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发布时间:2020-08-09 14:23:24

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作者:华斌

出版社:吉林摄影出版社

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趣味化学阅读

趣味化学阅读试读:

前言

青少年学生是未来的主人,未来社会需要各式各样的专业人才,这就需要我们根据自己的爱好和专长培养学习的兴趣,努力使自己成为某一方面的专业人才,以适应飞速发展的社会需要。

个人兴趣是个体以特定的事物、活动以及人为对象所产生的积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪。它是一种无形的动力,当我们对某件事情或某项活动产生兴趣时,就会很投入,而且印象深刻。

兴趣对一个人的个性形成和发展以及对一个人的生活和活动有着巨大的影响,这种影响可以使人集中精力去获得知识,并创造性地完成自己追逐的梦想。

美国著名华人学者丁肇中教授曾经深有感触地说:“任何科学研究,最重要的是要看对自己所从事的工作有没有兴趣,换句话说,也就是有没有事业心,这不能有任何强迫。”

就青少年学生来说,对一门课程感兴趣,会促使他们刻苦钻研,并且进行创造性的思维,这不仅会使他们的学习成绩大大提高,而且会大大地改善学习方法,提高学习效率。

也就是说,人的兴趣不仅会在学习、活动中发生和发展起来,而且还会在认识和从事活动中产生巨大的动力,可以使人的智力得到开放,知识得以丰富,眼界得到开阔,并会使人善于适应环境,对生活充满热情。

培养青少年学生兴趣的方法有很多,自然界的万物,他们的运动和变化,人的思想,以及人所创造的一切等,都是兴趣取之不尽的源泉。只要你走近去看,在你面前就会展示出一幅美丽的大自然的秘密图画,这就需要我们不停地去攀登和挖掘。

为了引导青少年学生培养对各门学科的兴趣,我们特地选编了这套“学科趣味阅读”丛书,包括语文、作文、数学、物理、化学、地理、生物、历史、政治、艺术等内容。

本套图书涉及到青少年学生必须知道的许多知识领域,具有很强的系统性、实用性和现代性,非常适合广大青少年学生阅读,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。第一章化学趣味小故事秦俑颜色蜕变的秘密

秦始皇陵位于陕西省临潼骊山脚下,距今已2000多年,历经战乱,遭到了严重的损坏。而地宫的秘密,引起了国内外学者极大的关注,对秦始皇陵园的勘查、发掘断断续续进行了几十年。

直到1974年在陵园东侧出土了举世闻名的秦始皇兵马俑后,才揭开了秦文化研究的新篇章。

秦兵马俑出土时,许多俑体表面都有彩绘,不少还比较完整,但时隔不久,便出现颜色蜕变、彩绘脱落的现象,一时成为秦俑保护的一大难题。

为了查明彩绘颜色变化的原因,文物保护科学家进行了不懈的努力,终于揭开了它的秘密。

秦俑刚出土时颜色鲜艳,但不久便发生颜色脱落和蜕化。根据实验观测,空气中除CO2外,O2, N2等,对秦俑影响不大。只是当温度高时,颜料的稳定性有所降低。

那么什么是秦俑颜色蜕变脱落的原因呢?紫外射线是造成彩绘颜色变化的原因之一。

尤其是PbO, Pb2O3, Pb3O4等含铅化合物,在紫外光的作用下,会变成PbO2。所以采用KH-1滤紫外光膜,可以大大延缓颜色的变化时间。

而颜色的脱落主要是由于失去水分引起的,兵马俑出土后,离开了原来潮湿的土壤环境,使天然胶层失水,发生卷曲、龟裂,造成颜色层脱落。同时水含量降低,也使颜料的色调变淡。点石成金成为现实

秦始皇幻想帝位永在,龙体长存,日思长生药,夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹,他们深居简出于山野之中,过着超脱尘世的神仙般生活。

炼丹家以丹砂即硫化汞、雄黄即硫化砷等为原料,开炉熔炼。企图制得仙丹,再点石成金,服用仙丹或以金银为皿,均使人永不老死。

西文洋人也仿效于暗室或洞穴,单身寡居致力于炼金术。一两千年过去了,死于仙丹不乏其人,点石成金出终成泡影。炼金丹太徒劳无功而销声匿迹。

中外古代炼金术士毕生从事化学实验,为何都一事无成?乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单立法改变贱金属的性质,把铅、铜、铁、汞变成贵重的金银。

殊不知用一般化学法是不能改变元素的性质的。化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称,而原子是经学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子,原子却不能再分。随着科学的发展,今天“点石成金”已经实现。

1919年,英国卢瑟福用α粒子轰击氮元素使氮变成了氧。

1941年,科学家用原子加速器把汞变成了黄金-人造黄金镄。

1980年,美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶,得到了针尖大的微量金。如果金丹术士得知今人之丰功伟绩,也会自觉羞愧的。可以止痛的麻醉剂

华佗是三国时期著名的大夫。他的医术高超,妙手回春,被人们称为“神医”。他给人解除病痛,经常要做些手术,可那时还没有麻药,不能实行麻醉,动手术的病人,常常痛得厉声惨叫,死去活来。

有一次,华佗正在鲁南行医,一个小孩胳膊上长了个毒疮。需要割去腐烂的肉,否则,小孩的生命很难保住。于是,华佗立即给他动手术,小孩儿痛得连蹦带跳,叫了几个人死死地按住,又用绳子捆起来,手术才勉强做好。

看着孩子疼痛的可怜样子,华伦心想:“要是既能动好手术,治好病,又能使病人不感到疼痛,那该多好啊!”可是,这种理想的办法到哪里去找呢?说来也凑巧。

有一天,几个人抬着一个受伤的汉子来找华佗看病。那汉子跌到沟里,把腿摔断了。华化给他动手术的时候,那个汉子不仅没有挣扎,呻吟,反而软绵绵的,任人摆布。

手术顺利地做完了,他似乎没有一点疼痛的感觉,竟然还在酣睡。难道这个汉子是个不怕痛的怪人吗?事实并非如此。原来他是喝醉了,还没醒酒呢。

看着那个昏睡中的醉汉,华佗想:“要是能制出一种药,让病人吃下去,也像醉了一样,病人不就感受不到疼痛了吗?那么手术不就好做了吗?”

从此,华佗时时留心,处处搜集,进行配方试验,终于发现了一种中药麻醉剂,就是麻沸散。

有一天,一个船夫得了阑尾炎,肚子痛得厉害,需要马上开刀,于是,华佗就让病人喝下麻沸散。不一会儿,船夫就开始昏昏入睡,渐渐地失去知觉。华佗用刀剖开病人的肚子,割去溃烂的阑尾,又用丝线缝好,涂上一种药,病人一点儿没有感到疼痛,一个月以后,刀口也长好了。

麻醉剂的发现造福了整个人类。华佗是世界上麻醉剂的第一个发现者,他的光辉的名字被写进了医学史册。不寻常的“多面手”

钛是一种不寻常的金属材料,它兼有质量轻、强度大、耐热、耐腐蚀和原料丰富五大优点,所以人们把它叫做“未来的金属”。钛是个“多面手”,它和钢铁一样强韧,它不生锈,熔点又高。

地球表面每10千米厚的地层中,含钛达千分之六,比铜多61倍。随便从地下抓起一把泥土,其中都含有千分之几的钛。世界上储量超过1000万吨的钛矿并不稀罕。钛几乎可以说是“取之不尽,用之不竭”的金属。

最初发明的飞机,飞行速度比汽车快不了几倍。后来,制造出越来越快的飞机,有一种飞机只要15分钟就能够从北京飞到上海,而坐火车,动车近8小时,高铁要4至5小时。

过去的飞机多用铝制造,铝虽然很轻,但是不耐热,就是个别比较耐热的铝合金,一到二三百℃也会吃不消。所以,必须有一种又轻又韧又耐高温的材料来代替铝。

钛恰好能够满足这些要求。这样,飞机就可以飞得又快又远。钛还用来制造坦克、降落伞、潜水艇和水雷等武器的部件。

钛的另一个更重要的用途,是制造火箭、导弹和宇宙飞船。这些“上天”的机器,对材料的要求非常严格,必须又轻又强韧。因为在起飞和降落的时候,它们要跟空气摩擦,会使材料受到“烈火”的考验。

到了宇宙空间,是零下100多℃,在这样低的温度下,鸡蛋也会冻得和石头一样硬,所以要求材料必须在严寒中不发脆。钛正好能够满足这些要求。它的密度只有钢铁的一半,强度却比铝大三倍还多,在四五百℃的考验下满不在乎,冷到零下100多℃也还有很好的韧性。

因此,钛已经成为制造火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船的重要材料。娇嫩出身的金属铯

1860年,德国的本生和基尔霍夫,在对矿泉水的提取物进行光谱实验时,发现了铯。

光谱分析比化学分析灵敏度高,在地壳中含量较少的铯、铷、铊、铟,在逃过了分析化学家们的手之后,就被光谱分析的关卡逮捕住了。

铯是软而轻、熔点很低的金属,纯净的金属铯呈金黄色,是化学元素中非常娇嫩的一位。

说它娇,那是因为铯的熔点只有28.5℃,比人的体温还低。如果你想把它放在手心上瞧个仔细,它会像冰块掉进热锅似的,很快就会熔化成一颗银白色的液滴,在手心上荡来滚去,好像是荷叶上滚着的水珠。

它还怕见阳光,烈日之下,它会骨酥筋软,瘫成一摊稀泥。道它嫩,那更是恰如其分。铯比石蜡还软。

你见过厨师用刀削面的情景吗?你不妨拿把刀削起铯来试试,只要你手艺不赖,也准能做出薄软的“削面”来。

只是你可没机会像艺高胆大的厨师们玩得那么潇洒,使那削面在空中翻飞跳跃、飘飘悠悠落入水中,令人目不暇接。一旦铯片飞入空中,便会自动发火,发出玫瑰般的紫红色的光辉。若让它飘入水中,就更精彩了,它会像炸弹一样在水中开花,并且燃烧起来。

由此看来,铯虽然娇嫩,但并不是闭月羞花的千金小姐,性格还是很活泼开朗的哩!为了对付这个表里不一的调皮鬼,平时只好把它浸在煤油里“看护”起来,这样它才老实些。遇水会爆炸的金属

我们认识的金属,少说也有二三十种。其中像铜、铁、锡、铅、锌、铝等,几乎天天都要和它们打交道。

也许在你的印象里,金属都是不怕水的。可不是吗?把一块铁或者铜丢进一盆水里,什么事情也不会发生。

你也许不会想到,世界上竟然会有这样一些金属,它们是碰不得水的,如果让它们遇上了水,立刻就会引起一场火灾和爆炸。锂、钾、钠等,就是这样的金属。

比如你把一小块金属钾投进一杯水里,你会看到,在金属钾的周围立刻会连续不断地放出许多气泡来,好像这不是一块实心的金属,而是一个压缩空气的出气口似的。

原来这是钾正在推开水中的氢离子,而水分子是由一个氢离子和一个氢氧离子结合而成的,硬将自己代替氢离子而与氢氧离子“结合”,变成氢氧化钾。

氢离子无可奈何,只好变成氢原子,再一对对结合起来成为氢气,从水中逃出来。由于钾和水作用时产生的热量,超过了氢气的燃点,于是氢气就被点燃了。

而氢气与空气混合后,燃烧时是会爆炸的。这就是为什么钾和水作用时会闪出火光和有爆炸声的缘故。

空气中也有水,为了不让这些淘气的家伙调皮捣蛋,人们只好将这些金属泡在煤油或汽油中。你可以用手拿一块铁、一条铜线,但千万不要用手去拿锂、钾、钠。

你的手上多少有点水,一旦和它们接触,就会发生剧烈的化学变化,变化过程中放出的热很多,会把你的手灼伤的!那么怎么拿呢?可用镊子去夹。能抓住气体的金属

气体能溶解在固体里吗?能!有许多气体的确能溶解在固体里。就拿氢气来说吧,它能大量溶解在金属钯中。

钯,是银白色的金属,它的化学性质很稳定,在空气中不会被氧化,然而,它是抓气体的能手。据测定,钯粉在常温下,可吸收比自己体积大850倍的氢气。

氢气,为什么能溶解在钯中呢?据人们用X射线进行研究后发现,当氢气溶解到钯中以后,钯的晶格就胀大了;当钯中的氢气浓度大到某一程度,钯的晶格会转变成另一种更疏松的形式。

钯不仅能吸收氢气,还能吸收氧气、氮气、乙烯等气体。除了钯以外,铂也是一个抓气体的能手。据测定,粉末状的铂在常温下,溶解氢气的本领虽然比钯差一些,但是溶解氧气的本领比钯好。

钯和铂的这一奇妙的性质,在化学工业上可作为催化剂。例如,在钯的催化下,可以使液态的油脂加氢变成固态;可使不饱和的烯、炔类化合物,加氢后变成饱和的烷类化合物;可使不饱的醛、酮、酸,变成相应的饱和有机化合物。

铂,也可作催化剂,譬如:氢气与氧气混合在一起,在平常的温度下,就是相处几万年,也不会化合,可是,只要倒进一点铂粉到这种氢、氧混合气体中,立刻会发生爆炸。可是,铂依然是铂,没有一点变化。

目前,虽然还没有彻底弄清楚钯与铂的催化原理,但是,人们认为,这与它们能大量溶解气体的性质有关的:因为在溶解了大量的气体之后,等于把气体浓缩到钯或铂中,增加了气体分子相互碰撞、进行化学反应的机会。

而当一些气体分子发生了化学反应,放出部分热量,使温度升高,这又反过来大大促进了其他气体分子进行化学反应。最轻的金属用处大

如果有人说,有一些金属可以用刀片轻易地切开来,你可能不相信。可是,确确实实有这样一些金属,锂就是其中的一种。

锂是金属中最轻的一种金属,具有耀眼的银白色,一碰到空气,它那美丽的表面,就会黯然失去光泽;在水里,它与水化合,放出氢气;它还能像火药那样燃烧。这金属碰不得空气,又碰不得水,有什么用呢?

从前大家都看不起它,因为它既轻又软,还容易氧化,认为它简直没有用处。可是爱迪生没有放过它,他把锂的氢氧化合物,用在电池的电解液中,使得电池的性能大大提高了。这种电池,在第一次世界大战中,成为潜水艇不可缺少的用品。

锂有几种同位素,锂6和锂7的化学性质几乎相同,可是用途却完全不同,锂6用于尖端技术,锂7却在一般的工农业部门服务。氢弹或原子弹里的原子雷管,必须包一层厚厚的锂6,以便控制反应过程。

机器在运转时,需要经常添加润滑油,为的是一方面能够保持机器的运转灵活,另一方面减轻机件的磨损。可是一般的润滑油在高温、低温之下,或者受到水浸时,往往会受影响。

如果使用锂7合成的润滑材料,就能经受一般润滑油经受不住的外界影响,例如能够经受从零下50℃到160℃这样大的温差。

我们饭碗上那层亮晶晶的釉,搪瓷器皿上的珐琅,它们的原材料里都含有锂,因为锂能降低釉和珐琅的熔点,缩短煅烧的时间,而且使器物表面光滑均匀。电视机的荧光屏中就含有锂,因为那是锂玻璃做的。

在农业上,锂能提高某些植物的抗病能力,例如小麦最容易得锈穗病,番茄最容易腐烂,如果及时用锂盐作肥料,就能防止植物发生这类毛病。永远年轻的硫化汞

在一些古代字画中,尽管由于时间太久或者保管不善,使得画的颜色起了变化,或纸张发黄变脆,但是留在字画上的作者的印鉴,总还是那般鲜艳红润。

有趣的是,质量较好的红色印泥无论是薄薄的印在字画上,或者藏在印色盒里,即使经过几十年甚至几百年,仍旧是“面不改色”,红艳可爱。那么,红印泥不褪色的秘密在哪里呢?

我们先来看看红印泥是怎么做出来的。红印泥是用红色的朱砂和植物油拌匀,加入某些纤维性填料做“筋骨”就成了朱红的印泥。

古时候的书画家喜欢用一种八宝印泥,据说在调制时里面还加入砒霜、珍珠、宝石、珊瑚、玛瑙、云母以及黄金等珍宝的粉末,说是能永不褪色,其实,这无非是要使这种制品显得更名贵罢了。

朱砂就是硫化汞,它是一种绯红的矿物。我国是世界上最早利用和研究朱砂的国家,古时候称为“丹”,早在公元前2500年就已用它炼丹了。红印泥所以那样鲜艳完全是朱砂的功劳。

画上的颜色容易褪色,主要是颜料的分子和空气中的氧“结”了“亲”,就成了氧化物的缘故。硫化汞却不喜欢和氧打交道,始终保持它原来的面貌,所以红印泥的“脸”色也经久不变。

不过,硫化铜是个“黑脸汉”,红印泥如果经常和铜质图章接触,面上的一层会微微发黑。朱砂还是水银的“母亲”。白光闪闪的水银,绝大多数是从红色的朱砂中提炼出来的。

我国湖南辰溪一带是著名的朱砂产地,所以朱砂又称为辰砂。现代制造的印泥,有的是采用有机染料代替了朱砂,虽然它的遮盖度和持久性没有朱砂好,但是色泽却是鲜艳红润,远远超过了朱砂印泥。万不可小觑的火碱

谁都知道硫酸厉害,滴到衣服上马上能烧穿织物,留下一个洞。然而,火碱的威力与硫酸也不相上下,如果一滴浓碱液落在衣服上,几分钟内也会腐蚀出一个洞。

火碱又称烧碱、苛性碱,化学名称是氢氧化钠,是金属钠的氢氧化物。我们知道,在化学上,碱就是金属元素的氢氧化物,金属越活泼,它的氢氧化物碱性越强。

金属钠很活泼,在空气中能自燃,遇水能爆炸,因此,它的氢氧化物碱性极强,有很强的腐蚀性。氢氧化钠的很多用途都是与它的强碱性有关的。

可以做这样一个实验:把一张滤纸侵入一杯氢氧化钠溶液里,滤纸先是浸湿了,然后变软,最后被火碱浸烂并逐渐变透明,直至完全溶解。那么,滤纸的纤维素跑到那里去了呢?

纤维素并没有变成别的化合物,而是分散成细小的纤维素,变成了纤维素的粘胶。

事实上,粘胶纤维,又叫人造棉,就是用类似的方法,把各种野生纤维弄碎,溶成粘胶,然后通过喷丝做成新的纤维,再织成布的。因此,在做人造棉时也要使用大量火碱。与此相似的造纸业当然也少不了它。

氢氧化钠溶液不但对皮肤、衣物这些有机物有很强的腐蚀力,而且能溶解坚硬的铝块。假如你把一些铝片投进浓的氢氧化钠溶液里,溶液会很快发热,并冒出大量气泡。

把这些气体设法收集起来,点燃,证明它们是氢气。这正是制造氢气的方法之一,而且比较安全。

由于反应须在压容器里进行,碱不腐蚀钢铁,而钢铁容易加工成耐高压的容器,很适用。如果采用强酸和金属锌来制造氢,就不能使用铁质容器了,因为酸能强烈地腐蚀钢铁。

火碱还是制造肥皂的原料,炼钢,化工也都少不了它,所以,火碱是同硫酸一样重要的化工原料。名不正言不顺的纯碱

发好的面团是酸的,放一点碱可以去掉酸味,蒸出松软香甜的大馒头来;碗筷太油腻时,用热水也洗不干净,如果用点碱水,一下子就把油腻刷干净了。这就是我们日常使用的纯碱,也叫苏打,化学名称叫碳酸钠。

叫它纯碱,是因为它确有碱性,谁上街买它时,都会对售货员说:“要一块碱。”从来没听人说:“请给拿一块碳酸钠!”看来,纯碱是大家用熟了的商品名称,但它的确不属于碱类,而是一种盐。

碳酸钠是金属钠离子和碳酸根组成的化合物,是一种典型的盐,它在水里会跟水起化学反应,生成碳酸和氢氧化钠。碳酸只有微弱的酸性,而氢氧化钠的碱性特别强,所以,纯碱一到水里就显出很强的碱性。这也许就是把碳酸钠叫做纯碱的原因吧!

人们使用纯碱比使用火碱普遍,这是因为碳酸钠便宜,碱性适中,不烧手,制造也比较容易,原料又充足。那么,纯碱是用什么东西造出来的呢?

它是用食盐和石灰石再加上水、空气和煤制造出来的。我国制碱工业不但开始得较早,而且,我国化学家还对制碱工业的发展做出过重要的贡献呢!

本世纪初,我国就有了制碱业。那时,用的是德国人的老办法,用这种办法,虽然能得到碳酸钠,但它的副产品氯化钙用处不大。我国化工专家侯德榜经过多年苦心研究,改革了德国人的老办法,创立了“联合制碱法”。

这个方法不再使用石灰石,节省了运输能力,降低了生产成本,它的副产品氯化铵又是一种很好的化肥。这个方法早已传遍了世界各地,被国际上称为“侯氏制碱法”。

纯碱是重要的化工原料,玻璃、纺织、造纸、制药、化工等许多轻工业部门都要用到它,因此,全世界每年生产的纯碱比火碱还要多。金刚石的同胞兄弟

你也许不曾想到,黑黝黝的石墨和亮闪闪的金刚石是同胞兄弟,都是存在于自然界中的纯碳,只是它们的相貌和性格大不相同。

石墨,意为“用来写”,其质地非常软,只要在纸上轻轻一划,就留下灰黑色的痕迹,铅笔芯就是用石墨制造的。金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石。

金刚石是所有矿物中的硬度“冠军”。玻璃商店的营业员用镶着金刚石的刀来切割玻璃,无不“迎刃而解”;钻探机的钻头上镶着金刚石,这能大大加快它向地下钻进的速度;金刚石刀具有可以用来加工最硬的金属。

石墨和金刚石都是碳家族的成员,为什么它们的硬度相差得如此悬殊呢?原来,石墨分子中的碳原子是成层排列的,每层原子之间的结合力很小,就像一副叠起来的扑克牌一样,很容易滑动、散开。

而金刚石的碳原子却是交错整齐地排列成立体结构,每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子直接连接,构成一个牢固的结晶体,因而显得特别坚硬。

天然金刚石产量很少,一般都隐居在地球深处,只有在非常高的温度和巨大的压力之下,地下熔岩里的碳,才有可能经过天然结晶的过程形成贵重的金刚石。

由于天然金刚石产量少,价格昂贵,所以,人们通常就利用高温高压来制造人造金刚石。

计算证明:碳在平常压力下的稳定体是石墨,而金刚石必须在2000℃高温和50000个大气压以上的高压时,才达到稳定状态。

20世纪50年代,美国以石墨为原料,在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中,虽然造出大颗粒的金刚石还很困难,但是已经可以制成了金刚石的薄膜。

1977年12月21日,在我国山东省临沭县常林大队,一名女社员发现一颗重158.786克拉的优质巨钻,这是我国最大的金刚石,全透明,色淡黄,可称为金刚石的“中国之最”。最怕晒太阳的橡胶

橡胶的最大特点是具有弹性,耐磨、耐寒、不易泄气等优点。橡胶的这些本领与构成橡胶的分子性质有关。天然橡胶是由成千上万个异戊二烯分子组成的。其分子链本身就有柔软、韧性的特点,这叫柔顺性。

一般说来,柔顺性好的橡胶,弹性大,耐磨耐寒性也好。有些人工合成橡胶,因为特意改变了它们的分子结构,才使它们具有特别的优点。

另外,橡胶分子的大小,分子之间的排列是否整齐,都会影响橡胶的性能。一般说,橡胶的分子量低,弹性就差;分子量过大,橡胶变硬。化学家就是根据这种关系,设计制造了各种性能的橡胶。

橡胶的最大缺点是容易老化。一双胶鞋使用几年以后,会出现许多裂口,鞋帮发硬变脆,缺乏弹性。这是受热空气中的氧和阳光中的紫外线作用造成的。

所以,胶鞋最怕太阳晒。在太阳下晒胶鞋,一方面给胶鞋加热,另一方面阳光中的紫外线像一把剪刀,把橡胶分子链剪成一小段一小段,使橡胶降低了弹性和拉力。

在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。

1839年,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,变成性能优异的、有弹性的橡胶了。现在橡皮筋,就是这种有弹性的橡胶做的。

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。

如果用力拉橡皮筋,那么橡胶分子就失去了任意活动的“自由”,所排列的队伍便整整齐齐,外形上看就是被拉长了。可以入口食用的酸

在化学中,酸的种类有很多种,可是,大多数酸只能用于工业原料和实验药品,只有极少部分的酸是我们人体需要的。

说到酸,你一定首先想到了醋酸。没错,我们平常食用的食醋里含有3%至5%的醋酸,还有含醋酸达30%的醋精。

纯醋酸在16.7℃以下会结成冰状晶体,叫做冰醋酸。纯的冰醋酸可以溶解和粘接有机玻璃。醋还有些我们通常想象不到的用途,比如在鞋油里滴加少量醋,就可以把皮鞋或皮革擦得特别亮。

用醋蒸气熏屋子,能杀死感冒病毒,用以防治感冒。然而,醋酸在这方面还是赶不上另一种酸,那就是乳酸。

乳酸不像醋酸那样家喻户晓,但实际上,我们对它也不陌生,你如果吃过泡菜、酸菜或酸牛奶,就一定能够感受到它们酸得很可口吧!泡菜、酸菜和酸奶都是富含乳酸的食品,并且都是用乳酸杆菌发酵做成的。

乳酸杆菌在生长和繁殖的同时制造出许多乳酸来,它使别的细菌无法生长,等于给食物添加了一种灭菌剂,所以,乳酸菌发酵的食物比较卫生。

乳酸还对人们肠道里的病菌有抑制作用,所以,它又是肠道的“清道夫”,多吃含乳酸的食品,有益于肠道卫生。乳酸熏蒸法消毒是防治感冒的有效办法,在有条件的地方,当发生流感时,可以用这个办法来控制感冒的流行;当然,乳酸蒸气的气味不如醋酸好闻,然而,为了防病救人,是完全可以忍受的。

还有一种食用酸,那就是柠檬酸,汽水里少不了它。夏季人出汗多,医生会告诉你,要补充点盐分,还要补充一定量的酸。因为人在出汗时排出一定量的盐,还排出一定量的有机酸,可见,在清凉饮料里加进柠檬酸不单是为了调味。

过去,柠檬酸是一种比较贵的食用酸,因为天然的柠檬酸主要存在于柑橘、柠檬和橙子里;现在,可以用化学方法合成柠檬酸,它就成了大众食品中一种常见的成分。有防腐功能的桐油

人们常常用桐油涂东西。木器穿上一层桐油“衣服”以后,浑身上下顿时变得光闪闪的,而且不易腐烂。布匹涂了桐油后,变成了“油布”,纸伞涂上桐油成了雨伞,一点也不怕水,在大雨中也淋不坏。

桐油是我国的特产。我们的祖先很早就开始种植与使用桐油了,在唐朝以后历代的古书上都有关于桐油的记载。直到16世纪,桐油从中国传入欧洲,欧洲人才第一次与桐油交上朋友。

你知道桐油从哪儿来的吗?有一种树,叫做桐树,它结出一个个桃子样的桐果。打开桐果,里头有五六颗种子。再把种子打开,里头是白色的桐仁。桐油,就是从桐仁里榨出来的。

桐树怕冷,在北方没有它的足迹。桐树的故乡,是在那又温暖又湿润的南方。桐油是一种又黏又稠的液体,有浅黄色的,也有棕黄色的。冷榨桐油为浅黄色,热压桐油为棕黄色。

桐油有这么一手好本领:把它涂在器具表面上,过两三天以后,就凝成一层又透明、又光洁、一点也不粘手的薄膜。这层薄膜的防腐性能非常好。

其实,这是一场化学反应,全靠氧气在帮忙。桐油的主要成分是桐油酸甘油酯。这种具有特殊结构的不饱和酯的分子善于从空气中“抓”住氧气,变成饱和的化合物。

桐油涂在物体表面后,被氧气迅速地氧化或者相互间发生聚合,形成一层富有弹性的胶状物。所以,桐油可算是一种“干性油”。

经过加热处理和加添干燥剂后的熟桐油干得更快了,它能在24小时内完全干燥成坚韧的薄膜。

走近桐油桶,常常会闻到一股特殊的气味。这气味主要是桐油酸甘油酯本身的气味,但是这并不影响它的用途。现在,桐油大量地被用于油漆、人造革和医药工业。

因为桐油氧化后生成的膜不导电,又能耐酸耐碱,在电气工业、化学工业上,也常常用到它。能维护皮肤的甘油

冬天,人们为了抵御干燥,往往给皮肤擦上一点甘油。甘油是甘油三酸酯分子的骨架成分。当人体摄入食用脂肪时其中的甘油三酸酯经过体内代谢分解,形成甘油并储存在脂肪细胞中。

甘油,谁都认得它:无色、无臭、有甜味的黏稠油状的液体。甘油具有甜味,这与它的分子结构很有关系:在化学上,由一个氢原子与一个氧原子手拉着手结成的基因,叫做羟基。

一般来说,单糖,如葡萄糖和果糖等,和双糖,如蔗糖和麦芽糖等,里面所含的羟基越多,它就越甜。甘油跟单糖分子相像,在它的分子中含有三个羟基,所以也带有甜味。

甘油是皮肤的“卫兵”,因为它能吸收水分,不仅能保持皮肤,不让寒流夺走水分,防止燥裂,而且还能从寒流那里夺来水分呢!不过,你也别以为抹甘油是一件小事情。

首先你得摸透甘油的脾气,浓的甘油,吸水性很强,它一面从空气中吸收水分,一面毫不客气地把你皮肤里的水分夺走,这样,擦了倒不如不擦好。要是甘油太稀了,那就同涂了水一样。

甘油除了能滋润皮肤,还常用于医药工业上,如用它制成栓剂也就是甘油栓,可以做通便药。

在野外,甘油不仅可以作为供能物质,满足人体需要。还可以作为引火剂,方法是:在可燃物下堆上5克至10克的高锰酸钾固体,再将甘油倒在高锰酸钾上,约半分钟就有火苗冒出。因为甘油黏稠,所以可以事先用无水乙醇等易燃有机溶剂稀释,但溶剂不宜过多。

甘油是1779年,由斯柴尔首先发现,1823年,人们将其命名为甘油。第一次世界大战期间,因其为制造火药的原料,则产量大增。在自然界中甘油主要以甘油酯的形式广泛存在于动植物体内,在棕榈油和其他极少数油脂中含有少量甘油。最牢固的化合物蛛丝

在大自然中,棉、麻、丝、竹、毛、橡胶等物质都是由天然高分子化合物所构成的,它们的分子都很大、很长。从性能上看,高分子物质通常不溶于水,有较好的机械强度,还有很好的绝缘性和耐腐蚀性等。

此外,大部分高分子是呈链状的结构,分子的长度与其直径之比大于1000倍以上,所以,高分子化合物又有较好的可塑性和高弹性。自古以来,人类学会了利用大自然中的这些高分子化合物,来织布、编网、造纸、产胶……这大大丰富了人类的物质生活。

在大自然中,高分子化合物的品种繁多。那么,哪种高分子化合物最为牢固呢?对此,生物学家们曾做过多次试验。

大量测试的结果表明,蜘蛛吐出的丝是强度最大的天然高分子化合物,其强度为相同粗细的钢丝的5倍。

蜘蛛丝是由氨基酸组成的蛋白质类高分子化合物。用蜘蛛丝编的网可以粘住比蜘蛛本身还要大好几倍的昆虫,所以它不仅十分牢固,而且还有十分优异的黏附能力。正是由于蜘蛛丝具有超乎寻常的性质,因而引起了科学家的关注。

1988年11月3日,英国的《金融时报》发表了一篇研究蜘蛛的文章,指出蜘蛛丝是自然界存在的最为牢固的天然生物高分子化合物,对其深入研究,将会得到构成这种新材料的有意义的信息。

日本有一个“东亚蜘蛛协会”,正在研究蜘蛛丝的特异性能和其微观结构。英国剑桥大学一些专家也正在利用遗传工程,通过发酵工艺来仿造蛛丝,可望将其制成防弹背心,或者组合成牢固的复合材料,用于宇航和汽车工业。

人类于1909年,就开始利用蜘蛛丝,在第二次世界大战时蜘蛛丝曾被用作望远镜、枪炮的瞄准系统中光学装置的十字准线,但20世纪90年代后开始对蜘蛛丝蛋白基因组成、结构形态、力学性能等有了深入研究,为蜘蛛丝商业化生产提供了可能性。透光本领最强的水晶

在阳光下,沙子在向你顽皮地眨着眼睛,那是因为沙子里有不少无色透明的小颗粒,它那光溜溜的表面像一面面小镜子,强烈地反射着阳光。

那小颗粒叫做石英,化学成分是二氧化硅。沙子里的石英通常很小,大块的石英晶体则非常漂亮,呈六方柱状结晶,被人们称为“水晶”。

纯净的水晶是无色透明的,闪闪发亮。如果夹有杂质,就带有颜色,如著名的烟晶、紫晶、墨晶等。

天然的大水晶并不多见,最大的天然水晶有一个人那么高,如四川娥眉山上的一个寺院,就是用两块将近两米高的巨大水晶来当庙门的。

现在,人们已学会用石英制造“人造水晶”:从沙子里选出洁净、无色的石英,加热到将近2000℃,使石英结成透明如水的单晶体,这就是“人造水晶”。

如果把石英熔融,就得到半透明或不透明的非晶体,通常称为“石英玻璃”。

你知道吗,最早的眼镜片就是用天然水晶做的。现在很多光学仪器的镜头,有的是用天然水晶做的,也有的是用人造水晶做的。做一副水晶眼镜可不容易。

水晶十分坚硬,但又不能用硬东西去把它磨成镜片,否则会在镜片上留下许多磨痕,像块磨砂玻璃,戴上去怎能看得清楚呢?

眼镜工厂里是用水浸润的金刚砂,从粗到细,慢条斯理地磨呀!磨呀!才磨成所需要的形状,最后用呢布和氧化铁红粉研磨光亮,使镜片依然晶莹明净、毫无瑕疵。“水晶眼镜”比普通玻璃眼镜好,因为水晶的透光本领“冠盖群雄”。戴了“水晶眼镜”,看东西比普通眼镜更为清晰。

由于水晶具有耐高温、热膨胀系数极小、耐磨、不易擦毛、不易受酸碱腐蚀等性能,所以它又是制造精密仪器的好材料。削铁如泥的陶瓷刀

我们日常生活中接触的陶瓷,大多是一些碗、瓶或工艺品,它们常常和“易碎物品,小心轻放”的词语连在一起。陶瓷难道可以用来做刀具吗?答案当然是能!

更令人称奇的是,用陶瓷刀来切削一些坚硬的钢铁零件时,简直可以形容它为“削铁如泥”呢!

原来,在陶瓷家属中,有不少成员具有高硬度、高强度和耐高温的特性,能制成切削金属的刀具,而且品种还真不少呢!有氧化铝陶瓷、热压氮化硅陶瓷等多个品种。

首先,氧化铝陶瓷可以耐受高达2000℃的高温,而一般金属到了1500℃早就熔融“瘫软”了,哪里还有什么硬度可言。

其次,氧化铝陶瓷的硬度要超过任何金属,用它制造的刀具不仅可以切削坚硬的铸铁,还可以切削高硬度的高速钢,而且进刀量大、切削速度也快。

在高速切削时,它不需要换刀、磨刀,其工作效率可数倍于一般硬质合金刀具。另外,它的使用寿命也要比硬质合金刀具高出3至6倍。

热压氮化硅陶瓷,具有超强的抗弯强度,达到每平方厘米8万至10万牛顿,而且该强度可一直维持到1200℃的高温而不会下降;如果在其中再添加些氧化钇和氧化铝,则该陶瓷在室温下的抗弯强度可达到每平方厘米15万牛顿,相当于优质合金钢的强度。

由于热压氮化硅陶瓷还具有耐高温和高硬度的优异特性,所以用它制作的刀具在切削钢材时,其切削速度、光洁度及自身受磨损程度,都比合金钢刀具优越得多,难怪它被誉为“切削宝刀”。

陶瓷材料还常用于制造耐磨、耐高温的轴承、汽轮机的叶片和转子等。在许多场合,这些陶瓷材料都起到了金属材料无法相比的作用。能预报天气的氯化钴

你会做一朵预示晴雨的花吗?用一种名叫氯化钴的化学药品的水溶液将白纸浸透,晾干,然后随意做成一朵花,就成了最简单的晴雨花了。晴天时它是浅蓝色的,阴雨天时它就变成粉红色的,多有意思啊!

为什么这种花会变颜色呢?因为氯化钴在无水时是蓝色的,吸收水汽以后,就生成了含水的晶体,它是粉红色的。晴天时,空气干燥,含水的晶体自动脱水,花朵呈蓝色。阴雨天,吸水变红。

氯化钴在仪器制造中用作生产气压计、比重计、干湿指示剂等。陶瓷工业用作着色剂。涂料工业用于制造油漆催干剂。畜牧业中用于配置复合饲料。酿造工业用作啤酒泡沫稳定剂。

国防工业用于制造毒气罩。化学反应中用作催化剂。分析化学中用于点滴分析锌,单倍体育种,此外,还用于制造隐显墨水、氯化钴试纸,变色硅胶等。

硅胶是一种普遍使用的干燥剂,照相机、望远镜、各种化学仪器都喜欢用它来做保护剂,因为光学镜头最怕受潮生霉。

用氯化钴浸过并烘干的变色硅胶可以吸收仪器周围的水汽,使空气干燥,保护光学镜头不受潮。硅胶自己吸潮后,由蓝色变成粉红色,这时,就要更换干燥的硅胶。

把受潮的硅胶放在烘箱里,用稍高于一百度的温度烘去水分,硅胶便重新变蓝,又可以重复使用了。

硅胶作干燥剂的一个显著优点是:它不会分解出有毒的、腐蚀性的气体,而且比较便宜。现在,人们已开始利用它保持食品的干燥和松脆。可口可乐配方之谜

提起“可口可乐”,可以说是无人不知,无人不晓。但你是否知道它是由谁发明的?它的配方又是什么呢?

100多年以前,美国有个叫约翰·潘伯顿的人,他是一家制药公司的老板。他有个癖好,喜欢在实验室里摆弄蒸馏器和各种药水,总想发明出一种可以提神、解乏、治头痛功效的药用糖浆。

1886年5月的一天,潘伯顿和往常一样,一早就钻进了实验室,他在总结过去经验的基础上重新设计了配方。

他先将几种能提神、止渴、清心的药剂糖浆混在一起,并加了一些从可乐果、古柯叶和一种从南美洲植物中提取的药剂糖浆,又放了少许咖啡因、糖、磷酸,搅拌混合后,经他一尝,味道还是相当不错的,这就是最早配成的“可口可乐”饮料。

到现在,可口可乐已成为世界上最流行的饮料之一。然而,可口可乐的配方却是保密的,被珍藏在美国银行的保险箱里,世界上知道这一秘方的人不超过10个。

为了保住这一秘方,可口可乐公司的元老罗伯特·伍德拉夫在1923年成为公司领导人时,就把保护秘方作为首要任务。

当时,可口可乐公司向公众播放了将这一饮料的发明者约翰·潘伯顿的手书藏在银行保险库中的过程,并表明,如果谁要查询这一秘方必须先提出申请,经由信托公司董事会批准,才能在有官员在场的情况下,在指定的时间内打开。

其实,可口可乐中99%以上的配料是公开的:糖、碳酸水、磷酸、咖啡因、焦糖,以及少量从古柯叶和可乐果中提取的物质。它基本上是几种物质的混合物,也许包含了很复杂的化学反应。

神秘的配料“7x号货物”在可口可乐的含量不到1%,但为了分析这个神秘的“7x”,许多化学家和竞争者运用了最先进的化学分析仪器,花费了80多年的时间,也没有得出确切的结论,迄今仍是一个不解之谜。藏在头发里的元素

每个正常人的头上大约有几万根头发,然而不同的种族,不同的年龄,头发的颜色是不一样的。

中国人的头发一般来说是黑色的,但在世界上,除了黑头发外,还有红头发、红棕头发、金黄头发等。头发为什么有各种颜色?头发除了调节体温、保护大脑以外,还有没有其他用处呢?

美国旧金山市曾发生过一件奇特的事情:有两位姑娘,原来有一头漂亮的金发,慢慢地头发却变成了罕见的绿色,盘根究底,原来她们是受到了严重的铜污染。

造成头发颜色不同的原因是头发中所含金属元素不同的缘故。例如,黑头发中含有等量的铜、铁和黑色素;红棕色头发中含有铜和钴;红褐色头发中含有铜;灰白色头发则含有过量的镍;金发中含有钛。

化学家称头发为“生命的窗口”,因为测定一根头发可以获得许多信息,可谓“测一发而知全身”。头发中包含有20多种元素,有些元素在头发中的含量比血清中的含量高出10多倍以上。

测定头发中的元素含量,可以判断一个人的健康状况。例如,精神病患者的头发中铅和铁的含量偏高,镉和锰含量偏低,锰含量的不足常常是精神病患者最典型的特点之一。

测定头发中铬的含量可以诊断是否患有糖尿病和血管病,测定头发中镉和铅的含量可以诊断是否患高血压;通过对儿童头发中14种微量元素的综合分析,可以判断该儿童智商的高低等。

此外,还可以借助头发来进行考古、破案、诊断疾病及环境生态研究。

例如,考古学家通过对长沙马王堆女尸头发的分析,准确地判断出了她的血型;法医通过罪犯遗留在现场的头发进行分析,可以推测出罪犯的性别、血型、大致年龄,从而大大加快破案速度。

上海古尸研究课题组研究新疆罗布泊女尸头发中所含的元素及其数量,获得了古代人体代谢与环境变化的资料。气味弥留下的痕迹

据一篇报告文学记述:几年前,北京某监狱的一名重要在押犯越墙逃跑钻进了崇山峻岭。看守人员立即带上警犬追踪搜山,只见警犬闻过逃犯曾经穿过的鞋袜衣服之后,把鼻子贴近地面,沿着崎岖的山路追击,终于在一座石崖的狭缝中发现了他。

类似这样警犬帮助公安人员追捕和侦破工作的例子有很多。人们一定会问,警犬为什么会有这般奇特的本领,它的鼻子为什么比人还灵?

原来,人和动物的嗅觉器官都有对气味的感觉能力,当受到花卉的、麝香的、辛辣的、乙醚的、樟脑的、腐烂的气味刺激时,它就会传送一个信号到大脑中。

据计算,只要8个分子就可以驱动人的嗅觉细胞信号,40个分子就可使大脑产生辨别气味的本领。

在狗的鼻子中,管理嗅觉的细胞比人多17倍。它对某些物质的感觉灵敏度比人高100到1000倍。所以,许多物质的气味,人闻不到的,狗能闻到。

据测试,人通过鞋底至少有2×1011分子储留在每一个脚印中,它比人所能感觉的极限低100倍,而狗则可闻到丁酸的气味,跟踪追击。

当然,不同的人,丁酸气味又有所异,正像指纹那样,两个人不可能完全一样。而狗,特别是受过专门训练的警犬,能相当有效地分辨出来。

夏天,当你身上有汗的时候,特别爱招蚊子,这是为什么?这是因为在人的汗水中有乳酸和赖氨酸。这两种化合物是最惹蚊子的,它们是诱蚊剂。

大家知道,蚂蚁虽小,但有高度的组织性。它们身上有尾迹素,当探路的蚂蚁找到食物时,它们的尾部就会发出尾迹素,随后的蚂蚁闻到后,就会往回传达,于是就会倾巢出动,你拉我推地把食物运回去。能用来发电的盐水

盐水是食盐的水溶液,在日常生活中最常见,它的用处可多着呢!它能消毒杀菌,常喝点淡盐水和用盐水漱口,可以治疗便秘、喉咙痛、牙痛等病症。

浓的盐水可以贮存食品,防止食品变质。经常用淡盐水洗头,还可以防止脱发等等。但是你是否知道,盐水还可以用来发电呢?让我们在实验室里试一下吧:

将一段肠衣放在蒸馏水中稍稍润湿一下,然后对折,用漏斗小心地沿着肠衣对折口灌入预先配制好的饱和食盐水,不要灌得太满,更不能使肠衣外壁沾上食盐水。

用试管夹夹住肠衣对折口,把试管夹的木柄搁在烧杯边缘上,让灌有食盐水的一段肠衣浸入烧杯中的蒸馏水中,把两根铜丝分别插入蒸馏水和灌有盐水的肠衣腔内。

经过一段时间,将万用电表的红表棒与蒸馏水中的铜丝相连接,黑表棒与插在肠衣腔内的铜丝相接。这时可在万用电表中量出电流。

盐水中为什么会产生电流呢?

我们知道肠衣是一种半透膜,能让核电荷数为11的半径较小钠离子顺利通过,而核电荷数为17的半径较大的氯离子则相对不易通过。

因此,将装有盐水的肠衣浸入蒸馏水中,经过一段时间,蒸馏水中带正电荷的钠离子浓度增加,而肠衣内食盐水中带负电荷的氯离子浓度则大于钠离子浓度,因而由肠衣隔开的食盐水和蒸馏水中产生一个电热,即产生电流,整个装置就形成一个渗板电池。

虽然上述实验中显示的电流较小,但如果能在江河入海口装一个巨大的类似肠衣的半透膜,把江河水看作上述实验中的蒸馏水,把含有丰富食盐的海水看作上述实验中的盐水。

同样原理,我们是否可以得到一个取之不尽、用之不竭的天然渗板电池,从而用海水来发电呢?石匠发明波特兰水泥

18世纪中叶,美国在迅速崛起的同时,海上交通也格外繁忙。1774年,工程师斯密顿奉命在英吉利海峡筑起一座灯塔,为过往这里的船只导航引路。这可把斯密顿难住了。

在水下用石灰砂浆砌砖?灰浆一见水就成了稀汤。用石头沉入海中?哪能经得起海浪的冲击?

经过无数次的试验,最后,斯密顿用石灰石、黏土、沙子和铁渣等经过煅烧、粉碎并用水调和后,注入水中,将这种混合料投入到水中不但不会被水冲稀,反而越来越牢固。这样,他终于在英吉利海峡筑起了第一个航标灯塔。

不久之后,英国一位叫亚斯普丁的石匠在斯密顿研究出的原料基础之上,又摸索出石灰、黏土、铁渣等原料的最合适比例,进一步完善了生产这种混合料的方法。

1824年,亚斯普丁的这一项发明取得了专利。由于这种胶质材料硬化后的颜色和强度,同波特兰地方出产的石材十分相近,故他取名为“波特兰水泥”。从此,这种人造的石头、奇特的石头的名称“水泥”便沿用下来。

20世纪,人们在不断改进波特兰水泥性能的同时,研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥,特种水泥等。

我国在1952年制订了第一个全国统一标准,确定水泥生产以多品种多标号为原则,并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥,后又改称为硅酸盐水泥至今。

水泥特别适用于制造混凝土,预制混凝土,清水混凝土,黏合剂等特别场合,普遍用于彩色路面砖,透水砖,文化石,雕塑工艺品,水磨石,耐磨地坪,腻子等,具有高光线反射性能,使制造的路边石、路标、路中央分隔线拥有更高的交通安全性能。掉到地上的玻璃瓶

彭奈迪脱斯是法国著名的化学家,在一次偶然的机会中,他研究制成了一种“安全玻璃”。

有一次,彭奈迪脱斯正在实验室里整理试验品。一不小心,错手将一个空玻璃瓶子摔到了地上,掉地上的同时,瓶子发出了一阵清脆的声响。

因为地面是石头铺的,要是一般的玻璃瓶子摔在地上肯定要打个粉碎。可是,这个空瓶子没有摔碎,只是出现了一些细小的裂纹。

彭奈迪脱斯拿起那个空玻璃瓶子,然后仔细看了看上面的标签,知道这瓶子里原来装的是药水,由于搁置的时间长了,所以瓶子里的药水蒸发没了。

然后,他把瓶子又放回到了原处,心里却在嘀咕:“这个玻璃制成的瓶子为什么没有摔碎呢?”

又过了两天,彭奈迪脱斯在翻阅当天的报纸,其中几条汽车发生事故的新闻吸引了他。

有的说,乘客被车窗玻璃的碎片划破了胳膊和脸,鲜血直流,被送进了医院;有的说,车窗玻璃的碎片扎进了旅客的脑袋,弄得血肉模糊,惨不忍睹。

看到这里,科学家的责任感和敏锐感一股脑地涌上心头,这让彭奈迪脱斯想起几天前的那个摔在地上没有摔碎的玻璃瓶。于是,他立即走进实验室,把那个瓶子又拿出来仔细地进行检验。

这才发现,原来瓶子里的药水蒸发之后,留下的一层坚韧透明的薄膜紧紧贴在了玻璃上,瓶子能裂而不碎的原因就出在那层薄膜上。

于是,彭奈迪脱斯开始配制药水,反复进行试验。他把药水抹在玻璃上,让药水慢慢凝结成透叫的薄膜。然后把玻璃从高处摔到地上,结果证明,每块玻璃只是出现许多裂痕,并没有打得碎片横飞。

彭奈迪脱斯又进一步想:“这是单片玻璃,要是用配制的药品把两块玻璃粘在一起,会不会变得更坚韧些呢?”

于是,他马上进行实验,把粘在一起的两层玻璃猛烈振动,用力撞击。玻璃好像变得特别顽固了,仅仅出现一些稀疏的裂纹。

就这样,一种新型的安全玻璃在彭奈迪脱斯手下诞生了。蚂蚁体内的示踪激素

相对于这个异彩纷呈的大千世界,蚂蚁显得实在是太渺小了,然而,正是这些毫不引人注意的小生灵,正在以它独特的生存方式,引起了人们极大的兴趣。

贪玩的孩子们经常发现蚂蚁会沿着一条线路忙个不停,而孩子们总是喜欢逗弄这些“辛勤的劳动者”,故意切断它们线路。

可是,令人们惊讶的是,蚂蚁的线路不论遭到怎样的“破坏”,这些小家伙们总会找到中断过的原路。这是为什么呢?

著名的美国科学家威尔逊教授揭示其间奥秘的。有一天,他蹲在地上,拿着一只放大镜仔细观察蚂蚁活动,并把蚂蚁爬行过的泥土取作样品进行分析研究。

最后,威尔逊教授终于揭开了其中的奥秘:原来,蚂蚁体内有一种独特气味的分泌物,那就是示踪激素。这种激素是由肛门排泄而出,当出巡侦察的蚂蚁发现食物后,在回来的路上就撤下这些示踪激素,让其他蚂蚁嗅着这种分泌物的气味前进。

这样,即使它们的路线暂时被中断,蚂蚁们一样可以很快找回原来的路线。

接着,威尔逊教授又进一步研究不同种类的蚂蚁,发现它们的示踪激素各不相同。这样,蚂蚁们也就不会走错路,不会误闯入别的蚁穴当中。

童心未泯的教授威尔逊迫不及待地将他的研究发现告诉给孩子们,并启发他们认真观察,去探索大自然无穷的奥秘。魔术师的火造纸币

火也能造出纸币来,你一定会感到这是奇闻。可是,事实上确实存在此事。

有一位魔术师在百货商店买东西,在他交钱的时候,从钱包里取出一张白纸,这张纸的大小和10元的票面一样大,随后魔术师将这张白纸送到服务员眼前,说:“服务员您好,我就用这个交款吧!”

服务员看见魔术师拿这张白纸付款,不解其意地说:“先生,你有没有搞错。”还没等服务员说完,只见这位魔术师将白纸往烟头上一触,瞬间,只见火光一闪,眼前出现了一张10元钱的人民币。

服务员被弄得目瞪口呆,神情愕然,引起了在场的观众哄堂大笑。然后,魔术师向服务员说明了真相。小朋友们,你知道这位魔术师表演的“火造纸币”奥秘在哪里吗?

原来,魔术师的这张白纸是在纸币上贴了一层火药棉制成的纸。火药棉在化学上叫做硝化纤维,是用普通的脱脂棉放在按照一定比例配制的浓硫酸和浓硝酸发生了硝化反应,反应后生成硝化纤维,即成了火药棉,然后把火药棉溶解在乙醚和乙醇的混合液中,便成了火棉胶,把火棉胶涂在10元的人民币票面上,于是一张“白纸币造成了。

这种火药棉有种特殊的脾气,就是它的燃点很低,极易燃烧,一碰到火星便瞬间消失,它燃烧速度快得惊人,甚至燃烧时产生的热量还没有来得及传出去就已经全部烧光了。

所以,10元钱的纸币还没有受到热量的袭击时,外层的火药棉就已经燃光了,因此,纸币十分安全。“火造纸币”虽然很有趣的,但是,我们千万不要随便玩它,弄不好,不但火药棉制不出来,还容易发生危险。要玩“火造纸币”就更不容易了,如果掌握不好药品的数量,那么10块钱就要和火药棉同归于尽了。坟地里的“鬼火”

提起“鬼火”,人们就会想到荒郊野外的坟地:漆黑的夜,一团火球拖着闪光的尾巴,东游西荡,飘忽不定。

对于“鬼火”的解释,比较多见的是将它解释为磷火。磷是德国炼金家勃兰德发现的。按照希腊文的原意,磷就是“鬼火”的意思,而且在实验室里还可以制造出“鬼火”来。

先在烧瓶里加入白磷与浓的氢氧化钾溶液,加热后,玻璃管口就冒出气泡,实验室里弥漫着一股臭鱼味儿。这时迅速把窗户用黑布遮上,就会看到从玻璃管口冒出一个又一个浅蓝色的亮圈,在空中游荡。这便是人造的“鬼火”。

那么,“鬼火”是不是单单指磷火呢?

1986年,日本早稻田大学理工系的一位教授组织了“火球观测信息中心”,在半年的时间里,收到近千例目击者的报告。从大量的事例分析,“鬼火”不仅出现在野外的坟地,而且在人口密集的乡镇和繁华都市的街道也有不少人目击。

如果说荒野坟地中人与动物遗体中含有很多磷,生成磷化氢即“鬼火”的话,那么城市中出现的“鬼火”就不好解释了。从整理日本人所目击的例子来看,“鬼火”大体可以分为火球形、鬼火形、焰火形、火柱形4种。直径在50厘米以下,持续时间为8秒左右。“鬼火”的颜色不尽相同,其中以白色、橙色最多,也有火红色的,而且有耀眼的光亮。出现时间大都在七八月份夜晚,晴朗无云或阴霾的天气。这些“鬼火”不包括雷雨天的球状闪电。

对于“鬼火”的成因,前苏联物理学家卡皮查是这样解释的:云、树、建筑物在某些特定环境下都会产生大量电荷。它会使地面产生极大的电场,从而导致发光。

理论对有些实例可做出圆满的解释,比如有人发现,火球在离地面3米高处发生,先是固定不动,后骤然消失,接着又在离地面6米高处再度出现。这便是在驻波的第一波腹和第二波腹连续出现的“鬼火”。第二章化学趣味小谜团得天独厚的金属氢

氢在自然界100多种化学元素中可以称得上“老大哥”了,因为其原子序数为1,所以即使对化学知识了解很少的人,也会首先想到它。氢也正是由于其得天独厚的地位,因而引起了科学界的广泛瞩目。

氢作为化合物的形成存在于我们的周围,已被人们广泛认识,如我们饮用的水(H2O),就是同氢和氧化合而成的物质,我们胃内的胃酸即盐酸(HCL)也是一种氢的化合物。

其实在我们机体的细胞组织中含有的氢离子(H+)则更多了,它们在我们生命的活动中,起到重要作用。

氢以非化合物形式存在,我们也对此有些了解,如液态的氢是目前航天领域中独领风骚的动力燃料,其燃料所产生的热能远远超过了我们现已知的可用性燃料,并且其体积小、重量轻,已成为航天器中最为理想的动力来源。

在氢为我们创造了大量的不朽杰作的同时,人们不禁又突发奇想,氢在常态下是以气体的形式出现,能不能将其制成金属呢?

这种想法不是没有科学道理的,因为与氢同属一族的其他元素都是金属,唯独氢是气体,这看起来似乎不应该,那么有没有什么办法将氢制成金属呢?

英国物理学家贝纳尔早在60多年前就曾做出一种预测,只要有足够的压力,任何非金属物质均能够变成金属。

因为在极大的压力下,可以使原子之间的化学键受到破坏,使原子间距缩小,从而原子间的相互作用大大加强,将原来只能在一定分子轨道上运动的电子变成自由电子。

这样,该自由电子就变成各个原子所共有,从而形成具有自由电子的金属了。

按照贝纳尔的设想,科学家们便着手于这项巨大的工程研究,结果是令人惊奇的,科学家们在超高压的作用下,已成功地将非金属物质如磷、硒、硫等变成了金属,使之成为了既有金属光泽,又有良好导电性的金属物质。

进入20世纪80年代,科学家们又成功地将氖气在32万大气压和32 K的条件下变成了金属氖,随后又在100万大气压下成功地制成了具有金属光泽的氧。于是人们又开始向更高的尖端进发了,他们要制出金属的氢。

据科学家分析,金属氢将具有极为特殊的性质,如常温超导性、高导热性以及高储能密度。当然,这些仅仅是科学家们的推测,至于

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