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文檔簡介
校本課程目錄:課題1-是什么讓花兒姹紫嫣紅課題2-洗衣服,學(xué)問大著呢課題3-加油站里的危險的電話課題4-天然環(huán)保的去污劑—小蘇打課題5-生活必需物質(zhì)——水課題6-有關(guān)于補(bǔ)鈣的廣告--化學(xué)魅力無究課題7-保護(hù)皮膚有哪些學(xué)問呢?課題8-醉漢怎么就成了馬路殺手
課題一是什么讓花兒姹紫嫣紅“花兒為什么這樣紅?為什么這樣紅?哎!紅得好像,紅得好像燃燒的火,它象征著純法的友誼和愛情......”每當(dāng)這熟悉的旋律響起的時候,我不禁想到很多鮮艷奪目盛開的花朵。花兒是人們心目中美麗的象征,也是藝術(shù)家筆下多姿多彩的作品。可是誰又會去反復(fù)追問一個看似天經(jīng)地義的問題:花兒為什么如此美麗,為什么能呈現(xiàn)如此絢麗多彩的顏色呢?要明白這樣一個問題,必須先從化學(xué)色素談起。在我們生活的大千世界里,有很學(xué)的制色的東西,創(chuàng)如哪葉住往都是綠色的,很多動物的血液都是紅色的,顯子皮和葡筆皮都是紫色的,很多變色的情況發(fā)生,例如蝦成熟的果實(shí)和枯菱的葉子往往會呈現(xiàn)黃色,等等。還有會由綠交黃或變紅,切開的草國明量在黑任的過程中由青色變?yōu)榧t色,樹葉到了秋天稱為“色素”果也會產(chǎn)生系銷般的紅棚..這一一切都和化學(xué)上被然們再熟悉不過的有色藤菜說起吧。經(jīng)過非常煩瑣而精細(xì)的實(shí)驗(yàn),可以得知:西紅柿的紅色主要來自番茄紅素,而胡蘿卜的橙黃色主要來自β-胡夢卜家。這些復(fù)雜的有機(jī)化合物都被稱為天然色素。其實(shí)人們是在對這些天然色素的結(jié)構(gòu)深入研究的基礎(chǔ)上,發(fā)明了人工合成色素,包括我們經(jīng)常喝的各種飲料中加入的色素,如靛藍(lán)、日落黃、莧菜紅、胭脂紅,等等。我們可以仔細(xì)觀察一下這些色素的化學(xué)結(jié)構(gòu),它們有什么共同點(diǎn)呢?其實(shí),化學(xué)家也跟大家的思維過程是一樣的:先對天然的物質(zhì)進(jìn)行分析和研究,找到具有特性(這里主要指顏色)的化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),然后再在實(shí)驗(yàn)室中合成那些類似于天然色素的新物質(zhì),這就是合成色素了?,F(xiàn)在人們發(fā)明和使用到的合成色素經(jīng)達(dá)到了,上萬種,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然色素的數(shù)量,合成色素取代天然色素的歷史還有一非常有意思的科學(xué)故事呢!“無心插柳柳成蔭”這句話用來評價人類歷史上第一種合成色素一苯胺紫的發(fā)現(xiàn)絕對是恰當(dāng)至極了。由于早先色素在工業(yè)上最主要的用途是作為服裝和布匹的染料,所以合成色素也常常被稱為合成染料。1856年,18歲的英國化學(xué)家珀金H,C、正準(zhǔn)備合成抗瘧疾的特效藥物金雞納霜,當(dāng)時這種藥物在歐洲非常稀有和珍貴。由于當(dāng)時藥物化學(xué)發(fā)展得很不完善,珀金無法知道金雞納霜的分子結(jié)構(gòu),只能通過實(shí)驗(yàn)來摸索。有一天,他把重鉻酸鉀加入苯胺的硫酸鹽中,結(jié)果卻生成了一一種瀝青狀的黑色殘?jiān)?,這意味著實(shí)驗(yàn)又一次以失敗告終!珀金只好用酒精清洗瓶子中的殘?jiān)?,突然發(fā)生了奇怪的事情:黑色物質(zhì)被酒精溶解得到了艷麗的紫色溶液!考慮到當(dāng)時人們對衣物染色的效果差且牢固度也很不理想的現(xiàn)狀,他馬上想到:用這種紫色物質(zhì)去染布,該是多么精彩的創(chuàng)意啊??上н@種物質(zhì)對于棉布的染色效果不夠理想,很容易就被洗掉了,珀金又用毛科和絲綢來試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)非常容易染在絲綢和毛料上,而且顏色和效果都非常好,甚至用肥皂水搓洗也不褪色。這就是世界上第一種人工合成的化學(xué)染料苯胺紫(其結(jié)構(gòu)見右上圖)。珀金雖沒能制造出治療瘧疾的藥物,但卻意外合成了苯胺紫。后來他還在哈羅建立了世界上第一家生產(chǎn)苯胺紫的合成染料廠,從此使用這種染料染色的衣服進(jìn)入了千家萬戶?;氐缴厦娴膯栴},不管是天然的還是人工合成的,仔細(xì)觀察前面提到的3種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式,你們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有什么共同點(diǎn)了嗎?具有什么結(jié)構(gòu)特征的化學(xué)物質(zhì)會產(chǎn)生顏色呢?細(xì)心的朋友可能已經(jīng)有所察覺了,這3種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中的最重要共同點(diǎn)時含有一些“樹枝狀”的結(jié)構(gòu),其中的一根線表示化學(xué)單鍵,兩根線表示化學(xué)雙鍵,有色的物的物質(zhì)或者說染科總是具有單鍵和雙健互相交替的結(jié)構(gòu),這就是潛藏在有色物質(zhì)中的結(jié)構(gòu)奧秘!具體什么是化學(xué)健”則是一個比較專業(yè)的問題,可以理解為把一個個原子聯(lián)結(jié)在一起的“樹枝”,這樣的樹枝有一根棍連接的——單鍵,有兩根棍連接的——雙鍵,有三根棍連接的——三鍵,甚至還有比一根棍牢固而不如兩根棍結(jié)實(shí)的特殊情況——苯環(huán)結(jié)構(gòu)中的大π鍵。結(jié)構(gòu)上不同的聯(lián)結(jié)意味著有機(jī)物具有許多不同的特性,當(dāng)然也意味著物質(zhì)的顏色會有差異。因而對于我們學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的人來說,認(rèn)清物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵是非常重要的事情,它將決定我們?nèi)绾卫斫馕镔|(zhì)的性質(zhì)以及如何來制造它們。舉個例子來說吧,左圖的有機(jī)物就同時含有單鍵、雙鍵和三鍵,但它因?yàn)闆]有像上面的色素那樣的單雙鍵交替結(jié)構(gòu),所以往往沒有顏色特征而呈現(xiàn)無色。與此不同的是,葉綠素a和血紅素卻有著色素那樣共同的結(jié)構(gòu)特征——單鍵與雙鍵的交替。下面的結(jié)構(gòu)圖中非常清楚地顯示了這一點(diǎn)(重點(diǎn)觀察外圍的大環(huán),就能明顯地感覺到這一結(jié)構(gòu)特征)。因此,樹葉和大部分動物的血液就有了特征的顏色:綠色和紅色。但這里我們還要明白一點(diǎn),化學(xué)物質(zhì)的顏色和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系是非常復(fù)雜的,不光與單雙鍵交替結(jié)構(gòu)有關(guān),與結(jié)構(gòu)圖中心的那個金屬原子也有很大關(guān)系。換句話說,葉綠素中間的那個Mg(鎂原子)和血紅色中間的Fe(鐵原子)對于它們的顏色(綠色和紅色)也是功不可沒的。大家可能會問了:你怎么知道顏色跟金屬原子有關(guān)系呢?難道僅僅憑借化學(xué)家的猜測嗎?化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),任何結(jié)論都必須獲得實(shí)踐的檢驗(yàn)才能成為科學(xué)理論。如果大家留意生活中的細(xì)節(jié),注意認(rèn)真觀察,是不難得出結(jié)論的。新鮮的蔬菜葉子往往呈現(xiàn)綠色,但是經(jīng)過腌制的咸菜或者泡菜則看著發(fā)黃或發(fā)褐,其實(shí)就是因?yàn)槲覀冊陔缰频倪^程中加入了食用醋之類的酸性物質(zhì),H(氫原子)替代了鎂原子而生成了脫鎂葉綠素(這里面的變化相當(dāng)復(fù)雜,嚴(yán)格來講產(chǎn)物應(yīng)該叫焦脫鎂脫植葉綠素,顏色是褐色的),破壞了原本的鮮嫩綠色。但是化學(xué)家們也有辦法讓葉子永遠(yuǎn)保持著它的綠油油的“本色”,在制作標(biāo)本的時候往往用醋酸銅來處理綠葉,讓Cu(銅原子)替代鎂原子生成更加穩(wěn)定而具有鮮艷綠色的銅代葉綠素,綠葉連同它的標(biāo)志性的顏色都被長久保存了下來。所以說化學(xué)家從來都不會對未知的東西輕易下結(jié)論,實(shí)驗(yàn)才是科學(xué)最重要的手段和途徑。各位如果不信的話,快回家去把一片綠色的菜葉泡入白醋中實(shí)驗(yàn)一下吧,顏色的變化馬上就讓你驚嘆!我們接下來探討一些更深入的問題。單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)既然決定了物質(zhì)是有顏色的,那么物質(zhì)到底是哪一種顏色、顏色的深淺如何,等等,能否從這種結(jié)構(gòu)中看出來呢?答案同樣是肯定的。首先,我們先給大家建立一套化學(xué)語言系統(tǒng),在化學(xué)專業(yè)人士眼中,這種單鍵和雙鍵相互交替結(jié)構(gòu)被稱為“共軛”體系。之所以叫共軛體系,是借用了中國古代馬車結(jié)構(gòu)中的特有名詞一軛。軛是指馬車上拴馬的橫木,共軛就是指把多匹馬用同樣的橫木拴在偶氨染料共軛體系越長,吸收波長越長,顏色越深!一起的意思。化學(xué)上用共軛來形容用單鍵把若干個雙鍵聯(lián)結(jié)在一起的結(jié)構(gòu),所以我們就可以說色素的基本結(jié)構(gòu)特征是具有共軛體系。其實(shí),決定顏色種類和深淺的根本因素也在共軛體系里面。共軛體系越長,物質(zhì)的顏色就越深,光的波長也就越長。上圖用一類上圖用一類偶偶氮燃料的共軛體系的長度和顏色的關(guān)系清楚地說明了這個問題(共軛體系變長的同時,物質(zhì)的顏色由黃色轉(zhuǎn)變成了成了橙色和紅色)。順便說一句,曾經(jīng)臭名昭著的“蘇丹紅”就屬于這類偶氮染料。下面,我們針對夜言癥的深討將會教給大家更多的有關(guān)健康的化學(xué)知識,同時我們也會對上面講到的色素結(jié)構(gòu)和顏色的理論做一個鞏固和提升。大家聽說過夜盲癥嗎?就是有些人在光線充足的情況下視力為正常,但是進(jìn)入較為黑暗的環(huán)境中則幾乎沒有看清東西的能力了。很多科普讀物中都提A或者多攝入胡蘿卜素可以有效預(yù)防這種疾病,這是真的嗎?其中的科學(xué)道理究竟是什么呢?原來,決定人在黑暗處視力的是一種叫作視紫紅質(zhì)的物質(zhì),而維生素A又名視黃醇或者叫抗干眼病維生素,它是體內(nèi)合成視紫紅質(zhì)的最重要原料。只要有充足的視黃醇也就是維生素A,它就可以與視蛋白結(jié)合而生成視紫紅質(zhì),反之若缺乏它則會影響影響黑處的視力,也就形成了夜盲癥。但是由于維生素A是一種脂溶性維生素,也就是說它不易溶解在水中而更容易溶解在油脂中,所以它只存在于動物性食物中,如肝臟、肉類、魚類,等等。那么素食主義者豈不是極易產(chǎn)生夜盲癥狀嗎?不必?fù)?dān)心,多多攝入富含胡蘿卜素的蔬菜也可以在體內(nèi)合成維生素A,進(jìn)而形成紫紅質(zhì),所以素食主義者不一定就是夜盲癥,有不少飲料中添加β-胡蘿卜時常常強(qiáng)調(diào)它就是維生素A原也是沒有任何科學(xué)問題的,右圖就詳細(xì)描述了這些物質(zhì)之間的相互關(guān)系以及它們的存在方式。需要說明的一點(diǎn)就是,由于很多動物也無法合成維生素,所以它們只好把維生素儲存在自己的肝臟中,所以動物的肝臟往往是維生素A等多種脂溶性維生素的“寶庫”,看來老人們讓小孩子多吃魚肝油來預(yù)防很多疾病不無道理!在上面的圖片中我們也可以鞏固下共軛體系結(jié)構(gòu)和物質(zhì)顏色的相互關(guān)系:β一胡蘿卜素、維生素A、視黃醛、視紫紅質(zhì)都含有共軛體系,但它們的顏色卻分別是橙色、無色、無色和紫紅色,這恰恰是由共軛體系的長短決定的,β-胡蘿卜素從中間斷開變成維生素A,由于共軛體系變短而變?yōu)闊o色,視黃醛結(jié)合了視蛋白成為視紫紅質(zhì)后共軛體系變得更長了,而呈現(xiàn)為紫紅色,恰恰是單雙鍵交替的共軛體系長度決定了這里顏色的改變。有什么因素會影響共軛體系的形成及其長度呢?這里我們主要介紹一下酸堿度(pH)的變化對于色素顏色的影響,其他因素由于篇幅所限就暫不討論了。酸堿度(pH)是化學(xué)里面的一個核心概念,通常情況下,我們把pH<7的環(huán)境稱為酸性,這樣的環(huán)境存在大量的H+;把pH>7的環(huán)境稱為堿性,這樣的環(huán)境存在大量的OH-。在酸性環(huán)境中加入大量OH-會變?yōu)閴A性環(huán)境,反之亦然。例如化學(xué)上的酸堿指示劑就是遇到不同環(huán)境可以顯示不同顏色的物質(zhì),在顏色的變化過程中就存在共軛體系的形成和變化,左圖清楚地顯示了酚酞指示劑在堿性環(huán)境下呈現(xiàn)紅色和在過強(qiáng)的堿性環(huán)境中又呈現(xiàn)無色的過程,共軛結(jié)構(gòu)先形成而后又被大量的OH-破壞掉了。(注意:苯環(huán)并不具有共軛體系典型的顯色特征。)其實(shí),我們自己還可以利用一些非常熟悉的蔬菜和水果來探究一下酸堿性對于色素顏色的影響,下面對于花青素的提取和實(shí)驗(yàn)就完全可以在你家的里面完成!花青素很容易被水浸取出來,含有豐富的花青素。到市場買回半個,切碎后裝入500mL玻璃杯內(nèi)加滿煮沸的蒸餾水,蓋上蓋子,讓其自然冷卻后,倒出藍(lán)紫色液體,即得花青素萃取液。取出約2mL花青素萃取液,滴入幾滴種莊版,即變?yōu)轷r紅色;再滴入幾滴檸檬水,便里紅紫色:滿入一些堿性的肥皂水又變成藍(lán)色?;ㄇ嗨氐淖兩f明它可以充當(dāng)溶液酸堿性的“試金石”,同時也說明了花朵中就是都含有花青素,也有可能因?yàn)榧?xì)胞液的酸堿性不同而表現(xiàn)出不同的顏色。其實(shí)性學(xué)科中的一項(xiàng)偉大發(fā)明一酸堿指示劑就跟這里的變色關(guān)系密切。故事要從近代學(xué)之父玻意耳的一-次偶遇說起。玻意耳把一束剛采來的美麗的紫羅蘭插在實(shí)驗(yàn)室的花瓶里,開始做實(shí)驗(yàn)。可是他一不小心把幾滴鹽酸滴到了紫羅蘭的花朵上。玻意耳趕忙用清水去沖洗,就在此時,他看到紫羅蘭花竟變成了紅色!紫羅蘭為什會變紅?他感到很新奇,同時更感興奮,決心探個究竟、搞個水落石出。他先把幾瓣紫羅蘭花瓣陸續(xù)放入濃鹽酸中,一會兒,紫羅蘭花瓣都變成了紅色。他再把一片花瓣浸入不同濃度的鹽酸溶液中,又用HNO3、H2SO4、CH3COOH……超過反復(fù)實(shí)驗(yàn),.....做實(shí)驗(yàn),結(jié)果完全相同一花瓣全變成了紅色。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),玻意耳認(rèn)定紫羅蘭的浸出液可用于檢驗(yàn)溶液是否呈酸性。初戰(zhàn)告捷,但玻意耳并不滿足,他試圖再找出用來檢驗(yàn)堿性的物質(zhì)。終于發(fā)現(xiàn),從石蕊地衣中提取出的紫色液體能使堿性溶液變藍(lán)。即便如此,玻意耳仍未就此止步,他想:能不能找到一種試劑既能測酸性又能測堿性呢?他試著把石蕊浸出液滴入鹽酸溶液中,結(jié)果出現(xiàn)了與用素羅蘭檢驗(yàn)酸性一樣的現(xiàn)象——石蕊浸出液也變成了紅色!從此,石蕊試劑廣泛應(yīng)用于檢驗(yàn)浴夜的酸堿性。玻意耳1646年的這項(xiàng)重大發(fā)明現(xiàn)在仍普遍采用。至此,我們終于可以回答開篇的那個看似“簡單”的問題了。到底是什么讓花兒姹紫嫣紅呢?總的來說,是花朵里面含有的植物色素,色素符合化學(xué)的共軛結(jié)構(gòu),所以花兒能顯色。而當(dāng)土壤的pH影響到植物色素共軛結(jié)構(gòu)的形成和長度時,花朵的顏色就有了很多的變化:一般含有類胡蘿卜素的花朵呈現(xiàn)紅、橙、黃色系;而含有類花青素的花朵呈現(xiàn)紅、紫、藍(lán)色系;白色的花朵是不含色素的,因?yàn)榛ò曛杏猩倭克芊瓷浒坠舛尸F(xiàn)白色。而正是科學(xué)家們對這些現(xiàn)象及問題的仔細(xì)觀察和勇敢探究,才讓我們今天能夠輕松地用試紙來鑒定酸堿性,才能讓我們有各種各樣色彩斑斕的服裝和布匹,讓我們的裝束也能像花兒一樣鮮艷奪目!課題二洗衣服,學(xué)問大著呢一說到洗衣服,很多人就不自覺地認(rèn)為是一種體力活,好像只要反復(fù)洗、用力搓就一定能把討厭的污漬去除。其實(shí)不然,洗衣服里面的科學(xué)知識太多了,有不少變化的原理甚至涉及高等教育中的《物理化學(xué)》。洗衣服,從方式上可以分為水洗和干洗兩種;從洗滌原理上可以分為物理過程化學(xué)過程兩類,其實(shí)絕大多數(shù)洗衣服的過程都涉及物理和化學(xué)兩種去污方式。例如,你洗衣服時候要加入洗滌劑,洗滌劑進(jìn)入水中就可以和衣物上的污漬發(fā)生化學(xué)作用將污漬去除;那么,為什么我們還要讓洗衣機(jī)反復(fù)攪拌和滾動呢?這就相當(dāng)于我們?nèi)啻暌路奈锢磉^程,把一些頑固的污垢和藏在纖維空隙里的污漬清洗滌出來。下面,我們就從污漬的不同種類來分別討論洗衣服的諸多原理,讓大家能夠洗干凈衣服的同時也學(xué)到更多有用的科學(xué)知識。不過以現(xiàn)有的科學(xué)水平,很難找到一種洗滌劑可以洗去衣物上的所有污漬,很多洗滌劑廣告中宣場的“能夠洗掉xx種污漬”,往往有很多夸張的成分。其實(shí)它們鼓動的那些污漬往往都屬于一類或者接近的幾類,例如:果汁產(chǎn)生的污漬包括蘋果汁、葡萄汁、橘子汁、梨汁等,廣告中就把它們列為十多種污漬,其實(shí)它們都可以列為果汁污漬,主要成分是天然色素和天然油脂及果膠,洗滌原理應(yīng)當(dāng)是相似的。那么,我們就從這類果汁污漬開始吧。果計(jì)污潰的洗滌果汁污漬的大部分成分并不難洗滌,較難清洗的是所含的天然色素。其中有一些屬于水溶性的物質(zhì),可以在剛剛被弄臟的時候及時用清水洗滌。但是,當(dāng)果汁已經(jīng)滲透到纖維里面或者色素屬于油脂類物質(zhì)的時候,就需要用到去污能力較強(qiáng)的洗滌劑或漂白劑了。要想洗去比較牢固的果汁污漬,光靠傳統(tǒng)的表面活性劑加攪拌是不好使的,因?yàn)樯貢駥iT給衣物染色一樣,牢牢地固定在纖維縫隙的里面,換句話說,就是色素已經(jīng)把衣服染成了果汁的顏色。這時最有效的方法就是用化學(xué)漂白劑,其中最常用的就是以次氯酸鈉為主要成分的84消毒液,它可以輕松洗掉白色衣物上的各種果汁色素導(dǎo)致的污漬,洗滌方法就是用一定濃度的漂白液浸泡被色素染色的地方,然后在空氣中放置幾分鐘,(次氯酸鈉會在空氣中CO,的作用下轉(zhuǎn)化為漂白能力更強(qiáng)的次氯酸),最后用洗滌劑和清水洗滌即可,色素就迅速消失得無影無蹤了。原理是次氯酸及其鹽具有超強(qiáng)的氧化性,把色素的分子結(jié)構(gòu)永久性地破壞了,也就使其失去了顏色。還記得在第1章中我們介紹過的色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)嗎?色素共軛結(jié)構(gòu)中的碳族雙健是非常容易被氧化劑氧化的,一旦被氧化,共軛結(jié)構(gòu)就消失了,顏色也就消失了。不過這種洗滌方法要受到衣服顏色的限制,對于彩色和深色的衣服不能使用,因?yàn)檠趸芰Τ瑥?qiáng)的漂白液可能會把衣服本身的顏色也破壞掉,就是說衣服會被“洗花”了,所以使用漂白劑時要注意濃度及適用范圍,很多衣服的洗滌說明中都注明了“不能氯漂”的字樣。油脂類污漬的洗滌油脂類污漬是生活中最常見的。無論是你在就餐的時候,還是在劇烈運(yùn)動的時候,油脂類的物質(zhì)都極有可能弄臟你的衣服,除了飯菜中富含油脂,人體排出的汗液中也含有油脂。洗滌這類污漬的需要是人們發(fā)明肥皂與合成洗滌劑的初衷,上節(jié)我們簡要介紹過洗滌劑通過親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)的配合來達(dá)到洗滌油污的目的,這里就不重復(fù)了。關(guān)鍵是如果遇到非常多的油污弄臟了衣服,洗滌劑的去污能力又比較有限的時候,我們該怎么辦呢?在廚房里面,廚師的圍裙常常會遇到這種情況。這時我們就可以利用化學(xué)方法來洗滌。化學(xué),上對于物質(zhì)的溶解性有一條比較重要的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則一相似相溶原理。油脂類的污漬之所以不能溶解于水,是因?yàn)橛秃退诜肿咏Y(jié)構(gòu)上不夠相似,油分子沒有極性而水分子極性l25|較強(qiáng)。如果能夠很好地利用這條規(guī)律,我們就可以輕松洗掉衣物上的油污,也就是用極性和油脂接近的溶劑一汽油來洗滌衣物。由于汽油非常容易揮發(fā),所以洗掉油脂后我們不用擔(dān)心汽油的殘留問題。食品工業(yè)上也用類似的原理從油料作物中提取植物油:花生、大豆、核桃、油菜籽等油料雖然含有大量油脂,但很難完全提取出來,依靠傳統(tǒng)的壓榨方法出油率非常低,化學(xué)工業(yè)就利用極性比較小的溶劑一正己烷來浸取這些作物,最終把正己烷蒸餾出去以獲得所需的植物油。這種化學(xué)提取油的方法叫作浸取法或者萃取法。還有一些方法有利于對衣物上的油脂的洗滌,就是現(xiàn)在的很多洗衣粉都是加酶洗衣粉,加入了脂肪酶和蛋白酶,其中的脂肪酶就是幫助油脂類污漬在它的作用下發(fā)生水解生成更易溶的物質(zhì),最終被水洗掉。至于蛋白酶有什么用,這就需要談到下一種污漬一血漬了。血漬的洗滌血漬之所以不易洗滌,因?yàn)樗某煞质堑鞍踪|(zhì),不屬于傳統(tǒng)的油性污漬,表面活性劑主要是針對油脂類污漬設(shè)計(jì)的?,F(xiàn)在很多洗衣粉中添加的蛋白酶就是為了洗去奶漬和血漬而設(shè)計(jì)的,蛋白酶有點(diǎn)像我們身體中的消化酶,可以把結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)分解為小分子的肽類和氨基酸,這樣就便于溶解在水中而洗去了。但是,對于血清的洗滌還要特別注意一個問題:一定要用冷水來及時洗滌。新鮮的血液是可以溶解在水中的,所以剛剛被血跡污染的衣服是可以用大量冷水來洗滌的,如果用熱水來洗,血法中的蛋白質(zhì)就會發(fā)生變性作用凝固,進(jìn)而滲透到纖維的內(nèi)部,使洗滌變得非常閑難這里也特別提醒各位化學(xué)愛好者,不要認(rèn)為溫水可以使化學(xué)反成加速就確定用熱水洗滌效果好,溫度升高后血紅蛋白中的二價鐵很容易被氧化成三價鐵,進(jìn)而生成類似于鐵銹的極難清洗的物質(zhì),因此血漬一定要用冷水洗滌,而且要盡早洗滌。洗滌的技巧和法術(shù)還有一種比鐵銹更難洗滌的污漬,它就是墨汁或者炭黑(主要成分都是碳元素的單質(zhì))的污漬?;瘜W(xué)上找不到任何可以溶解它們的溶劑,如果要想讓它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而除去,則需要高溫和濃酸等條件,這樣的話衣服恐怕就無法保全了,所以想要洗掉碳粉形成的污漬幾乎是不可能的。這時候唯一的辦法就是物理去污,用蒸熟的大米飯的米粒來反復(fù)揉搓,讓炭黑從衣物上逐漸轉(zhuǎn)移到米粒上,表面吸附成了洗滌的主要原理,最后再用漂白液簡單地處理一下,潔白的衣服就重新煥發(fā)光彩了!洗滌就是利用物理和化學(xué)原理將污漬去除或者掩蓋的方法,只要我們看不到污漬的存在,也就達(dá)到了清潔的目的。還有一種利用顏色之間的關(guān)系來洗滌衣物的方法,可謂非常之巧妙。白色的衣服由于穿久了容易發(fā)黃,并不是污物引起的,而是纖維被摩擦過多而參差不齊,容易反射黃光所致。這時候,醫(yī)院中負(fù)責(zé)清洗醫(yī)護(hù)人員服裝的工人和窗簾的生產(chǎn)商就會利用藍(lán)色墨水來將這樣的衣物洗白,藍(lán)色和黃色在光學(xué)上屬于互補(bǔ)色,被染藍(lán)的衣服因?yàn)槲樟它S光而使原先的黃色變?yōu)榱恕鞍咨?,人眼常常會認(rèn)為發(fā)藍(lán)色的白比發(fā)黃色的白更加耀眼就是這個道理!現(xiàn)在的洗衣粉生產(chǎn)商也會添加一些藍(lán)色因子在洗滌劑中,這樣會對衣服有增白作用,這就是洗衣服的魔法或者說是小把戲。最后提醒大家,我們在關(guān)心洗滌效果的同時千萬別忘了對衣服的保護(hù)。不少高檔衣服是不能隨便選擇洗滌劑的,例如毛料的西裝和羊毛衫由于成分屬于蛋白質(zhì),用酸性或者堿性的洗滌劑就會破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(蛋白質(zhì)和氨基酸一樣具有兩性,酸性或者堿性條件下都會發(fā)生水解反應(yīng),如下圖所示)而使衣服遭到損壞,所以這樣的衣服最好選擇專用的洗滌劑,也就是中性洗滌劑,或者直接送去干洗店進(jìn)行干洗。干洗是利用有機(jī)化學(xué)洗滌劑在無水的環(huán)境下進(jìn)行洗滌的,因?yàn)橄礈烨昂蠖紱]有接觸水,所以稱之為干洗?,F(xiàn)在一般的干洗店使用的干洗劑都是四氯乙烯,去污性能很好,還不會使衣物發(fā)生縮水、變性或者損壞等問題,認(rèn)真觀察一下,很多高檔的衣服都標(biāo)有“可以干洗”的字樣。課題三加油站里的危險的電話你是否注意過,一進(jìn)入加油站,首先映入眼簾的就是墻上掛的安全警示標(biāo)志:嚴(yán)禁煙火、禁止吸煙、熄火加油、禁打手機(jī)等。好奇心會自然而然地生我們?nèi)ハ?,這加油站管得也太寬了吧,不讓吸煙也就罷了,怎連我打手機(jī)的權(quán)利也給剝奪了呢!如果你進(jìn)入加油站后接通了手機(jī),加油的工作人員會盡力勸阻你掛斷,如果你問他為什么,他往往也只能笑著回避:“這是上面的規(guī)定,為了防止燃燒和爆炸?!蹦闳绻巽@牛角尖似的問為什么會爆炸,他一定就被問懵了。打手機(jī)真的會讓加油站爆炸嗎?要想弄清楚這件事情,需要我們先用化學(xué)原理分析一下加油站容易發(fā)生火災(zāi)等事故的原因,然后再對手機(jī)的接聽原理進(jìn)行研究,最后結(jié)合實(shí)際情況給出一個較為全面的回答。燃燒是一種普遍存在的化學(xué)現(xiàn)象,例如家里做飯時燒天然氣[主要成分是甲烷(CH4)],飯店里烹飪用到燃料液化石油氣[主要成分是丙烷(C3H8)],酒精爐里燒酒精(C2H5OH),還有蠟燭、火藥、煤、汽油等都會發(fā)生燃燒現(xiàn)象。發(fā)生燃燒是有條件的,大家在初中化學(xué)課里就已學(xué)到燃燒的三個條件——俗稱火三角,這三個條件是可燃物、氧氣和溫度達(dá)到著火點(diǎn),也就是可燃物需要和氧氣在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)才能產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象。再聯(lián)系加油站的環(huán)境去想,我們就明白為什么在力加油站總是有嚴(yán)禁煙火的標(biāo)志。因?yàn)槠褪堑湫偷目扇嘉锒諝庵械教幎加醒鯕?,兩種反應(yīng)已經(jīng)具備了,只要反應(yīng)條件合適,也即溫度達(dá)到汽油的著火點(diǎn),就可以引發(fā)劇烈的燃燒反應(yīng)。況且在加油站里汽油揮發(fā)出的蒸氣和空氣混合得非常均勻,接觸也相當(dāng)充分,一旦遇明火就可能燃燒或爆炸,所以這時要特別注意引發(fā)反應(yīng)的條件。關(guān)于燃燒的條件,生活中還會遇到一些令我們不解的問題。當(dāng)心火災(zāi)的標(biāo)志不僅出現(xiàn)在易燃物的上面,連常見的一些強(qiáng)氧化劑(濃硫酸、高錳酸鉀、過氧化氫等)也要當(dāng)心火災(zāi)。這到底是為什么呢?還記得在前面章節(jié)中我們多次提到過的氧化還原理論吧,如果把氧化還原反應(yīng)原理拿來解釋燃燒問題的話就相當(dāng)清楚了。可燃物實(shí)際上就是還原劑,氧氣實(shí)際上就是氧化劑(也常被稱為助燃物),溫度達(dá)到著火點(diǎn)實(shí)際上是反應(yīng)所需的條件(其實(shí)就是指引發(fā)反應(yīng)所需的活化能)。那么不管對于還原劑(可燃物)還是氧化劑(助燃物),只要條件合適都可能引發(fā)劇烈的氧化還原反應(yīng)(劇烈的、發(fā)光發(fā)熱的氧化還原反應(yīng)就是燃燒,這是燃燒的科學(xué)定義),因此氧化劑和可燃物一樣危險。這也就是火車、地鐵上禁止攜帶高錳酸鉀、過氧化物等強(qiáng)氧化劑的真正原因。如果再仔細(xì)觀察一下易燃物和氧化劑的安全圖標(biāo)的樣子,就會發(fā)現(xiàn)它們都帶有火焰的形狀,這也是表示它們都會引起火災(zāi)!如果結(jié)合氧化還原反應(yīng)中元素化合價升降的規(guī)律再進(jìn)一步思考,我們還可以發(fā)現(xiàn)具有可燃性的物質(zhì)往往需要一定的條件:那就是其中的一一種元素處于較低的價態(tài)。例如,同樣含有碳元素的C和CO、CH4都可以燃燒,而CCl4和CO2卻可以用來滅火,就是因?yàn)樘荚氐淖罡邇r是+4,達(dá)到了+4價的物質(zhì)就不具有可燃性,而低價的含碳物質(zhì)才有可燃性。這樣我們就可以得到一個假說:凡是低價態(tài)的物質(zhì)都可能有可燃性。例如我們不太熟悉的PH3(俗稱鬼火,自然產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰)、NH3(有可燃性,但由于還原性較弱只能在純氧中燃燒)、N2H4(火前推進(jìn)器中的燃料,燃燒產(chǎn)生N2,無污染)這些物質(zhì),它們都具有可燃物(還原劑)的性質(zhì)。如果再用這樣的思路分析一下助燃劑,就很容易得到這樣的結(jié)論:燃燒不一定要有氧氣參加,只要是較強(qiáng)的氧化劑都有可能成為助燃物質(zhì)。像氯氣(Cl2)、高錳酸鉀(KMnO4)、二氧化氮(NO2,火箭推進(jìn)器的助燃物)等物質(zhì)都能起助燃作用。所以,我們可以總結(jié)出真正的火三角應(yīng)當(dāng)是氧化劑、還原劑和反應(yīng)條件(如下右圖所示),這就比原先對燃燒的認(rèn)識深入多了。通過對燃燒條件的認(rèn)識,我們已經(jīng)明白加油站為什么要嚴(yán)禁煙火、禁止吸煙和熄火加油(吸煙和車輛打火都會產(chǎn)生火花,有可能引燃汽油蒸氣)的原因,那么回到主題,打手機(jī)又不會產(chǎn)火花,為什么也有危險呢?這就得從手機(jī)通信相關(guān)的無線電知識說起了。手機(jī)作為一種無線電通信工具,是上下行雙頻率工作的,無論是否打出電話,手機(jī)與基站都在不斷地聯(lián)系,這樣就可以確認(rèn)手機(jī)是否在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。因?yàn)闊o線電發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的無線電波是一種射頻電磁輻射,能使接受無線電的天線感生出射頻電流。一旦手機(jī)接通,產(chǎn)生的射頻電流就會在金屬導(dǎo)體間產(chǎn)生環(huán)流,遇到有銹蝕或接觸不良的地方,就會產(chǎn)生射頻火花。只要射頻火花持續(xù)1微秒以上且能量大于6毫瓦,就可以引燃甲烷與空氣的混合氣。由于汽油易揮發(fā)使油氣罐及天然氣管道泄漏而形成一個可燃?xì)獾奈kU區(qū),手機(jī)產(chǎn)生的射頻火花很容易引起爆炸,導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生。另外,因?yàn)槭謾C(jī)本身并不具備防爆功能,如果手機(jī)使用時間較長或者本身質(zhì)量較差的話,手機(jī)內(nèi)部芯片的電路很可能產(chǎn)生短路現(xiàn)象,這樣手機(jī)在接聽瞬間就更容易產(chǎn)生火花,從而引起加油站發(fā)生爆炸。同時,手機(jī)運(yùn)營商為了讓通信信號更強(qiáng),發(fā)射功率就比較強(qiáng),盡管符合國家標(biāo)準(zhǔn),仍對加油站構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因?yàn)楝F(xiàn)在加油站普遍采用計(jì)算機(jī)控制,高強(qiáng)度的移動電話信號會與計(jì)算機(jī)設(shè)備引起感應(yīng),二者瞬間產(chǎn)生的電子摩擦就可能點(diǎn)燃汽油,引發(fā)爆炸。點(diǎn)燃油氣所需要的電流很小,移動電話在工作狀態(tài)下產(chǎn)生的靜電流完全可以達(dá)到這個閾值。盡管在加油站里接打電話從理論_上講有一定的危險,但還是有很多人支持反方的觀點(diǎn):認(rèn)為是小題大做,手機(jī)產(chǎn)生的能量太小,根本無法點(diǎn)燃油氣。關(guān)于這個問題有太多的媒體和個人給出形形色色的模擬實(shí)驗(yàn)、安全事故或者理論的解釋,但直到今天,論仍然碟喋不休。我也無法非常準(zhǔn)確地告訴大家孰對孰錯,只是先把雙方的論據(jù)擺出,讓各位明眼人仔細(xì)閱讀分析,從中找找最佳的答案。正方(即認(rèn)為打手機(jī)有可能引爆加油站)的論據(jù)一般來自網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的實(shí)驗(yàn)和安全事故。其中最震撼的實(shí)驗(yàn)視頻來自網(wǎng)絡(luò)上的一個微博視頻“為什么在加油站禁止打手機(jī)”,時長為2分鐘。視頻開始時,一人將3個小支架擺放在了一-口平底鍋內(nèi);而后在小支架上放了一團(tuán)錫箔紙,灑上50毫升左右的汽油。隨后在錫箔紙附近撥打手機(jī),并頻繁地按通話鍵和結(jié)束鍵。過了一小會兒,被灑上汽油的錫當(dāng)紙突然躥起火焰??催^這則視頻的網(wǎng)友紛紛感嘆,以后真不敢在加油站打手機(jī)了。有兩則事故的報(bào)道據(jù)說也跟打手機(jī)有關(guān),一則報(bào)道來自《河南日報(bào)》,時間是2002年7月23日,講的是一位河南鄭州的司機(jī)因?yàn)樵诩佑驼緝?nèi)使用手機(jī)而引起了爆炸。新華網(wǎng)也曾有一篇新聞報(bào)道講述了巴西圣保羅市西區(qū)一家加油站發(fā)生爆炸的事件,其事效是由一名加油站工人卸油時接聽手機(jī)引起的。反方(認(rèn)為加油站內(nèi)打手機(jī)是無關(guān)緊要的)則感覺自己的論據(jù)更為充分。一方面質(zhì)疑實(shí)給視頻和事放的真實(shí)性,另方面也進(jìn)行對比性的實(shí)驗(yàn)。一些媒體的記者把沾濕汽油的紙團(tuán)放入鞋盒內(nèi)并在鞋盒內(nèi)噴上汽油,蓋上盒蓋。待汽油揮發(fā)片刻后,在鞋盒內(nèi)撥打手機(jī),并未發(fā)生燃燒的一幕。更加值得關(guān)注的是,美國探索頻道的品牌欄目之一《流言終結(jié)者》也管經(jīng)做過此類實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)人員制作了一個爆炸室,將一部手機(jī)放在里面,把氣霧狀的汽油噴進(jìn)去,并控制適合爆炸的油氣混合比。一切準(zhǔn)備就緒以后,實(shí)驗(yàn)人員撥打那部手機(jī)。結(jié)果也是沒有任何反應(yīng)。據(jù)說在2001年,美國俄克拉荷馬大學(xué)無線電磁感應(yīng)研究中心的一個研究小組完成了對此事最廣泛細(xì)致的研究,得出的結(jié)論是:所謂的手機(jī)來電產(chǎn)生火花進(jìn)而引爆彌新在空氣中的油氣,只是理論的推測,只有在極其嚴(yán)苛的條件下才有可能發(fā)生,在現(xiàn)實(shí)中是不可能發(fā)生的。關(guān)于一個科學(xué)問題產(chǎn)生如此激烈的爭論,這是非常正常的。因?yàn)榧佑驼纠锏木唧w環(huán)境和影響因素太多了,任何實(shí)驗(yàn)也只能是模擬一種假想的場景罷了,因此也不可能百分之百地迫近事實(shí)。以上種種實(shí)驗(yàn),都是在模擬加油站的環(huán)境,最終是否引發(fā)爆炸可能和實(shí)驗(yàn)中使用的物品有關(guān)。例如,能產(chǎn)生反射和渦流效應(yīng)的錫箔紙團(tuán)和普通紙團(tuán)的屬性就不同,空氣中油氣的濃度也不同,手機(jī)質(zhì)量和硬件的模式不同等。目前來看,我們沒有足夠豐富的案例來說明此事的正誤,況且大部分的朋友也不會刻意在加油站內(nèi)用手機(jī)通話,再者,即使打了電話也并不代表一定會爆炸,所以才會有很多司機(jī)朋友心存僥幸。但我們能確定的是,加油站是易燃易爆場所,在某些特殊條件下,打手機(jī)具備引燃引爆的可能。而且很多生活中看似普通的行為都可能帶來安全隱患。無論隱患大小,哪怕只是微乎其微的,最好也能做到防患于未“燃”。所以奉勸各位朋友在加油時,能遵守加油站內(nèi)禁打手機(jī)的規(guī)定,尤其是在離加油槍、儲油罐較近的區(qū)域,更應(yīng)提高安全意識。很多讀者特別關(guān)心加油站里的電話是不是危險,以至于千方百計(jì)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證結(jié)果。其實(shí)有一些更加危險的因素潛藏在加油站里,很可能讓粗心的司機(jī)付出慘痛代價,而大家卻關(guān)注得很不夠,這就是一靜電。所謂靜電,就是指一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。在干燥和多風(fēng)的天氣里,人們在生活中常常會碰到這種現(xiàn)象:晚.上脫衣服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍(lán)光;見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛;拉門把手、開水龍頭時也會有“觸電”般的感覺。靜電還容易產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象,也就是說帶靜電物體接觸零電位物體(接地物體)或與其有電位差的物體時都會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。例如天氣干燥時人體容易帶上靜電,當(dāng)接觸他人或金屬導(dǎo)電體時就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象,人就會有觸電的針刺感;夜間能看到火花,也是因?yàn)榛w衣物與人體摩擦導(dǎo)致人體帶_上靜電的原因。在美國一個加油站,監(jiān)視器曾拍下了一段視頻。-位女士在給自己的汽車加油時,中途回到車內(nèi)接了一個電話,放下電話,走出車門,整理衣服,回到油槍附近時,正在加油的油槍口突然“轟”地一下燃燒了起來。有人認(rèn)為可能是接電話引發(fā)的燃燒,但其實(shí)更有可能的是身上的靜電引發(fā)的。在我們國家也出現(xiàn)過靜電引起的加油事故,下面這則新聞就很值得大家深思。市民王某近期在某加油站自助加油窗口,上演了“生死3分鐘”。他之前一直沒用村自助加油,萊日因?yàn)榕荛L途急需加油,于是瞄準(zhǔn)了一直都想嘗試的自助加油。按照我示,指卡、輸入密碼,輸入油量、打開油箱提槍加油等操作后,整個過程很順利。但就在他準(zhǔn)備將油槍拔出放回原位時,油槍的輸出口突然火花噴濺。因?yàn)楹ε鲁霈F(xiàn)爆炸,王某不敢丟下油槍,只得拿在手中,任由火星落在小臂上?!岸嗵澕佑驼镜墓ぷ魅藛T目擊了整個過程,用滅火器撲滅了火情,否則后果不堪設(shè)想?!蓖跄痴f。另外,記者從某市醫(yī)院燒傷整形科獲悉,不到兩個月時間,因自助加油導(dǎo)致被燒傷的患者有4例,患者受傷部位多集中在四肢,屬輕度燒傷。這則事故說明:自助加油操作不當(dāng)極易因靜電引發(fā)火災(zāi)。很多車主對在加油站禁止吸煙、禁打手機(jī)的規(guī)定都非常了解,但對消除靜電卻不是十分重視。即使使用過自助加油的司機(jī)也同樣如此。那么,如何消除靜電以確保我們的安全呢?根據(jù)電學(xué)原理,消除靜電最好的方法就是接地。自助加油前切記用手觸摸加油機(jī)下方手形標(biāo)志處將靜電釋放,加油時將加油槍在油箱口輕碰一下以消除靜電。加油過程中人不要回到車內(nèi),防止靜電再次上身,加油槍應(yīng)盡量伸入油箱口,減少加油過程中揮發(fā)的油霧。而且加油期間避免觸摸頭發(fā),因?yàn)槊l(fā)的摩擦特別容易產(chǎn)生靜電,安全隱患很大。另外,大家的穿戴對于靜電的影響也是很大的。有條件的司機(jī)朋友可以在車內(nèi)常備一雙防靜電手套以供自助加油時佩戴。現(xiàn)在滌綸、腈綸等化纖類衣物較多,特別容易產(chǎn)生靜電,身穿這類衣物加油時更需小心謹(jǐn)慎,平常最好選擇棉、麻、桑蠶絲等純天然面料,這些面料由于分子結(jié)構(gòu)的極性差而不會產(chǎn)生靜電。大家應(yīng)當(dāng)注意過加油站的工作人員,他們上崗前都要求換上防靜電的工作服,畢竟是在經(jīng)營易燃易爆品這樣的高危行業(yè)上班,‘安全第一”是加油站最基本的要求。加油站對于摩托車的加油有更嚴(yán)格的規(guī)定,很多也都是出于安全考慮的。例如,不能用塑料桶去加油,摩托車加油后不要原地啟動等。在某些情況下,有的摩托車主會帶著塑料桶去加油,這樣方便隨用隨加。其實(shí)加油槍是不能直接給塑料桶加油的,因?yàn)樗芰贤笆怯媒^緣材料做成的,在灌裝、倒出或振動過程中,汽油與塑料桶壁互相摩擦,容易產(chǎn)生靜電,并可能產(chǎn)生靜電火花,發(fā)生燃燒或爆炸。絕大部分摩托車車主還經(jīng)常在加油后原地啟動,這么做也是相當(dāng)危險的。因?yàn)槟ν熊嚭推嚨闹圃旃に嚥煌?,在點(diǎn)火啟動瞬間和噴射的尾氣中都有可能產(chǎn)生火花,在加油作業(yè)區(qū)域啟動是極易弓起燃燒或爆炸的。因此摩托車必須推離加油區(qū)5米后方能啟動??磥?,關(guān)于加油站的安全問題還真的需要各位讀者認(rèn)真補(bǔ)習(xí)一下。汽車、摩托車等交通工具極大地滿足我們出行需求的同時,千萬別讓它們在加油的時候給我們帶來危險,否則真的是得不償失啦!汽油這種化學(xué)品不僅功勛卓著,也蘊(yùn)藏著極大的爆炸和破壞力,請警惕加油站里的危險電話,更要警惕比電話更危險的靜電、明火和火花!課題四天然環(huán)保的去污劑—小蘇打廚房里有很多吃的,商店賣的去污劑使用起來總有點(diǎn)不安心,有沒有天然環(huán)保的廚房去污劑呢?這里的天然環(huán)保不是指市場出售的洗滌劑,而是用身邊的現(xiàn)成的材料來去除污跡。沒錯,有的,就是平時我們吃的小蘇打。它既可以吃,也可以作為一種天然的去污劑來使用。之所以能吃,是因?yàn)樗膲A性很弱。像平時我們蒸饅頭時用的蘇打水,就是因?yàn)樗梢苑懦鲈S多二氧化碳?xì)馀?,使饅頭變得疏松多孔。而剩下的碳酸鈉則對人體無害,所以可以食用。那么,小蘇打做去污劑是怎么一回事呢?下面我們就詳細(xì)來介紹一下。按1:1的分量加水調(diào)和成的小蘇打水可以用來刷洗附著在煤氣灶臺、抽油煙機(jī)、烹飪臺等上面特別難清理的油污,天然無毒,是便宜又好友的去污劑。小蘇打的化學(xué)名稱叫做碳酸氫鈉,常作為發(fā)酵粉用于食品材料中,其中水溶液呈弱堿性。小蘇打良好的去污功效一直被廣泛宣傳著。它是一種對身體和環(huán)境都比較溫和的材料,為了靈活巧妙地利用它,我們還需要了解以下幾個注意事項(xiàng)。第一就是要了解小蘇打去污的原理。大多數(shù)的人都認(rèn)為小蘇打的去污原理是其本身的堿性以及小蘇打顆粒擦除污垢的效果。實(shí)際上,小蘇打的堿性是很弱的,根本就發(fā)揮不了多大的去污功效。洗滌衣物用的洗滌劑分堿性的以及用于洗敏感衣物的中性洗滌劑,與那些弱堿性的洗滌劑比起來,小蘇打的堿性要明顯弱得多。即使是洗滌用的肥皂,其堿性也要比小蘇打強(qiáng)。小蘇打與較強(qiáng)的堿結(jié)合后,會削弱對方的堿性,所以如果把小蘇打和肥皂一起用反而會降低肥皂的堿性。不過,若把小蘇打加熱到65℃以上,它就會冒泡,變成一種堿性稍強(qiáng)的碳酸鈉。從小蘇打中冒出的泡泡是二氧化碳,由小蘇打變化而來的碳酸鈉是弱堿性洗滌劑中含有的堿性成分。小蘇打去污的很大一部分原因是它的顆粒對污垢所起的研磨作用。每100ml水中只能溶解9.6g的小蘇打顆粒,所以與少量水混合后它會變成糊狀。小蘇打的顆粒具有一定的硬度,很適合做研磨材料。在與液體洗滌劑混合成糊狀后,加上洗滌劑中界面活性劑的作用,小蘇打的去污能力會更強(qiáng)。小蘇打也能用來除臭和去澀味,這是它的堿性發(fā)揮了作用。小蘇打的堿性很弱,大多數(shù)的臭味成分只要偏向于堿性后就會變成不易揮發(fā)的狀態(tài),所以噴灑小蘇打的水溶液會有除臭的效果。小蘇打還能去澀味,澀味成分難溶與水,但是如果它們偏堿性就會變成易溶于水的狀態(tài),這樣再去除它們就容易多了。大家可能會想既然它有除臭效果就一定能殺菌吧,其實(shí),小蘇打的除臭效果只是作用在了臭味成分上,它并不能起到抑制細(xì)菌的作用。另外還需要注意一點(diǎn)的就是從小蘇打的去污效果和去污成本上來看它并不是我們的最佳選擇。小蘇打去污時主要利用的是它的研磨作用,但與專門的研磨材料相比(粉末狀和乳脂狀),它的這種能力又顯得弱了一些,并且,在價格方面也決不能說是最經(jīng)濟(jì)的。所以說,偶爾使用還是可以的,但若是經(jīng)常去污還是選專門的研磨材料比較劃算。課題五生活必需物質(zhì)——水1、自來水的消毒問題
天然水中含有各種致病微生物,如痢疾桿菌、傷寒桿菌、脊髓灰質(zhì)炎的病毒等,它們能傳染各種疾病并具有繁殖能力。許多水介病毒流行病由此產(chǎn)生。1912年美國首先對飲用水進(jìn)行氯化消毒,這種方法迅速可靠,成本低,為人類控制霍亂、傷寒、痢疾等腸道傳染病做出了重大貢獻(xiàn)。目前,氯化消毒的氯主要有下列兩種:氯氣:氯氣本身具有氧化性,它溶于水,可與水作用生成次氯酸,次氯酸進(jìn)而分解放出的原子態(tài)氧的氧化性更強(qiáng),能將水中99%的細(xì)菌置于死地。漂白粉:其主要成分是次氯酸鈣,在水中釋放出次氯酸,其消毒機(jī)理與上面相似。經(jīng)過消毒后的自來水是不是就可以直接飲用了呢?原來,作為自來水水源的天然水中尚存極少量的甲烷,在日光照射下,甲烷與氯便相互作用,產(chǎn)生多種有毒的氯化甲烷。不僅如此,通常的自來水所含的有機(jī)化合物達(dá)六十余種之多,且其中有十余種為有毒物質(zhì),甚至氯仿、嗅、二氯甲烷,二溴氯甲烷等致癌物也應(yīng)有盡有。雖然其含量甚微,不足引起急性中毒,但日積月累會影響健康。所幸的是,多數(shù)有機(jī)物的沸點(diǎn)低,如氯化甲烷的沸點(diǎn)都低于100℃,因而只要將水煮沸,其中的有毒物質(zhì)便會變成氣體逃之夭夭了。看清了生自來水的“廬山真面目”,我們當(dāng)然不會再任性地喝它了。但是隨著工業(yè)的發(fā)展,各種污水排放也不斷增加,水質(zhì)成分日趨復(fù)雜,氯化消毒的弊端日益顯著了。2、飲水與健康當(dāng)我們詢問周圍人,為什么喝水,通?;卮鹗墙饪?,從沒想到飲水中包含營養(yǎng)及“保健作用”,其實(shí)水與衰老、壽命、免疫、代謝都有直接關(guān)系,飲水過程中蘊(yùn)涵著很深的生命科學(xué)。水是人體細(xì)胞生存的基礎(chǔ),水質(zhì)好壞決定人體細(xì)胞生存的質(zhì)量,水的活力決定人體細(xì)胞的活力,亦即決定人體生命的活力。因此,人體健康與否,在很大程度上取決于飲用水的好壞。
教研專區(qū)全新登場有關(guān)研究證明:健康人每天應(yīng)喝2-3公斤水(包括食物中的水分),但很多人每天飲水量不足,常處于一種“脫水”狀態(tài)。其實(shí),人“覺得”口渴時自然應(yīng)喝水,但當(dāng)不覺得口干,也要時時進(jìn)點(diǎn)水或湯,這時對腸胃道、呼吸道及泌尿道都大有好處。有專家認(rèn)為,如果你能夠堅(jiān)持每天喝8-10杯水,你一定有希望成為一個健康者。當(dāng)然,一天飲水量還需根據(jù)天氣及活動量來增減,并要平均攝入,不能“牛飲”,如果一次喝得太多,也對健康不利。
水是生命之源,人體一切的生命活動都離不開水。但是,很多人對喝水的理解僅僅限于解渴。其實(shí)喝水也是一門學(xué)問,正確地喝水對維護(hù)人的健康非常重要。在日常生活中,以下幾種水不能喝:
生水。生水有各種各樣的對人體有害的細(xì)菌、病毒和人畜共患的寄生蟲。喝了生水,很容易引起急性胃腸炎、病毒性肝炎、傷寒、痢疾及寄生蟲感染。特別是現(xiàn)今大小河道、水庫、井水都不同程度地遭受工廠廢液、生活廢水、農(nóng)藥殘余等污染,喝生水更易引起疾病。
老化水俗稱“死水”,也就是長時間貯存不動的水。常飲這種水,對未成年人來說,會使細(xì)胞新陳代謝明顯減慢,影響身體生長發(fā)育;中老年人則會加速衰老;許多地方食道癌、胃癌發(fā)病率日益增高,據(jù)醫(yī)學(xué)家們研究,可能與長期飲用老化水有關(guān)。有關(guān)資料表明,老化水中的有毒物質(zhì),也隨著水貯存時間增加而增加。
千滾水千滾水就是在爐上沸騰了一夜或很長時間的水,還有電熱水器中反復(fù)煮沸的水。這種水因煮過久,水中不揮發(fā)性物質(zhì),如鈣、鎂等重金屬成份和亞硝酸鹽含量很高。久飲這種水,會干擾人的胃腸功能,出現(xiàn)暫時腹瀉、腹脹;有毒的亞硝酸鹽,還會造成機(jī)體缺氧,嚴(yán)重者會昏迷驚厥,甚至死亡。
蒸鍋水蒸鍋水就是蒸饅頭等剩鍋水,特別是經(jīng)過多次反復(fù)使用的蒸鍋水,亞硝酸鹽濃度很高。常飲這種水,或用這種水熬稀飯,會引起亞硝酸鹽中毒;水垢經(jīng)常隨水進(jìn)入人體,還會引起消化、神經(jīng)、泌尿和造血系統(tǒng)病變,甚至引起早衰。
不開的水人們飲用的自來水,都是經(jīng)氯化消毒滅菌處理過的。氯處理過的水中可分離出13種有害物質(zhì),具有致癌、致畸作用。專家指出,飲未煮沸的水,患膀胱癌、直腸癌的可能性增加21%—38%。當(dāng)水溫達(dá)到100℃,有害物質(zhì)會隨蒸氣蒸發(fā)而大大減少,如繼續(xù)沸騰3分鐘,則飲用安全。重新煮開的水3、該喝怎樣的水炎炎夏日,水的選擇成了我們面臨的一大難題。面對各種鋪天蓋地的廣告,我們該該怎樣選擇?我們究竟該喝什么樣的水?有一定硬度、溶解性固體相對較多、偏堿性的水是健康的飲用水。原因之一就是硬水束縛住了有害成分,因而降低了他們的被吸收;或者硬水中的礦物質(zhì)提供了阻止毒物發(fā)揮有害作用所需的養(yǎng)分。在這個基礎(chǔ)上,專家為我們選擇了適合我們青少年喝的飲料:喝熱茶能促進(jìn)人體汗腺分泌,大量水分從汗毛孔滲出散發(fā)熱量。喝后10分鐘可使體溫下降1℃至2℃并保持20分鐘左右。
純凈水和礦泉水,純凈水和礦泉水等桶裝水由于飲用方便深受現(xiàn)代人青睞,但喝這些水時一定要保證其衛(wèi)生條件,一桶水最好在一個月內(nèi)喝完,而且人們不應(yīng)把純凈水作為主要飲用水。因?yàn)樗侨梭w的六大營養(yǎng)素之一,水中含有多種對人體有益的礦物質(zhì)和微量元素,而純凈水中的這些物質(zhì)含量大大降低,如果平時人們飲食中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)又不平衡,就很容易導(dǎo)致營養(yǎng)調(diào)。有的人擔(dān)心自來水硬度太大會不利于身體健康,實(shí)際上水的硬度對人體健康基本沒有影響,而且現(xiàn)在國內(nèi)的自來水都符合生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn),飲用煮沸了的自來水是安全的。白開水是最好的飲料更是誘人,那么人們究竟該選擇什么來喝呢?其實(shí)從健康的角度來看,白開水是最好的飲料,它不含卡路里,不用消化就能為人體直接吸收利用,一般建議喝30攝氏度以下的溫開水最好,這樣不會過于刺激腸胃道的蠕動,不易造成血管收縮。含糖飲料會減慢腸胃道吸收水分的毫升,而對于糖尿病人和比較肥胖的人來說,則最好不要喝飲料。4、說說科學(xué)飲水在日常生活中,我們還要注意科學(xué)飲用水。
1、要定時飲水,不要只在口渴時才想起飲水。要知道,當(dāng)身體特別想喝水時,身體的器官已經(jīng)在一種極限的情況下運(yùn)行了,就是說2、要多喝開水,不要喝生水。煮開并沸騰3分鐘的開水,可以使水中的氯氣及一些有害物質(zhì)被蒸發(fā)掉,同時又能保持水中對人體必須的營養(yǎng)物質(zhì)。喝生水的害處很多,因?yàn)樽詠硭械穆瓤梢院蜎]燒開水中的殘留的有機(jī)物質(zhì)相互作用,導(dǎo)致膀胱癌、直腸癌的機(jī)會增加。3、要喝新鮮開水,不要喝放置時間過長的水。新鮮開水,不但無菌,還含有人體所需的十幾種礦物質(zhì)。但如果時間過長或者飲用自動熱水器中隔夜重煮的水,不僅沒有了各種礦物質(zhì),而且還有可能含有某些有害物質(zhì),如亞硝酸鹽等。由此引起的亞硝酸鹽中毒并不鮮見。
4、要多喝加鹽的溫?zé)崴?,不要喝冰水。在夏季,不少人在大量出汗后,選擇飲用冰水或冷飲。其實(shí)這是不科學(xué)的。因?yàn)檫@樣雖然會帶來暫時的舒適感,但大量飲用冰水或冷飲,會導(dǎo)致汗毛孔宣泄不暢,肌體散熱困難,課題六有關(guān)于補(bǔ)鈣的廣告一化學(xué)魅力無究
在這個信息技術(shù)飛速發(fā)展的社會,無論你打開電視、坐上公交車還是走在大廈林立的街道上,關(guān)于補(bǔ)鈣的保健品廣告常常會映入眼簾?!把a(bǔ)鈣關(guān)鍵是吸收”“離子鈣,好吸收”“納米鈣,螯合技術(shù)”“維生素D促進(jìn)鈣質(zhì)的吸收”等說法隨處可見。那么從科學(xué)性上來分析,這些說法是否正確呢?是商家在故弄玄虛嗎?咱們就從右圖展示的廣告信息中一一來揭秘。含鈣物質(zhì)的種類:從化學(xué)物質(zhì)分類的觀點(diǎn)來看,可以給人體補(bǔ)充鈣質(zhì)的物質(zhì)應(yīng)該是含鈣元素的鹽類,包括無機(jī)鈣鹽和有機(jī)鈣鹽。無機(jī)鈣鹽主要指碳酸鈣(CaCO3)和磷酸鈣[Ca3(PO4)]2,有機(jī)鈣鹽包括葡萄糖酸鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣、L一蘇糖酸鈣等。從吸收的角度來看,可溶性的鈣鹽比不溶性的鈣鹽要容易吸收一些,無機(jī)鈣鹽(碳酸鈣和磷酸鈣)很多都不溶于水,有機(jī)的鈣鹽大多都屬于可溶性的鈣鹽,最常見的兩種就是葡萄糖酸鈣和乳酸鈣,所以補(bǔ)鈣保健品中常常選擇它們。不過有一點(diǎn)是大家在吃補(bǔ)鈣食品時特別需要注意的,就是不能和草酸(H2C2O3)含量高的食物一起服用,容易產(chǎn)生沉淀。需要強(qiáng)調(diào)的是,有機(jī)鈣鹽中最難溶解的物質(zhì)就是草酸鈣(CaC203),它甚至比常見的無機(jī)鈣鹽還要難溶于水,在分析化學(xué)上常常用鈣鹽容易和草酸產(chǎn)生沉淀這一性質(zhì)來檢驗(yàn)鈣離子。生活中我們吃一些富含鈣質(zhì)的食物時也要注意這一點(diǎn),老話常說“不適合用菠菜燉豆腐”就是表明鈣質(zhì)會發(fā)生損失。所以說,補(bǔ)鈣用可溶性的離子鈣是完全符合科學(xué)的,而且這是鈣質(zhì)能夠被吸收的前提條件。
關(guān)于鈣質(zhì)的吸收關(guān)于補(bǔ)鈣,最經(jīng)典的一句話就是“補(bǔ)鈣關(guān)鍵是吸收”,缺不缺鈣,不是看我們每天攝入多少鈣,而是身體究竟吸收了多少鈣。影響身體對鈣質(zhì)的吸收和利用的因素很多,我們主要從促進(jìn)鈣離子吸收的方法談起。首先,酸性的環(huán)境有利于鈣離子的吸收。我們在烹飪魚類食物的時候,可以多加入一些醋酸(CH3COOH)并燒燉一段時間,不僅能出去腥味,醋還能與魚骨中的含鈣物質(zhì)形成可溶性的醋酸鈣而易于被人體吸收。另外,我們還可以養(yǎng)成喝酸奶的好習(xí)慣,因?yàn)槿樗峥梢哉{(diào)節(jié)人體腸道的酸堿性達(dá)到適合鈣離子吸收的程度,多吃些含乳酸、檸檬酸、維生來C等酸性物質(zhì)的食品有利于鈣的吸收。其次,多運(yùn)動和多曬太陽也有利于鈣的吸收。很多研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動員的骨密度大于靜坐較多的人群,大多數(shù)人右臂的骨密度大于左側(cè),這說明運(yùn)動可加骨骼的密度和強(qiáng)度。倘若運(yùn)動量不足,骨髓中的鈣質(zhì)也會被分解吸收,井隨著尿排出體外,引起骨質(zhì)疏松的發(fā)生,而曬太陽的功效跟我們后面要講的維生來D的作用有關(guān),下文中我們再做討論。最后,還要注意身體中的鈣、磷元素的比例,如果比例失調(diào),則會引起體內(nèi)鈣質(zhì)的流失。人體骨骼中正常的磷、鈣之比為0.6,如果磷的攝入量太低,骨鈣就會隨尿液排出而流失?,F(xiàn)代人對磷合量高的食物(肉、肝、蛋黃)有恐懼心理,所以很有可能導(dǎo)致磷的缺乏。之所以大多數(shù)專家都強(qiáng)調(diào)用喝牛奶來補(bǔ)鈣的方法是最佳的,就是因?yàn)槟填愔械牧?,鈣之比最符合人體的需要。當(dāng)然,牛奶的優(yōu)勢還有一個重要原因,就是它含有大量維生家D。
維生素D3對鈣質(zhì)吸收的重大意文
維生來D和鈣一樣,本身就是人體不可成缺的一種營養(yǎng)來。缺少它的兒童容易上一種很痛苦的病,表現(xiàn)為夜啼、多汗、骨骼軟化(也即新形成的骨質(zhì)鈣化障礙),這會嚴(yán)重影響兒童的生長發(fā)育,所以維生來D又被稱為抗佝僂病維生素。與上節(jié)談到的維生來C不同的是,維生家D是一種脂溶性維生素,對健康關(guān)系較密切的是維生素D2和維生素D3。這一點(diǎn)倒是和維生素A比較相似,所以這兩種維生素只存在于動物性食物中,如肉、重、魚、奶等,尤其是動物的肝臟,可以說是各種脂溶性維生素的倉庫,有人會問了:既然植物不含維生素D,那素食主義者豈不是都會受到佝僂病的困擾?其實(shí)人體還有一種獲得維生來D的方式—曬太陽。受紫外線的照射后,人體內(nèi)的一種膽固醇能轉(zhuǎn)化為維生素D3(化學(xué)反應(yīng)如下圖所示)。所以有句俗話說“孩子多曬太陽就相當(dāng)于吃了不要錢的魚肝油”,因?yàn)轸~肝油是富含維生素D3的食物。維生素D有這么重要的生理作用,它又對于人體鈣離子的吸收有何作用呢?通過下面的這張人體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的示意圖,我們簡要介紹一下維生素D促進(jìn)鈣吸收的化學(xué)機(jī)理。由于這里所涉及的化學(xué)知識或者說生物化學(xué)知識非常深奧,需要很多相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)容的鋪墊,因此只能類比性地做個非常簡明扼要的介紹,要知道即使是大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生也很難接觸到這么專業(yè)的化學(xué)內(nèi)容。上圖可以簡單地理解為上下兩部分,上半部分描述的是人體對維生素D的獲取和儲存,比較簡單:而下半部分則講述了維生素D的生物作用形式對人體吸收和利用鈣離子的影響,非?;逎y懂。首先,我們先來看圖的上半部分。食物中儲存的維生來D,在人體膽計(jì)的幫助在小腸內(nèi)被吸收。吸收的維生素D可以與乳糜微粒相結(jié)合,由淋巴系統(tǒng)運(yùn)輸:也可以變?yōu)榫S生素D結(jié)合蛋白(DBP)在血漿中運(yùn)輸。而右上部分表示的是皮膚在紫外線的照射下,其中的膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D3的過程。這兩種方式獲得的維生素D都將在肝臟中儲存起來。(這里也證明了人和動物一樣,肝臟是維生素的寶庫。)下面,我們再來看看圖的下半部分表示的意思。當(dāng)維生素被運(yùn)到肝臟中,在線粒體中經(jīng)單氧酶系統(tǒng)作用,將其25位羥基化用成25(OH)D3。25(OH)D3到了腎臟后,在腎線粒體單氧酶作用下1位再次羥基化,轉(zhuǎn)變?yōu)?,25(OH)2D3這種物質(zhì)就用維生來D的生物作用形式,現(xiàn)在科學(xué)將其作為一種激素。這種激素可以在人的小腸、骨和腎臟中發(fā)揮重要的作用:第一,它可以維持血清鈣,磷濃度的穩(wěn)定。當(dāng)血液中的鈣離子濃度低時,它會誘導(dǎo)甲狀旁腺素(以下以PTH化替)的分泌,控制將其釋放至腎臟及骨細(xì)胞中。在骨中PTH還能促使磷元素從尿中排出和鈣元素在腎小管中再吸收。第二,在骨中PTH與1,25(OH)2D3,發(fā)揮協(xié)同作用,將鈣從骨中動員出來。第三,在小腸中1,25(OH)2D3,促進(jìn)鈣元素的吸收。這就是我們所說的維生素D促進(jìn)鈣質(zhì)吸收的本質(zhì)意義了。人體可以通過這3條途徑使血液中的鈣濃度恢復(fù)到正常水平,同時又反饋控制PTH的分泌及1,25(OH)2D3的合成。在血鈣高時刺激甲狀腺C細(xì)胞,產(chǎn)生降鈣素,阻止鈣從骨中動員出來,并促使鈣及磷從尿中排出。
課題七保護(hù)皮膚有哪些學(xué)問呢?皮膚是遍布全身,成年人全身的皮膚面積大約是1.6平米。皮膚雖然只有薄薄的一層,卻有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu),對人體起著極為重要的保護(hù)作用,可以說是保護(hù)我們健康的第一道屏障。關(guān)愛自己,就從保護(hù)皮膚開始吧。首先我們對皮膚要有一定的了解。皮膚從外到里由表層、真皮和皮下組織三部分組成。表皮的最上層是角質(zhì)層,角質(zhì)層往下是顆粒層,棘狀層,表皮底層。表皮底層的細(xì)胞分裂向上運(yùn)動,在角質(zhì)層上死亡,呈鱗狀的皮屑逐次剝落,這一過程大約需要4個星期。顆粒層由外部吸收的物質(zhì)和水組成,它對化妝品的有用性起重要作用。表皮厚度約0.1到0.3毫米。真皮由纖維性結(jié)締組織組成,對皮膚的彈性、光澤等有重要作用,該層中有血管神經(jīng)、立毛肌、汗腺、皮脂腺等,厚度可以達(dá)到數(shù)毫米。皮膚組織由結(jié)締組織和充滿其空間的脂肪細(xì)胞組成,這層脂肪組織起著保護(hù)體溫的重要作用。隨著歲月的流逝,人的衰老會明顯地表現(xiàn)在皮膚的老化上。變形為皮下脂肪減少,水分降低,色素增加,皮膚干燥,結(jié)締組織纖維斷裂,皮膚失去彈性,出現(xiàn)皺紋。除了皮膚各種換患對皮膚產(chǎn)生危害外,紫外線是傷害皮膚最厲害的外界因素。日光對人體健康(包括皮膚健康)肯定是有益的,但是暴曬將走向反面。紫外線使得皮膚細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性,產(chǎn)生日光焦黑現(xiàn)象,加速皮膚老化。因此,各類防曬化妝品應(yīng)運(yùn)而生,為合理接受日光照射,又出現(xiàn)曬黑化妝品。危機(jī)皮膚的還有自然界的風(fēng)吹日曬、雨打和冷凍等因素。因此,為了保護(hù)皮膚,應(yīng)盡可能減少這些因素對皮膚的長期影響。皮膚含有高達(dá)70%的水分,使皮膚光滑而又彈性。一般認(rèn)為在角質(zhì)層里含有10%-20%的水分,皮膚潤濕柔軟;若降至10%以下,皮膚就呈現(xiàn)出干燥狀態(tài),甚至出現(xiàn)了皸裂。搽用護(hù)膚化妝品能夠反正防止水分的蒸發(fā),又可以補(bǔ)充水分(包括油分)。青春旺盛之年,由于雄性激素的影響,皮質(zhì)產(chǎn)生加快,皮脂在毛囊中駐留細(xì)菌感染而產(chǎn)生粉刺。對粉刺只要不隨便亂擠,就不被繼續(xù)感染,那么會自行消退且不留下任何痕跡。營養(yǎng)化妝品中的營養(yǎng)成分年能否被皮膚吸收,眾口不一。有人認(rèn)為把雞蛋、花粉、蜂蜜、珍珠粉等混入化妝品搽在皮膚上,還不如把這些營養(yǎng)食物吃進(jìn)肚子里,再讓血液把有關(guān)成分送皮膚上。這種說法合理的一面是,只有健康的體質(zhì),才會使身體健美,皮膚也保持青春。但健康的人,不注意保護(hù)皮膚,在外界因素侵蝕,也會出現(xiàn)與年齡不相稱的皮膚形態(tài)。近代科學(xué)證明,皮膚的吸收作用是肯定無疑的。但吸收的途徑和機(jī)制還未能自圓其說。一般認(rèn)為,化妝品的基質(zhì),如凡士林、液體石蠟、硅油等,疾患不被皮膚吸收,而豬油、橄欖油等能進(jìn)入皮膚。激素非常容易進(jìn)入皮膚,脂溶性的維生素A、E也容易被皮膚吸收。保持皮膚的清潔,是延緩皮膚衰老的基本條件,皮膚不清潔,毛孔堵塞,對皮膚的代謝十分不利。皮膚分泌的汗液完全可以把皮膚細(xì)孔內(nèi)的優(yōu)質(zhì)和污物沖刷得干干凈凈,這是皮膚的自凈的能力。當(dāng)使用肥皂洗滌時,由于肥皂能出去皮膚的油脂,使皮膚粗糙。一般認(rèn)為使肥皂大量起泡,使用肥皂泡沫來揉擦皮膚,用水沖洗干凈,揉上雪花膏或潤膚露,可以克服肥皂堿性對皮膚的危害。按摩皮膚,可以促進(jìn)皮膚新陳代謝,課增強(qiáng)皮膚細(xì)胞的再生能力。隨著我們?nèi)嗣袼降奶岣?,合理使用,選擇恰當(dāng)?shù)淖o(hù)膚化妝品,不再是奢侈的生活方式,它既能保護(hù)皮膚,又起著美容的作用。課題八醉漢怎么就成了馬路殺手
你是否注意過,在馬路邊上的標(biāo)語牌或者電視的公益廣告中常常能看到這樣的宣傳語:“司機(jī)一滴酒,親人兩行淚”以及“感情牌好不好,不在酒上拼;開車不喝酒,親人都放心”。這些勸誠廣大司機(jī)朋友莫酒駕的宣傳語寫得煽情且中肯,警示著每一個抱有僥幸心理的司機(jī)。有人會問了:酒駕有那么危險嗎?是不是交管局拿來嚇唬人的呢?酒駕的危害:酒駕可以分為酒后駕車和醉酒駕車兩種。統(tǒng)計(jì)表明,超過30%的道路交通事故是由酒后開車、醉酒駕車引起的。而且在駕駛員的死亡檔案中有59%與酒后駕車有關(guān),觸目驚心的數(shù)字是無爭議地說明:酒后駕車真的是害人又害己啊!既然事實(shí)已經(jīng)很明確了,我們倒更想探究一下其中的原因。酒精對駕駛員的不利影響究竟是什么?酒后事故多發(fā)的主要原因又是什么?也就是說,從科學(xué)角度能否回答:到定是什么讓醉漢成了馬路殺手?
一般認(rèn)為,酒后事故多發(fā)的原因有4個方面:飲酒后駕車,反應(yīng)遲鈍,操作能力降低;飲酒后人視野會減小,視像不穩(wěn),色覺功能下降;喝酒后,在酒精刺激下,人易沖動和焦躁,具有冒險傾向,往往易超速,易開賭氣車;酒后易疲勞和打盹,進(jìn)入睡眠狀態(tài)導(dǎo)致盲駕。酒精的服收和代謝要想了解酒后的這些行為和癥狀是如何產(chǎn)生的,必須先明白酒精在人體中的吸收和代謝過程。只有知道喝下去的酒都去哪兒了,都變成什么了,才能真正解釋酒對人體的影響。酒精的化學(xué)名稱是乙醇”,我們喝的酒是水果、糧食作物經(jīng)由酵母菌發(fā)酵而形成的。水果、糧食作物中的葡萄糖在酵母菌的作用下,發(fā)生反應(yīng)生成了乙醇和二化碳。從基本化學(xué)成分而言,再珍貴的美酒佳釀也是以乙醇為主要成分的,差別主要在于其他一些非常微量的雜質(zhì)和香味酯類。由于分子極性產(chǎn)生的氫鍵作用,酒精可以和水以任意比例互溶。這一點(diǎn)使得它在人體內(nèi)不需要經(jīng)過消化,就可以直接擴(kuò)散到血液中,并隨著血液在各種含有水的組織比如腦部、肌肉等處積蓄。我們喝酒的時候會覺得一兩杯下肚,頭就有點(diǎn)輕飄飄的了,就是因?yàn)榫凭蘸蛿U(kuò)散得很快的原因。吸收酒精的器官主要是胃和小腸。
從基本化學(xué)常識可知,酒精是一種燃料,可以用作酒精燈、酒精爐的燃料,甚至可以加到汽油中得到乙醇汽油(在有些省份,E93號就是乙醇汽油的標(biāo)號),這就說明乙醇可以被氧氣氧化,而且最終會生成CO2。其實(shí),酒精在體內(nèi)的代謝也是逐步被氧化的過程,只是在體內(nèi)無法創(chuàng)造燃燒酒精那么高的溫度,所以只能在一些酶(生物催化劑)的作用下慢慢氧化,其代謝的主要場所是肝臟。具體過程是這樣的:酒精進(jìn)入人體后,大部分在肝臟中迅速與乙醇脫氫酶作用,生成乙醛,這一步是比較快的,而且任何人體內(nèi)都含有較多的乙醇脫氫酶。所得的乙醛與建筑裝修材料中的污染物甲醛是同類物質(zhì),對人體也有害,而且乙醛是導(dǎo)致宿醉的主要原因。不過它還可以繼續(xù)在乙醛脫氫酶(經(jīng)常被簡寫為ALDH)的作用下轉(zhuǎn)化成無害的乙酸,最終氧化成CO2和水。這一步就很有戲劇性了,有的人體內(nèi)有大量的乙醛脫氫酶且活性很高,表象上看是所謂的“酒逢知己千杯少”的那種海量達(dá)人;還有些人體內(nèi)這種酶較少,且活性一般,表象上就是那種不勝酒力的“紅驗(yàn)漢子”;有極少數(shù)的人體內(nèi)基本不含這種乙醛脫氫酶,表象上就成了乙醇過敏或者容易乙醇中毒的人了?,F(xiàn)在有很多用來解酒的藥物在做廣告宣傳,其實(shí)很多解酒藥的成分就含有活性的乙醛脫氫酶制劑,據(jù)說這種酶制劑可以有效緩解面紅耳赤的醉酒癥狀。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),人喝酒后面部泛紅是乙醛直接引起的,乙醛具有刺激人體肥大細(xì)胞并且讓皮下毛細(xì)血管暫時性擴(kuò)張的功能,會引起臉色泛紅甚至身上皮膚潮紅等現(xiàn)象,也就是我們平時所說的“上臉”。如果體內(nèi)的乙醛被逐步代謝掉了,紅臉的癥狀就會自然消失。其實(shí),從本質(zhì)上說喝酒不會醉的人是沒有的。因?yàn)榫凭谌梭w內(nèi)的代謝速率是有限度的,如果飲酒過量,酒精就會在體內(nèi)器官,特別是在肝臟和大腦中積蓄,從而出現(xiàn)中毒癥狀。酗酒的人往往有酒精肝、服肪肝、肝硬化等疾病,就是因?yàn)楦闻K在代謝酒精時起到中流砥柱的作用,一旦醉酒,首先被損害的就是肝臟,但從現(xiàn)代基因?qū)W的研究成果中可以知道,不同人種的酒量是差別很大的,亞洲人由于基因方面的一點(diǎn)“缺陷”(乙醛脫氫酶基因的單堿基突變基因翻譯出的酶中,殘基487的谷氨酸變?yōu)橘嚢彼?,造成催化活性基本喪?,導(dǎo)致身體對于乙醛的代謝能力低于白種人,所以和歐美壯漢去拼酒絕對不是一個明智的選擇!酒精對神經(jīng)系統(tǒng)及行為的影響:通過體內(nèi)吸收和代謝的過程,我們明白了酒精會損傷人的肝臟和大腦。那么,酒對人的神經(jīng)系統(tǒng)具體又有什么影響呢?很多酒后駕駛車輛的“馬路殺手’曾經(jīng)都是經(jīng)驗(yàn)非常老到、技術(shù)非常純熟的老司機(jī),是什么讓他們的行為失控的呢?
眾所周知,人的行為是由大腦來控制的,所以,要研究酒精對于行為的影響,首先應(yīng)該從酒精對于大腦的影響開始。下面就從神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)談起,看看酒精是如何影響它們的正常工作的。生物課上我們學(xué)過神經(jīng)細(xì)胞一神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)。大腦中有無數(shù)的神經(jīng)元,雖然形態(tài)多種多樣,但都可分為細(xì)胞體和突起兩部分。突起又分為樹突和軸突。樹突多呈樹狀分之,它可接受刺激并將沖動傳向細(xì)胞體;軸突呈細(xì)索狀,末端常有分支,稱神經(jīng)末梢。軸突將沖動從細(xì)胞體傳向末梢,通常一個神經(jīng)元有一個至多個樹突,但軸突只有一條(如下左圖所示)。盡管兩個神經(jīng)元之間靠得非常近,但它們并不接觸。神經(jīng)元之間的微小空隙被稱為突觸。神經(jīng)沖動以微電流的形式在神經(jīng)元內(nèi)部傳送,到達(dá)突觸部,使激發(fā)了一些小分子—神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。神經(jīng)遞質(zhì)作用于受體細(xì)胞(指接受神經(jīng)沖動的神經(jīng)元),對它產(chǎn)生激發(fā)或者抑制的作用(如下右圖所示)。要想進(jìn)一步解釋酒精對大腦的影響,還需要了解一個神經(jīng)生物學(xué)的重要概念一多巴胺“獎賞回路”?!蔼勝p回路”(英文是reward
pathway)是人體大腦中產(chǎn)生快樂滿足、幸福等感受的神經(jīng)傳導(dǎo)回路,而多巴胺是大腦中的一種關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì),中樞神經(jīng)系統(tǒng)中多巴胺的濃度受精神因素的支配,它影響著人們對事物的快樂感受,也按稱為“快感神經(jīng)遞質(zhì)”。當(dāng)相關(guān)信號在多巴胺物質(zhì)的傳送下,由腹側(cè)被蓋區(qū)傳向伏隔核,再傳至前額葉皮質(zhì),就會在大腦中形成愉快的感覺。由于回路中傳遞信號的關(guān)鍵物質(zhì)是多巴胺,所以整個神經(jīng)回路也被稱為“多巴胺系統(tǒng)”。各種快樂,從獲得食物的滿足感到贏得財(cái)富的興奮感等,所有美好感覺的產(chǎn)生都?xì)w結(jié)為多巴胺系統(tǒng)的功能。當(dāng)人們在享受某種東西時,不管是美食、音
樂、美景甚至是鴉片,多巴胺系統(tǒng)都會表現(xiàn)活躍。無論你享受何種快樂,整個神經(jīng)回路都會出現(xiàn)大量的多巴胺物質(zhì)(多巴胺
的分子結(jié)構(gòu)見右圖)。酒精對于大腦的作用就是通過影響大腦的“獎賞回路”進(jìn)行的。酒精通過腦中神經(jīng)沖動的傳送發(fā)揮抑制或者促進(jìn)作用,從以下幾方面影響大腦的活動。
首先,酒精可以促進(jìn)多巴胺的分泌。因?yàn)槎喟桶返淖饔镁褪莻鬟f亢奮和愉快的信息,所以少量飲酒后,人
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