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第28章 化学(2)

世界上第一根火柴诞生于200多年前的意大利,火柴杆用木棒制成,火柴头的主要成分是氯酸钾和蔗糖。使用时将火柴头接触一下浓硫酸,片刻后,火柴头就激烈燃烧起来了。这种火柴价格高,携带不便,且带着浓硫酸,具有危险性,所以没能推广。直到1834年,世界上才开始流行火柴。刚开始,火柴头上蘸着的发火药主要是白磷。白磷是一种非常容易燃烧的物质,它只要稍微一受热,就会烧起来。有时候,怀里放着这种火柴,它会忽然自己烧起来引起火灾。而且,白磷很毒,生产这种火柴的工人往往会中毒,使用这种火柴当然也是很危险的。后来,人们用磷和硫的化合物——三硫化四磷——来做火柴的发火药。这种火柴叫做摩擦火柴。它虽然没有毒,可是也容易着火,只要在墙上一擦,甚至在衣服上一摩擦就会燃起来。用这种火柴当然也不够安全。

直到100多年前,人们才制成了安全火柴,也就是我们现在用的火柴。这种火柴光靠摩擦是烧不起来的,它一定得在它自己的外套一侧——涂着红磷的火柴盒上摩擦才行。这种火柴比起它的前辈白磷火柴和摩擦火柴来,的确是安全得多了。

知识点:火柴、磷、氯酸钾、红磷

为什么彩色照片时间久了会褪色或变色

如果保管不妥,一张色彩鲜艳的照片常常会部分褪色或变色。这是为什么呢?

原来,彩照上的各种彩色染料,大部分为结构较复杂的有机分子,它们和一些普通的颜料相比,显得不很安分。首先,彩照上的彩色染料经不起强烈的阳光照射。这是因为彩照上的部分染料分子,在太阳光中的紫外线作用下被分解了,彩照上的颜色当然就会变浅了。其次,照片如处于潮湿闷热的环境中,那么照片乳剂层中的部分染料,就会与水作用而发生水解反应,结果使一部分染料分解成彩色照片显影以前的状态(即分解为成色剂和彩色显影剂两者分别存在的状态),其分解出来的成色剂,又会被空气中的氧气所氧化,造成彩色照片褪色。另外,一些具有强氧化性的化学试剂,也会促使彩照的颜色起变化。

有些彩照除了会褪色外,还会部分变色。例如照片上本来是绿色的树叶,时间久了竟慢慢地变成了青色或蓝色,这种颜色的变化,人们称之为偏色。偏色是怎么引起的呢?这是因为彩照上的染料是由三种不同颜色的染料所组成的,而这三种染料在相同的光照或相同的化学试剂作用下,它们褪色的程度是不相同的,有的颜色较易褪去,有的却较稳定。这样,在一张彩照上,当一种颜色变淡,而另一种颜色却变化甚微时,就会产生某些颜色发生变化的偏色现象。

因此,在保存彩照时,应该注意不要让照片的正面受到较强阳光的直接照射;也不宜将照片长久地压在玻璃板下,或置于闷热潮湿的环境中,最好是夹在影集中,并存放在干燥、凉爽的地方。

知识点:照片、色彩、有机分子、紫外线、分解

为什么用不粘锅烹制食品不会粘底

当你用普通的铁锅或铝锅煎鱼、煎蛋时,很容易出现食品被锅底粘住的现象。而选用不粘锅烹制各种食品时,就不会出现粘底的情况。不粘锅有什么神秘之处吗?

原来,不粘锅只是在普通锅的内侧表面,涂覆了一层特别的高分子材料。我们知道,大多数高分子化合物的化学性质都较稳定,通常具有耐酸、耐腐蚀等特性。而涂覆在不粘锅上的高分子材料,是一种被称为塑料王的碳氟树脂—聚四乙烯,就是通常人们所说的“特富隆”。在聚四氟乙烯中,没一般高分子材料所含有的氢元素,它只含氟和碳两种元素,而且氟原子和碳原子之间相互抱得很紧,故而它对外界的物质都“不理不睬”,即使放在硫酸、盐水、王水(腐蚀性最强的混合酸)、烧碱中煮,它也不会变质,其耐酸程度远远超过了黄金。聚四氟乙烯塑料化学惰性的特点,使其在生产、科技、生活等各方面得到了广泛的应用,将它涂在锅上制成不粘锅,仅仅是让它“小试牛刀”而已。“特富隆”覆盖在锅内底上,既不会和沸水发生任何作用,也不会理睬油、盐、酱、醋、面的亲昵。即使不加食用油而直接煎鱼、煎蛋等等,不粘锅照样自顾自地不去粘一丁一点的食物。

不粘锅确实给我们的生活带来了方便和乐趣,但需要提醒的是,不粘锅切忌在炉火上空烧,因为聚四氟乙烯在250℃以上的高温下,会开始分解,并放出有毒的物质。此外,不粘锅在洗刷时不要接触硬物,以免“特富隆”涂层被划伤、划破。无论是高温还是划痕,都会降低不粘锅的性能。

知识点:不粘锅、特富隆、聚四氟乙烯、稳定、空烧

为什么很多人喜欢用紫砂壶来泡茶

紫砂茶壶是中国的一种传统工艺和特产。江苏宜兴素有“陶都”之称,宜兴的紫砂陶器因质地细腻、色泽深沉、雕刻精细而深受人们喜爱。紫砂茶壶是紫砂陶器中最珍贵的工艺产品,其造型独特、制作精巧,有极高的工艺价值,历来为人们所赞赏。很多人喜欢用紫砂壶来泡茶,这除了美观的因素外,还与紫砂壶在泡茶时具有的一些奇妙功能有关。

紫砂壶的里外都没涂釉,这就使壶壁保持了微小的气孔,能透气,却不渗水,这便是它与瓷器的不同之处。正是由于紫砂壶壁充满了这些小气孔,使得它的表面吸附力大大增强,这样就能使茶叶中的芳香油在遇热时,挥发的速度变慢,从而起到了收敛和杀菌的作用。所以,紫砂壶具有延缓茶水霉变发馊的功能。另外,砂质而多微孔的壶壁还能吸附茶汁,积聚“茶锈”,蕴蓄香味,所以有时即使不放茶叶冲水,壶内也会有茶香的余味。人们发现,在瓷杯中沏的茶,两天之后已毫无茶香了,而紫砂壶沏的茶在五天后还有茶叶的芳香呢!

紫砂的传热性很弱,因此用紫砂壶泡茶,抚握不烫手。同时,它对冷热的应变性也很好,在寒冬腊月用沸水冲泡不必担心紫砂壶会炸裂。另外,紫砂壶使用年代越久,越显出晶莹光润。这些优点都是其他类型的茶壶所不及的。

紫砂壶早在宋元时期就深受人们的喜爱,为嗜茶者所必备。今天,紫砂茶壶更是名扬天下,无论是作为工艺品还是茶具,都享有极高的声誉,远销日本、欧洲、南亚、美洲等国家和地区。

知识点:紫砂茶壶、陶器、功能、霉变

为什么衣物可以干洗

大多数衣物都是用水来洗涤的。可是,有些贵重的衣料,如呢绒服装,用水洗后常常会不够挺括、失去光泽,这可怎么办呢?

100多年前,法国巴黎的一间油脂小工厂里,一个身穿污染油垢衣服的工人在紧张地劳动时,不慎把一桶煤油翻倒,泼了一身煤油。他一时无暇更换,待到收工时,俯首一看,衣服上的油污竟不见了。这使他悟出一个道理,衣服上的油污是给煤油洗干净的。

煤油是一种化学溶剂,能溶解油污而把织物洗干净。用化学溶剂把衣物上的污垢溶解除去的方法,就是干洗法。不过,煤油虽然能溶解衣物上的油垢,但用它来洗涤衣物,会使衣物变硬,且留下极不好闻的味儿,还会使塑料或有机玻璃纽扣变色、失去光泽,甚至被溶解掉。煤油的缺点这么多,当然不能充当洗涤衣物的洗涤剂了。

于是,科学家们在化学溶剂世界里筛选,结果发现,四氯乙烯是一种极好的洗涤剂。用四氯乙烯洗涤过的衣物,不但干干净净,洗后无异臭,而且衣物柔软舒适,能保持呢绒的光泽,不会变形、褪色,更不会损伤衣物。经过长时间考验,现在四氯乙烯已成为世界各国洗衣店公认的标准干洗剂。

干洗是在干洗机内进行的。比较大众化的机洗型干洗机,是把衣物放入一个密封的圆筒内,利用圆筒转动把衣物反复提升又落入洗涤剂中,借助冲击力进行洗涤而最终除去衣物上的污垢。

喷剂型干洗机配有全自动控制的微电脑。洗衣机工作时处于全封闭状态,电脑会指挥一台离心泵把四氯乙烯干洗剂均匀地喷洒在衣物上,干洗剂把污垢溶脱后,洗衣机会自动运转甩脱已经含有污垢的洗涤剂,另换上干净的干洗剂作第二次干洗,这样反复进行30分钟左右,衣物就洗干净了。

干洗后的衣物要认真除去干洗剂,把干洗剂的残留量降到最低,然后用热空气烘干,衣物就恢复原来的状态了。用干洗剂处理衣服,还具有杀菌和消毒的作用,这是比水洗更优越的地方。

含有污垢的干洗剂经过硅藻土和活性炭等吸附剂过滤后,又变成干净的洗涤剂,这样可以反复使用。

知识点:干洗、四氯乙烯、煤油、微电脑、干洗剂

为什么有些衣服会缩水

衣服的缩水现象是一件令人头痛的事。例如,当做衣服时选用的衬布或缝线缩水率较大时,做成的衣服经水洗后就会导致面布起皱、变形;而如果面布缩水率过大,则会导致衣服因缩水而变小。

衣服缩水的原因有多种,关键在于织物纤维的结构和性质。例如羊毛织物较易缩水,而且缩水后很难再复原,这是由于羊毛纤维的鳞片间相对运动时,正向和逆向摩擦系数不同所导致的。所以,羊毛织物可选用干洗法作洗涤处理,平时应勤晒、勤拍。如要水洗的话,则应选用有防缩水作用的丝毛洗涤剂或羊毛织物专用洗涤剂。棉布、人造棉布的缩水,则与其本身植物纤维的亲水性有关。这些纤维分子的排列较为松散,分子间空隙较大,水分子易钻入。所以一旦浸入水中,纤维会从经向(垂直于纤维的方向)上发生膨胀,即纤维会变粗,但其长度反而缩短。所以,这类织物浸洗时会变厚变硬,干燥后则会明显发生收缩现象。这是棉布和人造棉布缩水率大于化纤布的主要原因。

衣服缩水的另一个主要原因是在织物生产过程中形成的。织物在纺丝、织布、印染等过程中,其纤维、纱线要受到一系列的机械拉伸和压展作用,从而产生变形。这些变形在干燥状态时还是较为稳定的,可是在洗涤过程中,纤维和纱线受到湿、热的作用,变形部分就会急速复原,于是就产生了织物的缩水现象。

织物纤维的种类不同,其缩水程度也不一样。通常,人造纤维的缩水性最大,如黏胶纤维(人造棉)缩水率可达10%,棉、麻织物通常为3%-5%,而涤纶、丙纶织物的缩水率仅为0.5%-1%。由此可见,合成纤维的缩水性要比亲水性纤维织物小得多。

知识点:缩水、织物纤维、生产、变形、合成纤维

为什么面包里会有许多小孔

面包香松可口,是很多人都喜爱的食物。在品尝松软面包的同时,你会发现面包里布满了细密的小孔,难怪它会像海绵那样富有弹性和柔性。那么,面包里的这些小孔是怎样产生的呢?这就得从面包的制作谈起了。

做面包的主要原料是面粉。在将面粉揉成面团时,面包师要加入一定量的酵母。酵母是一类有益的微生物,在一定条件下它们能大量繁殖。当酵母菌揉入湿的面团中后,它就开始生长繁殖。酵母体能分泌出各种酶,将淀粉分解成糊精,再进一步分解为麦芽糖、葡萄糖等,最后产生大量二氧化碳气体。二氧化碳气体分布在面团的面筋网里,使面筋变成如海绵状多孔的疏松体。再经过揉面和烤制,面团里的二氧化碳受热膨胀,使制得的面包获得了疏松多孔的品质。

用于食品中的酵母通常有液体酵母、新鲜压榨酵母、活性干酵母3种。液体酵母发酵力强,但不宜保存;活性干酵母虽易保存,但发酵力不强;而新鲜压榨酵母(简称鲜酵母)既有较强的发酵力,又能在冰箱中保存,所以被较多地选用。鲜酵母是一种含有酵母菌体的奶黄色软固体,其化学成分主要是水、蛋白质、脂肪、糖及少量维生素等。生产鲜酵母的工厂是将一定种类的酵母菌培养于营养液内,通入无菌空气使酵母菌大量繁殖,然后经过高速离心机分离出酵母浆,再用压滤机除去残液并压成块状,即成鲜酵母。

作为疏松剂的鲜酵母其实不仅仅用于做面包,平时家中做各种馒头、糕点时,也可选用鲜酵母作疏松剂。用酵母发酵制作面包不仅口味好,而且营养成分也有所增加。但是含油脂和糖较多的面团,用酵母发酵往往达不到疏松的要求,因为油脂和糖对酵母菌繁殖有抑制作用。另外,用酵母发酵面因需要一定的时间。为此,家庭制作面包、馒头时,也常选用酵母发酵粉。化学发酵粉呈白色粉状,是几种化学药品的混合物,它的种类繁多,常见的是碳酸氢钠(小苏打)、酒石酸、酒石酸氢钾及磷酸氢钙等的混合物。化学发酵粉揉入面团后,一旦受热就会发生化学反应而产生大量二氧化碳气体,使食品成为多孔的疏松体。

知识点:酵母菌、二氧化碳、面包、化学反应

为什么鱼汤、肉汤会结成冻

冬天,温度计里的水银柱会缩到0℃以下。河水结冰了,家里的鱼汤、肉汤也结成了鱼冻、肉冻。

然而,这却是不同的两回事儿:河水结冰,那是因为温度下降到冰点,水凝固而结成冰;鱼汤、肉汤结冻,却不光是与温度有关,而且与鱼汤、肉汤中发生的一些化学变化有关。

在显微镜下,你可以看到,鱼肉和猪肉都像一捆捆甘蔗,它们是由蛋白质纤维束组成的。在纤维束与纤维束之间有结缔组织,结缔组织像绳子一样,把这些纤维束紧紧地连在一起。

结缔组织主要由韧带质与生胶质组成,它们都是蛋白质。当你用小火慢慢地炖鱼汤、肉汤时,韧带质没什么变化,而生胶质却与水发生了化学作用——水解成了动物胶。

在温度较高的时候,动物胶能够溶解在水里,形成胶体溶液。但是,温度一低,甚至不一定要降到0℃,它就凝结成冻状。动物胶的营养价值很高,如果炖得更久些,它还会继续与水反应,进一步水解变成氨基酸。氨基酸的味道是很鲜的,这就是为什么鱼汤、肉汤炖得时间越长,味道越鲜。

在水果、蔬菜里,也有一种胶质,叫做植物胶,它具有连接各个细胞的作用。在加热时,细胞膜破裂了,植物胶也会跑到水里去。青菜里的植物胶不多,所以谁也没听说过有什么“菜冻”。不过,有些果子里却有很多植物胶,最出名的要算是山楂了。山楂汤不仅在冬天会结冻,在夏天也能结冻,变成山楂糕。有些果子含胶较少,虽然不能结成成块的冻,可是仍能结成酱,甜美的青梅酱和苹果酱等,就是用这个原理制成的。

知识点:动物胶、植物胶、温度、化学反应、蛋白质

为什么汽水瓶一打开会冒出很多气泡

在回答这个问题之前,先得向你介绍一下汽水的身世。

说实在的,汽水与糖水没有多大的不同,它只不过是多含了一些“气”——二氧化碳罢了。

二氧化碳是一种气体,它喜欢自由自在地在空气中游荡。在汽水工厂里,人们加了很大的压力,强迫它大量溶解在水里。然后,装进瓶子,紧紧扣上塞子,这就成了汽水。

当你喝汽水时,一打开塞子,外面的压力小,二氧化碳顿时像出笼的小鸟,拼命挣脱出来,跑到自由的王国——空气里去。于是,水中就冒出了大量气泡。

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