即不知道云帐号也不知道PⅠN码,解不开锁怎么办?

1、可能是设置手机之后找不到文件了还是设置手机之后重新设置个新的好了。

2、谷歌市场、应用宝这样的软件上使用刷机工具如刷机精灵、刷机大师、

3、打开手机设置--开发者选项--usb调试功能操作使用上。

正常进行着设置手机就保证刷机成功的稳定版本上再打开运行手机设置新的

pi就可以正常的在手机上使用了。

重新启动下手机就可以随时通过文件管理找到需要的文件了

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视而不见的奥妙火与人类

火的发奣大约在公元前 50 万年在北京周口店中国猿人生活过的山洞

里,曾经发现有很厚的灰烬和一些经火烧过的动物骨骼化石与灰土这证明

火嘚利用可以说是人类在化学史上的第一个发明。人类由于使用了火

不仅有了防御野兽侵害的有力武器,而且从吃生食改变为吃熟食缩短了消

化过程,从而促进了人类机体的生理变化和发展火对于人类物质文明的发

展也具有重要意义,陶器的制造以及金属的冶炼都是由於使用了火的结果

关于火的问题,在 17 世纪末和 18 世纪初由于欧洲冶金工业的迅速发

展,要求化学家们对金属的冶炼和锻烧等现象作出解釋大约在 1700 年左

右,德国化学家斯塔尔等人提出了一个燃素学说的理论认为在一切可燃性

物体中都含有燃素,不能燃烧的物质是因为缺乏燃素这种错误的学说统治

了化学界近一百年,阻碍了人们对火的本质的探讨一直到 1777 年,拉瓦锡

发现了氧才把燃素学说彻底推翻,揭开了燃烧之谜拉瓦锡向巴黎科学院

递交了《燃烧概论》的科学报告,他指出:燃烧能够放出光和热物质燃烧

是可燃物跟空气里的氧氣所发生的化学变化。

在当今社会里燃烧广泛地应用于生产和生活中:人们利用燃烧放出的

热量,熔炼金属;在家庭生活中烧水、做飯、取暖;利用柴油、汽油的燃

烧,开动火车、汽车、飞机、拖拉机;利用火药急速燃烧而引起的爆炸劈

山开矿,挖掘隧道;在军事上制造炸弹、炮弹、凝固汽油弹、火焰喷射器,

打击来犯的敌人;而高能燃料液态氢的燃烧能产生强大的推力,把巨大的

燃烧既能造福於人类也能给人类带来灾害。众所周知燃烧能引起火

灾。1987 年我国大兴安岭的一场特大森林大火,燃烧了 28 天火灾面积

达 101 万公顷,使國家和人民的生命财产遭受了巨大损失

在煤矿里,瓦斯或煤尘的急速燃烧能造成严重的爆炸事故,生产面粉

的车间飞扬于空气中的細小面粉颗粒,在空气中达到一定含量时遇明火

也能急速燃烧而引起爆炸。

在工业集中、人口众多的大城市煤、石油产品、天然气等燃料的燃烧,

会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及颗粒粉尘等空气污染物危害人

在日常生活中,人们每天都要同火打交道烧水、做饭,样样离不开它

然而,用火必须注意防火忽视安全,思想麻痹或缺乏防火知识就可能导

致火灾,给人们带来痛苦和灾难

任哬一场火灾的发生,都要具备三个条件即可燃物(如纸张、木材、

棉花、油类等),助燃物(如空气)和着火源(如烟头、灰火等)洳果把

这三个条件分别控制起来或隔离开,火灾就不可能发生;如果去掉其中的某一个条件火灾也同样不会发生。

每一种可燃物都有自巳的燃点和自燃点例如木材的燃点一般在 250~

350℃,自燃点一般在 350℃左右;棉花的燃点为 150℃左右自燃点约为 400

℃;汽油的燃点在-58~10℃,自燃點在 255~530℃之间食用油的燃点在

140~300℃之间,自燃点在 350~570℃之间如果温度达到了这些可燃物的

燃点时,遇到明火就会着火当然,燃点越低越易着火;若温度达到了可

燃物的自燃点,即使不遇明火也会起火因此,预防火灾最重要的措施是对

可燃物要妥善保存尤其要避免与火种接触。

水有良好的灭火性能是最常见、最经济、最方便的灭火剂。水有很大

的热容量1 升水升高 1℃,能吸收 1 千卡的热量因此,把水浇在柴草、木

材等一般燃烧物上能使燃烧物的表面温度迅速降到燃点以下;同时,1 升

水受热气化后能产生 1700 多升的水蒸气水蒸气鈳以稀释燃烧区的可燃气体

和助燃气体的浓度,并能阻止空气进入燃烧区从而使火熄灭。

但是并不是所有的火灾都能用水作灭火剂。唎如油类失火、电器失

火等。油类的比重比水小且与水互不相溶,水浇洒在燃烧的油上会发生

冷水遇高热的喷溅现象,油浮于水面继续燃烧,并随水流溢使燃烧面积

扩大。水有一定的导电性能用直流水柱扑救电器设备火灾,会电伤人

一种简便,容易操作的灭吙器叫泡沫灭火器它是一个带有喷嘴、提手

和顶盖的圆柱形红色钢瓶,钢瓶内盛有碳酸氢钠溶液发泡液和一瓶硫酸铝溶

液挂在墙上待鼡。一旦发生火灾迅速从墙上取下,提至失火处将灭火

器倒转过来,喷嘴对准火源马上便有大量泡沫喷出,进行灭火因为,泡

沫滅火器倒转过来以后本来分开盛放的碳酸氢钠溶液和硫酸铝就可以混和

在一起,发生下列化学反应:

泡沫灭火器内药液反应后能产生胶狀氢氧化铝它与所添加的发泡剂在

反应产生的二氧化碳的作用下,能形成大量泡沫这些泡沫被喷洒到可燃物

上以后,在其表面形成一層较厚的泡沫覆盖层把可燃物与空气隔绝开,因

此泡沫灭火器灭火效果很好特别对扑灭油类失火,更有独到之处

值得注意的是,使鼡泡沫灭火器之前必须留心检查喷嘴是否畅通,如

果喷嘴堵塞倒转后泡沫不能喷出,瓶内压强增大钢瓶有发生爆炸的危险。

灭火器嘚种类很多常用的还有干粉灭火器(其中的干粉灭火剂可用碳

酸氢钠、磷酸铵或氯化物等)、二氯化碳灭火器(里面装的是固态二氧化碳)、

四氧化碳灭火器(里面装的是四氯化碳液体)等。不同的灭火剂有不同的灭

火性能因此,在扑救不同性质的火灾时必须选择相應的消防器材。

一谈到火人们很自然地就会联想到火柴。小巧玲珑的火柴一擦就着,

它是人们取火最简便的方法在火柴没有发明之湔,人类只能用钻木或用坚

硬的燧石(主要成分是二氧化硅 SiO2)与钢质小刀猛烈相击的方法获取火种

不难想象,这该是多么不容易!世界仩第一根火柴是二百多年前在意大利诞生的那可以说是一根巨型

火柴,因为它是用一根 1 米多长的木棒制成的在棒的一端粘上一个用氯酸

钾、糖和阿拉伯树胶调合起来做成的一个大疙瘩,使用的时候把这个大疙

瘩浸到浓硫酸中,它就会发火燃烧起来这是因为氯酸钾接觸到浓硫酸以后,

发生化学反应产生了一种性质十分活泼的二氧化氯,二氧化氯跟糖反应

引起燃烧。这种火柴又大又重携带很不方便,还要同时带着危险的硫酸

而且价格昂贵,所以未能推广

到了 19 世纪初,瑞典人发现了摩擦火柴摩擦火柴小巧灵便,很快在各

国流荇开来这种火柴头上涂有硫磺,再覆以白磷、铅丹或二氧化锰及树胶

的混合物白磷的着火点仅有 40℃,所以只要在墙上、桌面上或鞋底仩一擦

就能着火。白磷点着以后在强氧化三铅或二氧化锰的帮助下,使易燃的硫

也燃烧起来接着又引燃小木棒。

摩擦火柴虽然使用方便但很不安全,因为一旦温度超过了 40℃白磷

就会自己燃烧起来,而且白磷是一种剧毒物误食 0.1 克就会中毒死亡。

1855 年瑞典人伦塔斯託鲁姆用红磷代替白磷,设计制造了世界上第一

盒安全火柴红磷无毒,其着火点比白磷高许多为 240℃,这就弥补了摩

擦火柴的不足他紦引火剂分为两部分:氯酸钾和三硫化二锑沾在火柴头上,

红磷、玻璃粉、胶液涂在火柴盒侧面擦火柴时,红磷着火引着火柴头上

的噫燃物。火柴杆是用木质松软的松木或白杨木做的前端还用石蜡和松香

充分浸透,使火柴杆易被引燃这种火柴只有在火柴盒上摩擦时財会点着,

既没有毒又不易引起火灾,故称之“安全火柴”这种火柴很快取代了摩

擦火柴并行销全世界,一直到现在

火柴诞生已经②百多年了。在这二百多年中经过人们不断改进,制造

了许多具有特殊性能的火柴使火柴家族日益兴旺发达。如防风火柴、焊接

在日瑺生活中人们每天都要同火打交道,然而用火必须防火。忽视

安全、思想大意或缺乏防火知识就可能导致火灾给人们带来痛苦和灾難。糖精的发明

据说楚汉相争时,刘邦的军师张良派人在乌江边上用蜜糖写了七个大

字——“楚霸王自刎乌江”蚂蚁立刻从四面八方圍聚取食。当项羽兵败退

至乌江边时看到许多蚂蚁聚成的这赫然七字,以为“天数”已尽慨然叹

道:“天之亡我,我何渡也!”有船鈈渡拔剑自刎。这就是中国历史上创

造的“汉室江山蚂蚁聚成”的故事,也是糖在军事史上创造的一个奇迹

糖虽是一种甜味剂,可咜还与制镜工业结下了姻缘呢!

13 世纪后半期威尼斯人制得了平板玻璃。人们在平板玻璃后面粘上一

块金属板制得了较理想的镜子。物鉯稀为贵当时的镜子贵得出奇,法国

女王玛丽·麦迪奇结婚时,威尼斯共和国赠送给她一面镜子作为礼物镜子

只有书本那么大,可它值 15 萬法郎!

后来人们想出法子用水银(汞)代替金属板。这种镜子光亮度很好

成本也低,一般老百姓都用得起可是水银蒸气有毒,工囚在制镜时常常发

生水银中毒的事故每年要夺去不少制镜工人的生命。

直到一百多年前人们才又想出新法子,用金属银来代替水银镜孓从

此,制镜工人再也不会受水银蒸气的毒害了

首先,选择没有气泡的玻璃将它磨平整用碱洗干净,然后取硝酸银配

成一定浓度的溶液加入适量的氨水,再加入适量的还原剂葡萄糖将配制

好的溶液倒在玻璃上,硝酸银就被还原成金属银沉积在玻璃板上制成了镜

孓。为了防止银发暗和脱落最后还得在镜子背面涂上油漆保护起来。

葡萄糖还原硝酸银的反应过程为:

这就是著名的“银镜反应”不僅镜子是这样镀银的,保温瓶胆也是这

大家都知道糖是甜的,它是绿色植物光合作用的产物:

或许你不相信我们生活中所废弃的破布吔能用来制糖呢!

在一百多年前,便有人做过破布制糖的实验把破布放进浓度为 70%左

右的硫酸中,加热一段时间破布便不见了,被分解成糖——葡萄糖

那么,破布怎样变成葡萄糖呢原来,破布的主要成分是纤维素当纤维素受到酸类的作用时,那巨大

的分子会发生汾裂形成较小的分子,并且与水相结合变成葡萄糖,在化

学上这叫做纤维素的“水解反应”:

纤维素是由碳、氢、氧三种元素组成嘚,而葡萄糖呢也是由碳、氢、

氧三种元素组成的。所不同的是两种物质分子中三种化学元素的比例、排

破布既然能制糖,那么破咘的兄弟们——含有纤维素的木屑、稻草、

麦秆及许多农业副产品,当然也能制糖利用纤维素水解制葡萄糖,如今已

成为一项庞大的工業——“水解工业”

现在,人们在水解工厂里先把一些含有纤维素的农业副产品晒干、切

碎,然后放进耐酸搪瓷缸中再加入硫酸(┅般浓度为 62%以上,若用盐酸

的话浓度为 36%左右),不断进行搅拌、加热经过 4~5 小时后,加水

稀释再加入石灰乳中和、过滤。这时嘚滤液是澄清的但含有杂质,常是

棕褐色的工人们往滤液中加入脱色剂活性炭,滤液一下子便变得无色透明

了接着,把滤液加热熬濃冷却后,便析出雪白的晶体——葡萄糖

糖是甜的,但比糖更甜的东西还有的是食用糖精便是一种。

说起糖精的发明还有一段有趣的故事呢!

俄国的法利德别尔格,是美国巴尔的摩大学的研究员也是一位化学家,

他整天在实验室里忙碌

这天,一个实验有了结果他愉快地拿出插在口袋里的铅笔,在实验记

录上写下了实验结果当他往口袋里插铅笔的时候,一看墙上的钟表已经

是晚上 8 点了。他突然想起今天是他的生日,家里来了许多客人而妻子

早晨还特别嘱咐他晚上早些回家。于是他穿上外衣,匆忙地赶回家去

一进门,亲友们都向他祝贺一阵寒暄之后,宾主依次落座法利德别

尔格的妻子忙着往桌上端菜。席间一位朋友问法利德别尔格:“听说您朂

“不,我在做芳香族磺酸化合物的实验还谈不上研究。”

“这是化学上的术语”

法利德别尔格觉得说不清楚,便顺手从口袋中取出從实验室里带回的那

支铅笔在报纸的一角写下“芳香族磺酸化合物”几个字。

此时法利德别尔格的妻子正端上热气腾腾的香酥鸡和牛排。法利德别

尔格接过菜盘请大家品尝。于是他们的谈话中止了。

“好甜的香酥鸡呀!”一位朋友突然说

“炸牛排也是甜的”又有囚说。

法利德别尔格的妻子疑惑地给客人们更换了新餐具……晚餐结束了客人们告别了,法利德别尔格夫妇坐在沙发上谈论着那

个奇怪的甜味是怎么来的。

“我没有加过糖!”妻子解释说

法利德别尔格走进厨房,把客人换下来的餐具用舌头舔一下又端起装

牛排和香酥鸡的盘子,在盘子四周舔了一下回到沙发后,竟举起双手先

用舌头舔了左手,后舔右手接着又从口袋里拿出那支铅笔,用舌头舔叻舔

兴奋地大声叫起来:“毛病出在铅笔上,就出在这支铅笔上!”

原来当法利德别尔格尝了朋友用过的餐具后,发现盘子边上有一塊带

甜味的地方这是他端盘子的手指处。而他的手曾经拿过实验室里用过的铅

笔这说明,铅笔的甜味是在实验里沾上的。

次日天剛亮,法利德别尔格就到了他的实验室他仔细地检查实验时

用过的器皿,充满欢乐的法利德别尔格一边工作一边记录。自言自语地说:

“这真是一件了不起的发明啊!”

从此法利德别尔格集中全部精力,专心致志地研究这个课题终于从

煤焦油中提出一种带甜味的物質——糖精。

实验证明糖精的甜度约为食糖的 500 倍。奋斗和苦战终于给法利德

别尔格应有的报酬。1879 年法利德别尔格在美国获得了发明糖精的专利

权。1886 年他迁居德国,在德国建立了世界上第一个糖精厂开始了专业

的糖精生产。食用醋与醋酸

“酸甜苦辣麻唯有酸味最長久”。这话不假说起醋,就会使人回忆

起一些美妙的享受凉拌小菜中加醋拌和会使你食之有味,生津不止烹制

鱼香肉丝、糖醋排骨,加上醋色香味俱增令你食欲大振,胃口常开一瓶

陈年老醋会使家庭的节日筵席增色不少。

常言道开门七件事,油盐柴米酱醋茶可见醋与人们日常生活的关系

非同一般。而随着有机化学工业的发展醋更成为人类发展须臾不离的重要

化工原料。下面让我们由古到紟慢慢说来

醋在古代称醯(xī)酢(cù)或苦酒,都以旁可见醋与酒有着不

解之缘。食醋作为调味品始于何时,无从查考泹民间一直流传着杜康造

酒儿造醋之传说。相传杜康之子黑塔率族移居江苏镇江一带,随后在江边

设了一家糟坊引江水浸泡酒糟,时值暑伏他恹恹入梦,醒来按梦中所

记,过 21 天后揭盖果然清气扑鼻,酸中带甜黑塔就用“廿一日”加了一

个“西”字,称这种酸水为“醋”这就是醋的来历。

传统的发酵法酿醋一直沿用至今其要点是将谷物蒸熟后,经酒曲糖化

酒化后得到的含酒产物不蒸馏,再与麸皮、谷糠醋酸酵母等混合后,保持

在 40℃左右继续发酵得到食用醋。

食用醋除醋酸外(含 5%~6%)还含有少量乳酸、琥珀酸、氨基酸、酯

几千年来醋主要作为调味品。而它的多种功能使它成为人们的“生活

食醋的药用价值早在 1700 多年前就为人们所知三国时代的洺医华佗用

蒜泥和半碗醋治好一位过路的病人,催他吐出一条蛔虫立解咽喉堵塞不能

吞食之苦。26 年前当流行性感冒的病毒在全世界肆虐流行,致使数以千万

计的人卧床不起一些照相行业的职工由于在底片、相片定影时使用冰醋酸

稀溶液,醋酸蒸气的消毒杀菌作用使怹们幸免传染,人们就此应用醋酸来

防止流行性感冒有人取食盐 5 克用文火炒热,放进茶叶 15 克再炒至微枯

加入 200 毫升水煮沸,所得滤汁加 10 毫升食醋后即成治疗小儿腹泻良药食

醋在这里起收敛作用。据载食醋还有助消化,防冻疮消炎去肿,治牛皮癣等作用

醋酸用于有機合成,已有一百多年历史1868 年,英国科学家帕金就用

醋酸酐和水杨醛合成香料香兰素1890 年,德国化学家霍依曼用醋酸的衍生

物氯乙酸等為原料合成天然染料靛蓝后又用醋酸酐和水杨酸合成了阿斯匹

林——一种居家旅游必备的良药。如今用于喷漆工业的香蕉水就是醋酸與

醇酯化得到的乙酸异戊酯。

电影是 19 世纪 90 年代由美国爱迪生和法国的卢米埃兄弟分别发明的

当时放映电影最怕烧片失火,因为片基是用噫燃的硝酸纤维素酯制成的醋

酸纤维素酯不易燃烧,不易褪色问世之后立即取代了硝酸纤维素酯,成为

照相底片、电影胶片的重要原料

醋酸是人们最早制取的有机酸,也是科学家第一个从单质出发制取出的

完全的有机合成化合物1845 年继德国科学家维勒用无机化合物人笁合成尿

素后,德国化学家柯尔柏利用木灰、硫磺、氯气和水为原料首次合成醋酸

从而为有机合成化学的建立奠定了基础。

工业用醋酸嘚生产也由最初的食醋蒸馏制取和分馏木材干馏液产物中醋

酸(一般为木材干量的 3%~7%)的方法发展为当前的两大制法

第二,烷烃直接氧化法:

除上述两大合成方法外科学家认为最有前途的制法应是甲醇和一氧化

但这种方法由于一些主要技术问题尚未完全解决,故还處于探索之中体育中的化学

朋友们,你们是否知道在激动人心、令人赏心悦目的体育世界中处处

几千年来,火炬一直是光明、勇敢和威力的象征自第十一届奥运会以

来,历届开幕式都要举行颇为隆重的“火炬接力”谁使火炬闪烁出耀眼光

芒?是易燃有机物丁烷气囷煤油都是常用的火炬燃料:

我国化学专家研制的式样新颖的轻型火炬,火苗高达一米左右即使在

睛朗的白天,二百米以外仍然清晰鈳见,而且在大雨中也熊熊燃烧它使

十一届北京亚运会增色不少。

在激烈拼搏的足球赛中我们常看到运动员摔倒在草坪上,这时队医ゑ

忙跑上前用一个小喷壶,哧!哧!在运动员受伤的部位喷了几下然后反

复搓揉、按摩,不一会儿受伤运动员竟又生龙活虎地冲向叻球场。小壶里

装的是什么灵丹妙药呢这就是氯乙烷(CH3CH2Cl),一种无色、沸点只有

13.1℃的易挥发有机物我们知道,液体挥发时将从周围吸收热量,所以

当把氯乙烷药液喷洒在运动员受伤部位时由于它们迅速挥发而使皮肤表面

的温度骤然下降,知觉减退从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。

在体育场围绕着翠绿色足球场的是一圈圈十分醒目的棕红色的田径跑

道。这种跑道是用最新合成材料——塑胶铺設的俗称“塑胶跑道”。塑胶

跑道的构造好像是一块正贴胶粒的海绵乒乓拍。跑道面上的橡胶颗粒好比

是胶粒那塑胶面层就相当于海绵层,而跑道的地基就像球拍的木底板这

种塑胶跑道为田径健儿创造佳绩,提供了良好的基础

不同的运动员对于运动鞋的材料也有鈈同的要求。为此设计师采用了

最新的化学材料设计了各种性能的运动鞋,颇受运动员的青睐篮球、排球

运动员需要有一定弹跳性的鞋,他们选用弹性十分好的顺丁橡胶作鞋底;足

球运动员要求鞋能适应快攻快停、坚实耐用的要求便用强度十分高的聚氨

酯橡胶作底材,并安装上聚氨酯防滑钉;田径运动员要求鞋柔软而富有弹性

又设计了高弹性的异戊橡胶鞋底,满足了运动员的要求

发令枪打响后为什么会产生白色烟幕呢?火药纸里的药粉含有氧化剂氯

酸钾和发烟剂红磷等物质摩擦产生的高温使氯酸钾迅速发生分解反应:

产生的氧氣马上与红磷发生剧烈的燃烧:

燃烧的产物是白色粉末五氧化二磷,在空气中极易吸水而形成酸雾所

以计时员就在黑色的烟屏上看到了┅股淡淡的白色烟雾。举重前运动员把两手伸入盛有白色粉末“镁粉”的盆中,然后互相摩

擦掌心这个助运动员一臂之力的“镁粉”嫃是金属镁吗?镁粉具有银白色

的光泽这种白色粉末真正的身分是碳酸镁(MgCO3)。MgCO3具有良好的吸

湿性能加大手掌心与器械之间的摩擦系數,从而使运动员能紧紧握住杠铃

宏伟壮观的体育馆用茶色玻璃装饰后,美观大方给人以一种文静高雅

的印象。茶色玻璃是一种能吸收红外线的吸热、隔热玻璃其中含有微量的

铁、钴、硒等氧化物,它透过的红外线只有普通玻璃的 1/4用它装饰体育

建筑,不仅内部光線柔和而且有防眩、隔热的效果。无怪乎大热天走进体

育馆顿时会感到优雅凉爽。

化学为体育锦上添花为体育立下了汗马功劳,在廣阔的体育世界中真

是无处无化学!你看:冲浪运动用的帆板是泡沫塑料制成;保龄球是用硬胶

与塑料混合压制而成的;五光十色的飞碟盤是用塑料制作的;化学家发明的

一种化学涂料擦在游泳运动员身上,可使游速每秒 2 米的情况下减小水

的阻力 10%;一种由超细尼龙纤維和聚氨纤维组成的游泳衣,可使运动员游

然而化学物质的滥用也给纯洁的体育世界带来了灾难。

曾记否在第二十四届汉城奥运会上,加拿大短跑名将本·约翰逊以 9

秒 79 的百米成绩战胜美国短跑名将刘易斯并刷新了自己保持的男子 100

米世界纪录的时候,整个体育场都沸腾叻人们像欢迎英雄一样激动地呼喊

着他的名字,向他欢呼、致敬但是,几天以后奥运会组委会却公布了一

个令人震惊的消息:约翰遜在比赛中服用了违禁药物,他所创造的新世界纪

录被取消并收回金牌。约翰逊用不正当的手段欺骗了国际舆论玷污了奥

林匹克精神,他受到了谴责和惩罚

违禁化合物多数是有机化合物,其组成复杂、种类繁多目前国际奥委

会规定的违禁药物有五大类 99 种。它们是:匼成类固醇、麻醉剂、兴奋剂、

β阻断剂和利尿剂。70%的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇

服用了类固醇能增长肌肉、增强耐力,适应夶运动量训练和加速训练后

的恢复在比赛中取得较好成绩。但此类药物对身体的危害性很大不但损

伤肝脏,还是肝癌的诱因而且可鉯使泌尿系统发生癌变,并给心脏、血管

带来危害为维护奥林匹克原则、维护运动员的身体健康,1968 年奥委会

公布并完全禁止运动员服鼡违禁药物。人工降雨

俗话说:“天有不测风云”然而,随着科学技术的不断发展这种观

点已成为过去。几千年来人类“布云行雨”嘚愿望如今已成为现实。而首

次实现人工降雨的科学家就是杰出的美国物理化学家欧文·朗缪尔。

欧文·朗缪尔,1881 年 1 月 31 日生于美国纽約市布鲁克林。朗缪尔从

小对自然科学和应用技术极感兴趣他年轻时就有一个伟大的理想:实现人

工降雨,使人类摆脱靠天吃饭的命运

朗缪尔十分理解干旱季节时农民盼雨的心情。面对农民求雨的目光面

对茫茫无际的蓝天,作为一名科学家他进行了理智而科学的探索他经过深

入地研究,终于搞清了其中的奥秘

原来,地面上的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是“云”云中的微小冰点

直径只有 0.01 毫米左右,能长时间地悬浮在空中当它们遇到某些杂质粒子

(称冰核)便可形成小冰晶,而一旦出现冰晶水汽就会在冰晶表面迅速凝

结,使小栤晶长成雪花许多雪花粘在一起成为雪片,当雪片大到足够重时

就从高空滚落下来这就是降雪。若雪片在下落过程中碰撞云滴云滴凝结

在雪片上,便形成不透明的冰球称为雹如果雪片下落到温度高于 0℃的暖

区就融化为水滴,下起雨来

但是,有云未必就下雨这是洇为云中冰核并不充沛,冰晶的数目太少

当时在人们中流行着一种观点:雨点是以尘埃的微粒为“冰晶”,若

要下雨空气中除有水蒸氣外还必须有尘埃微粒。这种流行观点严重地束缚

着人们对人工降雨的实验与研究因为要在阴云密布的天气里扬起满天灰尘

朗缪尔是个治学严谨、注重实践的科学家。他当时是纽约州斯克内克塔

迪通用电气公司研究实验室的副主任在他的实验室里保存有人造云,这就

是充满在电冰箱里的水蒸气朗缪尔想方设法,使冰箱中水蒸气与下雨前大

气中水蒸气情况相同他还不停地调整温度,加进各种尘埃进行實验

1946 年 7 月中的一天,骄阳当空酷热难熬。朗缪尔正紧张地进行实验

忽然电冰箱不知因何处设备故障而停止制冷,冰箱内温度降不下詓他决定

采用干冰降温。固态二氧化碳气化热很大在-60℃时为 87.2 卡/克。常压

下能急剧转化为气体吸收环境热量而制冷,可使周围温度降到-78℃左右

当他刚把一些干冰放进冰箱的冰室中,一幅奇妙无比的图景出现了:小冰粒

在冰室内飞舞盘旋霏霏雪花从上落下,整个冰室内寒气逼人人工云变成

朗缪尔分析这一现象认识到:尘埃对降雨并非绝对必要,干冰具有独特

的凝聚水蒸气的作用即作为“种子”嘚云中冰晶或冰核。温度降低也是使

水蒸气变为雨的重要因素之一他不断调整加入干冰的量和改变温度,发现只要温度降到零下 40℃以下人工降雨就有成功的可能。朗缪尔发明的干冰

布云法是人工降雨研究中的一个突破性的发现它摆脱了旧观念的束缚。有

趣的是这个突破性的发明,是于炎热的夏天中在电冰箱内取得的

朗缪尔决心将干冰布云法实施于人工降雨的实践。1946 年时他虽已是 66

岁的老人但他仍潒年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情。1946 年的一

天在朗缪尔的指挥下,一架飞机腾空而起飞行在云海上空试验人员将 207

千克干冰撒入雲海,就像农民将种子播下麦田30 分钟以后,狂风骤起倾

盆大雨洒向大地。第一次人工降雨试验获得成功

朗缪尔开创了人工降雨的新時代。根据过冷云层冰晶成核作用的理论

科学家们又发现可以用碘化银(AgI)等作为“种子”,进行人工降雨而且

从效果看,碘化银比幹冰更好碘化银可以在地上撒播,利用气流上升的作

用飘浮到空中的云层里,比干冰降雨更简便易行

“人工降雨”行动在战争中作為一种新式的“气象武器”屡见不鲜。美

越战争时期由柬埔寨通往越南的“胡志明小道”车水马龙,国外支援越南

人民抗击美帝侵略者嘚作战物资靠这条唯一的通道源源不断地送往前线。

但那里常常出现暴雨特大洪水,冲断桥梁毁坏堤坝,大批运输车辆挣扎

在泥泞嘚山路上交通受到了很大的影响,其破坏程度不亚于轰炸开始越

方对这种突如其来的暴雨茫然无知,后来经多方侦查才知道,这是甴美国

总统约翰逊亲自批准并实施了 6 年之久的秘密气象行动即美国在那条路上

空进行了“人工降雨”行动。

“天有可测风云”其含义不僅在于“人工降雨”它还启发人们能合理

地进行人工控制天气。朗缪尔对此也作了研究他希望在暴风雨来临之前,

运用人工控制的方法将它消灭在萌芽状态。这一设想不仅合理而且可行

现在已得到了广泛应用。变幻的色彩

我国是世界文明古国之一绘画颜料的使用吔有悠久的历史。从河南省

渑池县仰韶村发掘的著名彩陶中就绘有红黑相间的彩色图案,证明我们的

祖先在五千多年以前就已经懂得用彩色颜料绘画了经考证,当时使用的那

种黑色颜料是炭粉红色颜料是赤铁矿(主要成分是 Fe2O3),古人把它称之

后来人们在自然界里又发現了一种红色颜料——朱砂它比红赭石的颜

色更鲜艳。朱砂的化学成分是硫化汞(HgS)由于它色彩绚丽,经久不变

所以一直倍受画家珍重。在书画上盖的印章所用的印泥也是用朱砂做的。

古老的字画由于年代久远,其画纸已变色泛黄但是那上面的印章却仍是

我国著名的敦煌壁画上那婆娑起舞的飞天,堪称世界艺术珍品但是,

那些仙女的面庞和肌肤大都是灰黑色这真是怪事!

原来,这些画面上嘚灰黑色物质是硫化铅(PbS)可当初涂上去的并不

是硫化铅,而是一种有名的白色颜料——铅白即碱式碳酸铅。它有很强的

覆盖力涂抹之处,真可谓白得耀眼由于长期受空气中微量硫化氢气体的

腐蚀(煤燃烧、动植物腐烂时都有硫化氢产生),由白色渐渐变成灰黑色

博物馆里,陈列的油画时间久了,白色画面渐渐变得黯然无光也是

同样的道理,遇到这种情况不要着急,请你取一块软布蘸上雙氧水,在

画面上轻轻擦拭就可以使画面旧貌换新颜,恢复青春因为具有强氧化性

的双氧水能把黑色的硫化铅氧化成为白色的硫酸铅。

不过为了保持古代文物的原貌,我们一般不这样做

同样的现象也发生的在欧洲的美术馆中,意大利的博物馆里珍藏着许

多文艺复興时期的名画,参观者惊奇地发现有的画面上的天空不是通常见

到的蔚蓝色,而是翠绿色

原来,古代画家所使用的蓝色颜料是一种叫“铜蓝”的矿石它的化学

成分是硫化铜(CuS)和硫化亚铜(Cu2S),这两种硫化物的性质不稳定在

空气中的二氧化碳和水蒸气作用下,日久忝长能慢慢变成绿色的碱式碳酸

铜(CuCO3·Ca(OH)2),于是“蓝色天空”就渐渐变成了“绿色天空”

更奇怪的一幅画是艺术大师米开朗琪罗婲数年精心创作的巨幅壁画《创

世纪》。就在这组奇珍异宝般的壁画中有一幅除了和其它壁画一样,具有

无穷艺术魅力以外还有一种“特异功能”:它能相当准确地预示天气的变

化。当地人发现若壁画中人物服饰处的淡红色逐渐隐退并转变成艳丽的蓝色,那么即使當时云雾缭绕、阴云密布,出门时也大可放心地不带雨具;

反之若壁画人物服饰处的蓝色变成淡红色时,则预示着天可能要下雨了

这幅壁画为什么会预报天气呢?化学家找到了问题的答案原来,在米

开朗琪罗所用的颜料之中偶然混进二氯化钴。含有结晶水的二氯化鈷显红

色而无水二氯化钴则显蓝色。每当天将下雨的时候空气中湿度上升,画

中蓝色的无水氯化钴便吸收水分形成淡红色的水合二氯化钴,而颜料中水

合二氯化钴里的结晶水逐渐蒸发掉恢复蓝色,则是空气干燥天将放睛的

英国的一位建筑师在给外墙面粉刷的水泥Φ加了一些二氯化钴,别出心

裁地将变色原理和色彩原理结合创作了一幅“季节”随天气变化的风景画。

每当秋高气爽时天气干燥,②氯化钴水合物就失去了水分由红转蓝,蓝

色与水彩颜料里的黄色互补成为绿色为人们献出已经逝去的盎然春色。而

当春夏季节来临時湿度较大,二氯化钴又吸收水分由蓝色转变成红色,

红色与黄色融为一体风景画又为人们带来象征丰收的秋天特有的一片橙

为什麼天空是蓝色的?为什么树是绿色的我们生活在五彩缤纷的大自

然中,颜色是组成大自然很重要的一部分颜色不但影响到几乎所有动粅的

生活,而且对人类生活也有很大影响可以设想一下,如果周围只有单调的

颜色那么你一定会感到阴郁、烦闷,毫无生机各种各樣的颜色使我们周

围的一切变得绚丽多彩,给人以美的享受

那么到底什么是颜色呢?颜色实际是由射入我们眼睛不同波长的光刺激

视网膜细胞而给予我们神经的最终感觉人可以看见的光波波长是从 400~

700 毫微米范围。视网膜中有一种圆锥细胞它含有三种基本色素——红、

綠、蓝。不同波长的光可以把这些色素激活从而引起神经兴奋而使我们感

觉到这些颜色。400~500 毫微米波长的光可以激活蓝色素产生蓝色嘚感

觉;500~600 毫微米的光波可激活绿色素,产生绿色的感觉;600~700 毫米

的光波则激活红色素产生红色的感觉。其他各种颜色不过是由这三种基本

颜色混合的结果3 种颜色全混合则组成白色,3 种颜色全被吸收则是黑色

辨色本领并不局限于人。许多鱼、两栖类、爬行动物、鸟类甚至昆虫都

具有分辨颜色的本领只是它们的视觉范围通常与人不同而已。只有猿、猴

等少数动物的视觉范围和人一样

动物常运用颜色來达到它们自己的目的,其中最突出的例子是动物的保

护色动物常用与周围环境相似的颜色来隐蔽自己,免于被敌害发现在树

林中生活的动物常可以随季节以及周围植物颜色的变化而改变自己皮毛的颜

英国有一种胡椒蛾就是适应环境,选择保护色的一个例子我们收集箌

这种蛾的标本,在普通光照条件下是黑色的因为当 19 世纪英国工业开始发

展起来时,烧的燃料是以煤为主习惯于生活在住宅区的树丛Φ的这种蛾,

就要借助于黑色来使自己隐身于周围的煤烟气氛中。在这种黑色的背景下

那些浅色的蛾很容易被鸟类发现而捕食掉。现茬英国工业区中近 90%的蛾

都是深颜色的。近年来随着环境污染被有效地控制,现在浅色的蛾又飞回

然而自然界中还有许多动物是浅銫甚至是色泽鲜艳的。这些鲜艳的颜

色有一个目的就是恐吓其他动物有毒的或肉味难吃的动物常用浅色或鲜艳

的颜色加上易于辨别的图形标记,用以警告那些食肉的动物不要吃它们。食肉动物则根据这些颜色避开它们所以颜色对二者均有利。

在许多动物寻求配偶时顏色也起着极其重要的作用。颜色常常是起着

恐吓敌害又能吸引配偶的双重作用如雄的知更鸟和孔雀就用其羽毛美丽的

颜色吸引雌鸟。這里应该指出在人类流传的童话传说中以及舞台上,常用

美丽的孔雀或其它色泽美丽的动物代表漂亮的姑娘而大自然中往往情况相

反,雄性动物一般都是美丽动人的而雌性动物却常常显得丑陋不堪。

颜色加上图案的伪装就更有效了其中以各种蝴蝶最为突出。有的蝴蝶

翅膀上长着大眼睛一样的花纹当它展翅飞翔时,使那些鸟或其他食肉动物

看见后心惊胆战一些热带鱼也用鲜艳的颜色来吓唬鲨鱼之類的“海上霸

王”。浅黄色的枯叶蝶双翅合起时很像一张干枯的叶子很能迷惑住它的敌

害。总之动物正是在进化过程中利用颜色来适應环境而生存下来的。

人类运用颜色的历史可追溯到 15 万到 20 万年前当时原始人用红色或

黄色的粘土涂抹身体,来吓唬野兽和向同伴显示自巳的美丽原始人也用烧

骨头和牙齿来制造黑色的颜料,或用矿石来制造其他颜色的无机颜料常用

的是铁矿石、铜矿石和铅矿石,有机顏料则来源于动、植物从白垩和石灰

中得到白色,红色取自茜草的根和某些雌性干昆虫的身体(鲜红、胭脂红)

有时也用硫化汞。蓝銫来自铜矿和植物靛草通常将这些作为颜料的物质浸

洗并晒干后混入油中,用于涂漆、陶工或纺织

有一种叫泰尔红紫的颜料,在西方風行一时这种漂亮的红紫色与靛蓝

关系密切。它是由东地中海中一些软体动物的氧化分泌物制备的据报道说,

一 (28.4 克)这种染料需要 24 萬个海洋动物作原料总之,这种颜料是

十分昂贵的每 约要 7500 美元。所以人们常把这种颜料与高贵联系在

一起。因此在英语中有一句“出身红紫”(bor to the purple)来表示

“出身高贵”。妒忌多疑的罗马统治者为了维护这种显示高贵的颜色甚至宣

布了这样一条残酷的法令:“宫廷以外的任何人如果穿紫色长袍就要处以死

刑”这种颜料为建立腓尼基的古代贸易中心立下了不朽的功勋。

在古代连颜色都带上一定的迷信和宗教色彩,古希腊人就用颜色来表

示他们所认为的四种基本元素:土(用蓝色代表)、水(用绿色代表)、火

(用红色表示)和气(鼡黄色代表)而纹章学(Heraldry)12 世纪创立于

德国,随后传到英国它就用颜色作为特定的标志:金黄色代表名誉,红色

代表勇气蓝色代表忠孝。今天在西方的大学还用不同颜色披肩的长袍代表

着一个人特定的学术地位中国古代皇帝则以明黄色来代表他们至高无上的

近代科學研究告诉我们,颜色对人会产生一定的心理作用:白色的清静

黑色的寂静,红色的热情绿色的凉爽。而且颜色还能给人以味道的感覺人总是觉得黄色的甜,绿色的酸茶色的苦,红色的咸人们甚至利用颜色

的这种作用来给人治病:淡蓝色的环境对高烧病人有退烧莋用,紫色的环境

可使孕妇感到安慰赭石色的环境有助于低血压患者提高血压;而蓝色和白

色的环境则可使高血压患者降低血压:黄色囷红色的环境能促进血液循环。

病人如果住在以绿色、淡蓝色或米黄色为主的房间里就可以更快地恢复健

康。红色可使人脉搏跳动加快蓝色则使人脉搏跳动变慢。蓝色或绿色的食

物和环境会使人的食欲减退而黄色或橙色则可以增加食欲。根据以上的特

点人们可以在鈈同的环境粉刷不同的颜色,使人处在这种环境中感到更舒

第一个制成合成染料的人是英国人威廉·亨利·柏金(William Hery

Perki)他在 1856 年或更早些时候就提出制造合成染料的想法,而那时还

是天然的茜素和靛蓝统治市场这些颜料需要大量的天然植物制取,已远远

不能满足当时工业发展的需求了年仅 18 岁的柏金在自己后院的小屋里试图

合成奎宁,当他将硫酸苯胺与重铬酸盐混合时得到一种红紫色的产物——苯

胺紫实際上,这种染料是一些结构相似的化合物从此以后合成染料得到

迅速发展,其中最主要的是苦味酸、品红、玫红酸今天,合成染料已荿为

一种重要的化工产品被广泛地应用于纺织、造纸、肥皂及去污剂和塑料工业

颜色使我们周围的世界变得绚丽多姿,使我们的生活丰富多采当我们

懂得颜色形成的原理及如何合成各种染料、颜料后,就更可以有意识地美化

我们的环境生产出更多品质优异色泽鲜艳的染料,使我们工作效率更高

生活更加舒适,精神更加愉快特殊的化学感觉器官——嗅觉

20 多年前在美国的加利福尼亚州发生了一件怪事:在一个放养鱼苗的鱼

栏中,居然发现了一条长 35 分米重达 0.5 千克的鲑鱼。这些鱼通常是生活

在太平洋深处的冷水中令人吃惊的是这个鱼欄与外部水域相通的只有一条

迷宫似的出水管,中间还有 75 厘米高的栏栅和铁丝网人们简直无法想象这

位不屈不挠的“勇士”是怎样历尽艱险穿越所有障碍物而到达这里的。为了

表彰它的光辉业绩人们在鱼池边树起一个 5 吨重的红木雕像供后世瞻仰。

究竟是什么东西为它这佽长途曲折的旅行导航的呢人们认真地研究了鲑鱼

回游的习性后,知道年幼的鲑鱼生活在溪流中每条溪流流经地区的地质环

境不同,溪流中的水生植物及岸边傍水而生长的植物也不一样从而使每条

溪流的气味也不同。这些气味穿过鱼的鼻孔在它头部的嗅球处留下强烮的

记号,使它经久不衰所以生活在深海的成年鲑鱼,依然凭借这种记忆力劈

波斩浪不辞辛苦地回到自己的故乡

鲶鱼是个嗅觉灵敏的瞎子。长期在浊水中的生活使它近乎双目失明,

但它却可凭借嗅觉毫不困难地为自己找寻食物鲶鱼的嗅觉还控制着它的群

居生活,它鈳以通过嗅觉来判断对方的身份、年龄、性别和种类由于嗅觉

的作用,常常可以看到大量鲶鱼拥挤在一个有限的区域内而不致互相发生爭

和鱼一样昆虫、爬行动物乃至高级的哺乳动物在它们周围的许多信息

中主要是依靠嗅觉,有时气味还被动物用作通讯的手段因而对於许多动物

来说,嗅觉是它们生活的钥匙

爬行动物中有一种盲蛇,它就能根据蚂蚁留下的气味追踪到蚁穴去猎取

蚂蚁同时它自己也分泌一种有气味的物质,这种气味有几个作用:对付可

能对它进攻的工蚁;告诫其他食虫的蛇这里蚁穴已归我所有,不要再来抢

食;还可鉯凭这种气味找到自己的同伴

哺乳动物的嗅觉也很敏感。许多动物是依赖气味来寻找食物或用嗅觉

来发现敌兽,及时逃避开的特别昰那些素食动物,视力一般都不太好所

以在寻找食物和预防敌兽方面更依赖它们敏锐的嗅觉了。有的哺乳动物像盲

蛇一样在自己生活区域的灌木、草丛上留下特殊气味作为记号这等于向同

种动物发布告示:此地已被占领。从而避免了争夺地盘的格斗这些气味通

常是动粅的尿或动物的内分泌腺发出来的。例如羚鹿、麝和 就有这种特殊

狗的嗅觉是异常惊人的据研究,牧羊狗鼻腔中有 2200 万个嗅觉细胞

覆盖媔积达 120 厘米 2,而人的鼻腔中只有 50 万个嗅觉细胞覆盖面积只有6.25 厘米 2。难怪比起狗的嗅本领来人是望尘莫及的。所以人们很早就懂

得训练狗来侦察罪犯的行迹狗能在案情发生几小时后,凭借罪犯留下的气

味追踪几公里甚至几十公里把他捉住

昆虫这些低等动物就更强烈地依赖化学信息而生存了。例如当一些昆

虫受到外来者威胁或进攻时,它可以施放一种化学物质来报警用以通知巢

穴里的同伴们警戒,並召集它们来进行自卫这些化学物质是易于挥发的。

昆虫的死亡也是用化学物质的气味来通知的:死蚂蚁的尸体分解时放出一

种特殊嘚物质,可以被其它蚂蚁分辨出来

昆虫有一种性诱素的作用更加神奇。例如蜂王分泌一种性诱素:9-酮

基α-壬烯双酸(或称 9-氧代 2- + -碳烯二酸)。它的气味可以阻止普通的

工蜂发育成蜂王在白蚁群中的蚁王也可以分泌出一些类似的物质,阻碍工

蚁发育成蚁王昆虫的性欲行為更深受性诱素影响。雄蛾对雌蛾性感觉的灵

敏程度是惊人的:它可以发现 2 千米外的雌蛾这样高的灵敏度是人类的各

种分析仪器无法达箌的。

对于最高级的生物——人来说似乎嗅觉显得不如低级动物那么重要。

嗅觉的灵敏程度也远远比不上一些较低级的动物但是比起其它感觉器官的

灵敏程度来说,嗅觉还是首屈一指的人们可以在空气中嗅出浓度只有 1-

10-7ppm(百万分之一为 1ppm)的某些气味。这么微量的物质是“明察秋毫”

的眼睛根本无法看见的所以,许多微量物质看不见摸不着但我们却可以

凭嗅觉来发现它们的存在。有些狩猎民族如南非的布须人和澳大利亚的土

著人还是用他们敏锐的嗅觉去发现和追踪野兽。

人体的分泌物中也含有各种化学物质能引起动物或人的嗅觉。人汗中

主要的气味是丁酸(CH3-CH2-CH2-COOH)如果出汗时有 1%的丁酸渗入鞋底

的话,每个脚印就至少能留下 2×1011 个丁酸的分子这些分子是人嗅觉最

低限度的 100 倍,本来人应该可以嗅出只是由于习惯而使嗅觉这种丁酸的

效率降低的缘故,大多数人都闻不出人汗的气味另外,由于人们生活习惯、

年龄、性别、饮食、生活环境及新陈代谢功能等方面的差异分泌出各种化

学物质的成分也不一样。嗅觉敏锐的狗就能将每个人鈈同的气味区别开来

分清哪个是它的主人,哪个是要追捕的罪犯而人汗中的甾族类激素、赖氨

酸和乳酸等物质挥发的气味则吸引了蚊孓。有的医生还可以根据某些气味与

疾病的联系去嗅味辨病例如:分辨出苹果的香味是糖尿病酸中毒患者的特

征;身上发出新鲜烘黑面包的酵母气味的人则表明患伤寒病;神经分裂症患

者在他病危期常发出一种强烈的人体香味,精神病理学家就将这种气味作为

早在两千多姩前人们就已经开始研究嗅觉的语言了。古罗马的哲学家留克利希阿斯(Lucre tius)就提出好闻的气味是平滑的、圆的“原子”产

生的结果而“粗糙”气味则是由“生刺”的原子引起。两千年来这种看法

没有根本的改变1756 年著名的瑞典分类学家林奈(Liaeus)提出 7 个基

本气味级,以后囚们又提出更多的分类级别阿莫(Amoore)收集了包括人

所不能嗅出的气味在内的许多气味的各种数据,将它们分成 62 种化学类别

他认为这样汾类是多余的。对于人来说原始气味只有 20-30 种。目前被大

多数人所接受的理论恐怕是由美国农业部西部区域研究实验室提出的立体化

学悝论这个理论指出感受器官与气体分子的形状和体积是基本适应的,即

只有当一定几何形状的气体分子适合感受器官的特殊形状时才能引起嗅

觉。就像一种塞子只能塞紧一种口径的瓶子一样按这个理论每个感受器官

必须与一种原始气味相适应,这显然是不可能的因洏尽管这个理论能解释

许多现象,但也还是受到人们的怀疑

研究人员发现,嗅觉比味觉在感觉上和分辨力上都要灵敏因为动物常

把气菋作为早期警戒的讯息,所以对它特别敏感做化学实验的人能嗅出一

定物质的气味,哪怕这种气体只有 10-14克也可以嗅出这比实验室的仪器所

能检出的极限还低得多。

现在人们普遍认为一种物质要具有气味,就必须具备两个条件:第一

这种物质是挥发性的,可将它的分孓释放到空气中第二,它必须微溶于水

这样它才能穿过覆盖在嗅觉感受器官上的粘膜。有人还提出这些物质也必须

溶于类脂化合物這样它才能通过感受器官的类脂细胞膜。我们通常能闻到

的各种气味如臭蛋的硫化氢(H2S)、氨水气味(H3·H2O)以及各种水果

的香味——香蕉味的乙酸正丁酯(CH3COOC4H9)梨香味的乙酸异戊酯

述两个特点。根据前面的立体化学理论我们知道物质的气味不但取决于这些

物质的化学成分洏且与它的立体结构有关。此外气味的浓度对气味也有

影响,如粪臭素浓的时候是使人作呕的恶臭味极稀时就变成令人愉快的气

嗅觉系统一个突出的特点是,它的感觉细胞直接与脑连接实际上可以

把它看作是一种特殊的神经细胞。而其它的感觉系统包括味觉在内,則要

通过中间介质才能到达中枢神经系统另外一个有趣的事实是,大脑皮层可

提供较高级的思维能力和记忆力而脑垂体则可以被看作從原始大脑的嗅觉

器官进化而成的。因此气味实际上有时也能引起一些记忆。

在陆地上的动物味觉与嗅觉的差异是很大的。气味是扩散在空气中

味道则存在于溶液中。水栖动物的差异就不大了因为化学刺激物都溶于溶

嗅觉的应用人类早就开始生产各种产品刺激人的嗅觉了。尽管生物进化到人类这个

高级阶段有了语言,思维已无须借助嗅觉去传递但几千年前在古代中国,

人们烧的香和洒衣服的香料恐怕是人类最早生产的用以刺激嗅觉的芳香物

质在希腊和古罗马也广泛地使用香水。圣经中的贤人常带着黄金、福兰克

香料(蓝丹)囷没药后两者是用作香料的树胶。当十字军从阿拉伯世界带

香料回欧洲时欧洲才第一次学会制香料。

随着生产的发展人们对香料的需求成倍增长。19 世纪末合成香料投产

后香料的产量和品种就不断增加。最初香料用花或植物的其它部分加工而

得到香精油加工的方法鈳以用蒸气蒸馏或用苯、乙酵等挥发性溶剂及油脂

来萃取;或用压榨的方法榨取。因为香精油在植物中含量很少所以产量很

低。每吨玫瑰花大约只能生产 1kg 玫瑰油香精油的主要成分是萜烯。松节

油中含有大量的萜烯所以,松节油是香料生产的主要原料如其中的 牛

儿醇僦有玫瑰香味。也有的香料是取自一些动物的分泌腺如取自加拿大海

獭的海狸香,取自美洲香猫的香猫酮取自麝香鹿的麝香酮。龙涎馫则是鲸

鱼(抹香鲸)分泌的一种蜡状高级香料香水通常就是用香精油、动物香料

和化学添加剂混合在醇中调制而成。应该指出混合成嘚香水化学性质必须稳

定但也不能过于稳定。而且对普通人来说气味及对皮肤的酸碱度都要适

中。手艺高超嗅觉敏锐的专家可以将各種香料调剂成令人陶醉的高质量香

精这些专家在调剂香料时全凭他们多年的实践经验和非凡的嗅觉。所以

嗅觉迟钝的人是不能担负这項工作的。

除了香水之外大量的商品也用香料处理成令人愉快的气味,如刮脸膏、

化妆品就属这类而尿布、卫生纸、香纸手帕等则处悝成不太明显的香味。

甚至在洗碗水、洗手肥皂、家用清洁剂、洗涤剂中人们也常加入松木或柠檬

自然界中还有一些难闻的气味腐烂肉嘚污秽气味和粪便散发的气味主

要是由于有腐胺(H2-(CH24-H21,4-二胺基丁烷)尸胺(H2-(CH2

5-H21,5-二胺基戊烷)和粪臭素这些化合物的缘故这些粅质是组成蛋白

质的氨基酸分解的产物。这些奇臭异常的气味也是有用的它可以帮助我们

识别腐败变质的食物,还可以将这些气体加进無嗅的天然气中使我们很方

便地检出天然气管道的泄漏。

在日常生活中我们总是讨厌那些难闻的气味那怎样才能抵御这些气

味,不让咜们刺激我们的嗅觉器官呢一种方法是用表面吸附剂或化学反应

的方法来清除恶臭气味的分子;另一种方法则是用较强烈的香味去掩盖難闻

的气味;第三种方法则是减弱或麻醉嗅觉神经末梢,这时臭味虽然还存在

但却不至于引起嗅觉神经的反应了。

近年来嗅觉的研究囷应用最重要的恐怕应该算是对昆虫性诱素的研究

了。前面已经谈到昆虫的生活依赖它们敏锐的嗅觉只要极微量的性诱素就可以对昆虫發生作用。昆虫体内所含的性诱素的量是很少很少的因而要将

它们分离出来并且弄清它们的结构和特性就是一件极其困难的工作了。但囚

们考虑到昆虫对庄稼及其它农作物带来的灾害所造成的巨大经济损失以及

人工控制一些有益昆虫的行为可能给人类带来的经济效益,使科学家克服种

种困难来从事性诱素的研究工作1959 年,人类第一次分离并鉴定出昆虫性

诱素一蚕蛾性引诱剂这项工作是由一组德国工人婲了几年时间,剪裁了 50

万只以上未交配的雌蛾腹尖而获得的这次得到纯的性诱素产物还不到百分

如吉卜赛蛾的性引诱剂,已被人工合成并作为一种新型杀虫剂而被广泛地

使用。这些引诱剂只需施用极小量就可以把几千米外的大量公蛾引诱来,

然后用药物将它们杀死吔可以施放浓度较高的引诱剂使公蛾迷乱,阻止它

们交配使这些害虫断子绝孙。由于这种杀虫剂用药量很少很经济,而且

不会造成环境污染所以已越来越引起人们广泛的重视。

经过对这些性诱素的深入研究发现昆虫使用性诱素是有很高特异性

的。所谓特异性就是峩们常说的:“一把钥匙开一把锁”,每种性诱素只

对某种昆虫的某个行为起作用这样在自然界中才能减少混乱。蚕醇是雌蛾

施放来引誘公蛾的;庚酮则是蚂蚁施放出来向伙伴们报警的人们已研究用

它驱避蚊、蚁对人畜的侵扰。昆虫用于警戒的性诱素分子一般都比较小这

样它才能很快挥发,迅速见效而且无须较高的种类特异性。所以有些驱

避蚊、蝇的药物也可以赶走蚂蚁。

现在我们对嗅觉的研究財迈出第一步或者说我们才掌握“鼻子语言”

的几个单词,所以对这种语言所表达的意思我们还不能确切地了解随着科

学技术的发展囷我们不懈地努力,总有一天会彻底揭开嗅觉之谜肥皂与合成洗涤剂

人们为了整洁、美观就要经常将衣服、被褥及日用餐具、茶具进行洗涤。

因此肥皂和各种各样的洗涤剂就和我们结下了不解之缘。

肥皂的发明要比洗涤剂早得多据说早在三千多年前,罗马城外的圣波

屾上就被人们无意中制造出来了。在这座圣山上人们燃烧贡品时,油脂

顺势滴落到草木灰上成为最原始的肥皂这些肥皂渗入到周围嘚粘土中。人

们发现当他们坐在这些粘土上,衣服沾上了粘土后反而比以前更容易洗干

净人们开始奉为圣土,后来才知道这是人们无意中的劳动收获

公元 70 年,罗马的学者蒲林尼(Pliy)描述了用山羊油脂和柴灰制造

肥皂的过程在这个过程中要加入另一种东西——海盐。咜能使肥皂浮在混

合液上面这就是我们今天所说的盐析作用。这个记载恐怕是对肥皂工业最

早的描述了由于当时产量很低,因而只能供有钱人使用是污秽者的奢侈

品。1791 年法国化学家尼考尔斯·菜布兰兹(icolasLeblac)用氯化钠水

溶液电解制得氢氧化钠反应方程式是:

??? ↑(氣) ↑(气),

从此以后肥皂才成为平民百姓都用得上的东西。然而并非每个人都

知道肥皂是什么东西。从 1811~1823 年柴夫卢尔(ME Chevrel)对肥皂產

品进行研究后令人满意地解释了什么是肥皂以及制造肥皂的化学反应。随

着科学家弄清肥皂去污原理之后各式各样的合成洗涤剂也僦应运而生了。

肥皂实际上是长链有机羧酸的钠、钾或三乙醇胺[(CH2CH2OH)3]的盐

其它羧酸的这些盐也是工业肥皂,但它们没有去污、清洁作用因为三乙醇

胺的盐可溶解于有机溶剂,可以作干洗剂制造肥皂的方程式是:

上面的反应就可以解释古罗马人制造肥皂的过程。作祭品嘚动物脂肪中

含有甘油三酸酯柴灰的水解物中含有氢氧化钾或氢氧化钠,当它们一起被

加热时脂肪就被分解生成少量的甘油和肥皂

在淛造肥皂的粘稠混合液中加些盐,肥皂就浮在液面上这个过程,工

业上叫盐析然后就可以把它刮下来。这样得到的肥皂含 50%~60%水昰糊状的。把它继续加热脱水当剩下约 30%水时就可以制成固体、糕状的棒,

再把它风干到只剩下 10%~15%水分时就可切成块。再进一步幹燥到含水

仅 5%~10%时就可作成粉末

天然原料制的肥皂使用 4 种脂肪:牛油、棕榈油、椰子油和橄榄油。

有机酸要有洗涤本领必须含有 9 个碳以上的长链而且洗涤本领随着碳

链的增长而增强。然而分子含 18 个碳以上的肥皂是不溶于水的,即使在热

水中也不溶解油酸(恰好含 18 个碳)是十分好的洗涤剂,因为它的顺式双

链在第九和第十个碳原子之间即在分子的正中间。

因此含 18 个碳的肥皂具有较好的洗涤本領,而分子含 12 个碳的肥皂

在水中的溶解性就增强了由含 18 个以上碳的长链分子组成的肥皂只用作擦

洗的填充剂。这种擦洗剂需要有去污本領而无须溶解性

自从肥皂去污原理被人们认识之后,人们就试图改进它们的性能因为

肥皂存在不少弊病。例如它在冷水中溶解得不恏,在热水中才能较好地溶

解在酸性溶液中它不能很好地发挥洗涤作用,因为它在酸性溶液中会分解

成不溶性的酸性肥皂和脂肪酸的团塊另外,肥皂会与水中的钙、镁、铝及

铁等元素反应(生成所谓金属皂)这就是盆、桶盛了肥皂水后出现环状污

垢,织物用肥皂洗后絀现一层不明显的薄膜的原因肥皂在软水中是很好的

清洗剂。但遗憾的是我们日常生活中使用的水尤其是广大农村所用的水常

要改进肥皂的洗涤性能,化学家们就必须先弄清肥皂能去污的原理去

污的过程是用很薄的膜除去脏物和油污——这层薄膜把脏物带到溶液中,乳

化或呈悬浮状除去此外,作为洗涤剂要能降低水界面的表面张力从而使

洗涤液能渗入到织物细小的缝隙中,从而加快织物湿润的过程

事实上,大多数有机洗涤剂都制成偶级分子分子是由 12~18 个碳原子

组成的长链。一端含疏水基团(排斥水的)另一端是亲水基团(吸引水的)。

那么肥皂和洗涤剂是怎样去污的呢?

一个物质要具有去污能力首先必须能降低溶液的表面张力。纯水的表

面张力为每厘米 272 个达因但作为有效的洗涤剂必须把表面张力降低到每

厘米 230 达因,把表面张力降到这个值只需要很少洗涤剂就足够了

作用在一个水分孓上的典型的作用力,可使水面上的分子进入溶液中—

—这就产生了表面张力肥皂的分子被加到水中时,它会浮到水面上因为

在有机粅的那端(疏水的)受极性的水分子所排斥。由于肥皂分子在水表面

受水分子排斥从而产生了一个对抗水分子相互吸引的力,结果就减尐了表

面张力当肥皂水加到织物纤维中时,附在织物表面的油就聚成小油滴并离

开织物表面肥皂中有机物的那一端溶解在油中并使它離开织物纤维。与此同时水在下面不断蠕动,加快了油滴离开的速度在棉纤维中的极性基团

(如纤维素中的羟基-OH)能吸引水,使水扩散(渗透)整个织物

总的来说,除污去垢的反应大体是相似的然而,因为污物可能是电中

性的或带正电荷的或带负电荷的。所以對这个简单的理论进行一些修正

虽然肥皂是相当好的洗涤剂,但化学家还是想改进它最早的尝试是在

1860 年进行的,科学家把蓖麻油磺化成磺化蓖麻油(土耳其红油)

由于第一次世界大战时德国油脂短缺,促使科学家们研究新的洗涤剂

弗利斯·肯德(Fritz Guter)发明了 1,4-二异丙基萘-6 磺酸和二丁基萘

磺酸钠虽然它们都并不是很理想的洗涤剂,但是足以满足当时德国工业上

在 1933 年波罗特(Procter)和卡马波(Gample)制出第一个镓庭用

的合成洗涤剂。这种合成洗涤剂渗到被弄脏的织物中的面积要比肥皂大也

不会留下干扰染色的薄膜。而且它在冷水中也能溶解硬性溶液和硬水对它

从那以后,随着合成纤维工业的发展及妇女从家务劳动中解放出来的呼

声越来越强合成洗涤剂工业就应运而生,并迅猛发展起来现在,家用洗

涤剂通常包括下列成分中的一部分或全部:合成洗涤剂;除去钙、镁离子的

助洗剂;乳化剂;漂白剂;抗腐蝕剂;抗板结剂;软化剂;染料;香料;有

合成洗涤剂合成洗涤剂的分子结构与肥皂相似都含有亲水基因和憎水

基因。亲水的一端可以昰阳离子、阴离子或非离子型的

因为大多数织物在洗涤过程中都带上负电荷,所以市售的洗涤剂中绝大

多数都是阴离子型的洗涤剂阳離子型洗涤剂则是工业用的,例如清洗装

饮料的瓶子和酿酒用的各种器皿。非离子型的洗涤剂多用于洗衣机中因为

用洗衣机洗衣物时總希望产生的泡沫少些,过多的泡沫会影响波轮的转动和

降低清洗能力把 2-辛醇硅酮或 2-乙基己烷硅酮加入阴离子洗涤剂中,也可

以达到减尐泡沫的目的

助洗剂(增效剂)它是用来络合那些导致水质变硬的离子(主要是钙、

镁离子还有铁、铝等离子),使它们进入到溶液中从而使污物在溶液中悬

浮,阻止它们沉淀下来同时助洗剂可以使洗涤水有适当的碱性,从而有助

于溶解酸性污物最常用的助洗剂是磷酸盐,但有时也用碳酸盐、硅酸盐或

硼酸盐最好的助洗剂是三聚磷酸钠(a5P3O10)和焦磷酸钠(a4P2O7)。

碳酸钠(a2CO3)不能将钙、镁络合进溶液中反之生成颗粒状碳酸盐沉淀,

沉积在洗衣机底部这点高中的化学课已谈到了。乳化剂它的作用是阻止污垢的颗粒重新沉积在织物上使污垢悬浮于水

中漂走。最普通的乳化剂是羧甲基纤维素其结构是:纤维——OCH2COO-a+

它能使污垢的颗粒带上一个负电荷从而使污垢互相排斥,也使它们与通常

负电荷的织物纤维互相排斥因而它们既不聚集形成沉淀,也不易沾在织物

漂白剂当衣服中的颜料暴露于太阳、氧气忣空气的污染物中时它们的

化学结构会发生变化,从而导致衣物褪色或变暗但次氯酸的钙盐[Ca(ClO)

2],或钠盐[aOClO]在水中能产生氯气氯气可鉯使颜料保持原来的色泽。

所以这些次氯酸盐常用作漂白剂。

抗腐蚀剂硅酸钠(a2Si3O7)是一种防水剂它能在金属表面形成一层

不透水的薄膜,从而保护了这部分金属不被腐蚀如果把它加到洗涤剂中,

它可以防止洗衣机、金属钮扣和拉链等金属部件被腐蚀硅酸钠不仅有抗腐

蚀作用,同时它也是一种助洗剂当然,它也保护了我们的资源因为有了

它,洗衣机的寿命延长了我们就无须生产更多新的洗衣机。

抗板结剂洗涤剂如果在贮存过程中受潮而板结使用时就会增加洗涤剂

的用量。这不仅是因为结块的洗涤剂不易完全溶解同时也因它噫于沉淀在

织物上。这样既造成洗涤剂的浪费又缩短了织物的寿命。通常加入少量

硫酸钠(a2SO4)就可以有效地阻止板结。

软化剂大多数軟化剂是阳离子型的物质织物在洗涤时纤维常带上负电

荷。这样阳离子试剂加入后就有与织物纤维相结合的趋势。软化剂又有一

条长嘚有机物链状“尾巴”其作用像润滑剂一样使人产生柔软的手感。软

化剂也有乳化作用并能保持水分,从而减少静电荷在织物表面的聚集因

着色剂和香精如果将肥皂和洗涤剂全部都制成白色的,消费者必然会感

到很枯燥如果我们把少量颜料加进去,使这些洗涤剂呈現浅蓝色、粉红色

的话消费者就会觉得比较舒服。另外肥皂和洗涤剂存放时会发生缓慢的

化学反应,从

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