家族位于周期表的右邊,是第七主族,屬于非金屬類,在我的的家族里,我最活潑,所以我能夠把哥哥、姐姐們從他們的化合物里置換出來。
最早利用我的是1671年的德國(guó)一位藝術(shù)家斯萬哈德,他發(fā)現(xiàn)我的化合物——螢石(CaF2)跟硫酸反應(yīng)制得的溶液能刻畫玻璃。
我在自然界中是廣泛分布的元素之一,在鹵族中,僅次于氯,自從人們認(rèn)識(shí)我的真面目后,廣泛的利用我。
把我的天然化合物——元素作溶劑,把它添加在熔煉的礦石中,可以降低熔點(diǎn)。我和氫的化合物可以用來制造塑料、橡膠、藥品,用于制造氟化鈉等氟化物,而氟化鈉又是一種用來殺滅地下害蟲的農(nóng)藥,還可以提煉鈾。隨著科學(xué)的發(fā)展,人類的進(jìn)步,人們對(duì)我的認(rèn)識(shí)也進(jìn)一步加深。我希望同學(xué)們于我交個(gè)朋友,把我的壞處化為益處,進(jìn)一步為人類服務(wù)。
11.石灰“家族”
石灰是人們生活中常見的物質(zhì)。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石灰乳、堿石灰等的兄弟姐妹,啊還有他們的媽媽,媽媽叫石灰石。剛學(xué)化學(xué)的同學(xué),可能丟于他們各自的面貌還弄不清楚,我來介紹一下:
石灰石,生在深山里,是一種青色的石頭。石灰石的山,一般風(fēng)景較優(yōu)美,入桂林多石灰石,那里青山綠水,有許多大溶洞,形成了許多石筍、石鐘乳。石灰石比較堅(jiān)硬,鐵路的路基常用石灰石了建筑。石灰石的主要化學(xué)成分是碳酸鈣(CaCO3),她又是水泥和其它工業(yè)的原料。于石灰石成分相同的是她的妹妹,名叫大理石,她張得潔白、晶亮,漂亮極了,她是高級(jí)建筑物的裝飾材料。石灰石通過鍛燒變成生石灰。
生石灰的成分是氧化鈣(CaO),白色塊狀物,他的吸水性很強(qiáng),常用作干燥劑,它于水反應(yīng)變成熟石灰。
熟石灰的成分是氫氧化鈣〔Ca(OH)2〕,白色粉末,具有強(qiáng)烈的腐蝕性,因此又名苛性鈣,主要用作建筑材料,室內(nèi)墻壁、砌磚的料漿缺她不行?;し矫嬗盟破追?。因?yàn)樗巧壹铀傻?,因此又名消石灰?/p>
石灰乳是混濁的石灰水,又稱氫氧化鈣混濁液,它是固體和液體的混合物。常用了涂刷舊墻壁、配制波爾多(與硫酸銅配合)和石硫合劑(于硫磺配合)用作農(nóng)藥殺蟲。
石灰水是氫氧化鈣的溶液。石灰乳澄清(通過靜置)后的上層清液是飽和的石灰水,堿性很強(qiáng),家庭里用它來做米豆腐。堿石灰,是氧化鈣與氫氧化鈉的混合物
第三篇:化學(xué)趣味故事
火也能造出紙幣來,你一定會(huì)感到這是奇聞??墒?,事實(shí)上確實(shí)存在此事。前幾天,有一位魔術(shù)師在百貨商店買東西,他在交錢時(shí),從錢包里取出一張白紙來,這張紙的大小和十元的票面一樣大,隨后將這張白紙送到服務(wù)員眼前,說:“服務(wù)員同志,我就用這個(gè)交款吧?!狈?wù)員看見他拿的這張白紙,不解其意他說:“你有沒有搞錯(cuò)”還沒等服務(wù)員說完,只見這位魔術(shù)師將白紙往煙頭上一觸,說時(shí)遲那時(shí)快,只見火光一閃,眼前出現(xiàn)了一張十元錢的人民幣。服務(wù)員被弄得目瞪口呆,神情愕然,引起了在場(chǎng)的觀眾哄堂大笑。然后,他向服務(wù)員說明了真相。同學(xué)們,你知道這位魔術(shù)師表演的“火造紙幣”奧秘在哪里嗎?
答案
原來,他的這張白紙是在人民幣上貼了一層火藥棉制成的?;鹚幟拊诨瘜W(xué)上叫做硝化纖維,是用普通的脫脂棉放在按照一定比例配制的濃硫酸和濃硝酸發(fā)生了硝化反應(yīng),反應(yīng)后生成硝化纖維,即成了火藥棉,然后把火藥棉溶解在乙醚和乙醇的混合液中,便成了火棉膠,把火棉膠涂在十元的人民幣票面上,于是一張“白紙幣造成了。這種火藥棉有個(gè)特殊的脾氣,就是它的燃點(diǎn)很低,極易燃燒,一碰到火星便瞬間消失,它燃燒速度快得驚人,甚至燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量還沒有來得及傳出去就已經(jīng)全部燒光了。所以,十元錢的紙幣還沒有受到熱量的襲擊時(shí),外層的火藥棉就已經(jīng)燃光了,因此,紙幣十分安全?!盎鹪旒垘拧笔怯腥さ?,不過,這里要鄭重他說明:千萬不要隨便玩它,弄不好,不但火藥棉制不出來,還容易發(fā)生危險(xiǎn)。要玩:“火造紙幣”就更不容易了,如果掌握不好藥品的數(shù)量,那么十塊錢就要和火藥棉同歸于盡了。2 城郊一片小麥田發(fā)生了蟲災(zāi),為了抗災(zāi)滅蟲,農(nóng)民噴灑一種叫作“六六六”粉的化學(xué)農(nóng)藥。這時(shí),愛動(dòng)腦筋的甲同學(xué)一本正經(jīng)地問乙同學(xué):“你說,這種農(nóng)藥為啥叫‘六六六’粉呢?”“這還不知道,因?yàn)樵诎l(fā)明這種農(nóng)藥的時(shí)候,科學(xué)家們實(shí)驗(yàn)了六百六十六次。”乙同學(xué)胸有成竹地回答。甲同學(xué)反駁說:“你說的不對(duì),我聽別人說,這種農(nóng)藥是用六百六十六種藥配成的,所以叫‘六六六’粉。這兩位同學(xué)你一言我一語(yǔ)爭(zhēng)論不休……
請(qǐng)讀者評(píng)一評(píng),他倆誰(shuí)講的對(duì)?為什么?
答案
這兩位同學(xué)說得都不對(duì)。這種農(nóng)藥是用一種叫作苯的化學(xué)物質(zhì)在紫外線照射下和氯氣作用生成的。
C6H6十3C12=C6H6Cl6
從生成的“六六六”化學(xué)式中可以看出:、它的分子是由六個(gè)碳原子、六個(gè)氫原子、六個(gè)氯原子構(gòu)成的,所以叫作“六六六”粉。3 673年,阿拉伯艦隊(duì)入侵到了君士坦丁堡,而希臘人只有為數(shù)不多的幾只戰(zhàn)船,雙方的實(shí)力相差太懸殊了,在那種險(xiǎn)境里,有誰(shuí)會(huì)料到,來挽救希臘人的,不是友軍的軍團(tuán)或艦隊(duì),而是自己的化學(xué)兵團(tuán),是一種年出奇制勝的奇怪的火!
不知是哪位喜歡研究煉金術(shù)的希臘建筑師,無意中發(fā)現(xiàn)了一種能在水面上著火的燃燒劑。正是這種燃燒劑,把阿拉伯艦隊(duì)周圍的水面變成一片火海,燒得敵人毫無還手之力。
僥幸逃命的阿拉伯的士兵說,希臘人叫“閃電”了燃燒艦船,有說希臘人掌握了“魔火”,連海都著火了。
從這以后,拜占廷的艦隊(duì)?wèi){借著“魔火”在海上稱霸了幾個(gè)世紀(jì),他們總打勝仗,神氣極了,歐洲人把這種燃燒劑叫做“希臘火”。
多少年過去了,這種“希臘火”的秘密才被化學(xué)家揭開,原來它不過是有普通的兩種物質(zhì)――石灰和石油組成。君不見建筑工地上能煮熟雞蛋的石灰池嗎?使用這種燃燒劑時(shí),生石灰遇水放出熱量,足以將石油蒸汽點(diǎn)著,燃燒劑就在水面上發(fā)火延燒開來。
當(dāng)希臘人利用他們的“魔火”在地中海耀武揚(yáng)威的時(shí)候,我們中國(guó)人早以在其100多年前發(fā)明了有硝石、硫璜和木炭組成的燃燒劑,利用它來作焰火、黑火藥和火箭。
如今,黑火藥早已經(jīng)不用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)上了。可是你是否知道,棉花,它細(xì)長(zhǎng)柔軟的纖維,也蘊(yùn)藏著一種極其危險(xiǎn)的性質(zhì),在高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,用濃硝酸和濃硫酸的混合溶液處理棉花后,只要用熱玻璃棒一接觸,他就會(huì)馬上一燒而光,鼎鼎大名的無煙火焰就是用它制成的。工業(yè)上把含氮量高的硝酸纖維叫做火棉,用壓緊的火棉填充的炮彈,爆炸時(shí)生成的氣體體積會(huì)增大12000倍。
幾千年的人類文明史,幾乎每一頁(yè)都閃爍著化學(xué)的光輝!4人呼出的二氧化碳?xì)怏w可以滅火,黃沙可以滅火,水也可以滅火。你知道嗎?銅絲也能滅火!不信,請(qǐng)你試一試。用粗銅絲或多股銅絲繞成一個(gè)內(nèi)徑比蠟燭直徑稍小點(diǎn)的線圈,圈與圈之間需有一定的空隙。點(diǎn)燃蠟燭,把銅絲制成的線圈從火焰上面罩下去,正好把蠟燭的火焰罩在銅絲里面,這是空氣并沒有被隔絕,可是銅絲的火焰卻熄滅了,這是為什么呢?原來銅不但具有很好的導(dǎo)電性,而且傳遞熱量的本領(lǐng)也是頂呱呱的。當(dāng)銅絲罩在燃著的蠟燭上時(shí),火焰的熱量大部分被銅絲帶走,結(jié)果使蠟燭的溫度大大降低,當(dāng)溫度低于蠟燭的著火點(diǎn)(190C)時(shí),蠟燭當(dāng)然就不會(huì)燃燒了。碘與指紋破案
在電影中常??吹焦踩藛T利用指紋破案的情節(jié)。其實(shí),只要我們?cè)谝粡埌准埳厦嬗檬种赴匆幌拢缓蟀鸭埳鲜种赴催^的地方對(duì)準(zhǔn)裝有少量碘的試管口,并用酒精燈加熱試管底部。等到試管中升華的紫色碘蒸氣與紙接觸之后,按在紙上的平??床怀鰜淼闹讣y就會(huì)漸漸地顯示出來,并可以得到一個(gè)十分明顯的棕色指紋。如果把這張白紙收藏起來,數(shù)月之后再做上面的實(shí)驗(yàn),仍能將隱藏在紙面上的指紋顯示出來。
這是因?yàn)?,每個(gè)人的指紋并不完全相同,而手指上總含有油脂、礦物油和汗水等。當(dāng)用手指入紙上面按的時(shí)候,指紋上的油脂、礦物油和汗水就會(huì)留在紙面上,只不過是人的眼睛看不出來罷了。而純凈的碘是一種紫黑色的晶體,并有金屬光澤。有趣的是,絕大多數(shù)物質(zhì)在加熱時(shí),一般都有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的三態(tài)變化。而碘卻一反常態(tài),在加熱是能夠不經(jīng)過液態(tài)直接變成蒸氣。象碘這類固體物質(zhì)直接氣化的現(xiàn)象,人們稱之為升化華。同時(shí)碘還有易溶于有機(jī)溶劑的特性。由于指紋含有油脂、汗水等有機(jī)溶劑,當(dāng)?shù)庹魵馍仙龅竭@些有機(jī)溶劑時(shí),就會(huì)溶解其中,因此指紋也就顯示出來了。
1、酒 精? 乙醇? 一輛公共汽車到站了,售票員打開窗門對(duì)擠在車門口的人嚷道“不要擠,排隊(duì)上車”……只見一男子手里拎著一大桶東西急急忙忙地奔過來,正擠著人群想上車,售票員問道“先生,這是什么東西?” 這位男子一邊回答“酒精”,一邊還在往上擠?!安恍?,不行,酒精是易燃物品不能帶上車”。這男子又嚷道:“這是乙醇”。“早說不就沒事了”,售票員嘟噥著。公共汽車終于開走了…… 感想:酒精就是乙醇,這位售票員看來沒學(xué)過化學(xué)
2、喝 汽 油 不 要 抽 煙 阿飛:阿華,我錯(cuò)把汽油喝下去了,怎么辦? 阿華:沒關(guān)系,記得這幾天不要抽煙。感想:在汽油集中的地方不能抽煙
3、化學(xué)謎語(yǔ)10則
1)、似雪沒有雪花,叫冰沒有冰渣,無冰可以制冷,細(xì)菌休想安家。(干冰)
2)、生來剛直不曲,不怕碰破頭皮,為了光明溫暖,寧愿犧牲自己。(火柴)
3)、來自海洋地下,煉得潔白無暇,長(zhǎng)期為人服務(wù),調(diào)味離不開它。(食鹽)
4)、大哥平易近人,表面明朗似鏡; 二哥喜歡高溫,常在空間飛騰;
三弟生在冬天,性情比較生硬; 雖然性格不同,但是屬一家人。
(一物三態(tài))(水,汽,冰)
5)、千錘萬鑿出深山,烈火焚燒只等閑,粉身碎骨渾不怕,留得清白在人間。(石灰)
6)、一個(gè)軟來一個(gè)硬,兩個(gè)結(jié)成一家人,不怕酸來不怕堿,烈火燒來只等閑。(石棉)
7)、雙手抓不起,一刀劈不開 煮飯和洗衣,都要請(qǐng)它來(水)8)不在外面住(居里)9)皇帝的飲料(王水)10)空中媽媽(云母)
4、硫酸給水的情書 親愛的水: 您好!請(qǐng)?jiān)试S我這樣叫你,其實(shí)這么長(zhǎng)時(shí)間以來,我—直深愛著你。每當(dāng)我遇上你,我就有種沸騰的感覺,全身會(huì)發(fā)出大量的熱。當(dāng)我見不到你時(shí),我甚至?xí)诳諝庵袑ふ夷愕臍庀?,尋找你的每一絲痕跡,我是多么渴望與你親密相處。我有時(shí)很暴躁,這是我承認(rèn)的,但這是我+6價(jià)的中心硫原子決定的,我無法改變我的脾氣,就像我無法表達(dá)我對(duì)你的愛一樣。水,我可以對(duì)門捷列夫發(fā)誓,我會(huì)愛你一輩子。雖然別人認(rèn)為我的脾氣不好,他們說我欺負(fù)金屬,欺負(fù)硫化氫還有過氧化鈉。其實(shí),這都是硝酸他傳開的,難道硝酸不欺負(fù)他們嗎,天地可以證明,我只從硫中搶兩個(gè)電子,而硝酸卻搶五個(gè),這不是說明他比我更欺負(fù)弱小嗎?……
第四篇:化學(xué)趣味小故事(三十七)(139--144)
化學(xué)趣味小故事(三十七)
故事139:硫酸銅(CuSO4)的妙用
烈日炎炎的夏天,當(dāng)你縱身跳入淡藍(lán)淡藍(lán)的游泳池中游泳,你是否知道,這水池中的水就是很稀的硫酸銅溶液,它用來殺滅眾多游泳者身上帶進(jìn)來的細(xì)菌,以保證所有游泳者的健康。
在醫(yī)學(xué)上,硫酸銅還用來做嘔吐劑。當(dāng)你吃了什么臟東西或誤服了什么毒物,醫(yī)生常用硫酸銅催吐。
或許你最感興趣的是硫酸銅還是一種有效的防鯊藥呢!
要說防鯊藥還得從第二次世界大戰(zhàn)說起。法西斯為了妄想霸占整個(gè)世界,把戰(zhàn)爭(zhēng)的火焰燒到歐、亞兩大洲,在大西洋、太平洋上的海戰(zhàn)也空前的殘酷。在海戰(zhàn)中敵我雙方都有大批艦只被對(duì)方擊沉,船上幸存的指戰(zhàn)員、士兵紛紛棄艦逃命。但是這些亡命者仍然很難逃出死神的追殺,因?yàn)樵诤Q罄镞€有很多饑餓的鯊魚在等待著他們。為了使自己的官兵能夠免遭鯊魚的圍攻、吞滅,美國(guó)政府就號(hào)召全國(guó)有識(shí)之士都來研究防鯊的藥品,許多科學(xué)家和各界人士紛紛響應(yīng),投入了以藥防鯊的實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)時(shí)有一位著名的文學(xué)大師名叫海明威,也在自己熟悉的海域里圈起了一快海面,做起了藥防鯊的實(shí)驗(yàn)。他把含有硫酸銅和不含硫酸銅的誘餌互相交錯(cuò)地布臵在海面上,看鯊魚有什么反應(yīng)。兩天后,當(dāng)他乘船前去檢查這些誘餌時(shí),他吃驚的發(fā)現(xiàn)鯊魚已把不含硫酸銅的誘餌吃得精光,而含有硫酸銅的誘餌竟未發(fā)生任何變化,海明威高興得跳了起來,他終于用一種簡(jiǎn)單的常見的鹽類--硫酸銅就能防鯊魚了。不久,美國(guó)海軍官兵們很快都配備起用這種硫酸銅制成的“護(hù)身符”,來防鯊魚。
故事140:噴火的老牛
在荷蘭的一個(gè)小山村里,曾經(jīng)發(fā)生過這樣一件怪事。一個(gè)獸醫(yī)給一頭老牛治病,這頭牛一會(huì)兒抬頭,一會(huì)兒低下頭,蹄子不斷地打著地,好象熱鍋上的螞蟻?zhàn)P不安。近日來,它吃不下飼料,肚子卻溜圓,手指一敲“咚咚”直響。獸醫(yī)診斷認(rèn)為:這牛腸胃脹氣。他為了檢查牛胃里的氣體是否通過嘴排出來,便用探針插進(jìn)牛的咽喉,當(dāng)他在牛的嘴巴前打著打火機(jī)準(zhǔn)備觀察時(shí),他萬萬沒有想到牛胃里產(chǎn)生的氣體熊熊地燃燒了起來,從牛嘴里噴出長(zhǎng)長(zhǎng)的火舌。獸醫(yī)看罷大吃一驚,急忙后退幾步;牛見火也受驚了,掙斷了韁索,在牛棚里東竄西跳,燃著了牧草,引起一場(chǎng)沖天大火。雖然,獸醫(yī)等人全力搶救,但也無濟(jì)于事,致使整個(gè)牛棚和牧草化為一片灰燼。這頭牛為什么會(huì)噴火呢?
經(jīng)有關(guān)人員的研究分析得出結(jié)論:牛噴出的氣體是甲烷。甲烷的分子式為CH4,在沼澤的底部往往有氣泡一一逸出,那就是它,因此又得名沼氣。它是一種無色、無味的氣 體,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,它可以燃燒并產(chǎn)生大量的熱,因此,它是一種燃料。把有機(jī)廢物像人、畜的糞便,麥稈、莖葉、雜草、樹葉等特別是含纖維素的物質(zhì)作為原料,在沼氣池內(nèi)發(fā)酵,由于微生物的作用,就產(chǎn)生了甲烷。
明白甲烷產(chǎn)生的條件,我們很容易弄清那頭牛為什么會(huì)噴火了。牛吃的飼料是牧草,其主要成分為纖維素。由于?;疾?,消化功能衰弱,在胃里進(jìn)行異常發(fā)酵,產(chǎn)生了大量的甲烷引起了腸胃脹氣。當(dāng)獸醫(yī)插入探針后,就象一根導(dǎo)管一樣,把氣體引了出來,甲烷易燃,所以遇火即燃,引起了這場(chǎng)大火。
故事141:從拿破侖到金發(fā)女郎
有這樣一個(gè)故事:1814年,拿破侖被俘流放,死在圣赫勒拿島。據(jù)美國(guó)《百科全書》記載,他死于胃病。多年來,法國(guó)人卻認(rèn)為他是被英國(guó)人毒死的。但誰(shuí)也拿不出可靠的證椐。一代君主的死,成了歷史上遺留下來的謎!
150年后,科學(xué)家找到拿破侖的一根頭發(fā),如獲至寶,把這根頭發(fā)切成小段,放入原子反應(yīng)堆中接受中子反射,發(fā)現(xiàn)頭發(fā)里含有比正常人多40倍的砷元素,因此確認(rèn),這位19世紀(jì)在歐洲叱咤風(fēng)云的人物是死于砷中毒。
為什么纖纖細(xì)發(fā)竟能解開拿破侖死亡之謎呢?原來,頭發(fā)跟血液一樣,也含有幾十種微量元素,它能準(zhǔn)確地的顯示出一個(gè)人的健康狀況。盡管拿破侖到底是死于人為的放毒 呢,還是死于地方性砷中毒,尚無定論,但圣赫勒拿島上的食物和生活用水,都含有較高的砷,卻是誰(shuí)也不能否定的事實(shí)。
當(dāng)今化學(xué)證實(shí),頭發(fā)顏色及其變化,與所含的金屬元素濃度相關(guān)。黑色頭發(fā)含有鉬;紅棕色頭發(fā)含有銅、鐵、鈷;當(dāng)頭發(fā)中鎳含量增多時(shí),就會(huì)變成灰白色。反過來,從頭發(fā)顏色的變化,可以揭示環(huán)境污染的真象。美國(guó)舊金山有兩個(gè)金發(fā)女郎,漂亮的金發(fā)逐漸變成綠色。盤根究底,是她們生活的銅礦區(qū),受到銅污染的緣故。
頭發(fā)猶如環(huán)境監(jiān)測(cè)器,時(shí)刻在向人們報(bào)警:你生活的環(huán)境是否有污染,是何種元素作祟,從而采取相應(yīng)的對(duì)策。
大量的化學(xué)分析表明,城市居民頭發(fā)的鉛含量,大大高于農(nóng)村居民,這是由于城市居民長(zhǎng)期吸人汽車含鉛尾氣的緣故;在繁亂的交通線附近的居民和從事鉛作業(yè)的工人,其頭發(fā)含鉛量更高;生活在海邊,一日三餐有魚蝦的人,其頭發(fā)汞含量比內(nèi)地人高好幾倍。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,為人健美添光華的頭發(fā),將成為人們信得過的環(huán)境污染監(jiān)測(cè)哨。
故事142:醋酸巧反應(yīng) 蛋中藏情報(bào)
醋酸又叫乙酸,是一種無色的有強(qiáng)烈的刺激性氣味的液體,熔點(diǎn)較低,室溫低于16.6℃時(shí),乙酸很容易凝結(jié)成冰狀固體。無水醋酸又稱冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,具有酸的通性,能發(fā)生酯化反應(yīng)等。乙酸是人類最早使用的一種酸,可用來調(diào)味,乙酸在工業(yè)上有廣泛的用途,是一種重要的化 工原料,還可用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥等。除此,在戰(zhàn)爭(zhēng)年代醋酸還為傳送情報(bào)作過貢獻(xiàn)。
第一次世界大戰(zhàn)中,索坶河前線德法交界處法軍哨兵林立,對(duì)過往行人嚴(yán)加盤查。一天,有位挎籃子的德國(guó)農(nóng)婦在過邊界時(shí)受到盤查?;@內(nèi)都是雞蛋,毫無可疑之處,一年輕好動(dòng)的哨兵順手抓起一只雞蛋無意識(shí)地向空中拋去,又把它接住,此時(shí)那位農(nóng)婦立即變得情緒很緊張,這些引起了哨兵長(zhǎng)的懷凝,雞蛋被打開了,只見蛋清上布滿了字跡和符號(hào)。原來,這是英軍的詳細(xì)布防圖,上面還注有各師旅的番號(hào)。這個(gè)方法是德國(guó)的一位化學(xué)家給情報(bào)人員提供的,其做法很簡(jiǎn)單:用醋酸在蛋殼上寫字,等醋酸干了以后,無任何痕跡。但再將雞蛋煮熟,字跡便會(huì)奇跡般地透過蛋殼印在蛋清上。
為什么化學(xué)家能巧出主意,蛋中藏機(jī)密呢?這主要是醋酸與其它物質(zhì)反應(yīng)的結(jié)果。雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,用醋酸寫字時(shí),醋酸與雞蛋殼碳酸鈣反應(yīng),生成了醋酸鈣,然后醋酸滲入蛋殼,和雞蛋清發(fā)生反應(yīng),雞蛋清是可溶性蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是由多個(gè)a-氨基酸分子間失水形成酰胺鍵而組成的鏈狀高分子化合物,它不很穩(wěn)定,在受熱、紫外線照射或化學(xué)試劑如硝酸、三氯乙酸、單寧酸、苦味酸、重金屬鹽、尿素、丙酮等作用下,發(fā)生蛋白質(zhì)凝固、變性。滲入的醋酸,與雞蛋清發(fā)生反應(yīng),在蛋清上留下了特殊的痕跡,待雞蛋煮熟后就會(huì)有清晰可認(rèn)的字跡來。所以化學(xué)家巧用醋酸反應(yīng),情報(bào)妙 藏蛋中。
故事143:“鬼谷”之謎
在北美州西北部,有一片十分寬闊的山谷地。早在15世紀(jì)以前,這里曾住過不少印第安人。奇怪的是,當(dāng)?shù)厝顺3?huì)突然生病,頭發(fā)一下脫光,眼睛失明,然后就痛苦地死去,甚至一些動(dòng)物也逃脫不了死亡的的厄運(yùn),于是沒多久,這里便荒無人跡。由于這片山谷是那樣可怕,人們就把這個(gè)地方叫“鬼谷”。人們?yōu)槭裁磿?huì)得這種奇怪的病呢? 第二次世界大戰(zhàn)后,一些勇敢的地質(zhì)學(xué)家再次闖入“鬼谷”,經(jīng)過他們實(shí)地考察與實(shí)驗(yàn),原來這里土壤中含有大量硒元素,硒經(jīng)過植物、河水的“傳遞”進(jìn)入人體,人體硒含量過高就會(huì)中毒死亡。
現(xiàn)代科學(xué)研究表明,硒是人體必需的微量元素之一,如果缺乏硒,也同樣會(huì)引起疾病。過去我國(guó)黑龍江省克山縣,經(jīng)常流傳一種“克山病”,就是由缺硒引起的。這種病來勢(shì)兇猛,病人開始嘔吐黃水,繼而心力衰竭最后突然死亡。后來研究人員把一種叫做亞硒酸鈉的化合物制成溶液噴撒在農(nóng)作物上,人吃了這些植物以后適當(dāng)補(bǔ)充了硒的含量.從而控制了“克山病”的發(fā)生。
現(xiàn)在,“鬼谷”之謎已被揭開,科學(xué)家因地制宜,把它變成一個(gè)硒的礦場(chǎng)。人們?cè)谶@片山谷地上種了一種叫紫云英的植物。因?yàn)樽显朴⒂幸环N“吃”硒的本領(lǐng),時(shí)間長(zhǎng)了,紫云英的體內(nèi)就會(huì)積累很多硒元素,等紫云英成熟后割下曬干燒 成灰,可以提取少量的硒元素。據(jù)說,把1公頃紫云英燒成灰后可提取純凈硒元素2.5千克。
故事144:碘與指紋破案
同學(xué)們?cè)陔娪爸谐3?吹焦踩藛T利用指紋破案的情節(jié)。其實(shí),只要我們?cè)谝粡埌准埳嫌檬职匆幌?,然后把紙上手指按過的地方對(duì)準(zhǔn)裝有少量碘的試管口,并用酒精燈加熱試管底部。等到試管中升華的紫色碘蒸汽與紙接觸之后,按在紙上的平常看不到的指紋就漸漸顯露出來,并可以得到一個(gè)十分明顯的棕色指紋。如果把這張白紙收藏起來,數(shù)月之后再做上述實(shí)驗(yàn),仍能將隱藏在紙上的指紋顯示出來。
這是因?yàn)?,每個(gè)人的指紋并不完全相同,而手指上總含有油脂、礦物油和汗水等。當(dāng)用手指往紙上按的時(shí)候,指紋上的油脂、礦物油和汗水就會(huì)留在紙上,只不過是人的眼睛看不出來罷了。而純凈的碘是一種紫黑色的晶體,并有金屬光澤。有趣的是,絕大多數(shù)物資加熱時(shí),一般都有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的三態(tài)變化。而碘卻一反常態(tài),在加熱時(shí)能夠不經(jīng)液態(tài)直接變成蒸汽。像這類固態(tài)物質(zhì)直接氣化的現(xiàn)象,人們稱之為升華。同時(shí)碘還容易溶于有機(jī)溶劑,當(dāng)?shù)庹羝仙龅竭@些有機(jī)溶劑時(shí),就會(huì)溶解其中,因此指紋也就顯示出來了。
第五篇:化學(xué)趣味小故事(九)(43)
化學(xué)趣味小故事
(九)故事四十三:發(fā)現(xiàn)氟的悲壯歷程
在化學(xué)元素史上,參加人數(shù)最多、危險(xiǎn)最大、工作最難的研究課題,莫過于氟元素的發(fā)現(xiàn)。自1768年德國(guó)化學(xué)家馬格拉夫(Marggraf,A.S.1709-1782)發(fā)現(xiàn)氫氟酸以后,到1886年法國(guó)化學(xué)家莫瓦桑(Moissan,H.1852-1907)制得單質(zhì)的氟,歷時(shí)118年之久。在這當(dāng)中不少化學(xué)家損害了健康,甚至獻(xiàn)出了生命,可以說是一段極其悲壯的化學(xué)元素史。1768年馬格拉夫研究螢石,發(fā)現(xiàn)它與石膏和重晶石不同,判斷它不是一種硫酸鹽。1771年化學(xué)家舍勒用曲頸甑【甑(音“贈(zèng)”)是中國(guó)的蒸食用具,為甗(音“演”)的上半部分,與鬲通過鏤空的箅相連,用來放臵食物,利用鬲中的蒸汽將甑中的食物煮熟。單獨(dú)的甑很少見,多為圓形,有耳或無耳?!考訜嵛炇土蛩岬幕旌衔?,發(fā)現(xiàn)玻璃瓶?jī)?nèi)壁腐劑。1810年法國(guó)物理學(xué)、化學(xué)家安培,根據(jù)氫氟酸的性質(zhì)的研究指出,其中可能含有一種與氯相似的元素?;瘜W(xué)家戴維的研究,也得出同樣的看法。1813年戴維用電解氟化物的方法制取單質(zhì)氟,用金和鉑做容器,都被腐蝕了。后來改用螢石做容器,腐蝕問題雖解決了,但也得不到氟,而他則因患病而停止了實(shí)驗(yàn)。接著喬治〃諾克斯(Knox,G.)和托馬斯〃諾克斯(Knox,R.T.)兩弟兄先用干燥的氯氣處理干燥的氟化汞,然后把一片金箔放在玻璃接受瓶頂部。實(shí)驗(yàn)證明金變成了氟化金,可見反應(yīng)產(chǎn)生了氟而未得到氟。在實(shí)驗(yàn)中,弟兄二人都嚴(yán)重中毒。繼諾克斯弟兄之后,魯耶特(Louyet,P.)對(duì)氟作了長(zhǎng)期的研究,最后因中毒太深而獻(xiàn)出了生命。法國(guó)化學(xué)家尼克雷(Nickles,J.)也遭到了同樣的命運(yùn)。法國(guó)的弗雷米(Fremy,E.1814-1894)是一位研究氟的化學(xué)家,曾電解無水的氟化鈣、氟化鉀和氟化銀,雖然陰極能析出金屬,陽(yáng)級(jí)上也產(chǎn)生了少量的氣體,但始終未能收集到。同時(shí)英國(guó)化學(xué)家哥爾(Gore,D.G.1826-1908)也用電解法分解氟化氫,但在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)生爆炸,顯然產(chǎn)生的少量氟與氫發(fā)生了反應(yīng)。他以碳、金、鈀、鉑作電極,在電解時(shí)碳被粉碎,金、鈀、鉑被腐蝕。這么多化學(xué)家的努力,雖然都沒有制得單質(zhì)氟,但他們的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都是極為寶貴的,為后來制取氟創(chuàng)造了有利條件。
莫瓦桑出生于巴黎的一個(gè)鐵路職員家庭。因家境貧窮,中學(xué)未畢業(yè)就當(dāng)了藥劑師的助手。他懷著強(qiáng)烈的求知欲,常去旁聽一些著名科學(xué)家的講演。1872年他在法國(guó)自然博物館館長(zhǎng)和工藝學(xué)院教授弗雷米的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)化學(xué),1874年到巴黎藥學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室工作,1877年獲得理學(xué)士學(xué)位。1879年通過藥劑師考試,任高等藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室主任。1886年成為藥物學(xué)院的毒物學(xué)教授。1891年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院院士。1907年2月20日在巴黎逝世。他在化學(xué)上的創(chuàng)造發(fā)明很多,現(xiàn)在主要介紹他在氟方面的研究。
1872年莫瓦桑當(dāng)上弗雷米教授的學(xué)生,開始在真正的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作了。
弗雷米教授是當(dāng)時(shí)研究氟化物的化學(xué)家,莫瓦桑在他的門下不僅學(xué)到了化學(xué)物質(zhì)一般的變化規(guī)律,而且還學(xué)到了有關(guān)氟的化學(xué)知識(shí)和研究過程。他知道早在60年代安培和戴維就已證明,鹽酸和氫酸是兩種不同的化合物。后一種化合物中含有氟,由于這種元素反應(yīng)能力特別強(qiáng),甚至和玻璃也能發(fā)生反應(yīng),以致人們無法分離出游離的氟。弗雷米反復(fù)做了多種實(shí)驗(yàn),都沒有找到一種與氟不起作用的東西。雖然他知道制單質(zhì)氟這個(gè)課題難著了許多化學(xué)家,可是莫瓦桑對(duì)氟的研究卻非常感興趣,不但沒有被困難所嚇倒,反而下定決心要攻克這個(gè)難關(guān)。由于工作的變化,這項(xiàng)研究沒有及時(shí)進(jìn)行,所以在10年以后,才集中精力開展研究。
莫瓦桑先花了好幾個(gè)星期的時(shí)間查閱科學(xué)文獻(xiàn),研究了幾乎全部有關(guān)氟及其化合物的著作。他認(rèn)為已知的方法都不能把氟單獨(dú)分離出來只有戴維設(shè)想的方法還沒有試驗(yàn)過。戴維認(rèn)為:磷和氫的親合力極強(qiáng),如果能制氟化磷,再使氟化磷和氧作用,則可能生成氧化磷和氟,由于當(dāng)時(shí)還沒有方法制得氟化磷,因而設(shè)想的實(shí)驗(yàn)沒有實(shí)現(xiàn)。于是莫瓦桑用氟化鉛與磷化銅反應(yīng),得到了氣體的三氟化磷,然后把三氟化磷和氧的混合物通過電火花,雖然也發(fā)出了爆炸的反應(yīng),但并沒有獲得單質(zhì)的氟,而是氟氧化磷。
莫瓦桑又進(jìn)行了一連串的實(shí)驗(yàn),都沒有達(dá)到目的。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索,他終于得出了這樣的結(jié)論:他的實(shí)驗(yàn)都是在高溫下進(jìn)行的,這正是實(shí)驗(yàn)失敗癥結(jié)所在。因?yàn)榉欠浅;顫姷?,隨著溫度的升高,它的活潑性也就大大地增加了。即使在反應(yīng)過程中它能夠以游離的狀態(tài)分離出來,它也會(huì)立刻和任何一種物質(zhì)相化合。顯然,反應(yīng)應(yīng)該在室溫下進(jìn)行,當(dāng)然,能在冷卻的條件下進(jìn)行那就更好一些??磥黼娊馐俏ㄒ豢尚械姆椒?。他想如果用某種液體的氟化物,例如用氟化砷來進(jìn)行電解,那么怎樣呢?這種想法顯然是大有希望的。莫瓦桑開始制備劇毒的氟化砷了,隨即遇到了新的困難,原來氟化砷是不導(dǎo)電的。在這種情況下,他只好往氟化砷里加入少量的氟化鉀。這種混合物的導(dǎo)電性能好,可是在反應(yīng)開始幾分鐘后,陰極表面覆蓋了一層電解析出的砷,于是電流中斷了。莫瓦桑疲倦極了,十分艱難地支撐著。他關(guān)掉了聯(lián)通電解裝臵的電源,隨即倒在沙發(fā)椅上,心臟病劇烈發(fā)作,呼吸感到困難,面色發(fā)黃,眼睛周圍出現(xiàn)了黑圈。莫瓦桑想到,這是砷在起作用,恐怕只好放棄這個(gè)方案了。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象不是一次,曾因中毒而中斷了四次實(shí)驗(yàn)。莫瓦桑的愛妻萊昂妮看到他漫無節(jié)制地給自己增加工作,而且又經(jīng)常冒著中毒危險(xiǎn),對(duì)他的健康狀況極為擔(dān)心??墒悄呱H匀焕^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)在低溫下電解氟化氫。由于干燥的氟化氫不導(dǎo)電,于是往里面加入少量的氟化鉀。他把這個(gè)混合物放在一支U形的鉑管中,然后通電流。在陰極上很快就出現(xiàn)了氫氣泡,但陽(yáng)極上卻沒有分解出氣體。電解持續(xù)近一小時(shí),分解出來的都是氫氣,連一點(diǎn)氟的影子也沒有。莫瓦桑一邊拆卸儀器,一邊苦惱地思索著,也許氟根本就不能以游離狀態(tài)存在。當(dāng)他撥掉U形管陽(yáng)極一端的塞子時(shí),驚奇地發(fā)現(xiàn)塞子上覆蓋著一層白色粉末狀的物質(zhì)??刹皇敲?,原子塞子被腐蝕了!氟到底還是分解出來了,不過和玻璃發(fā)生了反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)使莫瓦桑受到了極大的鼓舞。他想,如果把裝臵上的玻璃零件都換成不能與氟發(fā)生反應(yīng)的材料,那就可以制得單體的氟了。熒石不與氟起作用,用它來試試吧,于是把熒石制成試驗(yàn)用的器皿。莫瓦桑把盛有液體氫和氟化鉀的混合物的U形鉑管浸入制冷劑中,以鉑銥合金作電極,用熒石制的螺旋帽蓋緊管口,管外用氯化甲烷作冷凍劑,使溫度控制在-23℃,進(jìn)行電解。終于在1886年第一次制得單質(zhì)氟。莫瓦桑的成就經(jīng)過著名化學(xué)家的審查,認(rèn)為是無可爭(zhēng)論的。為了表彰他在制氟方面所作的突出貢獻(xiàn),法國(guó)科學(xué)院發(fā)給他一萬法郎的拉〃卡澤獎(jiǎng)金。20年以后,又因他研究氟的制備和氟的化合物上的顯著成就,而獲得了1906年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。