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生活中的化学(校本课程开发)Microsoft Word 文档


生活中的化学(校本课程开发)
编 著:楚维星 店子初中校本课程开发 课程名称:生活中的化学 课程类型:化学常识 课程资源:改编 主持开发教师:楚维星 学习对象:初中九年级学生 规模预设:40 人 学习时限:18 学时 设备要求:网络资源 化学实验室 课程目标: 1、引导学生认识技术的本质、作用和价值,培养学生劳动观念,使学生在实际体验和实践探究过程中形成初步 的技术能力、技术意识,为学生适应未来社会奠定基础。 2、以掌握学知识、技能为载体,促进学生对化学技术的理解与应用。 3、以激发化学技术学习的兴趣为引导,开发学生的创造潜能 4、以化学技术和化学实验相结合,重在提高学生的动手实践能力。 5、体验探究的艰辛和乐趣;养成实事求是、持之以恒的科学品质。形成主动参与、与人合作、汲取不同意见和 勇于创新的良好意向。 教学方式:教师主讲、探究讨论、才学生分组实验、实践活动 课程评价: 1、出勤 2、组内的分工合作 3、成果展示 《化学与生活》校本课程简介 一.本课程开设的目的: 化学与我们的衣、食、住、行,与人类生活密切相关,俗话说“民以食为天”,本课程《化学与生活》主要从“食” 方面讨论与化学与营养、健康等的关系,使同学们养成良好的饮食习惯和健康的生活方式。 二.本课程开设的目标: 1.使学生了解常见食物的化学特征,了解生活中能量的主要来源。 2.简单了解烹饪中的一些化学知识 3.知道豆浆、奶、酒等常见饮料的营养效能及相关知识 4.知道人体所需的必需元素、微量元素,对营养与健康,膳食平衡,常见毒品等知识有一个大致了解。 5.通过资料收集、信息交流、讨论、讲座等手段达到学习目标。 6.通过学习,激发学生对化学学科的兴趣培养,促进学生养成良好的饮食习惯、健康的生活方式,培养学生的 合作探究精神。 三.本课程的特色 本课程主要讨论化学与饮食、健康等的关系,通过资料收集、合作讨论等形式使大家了解相关知识,得到正 确结论,养成正确健康的生活习惯,提高同学们的健康保健知识,同时培养同学们的合作能力。 四.本课程主要学习内容 本课程主要有四章 1.食品与化学 (1)生活中的能量以及来源

(2)常见食物的化学特征 (3)食物的储存和保鲜 (4)合成食品的现状和发展趋势 2.烹饪与化学 (1)厨房化学概述 (2)烹饪基础知识 (3)色香味与化学 (4)风味化学简介 3.饮料与化学 (1)豆桨、奶及其品 (2)酒 (3)无酒精兴奋饮料 (4)软饮料 4.保健与化学 (1)人体内化学元素概述 (2)营养与健康 (3)膳食平衡与营养效能 (4)毒品化学 五、本课程的教学组织形式: 本课程由九年级各班同学自由选择形成一个班,每二周活动一次,时间固定,课上师生共同讨论,课后布置 一定作业由学生独立完成,并在本周内交齐。 六.学分评价方案 根据以下几个方面的表现给予学分 2 分 1.每次校本课程上课都能准时出勤,如有特殊情况要向班主任请假; 2.学习态度认真,共同讨论较为热烈; 3.平时教师布置作业都独立完成 4.书面考试成绩及格 第Ⅰ 讲:人每天需要的营养物质是什么 1、什么是营养和营养物质 在日常生活中,经常会听到有人说某某物质(如鸡蛋)营养高、某某物质(如大白菜)营养低等说法。其实这种说法 不够严谨。大家知道,人在生长发育过程中需要不断地从外界摄取食物,从中获取能量并合成自身组成细胞,吸 取养分这个过程称为营养;可被吸收利用的物质,称为营养物质。因此营养实际上是一个动态过程,而只有被生 物体充分吸收和利用的物质才能称为营养物质, 如果只是被吃进肚里而没有被吸收、 利用的物质不能称为营养物 质。 现在让我们比较一下鸡蛋和大白菜。每 100 克鸡蛋中约含蛋白质 10 克、脂肪 克、碳水化合物 1 克及钙 19 毫克、磷 16 毫克等;每 100 克大白菜中约含蛋白质 克、碳水化合物 克、粗纤维 克、钙 42 毫克、 磷 25 毫克、维生素 c 13 毫克等。鸡蛋中所含的蛋白质等某些营养物质固然超过了大白菜,但大白菜中某些营养 物质含量却超过了鸡蛋,特别是粗纤维和维生素 c 等物质,鸡蛋中根本没有,而大白菜中的含量却较为丰富。再 者,单就蛋白质而言,如果每天能吃 250 克大白菜,就可摄取蛋白质 4 克,这与一个鸡蛋(以 50 克计)所含蛋白 质的量相差不大。另外,如果一次吃某种食品(如鸡蛋)过多,会导致某些营养物质(如蛋白质)暂时摄入过量过剩 的蛋白质不仅不能作为营养物质被身体消化、吸收、利用,反而作为废物排泄掉,从而有可能导致代谢障碍引发 某些疾病,这些过剩的蛋白质也不能称为营养物质。由此看来,鸡蛋和白菜各有千秋,我们不能简单地说哪个营 养价值高、哪个营养价值低。既使是水,由于它是人体细胞组成成分最多者,因此也是人体需要量最多的营养物 质,是最基本的营养要素。在日常生活中只有食物多样化,才能均衡地摄取各种营养物质,让吃进肚里的食物成 为名副其实的营养物质。

2、与生命有关的几种物质 高血压是美国和其他一些国家最常见的慢性病之一。他在体内能够引起三种病变:心脏扩大,肾动脉发生病变 及动脉硬化发展加快。患有肾病的人常常会得高血压症。人们从下列实验发现:镉与高血压发病有关。 给 100 个大鼠喂以下的金属化合物:钒、铬、镍、锗、砷、硒、锆、铌、钼、镉、锡、碲、锑和铅。只有给 镉的那些动物出现了与人类高血压完全一样的症状,如心脏扩大、血压升高等。镉积聚在人和鼠的肾脏、动脉和 肝脏内,在这些组织中镉干扰着某些需要吸收锌的酶系统、镉对肾组织比锌有更大的亲和力/因而能置换锌,这 样就改变了依靠锌的那些反应。 经过大量研究。得出了以下的结论,肾脏内镉含量对锌含量的对比关系的变化是引起高血压的一个原因,在 锌镉比低的地区里,高血压的发病率就高,反之依然。 人体镉天然来源是食物,水和空气。由于现代工业生产活动,工业烟尘。煤和石油产品的燃烧。空气是人体 一个重要镉源,同时食物在加工,贮藏等过程中可能被镉污染,这样人体内肾脏中累积镉随年龄增长就越来越多 从而也是随着年龄增大,患高血压病的人数也越来越多的原因。 对于生命来说,缺磷是不可想象的。人的大脑里含有磷脂。磷,因此被称为“生活和思维的元素”。支撑人体的 骨骼,化学成分便是磷酸盐。 人和动物非常需要磷,植物也非常需要磷。磷肥能够帮助庄稼的幼芽与幼根的生长,促进幼苗的发育,促进开 花结实,使庄稼早成熟,籽粒饱满,结的果实又大又甜。 人体内的磷参与许多重要生理功能,如糖和脂肪的吸收以及代谢都需要磷。另外,对能量的转移和酸碱平衡的 维持有重要作用。 磷的名字却有一段有趣的来历。金星比我们的地球更靠近太阳。当金星在太阳以西时,早晨金星比太阳早到 达东方的地平线。当太阳出山时,他已闪耀在东方的上空。那时他就是“晨星”,在希腊语中为 Phosphoros。意为 “光亮”。当炼金术士从尿中分离能在暗处发光的物质时,称该物质为 phophorus,他一度曾是那棵晨星的名字现在 却成了磷这种元素的名字。人体的磷来自植物。人体钙和磷是好朋友。钙满足需要,磷也会满足需要。由于食物 种类广泛,人体磷的来源不成问题,故实际上并没有规定供给量的必要。 3、吃什么东西最有营养 2002 年美国《时代周刊》专辑介绍了十大最佳营养食品,分别是番茄、菠菜、硬壳果仁、西兰花、燕麦、三文 鱼、大蒜、蓝草莓、绿茶和红酒(排名不分先后)。 去年世界卫生组织发表的一项调查,指出日本人是亚洲区中最长寿的一群。这项殊荣当然要归功于日本人崇 尚低脂肪饮食,多吃三文鱼和多喝绿茶的习惯。三文鱼的脂肪乃奥米茄 3 号脂肪酸,属有益的类别。而绿茶中的 茶多酚则是植化物质。两者对身体同样有益,有助预防癌症及心脏病。 燕麦则含有丰富可溶性纤维,能有效降低血液胆固醇,减少血管硬化的机会。至于菠菜、西兰花均同属深绿 色蔬菜,提供叶酸,协助红血球正常成长,又含抗氧化剂,具保护作用,能减少患上疾病的机会。另外番茄则含 有胡萝卜素(包括乙型胡萝卜素及番茄红素 lycopene),同样发挥抗癌的功效及保持身体健康。 说到硬壳果仁的优点,当然是其中的不饱和脂肪酸,这种脂肪酸与奥米茄 3 号脂肪酸相似,有助降低总胆固 醇及低密度脂蛋白胆固醇。另外,喝少量红酒则有助减低患上心脏病的机会。最后蒜头含有植化物质硫化丙烯 (allylic sulfides),对保持身体健康大有帮助。 以上食品,各具特色,被选为十大最有营养食物。十大最有营养食物之外的另类营养食物: 1.红米:中国人世代相传,以米粮为主食,一般而言,红米比白米营养高,因保留了米壳上的纤维。 2.橙:在众多的水果类别中,以带酸性的水果含较多维他命 c,现今的营养学已一致推崇维他命 c 为抗氧化 剂之一:a.阻碍自由基破坏细胞,减少老化现象;b.避免防腐剂的硝酸钠及亚硝酸钠转化成致癌物质亚硝胺。对 患癌病者大有保护作用,尤其是胃癌和食道癌;c.抑制坏胆固醇的氧化及保护好胆固醇,维持血管及心脏健康。 3.胡萝卜:胡萝卜内蕴藏着丰富的植化物质─乙型胡萝卜素,可以清除自由基,防止细胞表层氧化及产生异 变,发挥防癌效用。 4.黄豆:黄豆价廉物美,含有的异黄酮素又能产生与雌激素荷尔蒙相似的效用,降低血液胆固醇,保护心脏, 预防乳癌、前列腺癌及骨质疏松的情况。 5.菌类:众所周知,菌类含有丰富的膳食纤维,能提升色疫能力,有助抗癌,是值得推荐的食物。 总的来说, 世上的食物有千万种之多, 每一种均提供不同的营养, 满足不同的需要, 因此均具有其存在价值。

尤其在医学上,饮食营养知识更日新月异,不断寻求新的领域。有营养的食物固然是值得推荐,其他的也可作撰 择。 3、没有空气便没有生命 人类生活在地球上,每时每刻地要吸入空气。空气是维持一切生命所必须的物质,没有空气也就没有生命。 空气是由氮、氧、二氧化碳、氩、氖、氙、臭氧等化学元素组成的一种混合气体。其中,大部分是氮(78%) 和氧 (21%)。 大约总重量的 99%是在 19 英里高度以下, 而且只有在海平面以上 4 英里内有足以维持生命的氧气, 含有大部分的氧支配我们气候的区域是对流层,他平均延伸至 7 英里的高度。 空气中的各种化学物质,除氧为人体生命活动所必须的物质外,其他成分对生命既非必须,也无害处。人们 进行呼吸运动时,氧通过呼吸道进入肺泡,在肺泡里和二氧化碳气体进行气体交换,进而进入血流和血红蛋白结 合,随血液循环输送到身体各组织细胞。一个人断气五分钟就会死亡。 成人每次呼吸平均吸入半升空气。这个数量约有 1.3x1022 个分子。大多数分子吸入肺后又吐出,只有持久留在 肺中的能影响我们的健康,虽然空气中乌物与氧、氮、二氧化碳相比只是比较小的量,但是在洛杉矶晴朗的日子 里,每次呼吸也能吸入 20000000 个污染物分子。可见,长期处于污染空气中,人身会发生病变。 3、人每天需要哪些营养 水是生命之源,人体一切的生命活动都离不开水。但是,很多人对喝水的理解仅仅限于解渴。对于人体而言,水 在身体内不但是运送各种营养物质的载体, 而且还直接参与人体的新陈代谢, 因此保证充足的摄水量对人体生理 功能的正常运转至关重要。那么我们每天究竟该喝多少水呢? 一般而言,人每天喝水的量至少要与体内的水分消耗量相平衡。人体一天所排出的尿量约有 1500 毫升,再加 上从粪便、呼吸过程中或是从皮肤所蒸发的水,总共消耗水分大约是 2500 毫升左右,而人体每天能从食物中和 体内新陈代谢中补充的水分只有 1000 毫升左右,因此正常人每天至少需要喝 1500 毫升水,大约 8 杯左右。 水是生命之源。我们知道,世界最初的生命就是海洋中诞生的。最近又发现人体液中各种化学元素的含量组成与 海水的元素组成非常相似,于是又提出了人类起源的“海洋说”。 不管怎么说, 我们离不开水。当我们体内缺水时, 就会口渴难耐,咽喉冒火,四肢乏力,严重时还会出现幻觉,精神失常,甚至昏厥。尤其是夏天,出汗多,失水 大,所以,人们总是要多喝些水。 水为什么这么重要呢?原来我们身体的含水量占整个体重的 60%一 70%。 身体的器官和组织的细胞到处都有水。 据分析,水分在人的血液中约占 80%,肌肉中约占 70% ,骨骼里约占 3%。 这无处不在的水对我们正常的生理活动起着举足轻重的作用。 水能运输养料给各个组织细胞, 能够帮助水化食物。 比如,血液在人体内循环把营养和氧气输送到各个器官和组织里去,供给我们能量,同时又把新陈代谢的废物和 二氧化碳排出体外。 水对各器官还有润滑作用,促使他们发挥正常的生理功能。水还是体内许多重要物质,如酶、激素等的溶剂,它 可以维持体内各物质的浓度、酸碱度、渗透压等的相对稳定。 4、青少年容易发生哪些营养缺乏症 青春期是一个生长发育的特殊时期,对营养的需要量骤增而相当敏感 ,如果供给不足或不合理,将很容易导致各种 营养缺乏症。 在青春期对热量的需要达到了高峰,比如一个 13 岁的男孩每天需要的热能为 2400 卡,女孩为 2300 卡。 这些热量相 当于大约 1 斤到 1.2 斤的粮食,1 斤左右的蔬菜,半两到 1 两的豆类及其制品,再有半两的肉,半两的蛋和半两 的鱼,全部加起来所产生的热量总和。几种严重的营养缺乏症是: 维生素 A 缺乏症:这种病往往首先影响人的双眼,出现眼睛发干,在夜间或在光线昏暗处看不清东西等等眼部 症状,这就是人们通称的“夜盲症”。病情继续发展,严重者甚至可以导致完全失明。另外,维生素 A 缺乏可使 人体表面的皮肤过度角化,变得粗糙干燥;还可使呼吸道的抵抗力减退,容易遭受外来细菌病毒的侵袭,造成全 身的的感染。 维生素 B2 缺乏症:维生素 B2 对生长发育起促进的作用。当维生素 B2 缺乏时,不单会出现口角炎,还可能患唇 炎、舌炎、脂溢性皮炎等。男性青少年,在维生素 B2 缺乏时,阴囊的侧壁会容易出现皮疹、红斑、发生阴囊皮 炎。维生素 B2 还可以影响到眼睛,长期摄入量不足,眼睛会有畏光感,眼皮出现红肿等等。 碘缺乏症:碘对人的生长、智力和身体发育以及一生的健康起着深远的影响。碘严重缺乏,不仅引起身材矮小, 并且智力低下。同时,碘缺乏还会引起甲状腺肿大,俗称"大脖子病"。

青春期缺铁性贫血:发生贫血的人皮肤粘膜苍白,全身乏力,无精打采,食欲不振,还影响人的智力,如注意力 油涣散,健忘或记忆力下降甚至丧失等。 锌缺乏症:正在生长发育的青少年如果缺锌将会危害其体格、性腺等正常发育和成熟。一种异食怪癖"爱吃泥土" 就是因为锌缺乏引起的。 所以,青少年一定要注意营养的合理摄入,不可偏食,否则将造成严重的后果。 第 II 讲:生活必需物质——水 1、自来水的消毒问题 天然水中含有各种致病微生物,如痢疾杆菌、伤寒杆菌、脊髓灰质炎的病毒等,它们能传染各种疾病并具有繁殖 能力。许多水介病毒流行病由此产生。 1912 年美国首先对饮用水进行氯化消毒,这种方法迅速可靠,成本低,为人类控制霍乱、伤寒、痢疾等肠道传 染病做出了重大贡献。目前,氯化消毒的氯主要有下列两种: 氯气: 氯气本身具有氧化性, 它溶于水, 可与水作用生成次氯酸, 次氯酸进而分解放出的原子态氧的氧化性更强, 能将水中 99%的细菌置于死地。 漂白粉:其主要成分是次氯酸钙,在水中释放出次氯酸,其消毒机理与上面相似。 经过消毒后的自来水是不是就可以直接饮用了呢?原来,作为自来水水源的天然水中尚存极少量的甲烷,在日光 照射下,甲烷与氯便相互作用,产生多种有毒的氯化甲烷。不仅如此,通常的自来水所含的有机化合物达六十余 种之多,且其中有十余种为有毒物质,甚至氯仿、嗅、二氯甲烷,二溴氯甲烷等致癌物也应有尽有。虽然其含量 甚微,不足引起急性中毒,但日积月累会影响健康。所幸的是,多数有机物的沸点低,如氯化甲烷的沸点都低于 100℃ ,因而只要将水煮沸,其中的有毒物质便会变成气体逃之夭夭了。看清了生自来水的“庐山真面目”,我们 当然不会再任性地喝它了。但是随着工业的发展,各种污水排放也不断增加,水质成分日趋复杂,氯化消毒的弊 端日益显著了。 水源中有机物在增多,而漂白粉能与水中的无机物、有机物生成有毒的含氯化合物。水中的卤甲烷中氯仿最多, 研究表明,氯仿是致癌物。 我国规定自来水中含氯仿不得超过 60 微克/升,否则将自来水煮开也不能忽略其影响。据统计,许多城市饮用 水中氯仿的平均含量已接近这个标准, 局部地区的最高值远远超过该值。 长期饮用含氯仿量过高的水对身体无疑 是有害的。 氯化消毒对环境的危害越来越不容易忽视。 许多专家已建议饮用水用臭氧消毒、 紫外线消毒或活性炭吸附消毒的 方法了。 2、饮水与健康 当我们询问周围人,为什么喝水,通常回答是解渴,从没想到饮水中包含营养及“保健作用”,其实水与衰老、寿 命、免疫、代谢都有直接关系,饮水过程中蕴涵着很深的生命科学。水是人体细胞生存的基础,水质好坏决定人 体细胞生存的质量,水的活力决定人体细胞的活力,亦即决定人体生命的活力。因此,人体健康与否,在很大程 度上取决于饮用水的好坏。 有关研究证明:健康人每天应喝 2-3 公斤水(包括食物中的水分),但很多人每天饮水量不足,常处于一种“脱 水”状态。其实,人“觉得”口渴时自然应喝水,但当不觉得口干,也要时时进点水或汤,这时对肠胃道、呼吸道 及泌尿道都大有好处。有专家认为,如果你能够坚持每天喝 8-10 杯水,你一定有希望成为一个健康者。当然, 一天饮水量还需根据天气及活动量来增减,并要平均摄入,不能“牛饮”,如果一次喝得太多,也对健康不利。 水是生命之源,人体一切的生命活动都离不开水。但是,很多人对喝水的理解仅仅限于解渴。其实喝水也是一门 学问,正确地喝水对维护人的健康非常重要。在日常生活中,以下几种水不能喝: 生水 生水有各种各样的对人体有害的细菌、病毒和人畜共患的寄生虫。喝了生水,很容易引起急性胃肠炎、病 毒性肝炎、伤寒、痢疾及寄生虫感染。特别是现今大小河道、水库、井水都不同程度地遭受工厂废液、生活废水、 农药残余等污染,喝生水更易引起疾病。 老化水 俗称“死水”,也就是长时间贮存不动的水。常饮这种水,对未成年人来说,会使细胞新陈代谢明显减慢, 影响身体生长发育;中老年人则会加速衰老;许多地方食道癌、胃癌发病率日益增高,据医学家们研究,可能与 长期饮用老化水有关。有关资料表明,老化水中的有毒物质,也随着水贮存时间增加而增加。

千滚水 千滚水就是在炉上沸腾了一夜或很长时间的水,还有电热水器中反复煮沸的水。这种水因煮过久,水中 不挥发性物质,如钙、镁等重金属成份和亚硝酸盐含量很高。久饮这种水,会干扰人的胃肠功能,出现暂时腹泻、 腹胀;有毒的亚硝酸盐,还会造成机体缺氧,严重者会昏迷惊厥,甚至死亡。 蒸锅水 蒸锅水就是蒸馒头等剩锅水,特别是经过多次反复使用的蒸锅水,亚硝酸盐浓度很高。常饮这种水,或 用这种水熬稀饭,会引起亚硝酸盐中毒;水垢经常随水进入人体,还会引起消化、神经、泌尿和造血系统病变, 甚至引起早衰。 不开的水 人们饮用的自来水,都是经氯化消毒灭菌处理过的。氯处理过的水中可分离出 13 种有害物质,具有 致癌、致畸作用。专家指出,饮未煮沸的水,患膀胱癌、直肠癌的可能性增加 21%—38%。当水温达到 100℃ , 有害物质会随蒸气蒸发而大大减少,如继续沸腾 3 分钟,则饮用安全。 重新煮开的水 有人习惯把热水瓶中的剩余温开水,重新烧开再饮,目的是节水、节煤(气)、节时。但这种“节 约”不足取。因为水烧了又烧,使水分再次蒸发,亚硝酸盐会升高,常喝这种水,亚硝酸盐会在体内积聚,引起 中毒。 3.该喝怎样的水 炎炎夏日就要来到,水的选择成了我们面临的一大难题。面对各种铺天盖地的广告,我们该该怎样选择?我们究 竟该喝什么样的水?? 有一定硬度、溶解性固体相对较多、偏碱性的水是健康的饮用水。原因之一就是硬水束缚住了有害成分,因而降 低了他们的被吸收;或者硬水中的矿物质提供了阻止毒物发挥有害作用所需的养分。在这个基础上,专家为我们 选择了适合我们青少年喝的饮料: 茶水 茶水中富含维生素及氨基酸、茶多酚、黄酮、糖、蛋白质、矿物质等多种物质。它们与唾液发生反应使口 腔滋润产生凉感。具有清心提神、除烦消炎、生津解渴、防治多种疾病的功能。喝热茶能促进人体汗腺分泌,大 量水分从汗毛孔渗出散发热量。喝后10分钟可使体温下降1℃ 至2℃ 并保持20分钟左右。 纯净水和矿泉水 纯净水和矿泉水等桶装水由于饮用方便深受现代人青睐,但喝这些水时一定要保证其卫生条 件,一桶水最好在一个月内喝完,而且人们不应把纯净水作为主要饮用水。因为水是人体的六大营养素之一,水 中含有多种对人体有益的矿物质和微量元素, 而纯净水中的这些物质含量大大降低, 如果平时人们饮食中的营养 结构又不平衡,就很容易导致营养调。 有的人担心自来水硬度太大会不利于身体健康, 实际上水的硬度对人体健康基本没有影响, 而且现在国内的自来 水都符合生活饮用水的标准,饮用煮沸了的自来水是安全的。 白开水是最好的饮料 如今市场上各种纯净水、矿泉水和饮料名称五花八门,广告宣传更是诱人,那么人们究竟 该选择什么来喝呢?其实从健康的角度来看,白开水是最好的饮料,它不含卡路里,不用消化就能为人体直接吸 收利用,一般建议喝 30 摄氏度以下的温开水最好,这样不会过于刺激肠胃道的蠕动,不易造成血管收缩。含糖 饮料会减慢肠胃道吸收水分的速度,长期大量喝饮料,对人体的新陈代谢会产生一定不良影响。像橙汁、可乐等 含糖饮料口感虽好,但不宜多喝,每天摄入量应控制在一杯左右,最多不要超过 200 毫升,而对于糖尿病人和比 较肥胖的人来说,则最好不要喝饮料。 4.说说科学饮水 在日常生活中,我们还要注意科学饮用水。 1、要定时饮水,不要只在口渴时才想起饮水。要知道,当身体特别想喝水时,身体的器官已经在一种极限的情 况下运行了,也就是说非常缺水了,应当在想喝水之前的很长时间就补充水分。专家建议,最好养成定时饮水的 习惯。一般而言,最好清晨起来,刷牙后喝一杯白开水,上午十点喝一杯,午饭前再喝一杯,下午三点左右喝一 杯,晚上睡觉前再来一杯。 2、要多喝开水,不要喝生水。煮开并沸腾 3 分钟的开水,可以使水中的氯气及一些有害物质被蒸发掉,同时又 能保持水中对人体必须的营养物质。 喝生水的害处很多, 因为自来水中的氯可以和没烧开水中的残留的有机物质 相互作用,导致膀胱癌、直肠癌的机会增加。 3、要喝新鲜开水,不要喝放置时间过长的水。新鲜开水,不但无菌,还含有人体所需的十几种矿物质。但如果 时间过长或者饮用自动热水器中隔夜重煮的水,不仅没有了各种矿物质,而且还有可能含有某些有害物质,如亚 硝酸盐等。由此引起的亚硝酸盐中毒并不鲜见。 4、要多喝加盐的温热水,不要喝冰水。在夏季,不少人在大量出汗后,选择饮用冰水或冷饮。其实这是不科学

的。因为这样虽然会带来暂时的舒适感,但大量饮用冰水或冷饮,会导致汗毛孔宣泄不畅,肌体散热困难,余热 蓄积,极易引发中暑。正确的方法是,多喝一些加少许盐的盐水,以补充丢失的盐和水。盐水进入肌体后,会迅 速渗入细胞,使不断出汗而缺水的肌体及时得到水分的补充。 5.最好的饮料——白开水 如今市场上各种纯净水、矿泉水和饮料名称五花八门,广告宣传更是诱人,那么人们究竟该选择什么来喝呢?其 实从健康的角度来看,白开水是最好的饮料,它不含卡路里,不用消化就能为人体直接吸收利用,一般建议喝 30 摄氏度以下的温开水最好,这样不会过于刺激肠胃道的蠕动,不易造成血管收缩。含糖饮料会减慢肠胃道吸 收水分的速度,长期大量喝饮料,对人体的新陈代谢会产生一定不良影响。李百花大夫告诉记者,像橙汁、可乐 等含糖饮料口感虽好,但不宜多喝,每天摄入量应控制在一杯左右,最多不要超过 200 毫升,而对于糖尿病人和 比较肥胖的人来说,则最好不要喝饮料。 纯净水和矿泉水等桶装水由于饮用方便深受现代人青睐, 但喝这些水时一定要保证其卫生条件, 一桶水最好在一 个月内喝完,而且人们不应把纯净水作为主要饮用水。因为水是人体的六大营养素之一,水中含有多种对人体有 益的矿物质和微量元素,而纯净水中的这些物质含量大大降低,如果平时人们饮食中的营养结构又不平衡,就很 容易导致营养失调。有的人担心自来水硬度太大会不利于身体健康,实际上水的硬度对人体健康基本没有影响, 而且现在国内的自来水都符合生活饮用水的标准,饮用煮沸了的自来水是安全的。 第Ⅲ 讲 厨房里的洗涤剂 我们在每天的生活中,都要在厨房和卫生间里接触大量的日常生活用品。早上起来洗脸刷牙要用香皂和牙膏; 午饭过后收拾餐具要用洗涤剂; 晚上冲凉洗衣服要用肥皂和洗衣粉等。 那这和化学有什么联系?这其中的联系大 着呢。只要生活中留心,就会发现日用品中有好多化学知识,化学就在我们身边。 一、洗涤原理 洗涤机制包括润湿作用和洗涤过程。 1.润湿作用 如果没有润湿作用,想把物体洗净是不可能的。润湿作用涉及有关表面的性质。 通常吸附在衣物和皮肤上的污物如尘埃、煤烟、油渍、汗分泌物等,大都是疏水物质。丝、毛、棉、麻等动植物 及人造纤维,虽然有的本身亲水(含多个羟基),但大都有一层油膜,故表面也多是疏水的。若要使被吸附的污 垢与衣物表面分离,就要求洗涤剂分子一方面能“挤入”织物和污垢之间,在其界面形成一亲水的吸附层,使界面 张力降低,因而削弱其粘附力。另一方面,洗涤剂分子又会渗进原来粘在一起的污垢的间隙和裂缝中把他们分散 成更小的颗粒。这一作用就是润湿。液体对固体表面的润湿能力可用接触角 θ 来表示。所谓接触角就是指液滴在 固体表面形成的角度。当 θ=0o 时为完全润湿,θ=90o 为润湿,90~180o 不润湿,180o 完全不润湿。如水对几 种面的接触角分别为:石蜡 108o,羊毛哗叽 141o,雨衣 156± 9o。可见水对这些物质都不润湿。 2.洗涤过程 (介质) 洗涤的基本过程为:被洗物一污垢+洗涤剂 ====== 被洗物+洗涤剂-污垢 此处的介质决定于是水洗还是干洗,水洗介质为水,干洗介质为有机溶剂。当然,关键是洗涤剂。除上述润湿作 用外,还有: ① 机械作用。通常与起泡沫有关,借助揉搓及泡沫的活动,使污垢从纤维上脱落; ② 乳化作用。使污垢分散,不再回附于纤维; ③ 增溶作用。污垢可能进入洗涤分子的胶束,最终脱离被洗物。 洗涤剂的去污作用就是上述由降低界面张力而产生的润湿、渗透、起泡、乳化、增溶等多种作用的综合结果。 也可以制备标准人工污布,测定其反光率,作为洗涤剂或一定洗涤过程去污能力的标度。 二、洗涤剂的化学结构 1.洗涤剂的一般组成 洗涤剂是按专门配方配制的具有去污性能的产品。洗涤剂种类繁多,用途各异,其主要成分不外乎由表面活性剂 和洗涤助剂两部分构成。 表面活性剂是一种用量尽管很少但对体系的表面行为有显著效应的物质。 它们能降低水 的表面张力,起到润湿、增溶、乳化、分散等作用,使污垢从被洗物表面脱离分散到水中,然后再用清水把污物 漂洗干净。洗涤助剂是能使表面活性剂充分发挥活性作用,从而提高洗涤效果的物质。

2.表面活性剂的结构与种类 迄今为止,表面活性剂已有 2000 多种。但它们的分子在结构上的共同特点是分子中同时带有 "双亲"基团,即既 带有亲水的极性基团(如羟基、羧基等),又带有疏水的非极性基团(如碳原子数≥8 的烃基)。 洗涤剂中常用的表面活性剂有脂肪酸盐、烷基苯磺酸钠、烷基醇酰胺、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平 加)等。它们分为离子型和非离子型两大类。① 离子型。离子型又分为阴离子型、阳离子型和两性型三种。如作 为普通肥皂的脂肪酸盐、大部分民用洗衣粉的烷基苯磺酸钠、用作化妆品原料的脂肪醇硫酸钠都是阴离子型;一 些用作杀菌剂的铵盐如季铵盐(新洁尔灭)、叔胺(萨帕明 A)为阳离子型;如可用作乳化剂、柔软剂的氨基酸 盐(十二烷基氨基丙酸钠),它们在水中可离解成阴、阳两类离子,故称为两性型;② 非离子型。这一类活性剂 在水中并不离解出离子,而是以分子状态存在,比如一些山梨醇的脂肪衍生物大多制成液态洗净剂或洗涤精(如 斯盘、吐温);一些酰胺(主要有烷醇酰胺,又名尼诺尔)制为液体合成洗涤剂,去污力强,多作泡沫稳定剂; 还有一些聚醚类如丙二醇与环氧乙烷加成聚合而得的低泡沫洗涤剂(如上海美加净)等。 3.洗涤助剂 助剂的选择、配比必须与表面活性剂的性能相适应。选择适当的助剂可大大影响洗涤剂的效果。 主要助剂及作用如下: ① 三聚磷酸钠(Na5P3O10)。俗称五钠,为洗涤剂中最常用的助剂,配合水中的钙、镁离子,造成碱性介质有 利油污分解,防止制品结块(形成水合物而防潮),使粉剂成空心状;② 硅酸钠。俗称水玻璃,除有碱性缓冲能 力外,还有稳泡、乳化、抗蚀等功能,亦可使粉状成品保持疏松、均匀和增加喷雾颗粒的强度;③ 硫酸钠。其无 水物俗称元明粉,十水物俗称芒硝;在洗衣粉用量甚大(约 40%),是主要填料,有利于配料成型;④ 羧甲基纤 维素钠。简称 CMC,可防止污垢再沉积,由于它带有多量负电荷,吸附在污垢上,静电斥力增加;⑤ 月桂酸二 乙醇酰胺。有促泡和稳泡沫作用;⑥ 荧光增白剂。如二苯乙烯三嗪类化合物,配入量约 0.1%;⑦ 过硼酸钠。水解 后可释出过氧化氢,起漂白和化学去污作用,多用作器皿的洗涤剂;⑧ 其它。如磷酸盐的代用品等。 三、牙膏 牙膏问世前,人们用牙粉刷牙。牙粉是碳酸钙和肥皂粉的混合物,其功能只是保持牙齿清洁,除去污渍。牙粉 pH 值高,会引起口腔组织发炎。第二次世界大战以后,有治疗作用的牙膏才纷纷上市。尤以合成去垢剂代替肥 皂的牙膏深受大众青睐。这种清洗剂不仅能明显减少口腔炎症,还使牙膏气味清香,更有抑制引起蛀牙的菌斑酸 的作用。 l.防治龋齿 20 世纪 50 年代初,一些流行病学研究指出,氟化物具有阻止龋齿的作用。于是,1955 年出现了添加氟化亚锡 的牙膏。后来,一氟磷酸钠代替了氟化亚锡,成为世界上研究最广泛的氟化物。如今被添入牙膏预防龋齿的氟化 物还有氟化钠和氟化胺类。专家们普遍地认为,当提供的氟离子的浓度相等时,所有这些氟化物防治龋齿的作用 是相同的。 龋齿是由于发生在牙釉质上. 也可能是局部地发生在牙釉下面的牙本质里的去矿化作用引起的。 去矿化作用就是 有机酸穿透牙釉质表面使牙齿的矿物质一羟(基)磷灰石溶解。 这些酸是由口腔细菌在糖代谢或可酵解的碳水化合物代谢过程中释放出来的。 由于细菌在牙齿表面形成一层粘附 着的膜——齿斑(或称菌斑),细菌制造的酸能够长时间地跟牙齿表面密切接触,因此,羟磷灰石被酸溶解,生 成磷酸氢根离子和钙离子向齿外扩散,被唾液冲走。 不过,即使去矿化作用的酸存在于牙齿表面的齿斑里,却有证据表明,龋齿是在牙齿的釉表质下面开始的。 饮水、食物和牙膏里的氟离子会跟羟磷灰石反应生成氟磷灰石。溶解度研究证实,磷灰石比羟磷灰石更能够抵 抗酸的侵蚀。据研究,牙釉质表层 60 微米厚度里,氟磷灰石的含量是釉内层 10 倍,细菌分泌的酸通过微小的孔 洞进入牙齿的釉质,从而引起含氟磷灰石较少的内层牙质的矿化。 临床观察表明,含氟牙膏能通过沉积氟磷灰石使白斑再矿化。氟离子也能减少蛀牙,因为它比起较大的氢氧根离 子在磷灰石晶体结构里更匹配,还因为它能抑制口腔细菌产酸。 含氟牙膏已经使全世界千千万万的人减少龋齿, 使大家的牙齿保持得更长久。 然而不幸的是老年人会发生牙龈萎 缩,使牙根暴露,从而使牙根表面的蛀洞增多。这种龋齿可使用含氟牙膏后再请医生涂抹一种含氟胶来制止。 2. 预防齿质过敏 牙膏化学的第二个进展是预防牙质过敏引起的酸痛。牙质过敏是因暴露的牙质(羟磷灰石和胶原)表面受到热、

渗透、碰击或者吸入的空气的刺激引起的酸痛。通常牙根被牙龈覆盖。 但当牙龈萎缩, 牙根表面覆盖着的牙骨质的外表层就会暴露出来。 食物和口腔细菌的酸可以使牙本质的微孔或小 管在牙骨质表面开口,从而导致过敏。牙骨质小管里面充满着液体,冷热的刺激会使液体热涨冷缩,刺激底下的 牙髓神经并引起酸痛。 含钾盐和锶盐的牙膏可以起到预防性治疗的作用。锶盐会封闭开口的孔道从而阻止酸痛。据研究,硝酸钾等药剂 可以变更牙髓神经的受激阈来减弱神经活性。 在一支牙膏里,既含硝酸钾又含一种能够很好地附着牙表性能的含氟共聚物,就可以起到这种作用。从电子显微 镜照片上可以看到, 用这种牙膏做的体外试验确实把开口的牙质小管道封闭起来了。 这种方法的不足之处是需要 在 2~4 星期后才会有显著效果。因此,仍需要寻找一种速效材料来防治牙质过敏。 3.消除牙垢 含氟牙膏防治龋齿的成功, 使药物牙膏的研究焦点向其他问题转移, 例如开始研究如何防治在牙齿表面形成牙垢 的问题。牙垢又叫牙石,主要成分是二水合磷酸钙。据美国国立牙病防治研究所统计,34%的学龄儿童和 20% —30%的成年人在牙眼线以上有牙垢,而 60%—65%的成年人在牙龈线以下有牙垢。如今除去牙垢的惟一方法 仍然是机械刮除,这种方法既费时又难免痛苦。 令人惊奇的是磷酸钙沉积只发生在口腔内, 尽管人的许多体液如血液、 唾液及其他分泌物都是被钙和磷酸盐饱和 的,推测其原因,可能是人体的其他体液里含有一种天然的阻抑剂,可以防止磷酸钙沉积,不过这种天然的阻抑 剂人们还尚未了解。 近期的研究则指出,除非碱金属磷酸酶被抑制,否则将形成牙垢。酶的活性越高,形成牙垢的倾向越强。直到近 年,才开发出一种有效的碱金属磷酸酶抑制剂——乙烯甲醚和马来酸的共聚物。 这一聚合物还有如下优良性质:安全,因为它曾被用作牙科粘结剂;在口腔里的存留时间与焦磷酸盐相同甚至更 长;聚合物能够很好地附着在湿的牙面上。 临床研究表明, 焦磷酸盐、 聚合物和氟化物的结合是人的牙垢的有效抑制剂, 使用 3 个月后能够减少 30%~50 % 的牙垢。 这种混合物为什么能够抑制牙垢的生成呢?这是由于唾液是钙和磷酸盐的来源, 当这些离子到达牙的菌斑或牙表 时就会生成一个牙垢的晶种,牙垢的化学组成和牙齿是相似的,因此,用化学方法是不能把它溶解的。 牙膏里加进焦磷酸盐、共聚物和氟化钠后,它们会攻击牙垢的生成并使它溶解,将磷酸钙回收,现在全世界都在 牙膏里加进这种混合物来预防牙垢的生成。此外,在牙膏里添加锌盐也能防治牙垢,它们可以置换磷酸钙里的钙 从而抑制牙垢的晶体的生长。 4.杀菌剂 牙膏化学的第四个方面是杀菌剂问题。 口腔细菌形成的齿斑具有高度有序的结构, 虽然细菌通常并不危害牙床组 织, 但其产物会引起组织的病理变化。 添进牙膏的杀菌剂的品种曾有抗菌素、 防腐剂和抗炎药等, 但是效果不好, 且有明显的副作用,概括地说,它们会扰乱口腔微生物的正常生态环境。事实上,如果每天刷两次牙,99%的细 菌就会被杀死,但抑制菌斑生成的作用则仅 6 小时。菌斑的生成是一个持续不断的过程,饮食,甚至接吻总会 招致重新感染的机会。因此,杀菌作用不是仅仅为了防止菌斑的生成。有效的抗菌剂应当具有活性,能够存留在 口腔里和牙齿上,味道纯正,低毒并且不扰乱口腔的正常微生物的生态环境。现已发现一类非离子型化合物,杀 灭口腔细菌的效果很好。它不会污染牙齿,也不会影响味觉。但该药物在口中的存留时间尚不够长。为改善存留 时间,开发了一种特殊聚合物,它能够在 12 小时内渐渐地释放出上面所说的活性非离子型化合物。含这种聚合 物的牙膏已经做过许许多多临床试验,现已进人 80 多个国家的市场。 五、合成洗涤剂 有没有更好的洗涤剂代替肥皂呢?有的,它们正是以洗衣粉为代表的合成洗涤剂。一百多年前,有人偶然发现 蓖麻油和硫酸作用后,得到一种“土耳其红油”用它洗衣服,在海水里照样挺好使,不会生成叫人讨厌“豆腐渣”。 这件事启发了科学家,随着石油化学工业的发展,科学家们利用炼油副产品和苯、氯气、硫酸、氢氧化钠等为原 料,用人工方法合成了上百种洗涤剂。 合成洗涤剂和肥皂的去污原理一样,它也具有双重性格,既溶油,又溶水,但同时它没有肥皂的缺点,在各种水 中都可保持良好的去污能力。这样不仅节约了大量的动植物油脂,还具有很强的洗涤能力,合成洗涤剂很快就受 到人们的青睐。

合成洗涤剂除了固体的洗衣粉,还有液体的洗洁精等。 有些洗涤剂中添加了荧光增白剂, 可以使白色更洁白, 花色更鲜艳, 还有一些无泡或少泡洗涤剂, 适合在洗衣机、 洗碗机里使用。 (一)去污能力强的合成洗涤剂和洗衣粉 提起合成洗涤剂,也许你感到有点陌生,但是一提起洗衣粉,则无论男女老少,尽人皆知。合成洗涤剂的品种很 多,洗衣粉只是其中的一种固体合成洗涤剂,其它还有液体的合成洗涤剂(市售的商品称为洗净剂)以及洗头用 的香波,洗手用的洗手剂等。 为什么要把这一类洗涤剂称为合成洗涤剂呢?因为它里面起去污作用的主要成分是用化学方法合成出来的表面 活性剂(或称活性物)。合成洗涤剂和肥皂不同,它是由多种成分组成,除了主要成分活性物以外,还要加上其 它助剂。 1.合成洗涤剂的成分 (1)活性物(表面活性剂):合成洗涤剂中的活性物能够降低水的表面张力,使污垢容易从衣服上的纤维脱离 而分散到水中, 然后用清水才可以把这些污垢漂洗干净。 目前, 国产洗衣粉使用得最多的活性物是烷基苯磺酸钠, 它是用石油产品为原料而制得的,因此价格低廉,产量大。脂肪醇硫酸钠是一种泡沫丰富、性能良好的活性物, 可用于生产洗涤丝、毛织物的洗衣粉。烷基醇酰胺和脂肪醇醚硫酸钠等活性物在水中有较大的溶解度,是液体合 成洗涤剂(洗净剂)的原料,具有较强的去污能力。 (2)三聚磷酸钠:磷酸钠在合成洗涤剂中的主要作用是消除讨厌的硬水对洗涤带来的危害,由于它能与硬水中 的钙离子和镁离子生成结合力很强的化合物,可以避免钙、镁对洗涤剂去污作用的干扰。磷酸钠还可以使洗衣粉 变成容易流动的空心颗粒状物质,使洗衣粉不容易结块。当然磷酸钠本身也具有去污能力。 (3)硅酸钠:它能降低洗衣粉颗粒的粘度,也能防止洗衣粉结块,它还能起防腐作用。 (4)硫酸钠:它是一种填充剂,可以降低成本。 (5)羧甲基纤维素钠:它能把洗下来的污物分散悬浮在水中,防止被洗下来的污垢再沉积到洗净的衣服上,所 以它也是很重要的助剂。 以上介绍的合成洗涤剂的配方适用于洗涤棉、麻纺织品,市售的普通洗衣粉大都采用这个配方。如果是用来洗涤 丝、毛织物的洗衣粉,就要减少三聚磷酸钠和硅酸钠的用量,因为它们都是碱性物质,容易损伤丝、毛的纤维。 如果是用来洗涤合成纤维的洗衣粉,则要用聚乙烯醇代替羧甲基纤维索钠。 2.合成洗涤剂的新品种 (1)加酶合成洗涤剂(加酶洗衣粉):这种洗衣粉中加了 0.2~0.7%酶制剂,加酶洗衣粉主要用于洗涤含有比 较多的蛋白质的污垢,例如衣服的领子、袖口以及袜子上的污垢都含有 10~30%的蛋白质。蛋、奶、血等物质 所含的蛋白质也比较多,它们沾在衣服上以后,很难用普通洗衣粉洗掉。如果洗衣粉中含有蛋白分解酶,则可以 通过酶的作用使蛋白质迅速分解,转变为很容易溶解在水中的氨基酸,污垢就很容易被水和洗衣粉洗净了。加酶 洗衣粉对于洗去新旧血迹和发黄的汗迹都是很有效的,但是丝、毛织物本身是由蛋白质组成的,它们都会受到酶 的作用而遭受损坏,所以不能用加酶洗衣粉来洗涤。蛋白分解酶在 70℃ 以上会失效,所以加酶洗衣粉应在 40~ 60℃ 下使用。 (2)无磷洗衣粉:三聚磷酸钠是普通洗衣粉中主要的助剂,但是磷酸钠是植物的重要肥料,如果洗涤后的污水 中含有大量的磷酸钠,污水流入江河湖泊以后,就会使水藻大量的繁殖和生长,引起严重的污染。含三聚磷酸钠 的洗衣粉在洗涤时还会产生很多泡沫,使衣服漂洗不干净。尤其是在使用洗衣机时,如果泡沫太多,更会给洗衣 服带来很大的困难。 为了避免这些缺点,国内外正在研制有效的无磷合成洗涤剂,以碳酸钠或硅酸钠来代替发泡太多的磷酸钠,但这 一类品种去污能力较差,而且碱性比较强,还不够理想,有待继续改进。 (3)低泡洗衣粉:目前,国产的低泡洗衣粉都是在洗衣粉中加进了一定量的肥皂,它能有效地除去过多的泡沫, 使衣服容易漂洗干净。这种低泡洗衣粉很能适应洗衣机的要求,由于洗衣机的体积比较小,所以要求洗衣粉产生 的泡沫越少越好,既容易把衣服漂洗干净,又不致于把洗衣机内外弄得到处都是泡沫,影响卫生。 (4)增白洗衣粉:国产的具有增白作用的洗衣粉大概有两种,一种增白洗衣粉中加的是荧光增白剂,另外一种 增白洗火粉里加的是过硼酸钠,后者必须用在 60℃ 以上的热水中,过硼酸钠才有漂白作用。 (5)洗发香波:洗发香波不是用来洗衣服的,但它们的主要成分也都是活性物(表面活性剂),并加上各种助

剂。对于洗发香波,应该有它的特殊要求,因为它是用来清除头发和头皮上积聚的油脂、皮屑、灰尘以及用了头 发化妆品以后所产生的残留物和污物的,而且在洗完以后要求头发爽洁、松软、光亮,还要便于梳理。 3.怎样选购合成洗涤剂 市售的各种洗衣粉中,价格便宜的低档洗衣粉其所含的活性物要少一些,助剂要多一点,碱性也要强一些。高档 洗衣粉中活性物的含量相对地说要多一些,助剂的用量则有所降低,碱性比较弱,有的则接近中性。高档洗衣粉 的价格虽然贵一些,但是由于它所含的活性物比低档洗衣粉多,所以同样洗一件衣服,高档洗衣粉的用量就可以 少一些。由此可见,一种价格便宜,要用得多;另一种价钱虽贵,但用量少,结果从经济观点出发,用低档洗衣 粉并不比用高档洗衣粉合算;再从洗涤的效果和不损伤衣服的角度考虑,显然用高档的更好。所以我们在选购洗 衣粉时,宁肯买贵一点的高档洗衣粉,也不要买质量差的。 (二)餐具洗涤剂 根据我国目前的消费水平,洗碟机还没有进入家庭,家家户户都是手洗餐具,因此市场上销售的都是用手洗餐具 的洗涤剂,一般属于轻垢型液体洗涤剂,与洗涤蔬菜,水果的液体洗涤剂属于一类。 餐具所带有的污垢主要是食物的残屑,其主要的污垢是否容易去除与用餐时食物种类有很大的关系。不沾有动 物性油脂的餐具用水, 特别是热水很容易洗净。 沾有较多的动物性油脂的餐具人们习惯用热水洗涤, 再用水冲洗。 无疑这是一种有效的清洗方法。 但是比较麻烦, 并且碱对皮肤有较强的刺激作用, 手常接触碱水, 会使皮肤干燥、 粗糙、裂口。用液体洗涤剂洗衡具比较合适。如果洗涤的餐具数量较多,可将适量液体洗涤剂加入水中,把餐具 泡到洗涤液中洗涤一遍,再用水冲洗即可。这种液体洗涤剂泡沫性质比较好,开始洗餐具时会有较多的泡沫,油 脂本身有消泡作用,被洗的餐具较多,油污较重会使洗涤液的泡沫明显减少或消失,这说明洗涤液己失去洗涤作 用了,可以将脏的洗涤液倒掉,重新加入液体洗涤剂。 玻璃器皿不适合用碱水洗涤,碱对玻璃的腐蚀会使表面的光洁度受到明显的损害。因此玻璃杯、酒杯有油污时也 应该用餐具洗涤剂洗涤。长具洗涤剂要求溶解迅速,因此一般是液体的。并且要泡沫稳定,去污性和分散好,对 皮肤无刺激,无异味。还希望餐具洗净后没有水纹,特别是玻璃器皿更要无水纹。 高泡型手洗餐具洗涤剂主要用烷基苯磺酸钠、 烷基磺酸钠、 烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等阴离子表面 活性剂和一些非离子表面活性剂复配,同时加入烷基醉胺作稳泡剂。有的配方还需加入溶剂、防腐剂、络合剂和 助溶剂。机器洗涤餐具用的洗涤剂尤其需要在配方中采取一定的措施,加入适当的络合剂,防止玻璃器皿上产生 水纹膜。如果手头上没有适当的餐具洗涤剂,把少量洗衣粉加入水中,用洗衣粉的水溶液洗涤餐具也未尝不可。 洗后用水冲洗干净即可, 因为洗衣粉中的烷基苯磺酸钠及其他无机助剂都容易溶解于水。 不要用含有荧光增白剂 和酶制剂的洗衣粉洗涤餐具,以免残留结构复杂的有机物有碍健康。 (三)卫生间清洁剂 厕所、洗脸间、浴室等卫生设备的污垢有其特殊性,需要专门的清洁剂。 厕所便池的污垢主要是尿碱和水锈。洗脸池、脸盆、浴缸、浴盆的污垢主要是水锈和油污。卫生间的清洁剂有固 体的和液体的,液体清洁剂多为酸性,去除尿碱和水锈特别有效。固体清洁剂有片状、块状、粉状,多为碱性清 洁剂,但也有酸性的。 液体洁厕剂火多是含有 10 %左右的无机强酸的水溶液,再复配一些在酸性条件下不水解的表面活性剂以去除油 污和增强润湿、分散去污等作用。尿碱是钙、镁、铁等金属离子与人体代谢中生成的有机酸形成的盐,这种盐显 碱性,用无机酸除去最有效而迅速。无机酸最好用盐酸。尿碱与盐酸反应形成的氯化钙、氯化镁、氯化铁等均能 溶于水,易去除,但盐酸是挥发性的酸,有较强的刺激性气味,用 10 %的硫酸也可以,硫酸是不挥发性酸,刺 激味比较小。但是硫酸与尿碱反应生成的硫酸盐在水中的溶解度比较低,这一点不如盐酸有利,但是新生的硫酸 盐在器壁上的附着力不强,可以用刷子刷掉。 凡酸性的液体清洁剂,去除尿碱和水锈都很有效而迅速,这是碱性洁厕粉难以达到的,并且价格便宜。但是它 去除油污的效果比较差, 并且有较强的腐蚀性, 这是它的缺点。 应注意使用液体洁厕剂时不要弄到手上, 衣服上, 也不要弄到水泥地而或大理石地面上。酸性液体清洁剂如果洒落到地面上,地而上会产生气泡,这是因为其中的 碳酸钙分解了,这会使地而失去光滑的表面,更易结尿碱和其他污垢。如果不用专门的清洁剂,就用 10 %左右 的工业盐酸水溶液,也可以顺利除去黄色的尿碱和棕红色的铁锈。用水冲洗后,再用低档洗衣粉刷洗油污处,就 可以把全部污垢去除干净。 另一种酸性洁厕剂的主要成分是固体粉末状的硫酸氢钠, 再加入一定量的松油或烷基苯磺酸钠, 用它擦洗便池也

可以容易地去除尿碱,但它的腐蚀性比强酸性液体清洁剂要低得多。 碱性的粉状清洁剂也叫做洁厕粉,它的主要成分是能够络合高价金属离子的盐,例如三聚磷酸钠,并配有表面活 性剂和摩擦剂。它去尿碱的效果差一些,作用也比较慢,去油效果比较好。适合擦洗浴盆、浴缸等。 第 IV 讲:肥皂 1.肥皂的历史 衣服穿久了会变脏,带有油污的衣服是滋生细菌的温床,脏东西还会毁坏衣物纤维。所以衣服要勤洗勤换,正如 我们要天天洗脸一样。 古时候,人们在河边青石板上,将衣服折叠好,反复用木棒捶打,靠清水的力量洗去污垢。这样效果不够好,还 很费力。 后来有人发现有一种天然碱矿石,溶化在水里滑腻腻的,去油污还挺有效。皂英树结的皂英果,泡在水里也可 用来洗衣服。 如果当地既无天然碱,又不长皂英树,烧一把稻草、麦秆或桨禾,把草木灰浸到水里,用布过滤出水来。这种草 木灰里含有碳酸钾,和天然碱的水溶液一样,也能洗掉油污。古时候的高卢人(即现在法国)用草木灰、山羊油 和水制成一种粗肥皂。 稍后一些时候,人们将猪油拌合天然碱,反复揉搓挤压,得到跟今天肥皂差不多的“猪胰子皂”。说不定,现在的 老年人还用过这种猪胰子皂呢!难怪有些地方至今仍称肥皂为“胰子”。 我们现在用的肥皂是从工厂的大锅里熬出来的。制皂工厂的大锅里盛着混合油脂(以硬化油为主,混合一定比例 的牛油、猪油或椰子油),然后加进烧碱(氢氧化钠)用火熬煮。油脂和氢氧化钠发生化学反应,生成肥皂和甘 油。 因为肥皂在浓盐水中不溶解,而甘油在盐水中溶解度很大,所以当熬煮一段时间后,倒进去一些食盐细粉,大锅 里便浮出厚厚一层黏黏的膏状物。用刮板把它刮到肥皂模型盒中,加入一定量的水玻璃、松香等填料,冷却以后 就结成一块块的肥皂了。 2. 多种多样的肥皂 我们常见到的肥皂种类多种多样,有黄色的洗衣皂、红色的药皂、五颜六色的香皂。它们都是肥皂,从制造的原 料和生产的原理来看是相同的,都是利用动物油、植物油和碱为原料经皂化反应制成的。 不同点是它们对原料的要求不尽相同,生产洗衣皂是各种动、植物油和氢化油,一般不用经过复杂的精制处理, 为了降低成本,在配方中往往还加人肥皂总量的 10%~20%的松香。 (1)普通洗衣皂:在各种类型的肥皂中,以普通洗衣皂中油脂的含量最少,它的油脂含量只有 42~53%,还含 有未起皂化作用的烧碱, 质量差的洗衣皂中还含有比较多的动植物脂肪酸的代用品, 因此洗衣皂虽然被普遍使用, 但它却有两个缺点:第一,它的碱性比较强,只适用于洗涤棉、麻纺织品,而不能用来洗涤丝、毛织物。丝毛织 物受到碱的腐蚀,其纤维会变得紧缩而使织物变形。第二,由于洗衣皂中含油脂少,对皮肤有刺激作用,它所具 有的碱性,能把皮肤上的皮脂中和掉,损害皮肤。皮脂对皮肤有滋润作用,也有轻微的杀菌能力,如果皮肤上的 皮脂脱掉了,皮肤就会变得干燥松弛,失去光泽,不但影响美观,而且有损健康。长期使用普通洗衣皂洗手,手 上的皮肤就容易龟裂。我们还必须注意,千万不可以用普通洗衣皂来洗脸和洗头,如果洗衣皂将头皮上的皮脂洗 掉了,将会使头皮直接暴露在外面,将严重损害我们的健康。 由于普通洗衣皂的质量较差,如果保管不当,或者遇到合适的条件,还会发生“酸败”和“冒霜”两种现象。如果肥 皂中没有和氢氧化钠完全作用的油脂过多, 这些脂肪酸就会逐渐地跟着肥皂中的水分一起跑到肥皂的表面, 它们 经过空气的氧化作用,分解成酸、醋和酮等化合物,而使肥皂变质,这就是肥皂发生“酸败”的原因。“酸败”以后, 肥皂会产生一种不好闻的气味,轻微的只在表面上产生黄褐色的斑点,严重时整块肥皂都发生“酸败”肥皂的去污 作用即下降。 如果生产肥皂时,碱和其它物质(如氯化钠,以及作为填料的硅酸钠)是过量的,那么它们也会随着水分的蒸发 而被带到肥皂的表面, 其中氯化钠会在表面结晶出来, 氢氧化钠和硅酸钠则与空气中的二氧化碳发生化学反应在 肥皂表面生成自色的碱酸钠和硅酸。它们都是细粒状的结晶,外形和白霜一样,所以把这种现象称为“冒霜”。轻 微的“冒霜”对使用没有影响,但如果“冒霜”很严重,说明肥皂中所含的杂质太多,质量低劣,去污能力差。 (2)透明洗衣皂:市售的透明洗衣皂的原料中,除了含有一般的动植物油脂外,还用了比较多的透明的化学制

剂(如甘油等),而且动植物脂肪酸的代用品也比较少。透明洗衣皂的特点是外观透明;皂质很滑;不易龟裂, 碱性也比较弱,对皮肤的刺激性比校小,它很适合于洗涤合成纤维纺织品,有的人甚至于把它叫做“肥皂”。 (3)香皂:香皂属于化妆皂,其中油脂的含量达到 80%以上,碱性非常弱,所以对皮肤的刺激性极小,适合于 洗脸、洗头、洗手和洗澡,为了使香皂具有香味和颜色,还在里面加了香料(如檀香皂)和染料,它们的含量很 少,对香皂的洗涤性能没有影响。 (4)儿童香皂:儿童的皮肤很细嫩,特别怕刺激和碱性的腐蚀,所以儿童香皂中除了油脂的含量特别高以外, 还加入了少量硼酸和羊毛脂, 使它比较润滑。 儿童香皂是一种接近中性的肥皂, 刺激性最小, 是质量很好的肥皂。 (5)剃须皂:剃须皂也是一种化妆皂,它的特点是容易发泡,泡沫细而多,并且能够持久。剃须皂以氢氧化钾 为原料来代替一般肥皂中的氢氧化钠,所以皂质柔软,使用后能使胡须变软,皮肤润滑。 (6)药皂:如果在肥皂的原料中加入少量的药物和消毒剂,就可以制成药皂。硼酸皂是质量最好的药皂,它的 油脂含量比一般香皂还要高,刺激性小,不伤害皮肤,可用于洗脸、洗手和洗澡。有的药皂中含有石碳酸(酚) 或来沙尔(杂酚皂液),它们起消毒作用,可以用来洗手洗澡以杀灭吸附在手上和身上的细菌,这两种药皂有一 定的刺激性,不能用来洗脸和洗头。 3.怎样判别肥皂的好坏 肥皂质量的好坏取决于以下几方面: (1)肥皂的质量和原料中所含的油脂(脂肪酸)的多少有关,油脂含量越高,肥皂的质量也越好,对皮肤的刺 激性也越小。 (2)肥皂的质量还和原料中油脂的种类有关。一般来说,用植物性油脂(椰子油,橄榄油等)制造出来的肥皂 的质量比用动物性油脂制造的肥皂好。 有的地方, 还用动植物脂肪的代用品来代替油脂, 这种代用品的含量越高, 肥皂的质量就越差,用这种肥皂洗手后,手上会感到发粘。 (3)肥皂的质量还和未皂化的杂质含量有关。如果未皂化的氢氧化钠(即没有和油脂发生反应生成硬脂酸钠的 氢氧化钠)含量越多,肥皂的碱性较强,泡沫也少,质量较差。如果用肥皂洗手时,把水擦干后,手上感到发粘, 说明肥皂中含有大量未皂化的物质。 (4)肥皂的软硬不但取决于所用的原料是氢氧化钠,还是氢氧化钾。它还由所用脂肪酸的性质有关,脂肪酸的 性质较硬,制造出来的肥皂就比较硬,反之,则比较软。 4. 肥皂去污的奥秘 说到底,肥皂是怎么将油污与衣物分离的呢?大家都知道,“油水不兼容”,要使油污乖乖地溶解在水里可并不容 易。单用水洗是很难洗净衣物的,需要肥皂为油污和水联络一下感情。肥皂这么神通广大吗?原来它的化学成分 是高级脂肪酸钠,它溶解在水里,伸出两只手,一只手与油污感情好,紧紧拉住不松手,另一只手是水的好朋友。 在这位“媒人”的极力拉动下,油离开了原来附着的衣物表面跑到了水中来。 这位“媒人”可是使出了浑身解数,除了生拉硬拽,它溶于水这部分水解成氢氧化钠和高级脂肪酸。它们各有“拿 手好戏”,前者促使衣服上的油脂起化学反应,变成易溶于水的物质,而与衣物若即若离;后者特别容易使水起 泡沫。泡儿个小,表面积却很大,对憎水的油污吸附本领很大,把那些已被动摇了的油污从衣物上“拉”下来,这 样衣服就洗得干干净净了。 5、肥皂的制作 原理 :油脂和氢氧化钠共煮,水解为高级脂肪酸钠和甘油,前者经加工成型后就是肥皂。 用品 :150 及 300mL 烧杯各一个,玻棒、酒精灯、石棉网,三脚架,猪油(或其他动植物脂或油),NaOH, 95%酒精,饱和食盐水。 操作 :(1)在 150mL 烧杯里,盛 6g 猪油和 5mL 95%的酒精,然后加 10mL40%的 NaOH 溶液。用玻棒搅拌, 使其溶解(必要时可用微火加热)。 (2)把烧杯放在石棉网上(或水浴中),用小火加热,并不断用玻璃捧搅拌。在加热过程中,倘若酒精和水被 蒸发而减少应随时补充,以保持原有体积。为此可预先配制酒精和水的混合液(1∶ 1)20mL,以备添加。 (3)加热约 20min 后,皂化反应基本完全。若须检验,可用玻棒取出几滴试样放入试管,在试管中加入蒸馏水 5~6mL,加热振荡。静置时,有油脂分出,说明皂化不完全,可滴加碱液继续皂化。 (4) 将 20mL 热的蒸馏水慢慢加到皂化完全的粘稠液中, 搅拌使它们互溶。 然后将该粘稠液慢慢倒入盛入 150mL 热的饱和食盐溶液中,边加边搅拌。静置后,肥皂便盐析上浮,待肥皂全部析出、凝固后可用玻棒取出,肥皂即

制成。 说明 :(1)油脂不易溶于碱水,加入酒精为的是增加油脂在碱液中的溶解度,加快皂化反应速度。 (2)加热若不用水浴,则须用小火。 (3)皂化反应时,要保持混合液的原有体积,不能让烧杯里的混合液煮干或溅溢到烧杯外面。注:皂化反应: 油脂在碱性条件下的水解反应。 6、肥皂去污的秘密 衣服脏了,一般只要浸在水里,擦点肥皂搓搓,然后用清水洗一洗就干净了。为什么用水和肥皂就可以去污呢? 因为普通的肥皂,它的主要成分是高级脂肪酸的钠盐和钾盐。这些盐的分子,一部分能溶于水,叫 “亲水基”; 另一部分却不溶于水,而溶于油,叫“亲油基”。当肥皂分子与油污分子相遇的时候,肥皂的亲水基溶于水,而亲 油基则溶于油中。肥皂分子因为既有亲水又有亲油的两重性,所以就能使原来互不相溶的油和水联系起来。 油污等物被肥皂分子和水分子包围后,它们与衣服纤维间的附着力减小,一经搓洗,肥皂液就渗入不等量的 空气,生成了大量泡沫。泡沫表面好象有一层紧张的薄膜,它既扩增了肥皂液的表面积,又使肥皂液更具有收缩 力,通常把这种液面的收缩力叫做表面张力。在表面张力的作用下,衣服所沾有的油污灰尘等微粒,就容易脱离 衣物,随水而去,这就是肥皂能去污的秘密。 参考文献; =====生活百宝箱===== 一、牙膏的妙用 1.小面积皮肤损伤或烧烫伤,抹上少许牙膏,可立即止血止痛,也可防止感染。 2.衣服上有了油垢,挤点牙膏抹上,轻轻搓揉后再用清水洗,可除去油垢。 3.蜂、毛虫、蝎子、蜈蚣等咬伤后,抹些牙膏,可消肿、止痛、止痒。 4.手上有鱼腥味,先用肥皂洗手,再抹上牙膏,搓揉一会洗掉,鱼腥味即可除去。 5.清洗铝制品时,先将铝制品加热,用涂有牙膏的抹布擦洗,既省时省力,又干净。 6.夏季衣服领子和袖口极易弄脏,又难洗干净。若在浸湿后的衣领处涂上一层牙膏用毛刷轻轻刷洗 1、2 分钟, 清水漂过后,再用肥皂清洗即可。 7.手表的蒙子使用日久,容易模糊发毛。找块柔软的干挣的布头蘸少许牙膏涂擦,可使表蒙子光洁如新。 二、肥皂的妙用 1.新绳子太硬不好用,可放在肥皂水中浸泡 5 分钟,绳子就会变得柔软好用。 2.锅底的煤烟黑斑最难去除。但锅在使用前,先在锅底上涂一层肥皂,洗时便可事半功倍。 3.糊壁纸的浆糊中加入一点肥皂,不但容易糊上,而几旧后壁纸也不会因浆糊硬化而剥落。 4.粉刷墙壁的刷子在肥皂水里泡十几个小时,把刷子涮一涮就干净了。 5.油漆门窗时,为避免门把饰物沾上油漆,可事先抹上一层肥皂,一旦沾上油漆,用布蘸水一擦即可去除。 6.油漆工在手指甲上涂些肥皂,油漆就不容易嵌入指甲缝,手也容易洗干净。 7.戴眼镜的人,最怕热气附在镜片上,如果在镜片两面抹上肥皂,再擦干净,就不会附着热气了。 8.水火烫伤,马上抹些肥皂,可以消肿止痛。 9.在锯条上抹些肥皂,锯木料时可防止夹锯条。 10.螺丝钉和各种钉子,使用前先涂点肥.皂,不仅容易钉入,而且可以避免弯曲。 11.缝鞋或厚布料时,在锥子或针上抹些肥皂,可以省力,且能防止断针、夹针。 12.若大便干结不通,可将一小块香皂塞入肛门,不需多久,大便即可畅通。 13.如果吞进有毒的东西,喝些肥皂水就会把毒物呕吐出来。 14.若要查找液化气灶的漏气处,只要涂点肥皂水,冒泡处即为漏气处。 15.在木箱或白布上写毛笔字时,往墨汁里加入少量肥皂,写出的字迹会更清晰。 中国文明 china-CHINA,瓷器-中国

“几乎整个十八世纪,真正瓷器制作工序仍然是一个严守的秘密。”而中国早在东汉时期便已破译了这个秘密。 十七世纪,中国瓷器在欧洲价重黄金。到了十八世纪,中国瓷器已遍销全世界,深入到每个普通的英国家庭。中 国瓷器从它产生之日起便以独特的魅力改变着、影响着世界的物质文明和精神文明。 法国近代著名的哲学家弗朗西斯· 培根曾对中国古代印刷术、 火药和指南针这样心悦诚服地评述“曾改变了整个 世界的面貌和状态。......由此产生了无数的变化,这种变化是这样的大,以致没有一个帝国,没有一个教派,没 有一个赫赫有名的人物,能比这三项发明在人类的事业中产生更大的力量和影响”。其实,中国瓷器对世界对人 类的影响何尝不是如此呢?早在十八世纪,欧洲人仍然在苦苦寻觅着瓷器制造的秘密,诚如简迪维斯在《欧洲瓷 器史》一书所言:“几乎整个十八世纪,真正瓷器制作工序仍然是一个严守的秘密。”而中国早在东汉时期便已破 译了这个秘密。十七世纪,中国瓷器在欧洲价重黄金。到了十八世纪,中国瓷器已遍销全世界,深入到每个普通 的英国家庭。中国瓷器从它产生之日起便以独特的魅力改变着、影响着世界的物质文明和精神文明。 “巧夺天工凌宇宙,九龙珠山振乾坤。?四颂?相传称国宝,寰球载誉瓷都新”(赵渊· 瓷都颂)。众所周知,多 姿多彩的瓷器是中国古代的伟大发明之一, 它很早以来一直和人类生活, 特别是和我们中国人的生活有密切的关 联。中国瓷器与国齐名,英文中“中国”(CHINA)的另一个意思就是“瓷”。的确,瓷器以它的精美绝伦,是可代 表中国的。 “中华向号瓷之国, 瓷业高峰是此都; 宋代以来传信誉, 神州而外有均输。 ” (郭沫若 《题与艺术瓷厂》 ) 在 1982 年,著名物理学家、诺贝尔奖金获得者、美国哥伦比亚大学教授李政道博士在参观景德镇市的轻工业部 陶瓷工业科学研究所时曾题词“中国陶瓷甲天下, 景德镇陶瓷甲中国”、 “陶瓷之源, 与国齐名”, 并说: “英文中?china? 的意思是中国,又作?瓷器?之解,因此,中国的瓷器名扬海外”。关于“china”的由来,民间历来有几种说法,一 种说法就是“china” 是根据我国封建社会初期的秦朝的 “ 秦 ” 字读音转化而来的,但在景德镇最为流行的说法是 “ china”是汉语“昌南”(原景德镇名)的音译。其实比较确切的说法应该是随着景德镇精细白瓷的大量出口流传 到海外,才使得“瓷”(china)成为“中国”的代名词。早在唐代,精美的中国瓷器就开始远销欧洲,受到欧洲人的 喜爱,他们把中国称为“陶瓷之国”。 “明史· 外国传”文朗马神条:“初用蕉叶为食器,后与华人市,渐用瓷器。” 欧州的皇室和贵族把是否拥有中国瓷器看作是关系到他们声望的问题,法国、英国、西班牙、德国等国纷纷建起 中国瓷宫,以相互竞荣争奇。法王路易十四夫妇就十分喜爱瓷,不惜重金派人前来定制自己的瓷像和瓷灯笼,并 把它们视为旷世奇珍。 在郑和七下西洋的庞大船队中, 每次都携带着大量景德镇瓷器并随着这支船队而传及三十 六个国家和地区; 景德镇陶瓷还随着丝绸之路传到日本、 东南亚及欧洲、 美洲。 这些国家和地区用它们装饰教堂、 宫殿、用金、银用底座来陈列,用它们来作为国家礼品和用它们作为皇室传家宝。“洁白、明亮、半透明和釉彩 精致的中国瓷器,使欧洲倾倒”、“它被人们认为具有卓越的力量”中国瓷器以其神奇的风采、独特的技法、浓郁 的民族韵味,震撼着整个世界并使整个世界受益,从而受到世界人民的歌颂。 千年窑火述说了中华民族古老的历史,五千年的灿烂文化是伴随着陶瓷火的艺术而形成的, “china——CHINA,瓷器——中国”,国际上以“CHINA”来称谓瓷器象征着中国是瓷器的故乡,瓷器是中国陶瓷艺 术史上重要的篇章之一。 我国火药的发明 火药是中国古代炼丹家在炼丹过程中发明的。 人类最早使用的火药是黑火药, 它是我国劳动人民在一千多年前发 明的。它的发明,闻名于世,被称为我国古代科技的四大发明之一,在化学史上占有重要的地位。 火药的最主要成分是作为氧化剂的硝石。成书于秦汉之际的《神农本草经》中已把硝石列为上品药,即在此之前 已经具备了发明火药的物质基础。秦汉之际也是炼丹术开始盛行之时,方士们为了炼制仙丹妙药,把各类药物彼 此配合烧炼。五金、八石(各种矿物药)、三黄(硫磺、雄黄、雌黄)、汞和硝石都是炼丹的常用药物。其中汞 与三黄合炼而得丹砂是炼丹家们的得意之作。但若用硝石与三黄共炼必将燃烧爆炸,因此导致火药的发明。就在 火药发明之后,也曾被引入药类,《本草纲目》中,说火药能治疮癣、杀虫、辟湿气、瘟疫。更重要的原因是火 药的发明来自制丹配药的实践中。 火药触火即燃,在较密闭的容器中,还会发生爆炸,其化学反应式近于:2KNO3 + 3C + S = N2↑+ 3CO2↑+ K2S + 169 千卡,还有少许 CO、K2CO3 、K2SO4,体积很小的火药,燃烧时产生大量的气体和热量,体积突然膨大, 增至几千倍,因而在密闭的容器中,会爆炸,同时因产生 K2S 等固体产物,并加杂着未完全燃烧的炭末,所以 能看到冒黑烟。 火药燃烧爆炸的原理,现在的人们不难理解,但在古代,这却一直是个谜,现在人们制取火药也很容易,民间流

传的“一硝二磺三木炭”,就是火药的简易配方。这方法也不知历经了多少年代,劳动人民付出多少血汗,才摸索 总结出来。 火药的发明是我国古代劳动人民辛勤劳动的成果, 它又是随着生产的发展、 社会的进步而逐渐完善的。 火药的发明与炼丹分不开。我国的炼丹家早就接触过火药的原料--硝石、硫磺及木炭等物质。这些物质在混合过 程中,稍不小心就会着燃烧。古人对组成火药的三种主要成分的性质有个认识过程。 认识炭、使用炭较早。在商、周,人们已广泛用木炭来冶炼金属,明瞭炭是较木柴更好的燃料。伐薪烧炭,遂成 农民的一种副业,硫磺有天然存在,但人们接触它,较早的是冶炼中逸出的二氧化硫和温泉中的硫。因为它直接 地刺激人们的感官,就在这种接触中,逐渐认识硫的一些性能,除了了解它对某些皮肤病有特别的疗效外,还认 识到硫的一些化学性质。特别是认识到硫与汞化合生成硫化汞,与天然品接近。这种性质很受从事炼丹的方士的 器重,在他们妄图用汞炼制“金液”、“还丹”的过程中,常使用硫,在这种活动中,进一步了解到硫含有猛毒,着 火易飞,很难“擒制”。 怎样使其药性缓和呢?人们采取了所谓的“伏火法”,即将硫与其他易燃物质混合加热或燃烧,使药性发生变化的 方法,火药发明与这种硫磺伏火的实验有密切关系。硝的引入是制取火药的关键,古人掌握最早的硝,大概是年 久的墙脚房根下的土硝,随着生活实践,人们认识了硝石,将硝石在赤炭上一试,即现火焰,其化学反应式约为: 4KNO3 + 5C = 2K2CO3 + 3CO2↑+ 2N2↑。在这个反应中,硝石是氧化剂,正因为硝石的化学性质很活泼,能与许 多物质发生作用,所以在炼丹中,常用硝来改变其他药品的性质,就在使用硝石的过程中,人们还掌握了区别硝 石与朴硝(Na2SO4)的方法,南北朝的陶弘景就指出:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。这与近代用焰 色反应来鉴别 KNO3 是相似的,人们的这点认识,为尔后的大量采用硝石创造了条件。 对炭、硫、硝三种物质性能的认识,为火药的发明准备了条件。由于医药学和炼丹活动的发展,至迟在唐代,人 们在使硫磺伏火的实验中,发现点燃硝石、硫磺、木炭的混合物,会发生异常剧烈的燃烧。在《朱家神品丹法》 卷五中,转载有唐初医药兼炼丹家孙思邈的“伏硫磺法”。由此记载可见,那时孙思邈已掌握了硝、硫、炭混合点 火会发生剧烈反应的特点,因而注意采取措施,将容器埋入地下,并控制反应速度,防范爆炸,这显然是经过反 复实践的经验总结。 有记载, 托名西晋郑思远所撰名为 《真元妙道要略》 的一本炼丹书里, 就曾谈到: 有人将硫磺、 硝石、 雄黄 (As2S3) 和蜜合起来一起烧,结果火焰升起,把脸和手烧坏,而且直冲屋顶,把房子也烧了。这类实验的多次进行,经验 的不断积累,认识的逐步提高,使人们终于掌握了火药的配制。同类的实验在唐代中期的《铅汞甲辰至宝集成》 卷二中也有记载,并且记载有关于失败的教训,也从而学会利用这种混合物的燃烧爆炸性能。 火药是我国化学史上伟大发明之一。在《诸家神品丹法》卷五里,载有唐初医药家兼炼丹家孙思邈的《丹 经内伏硫黄法》,从这一记载看出,当时已经掌握了硝石、硫黄、木炭混合点火会发生剧烈反应的特点,因而采 取措施控制反应速率,防止爆炸。中唐以后的一种炼丹书《真元妙道要略》里曾有火药燃烧造成事故的记载:“有 以硫黄、雄黄合消石并蜜烧之,焰起,烧手面及烬屋舍者。”这说明我国在约 1200 年前已发明了硝酸钾、硫黄和 炭(蜜的主要成分是糖,加热后即分解生成炭)混合剂的火药。火药用做武器,最早的确实记载,见于 1044 年 北宋曾公亮主编的《武经总要》一书。如说:“放火药箭,则加桦皮羽,以火药五两贯镞后,燔而发之。”书里还 载有三种火药的配方: 表里的数字原来以两为单位,可认为是质量的比数。主要万分是硝酸钾、硫黄和炭三项。这是世界上最古的火药 配方。唐朝末年火药开始用在军事上。北宋政府为了抵抗辽、西夏和金的进攻,军事上广泛使用火药,建立了制 造火药的作坊。 宋敏求(公元 1019—1079)在《东京记》里,叙述“广备攻城作”(即武器作坊)有十一项目,火药为第一项。 那时候的火药武器有突火枪,火炮等,还有世界上最早的运载工具──火箭。宋朝时不少的攻守战役都用了火箭、 火炮。如南宋宁宗嘉定十四年(1221 年)金兵攻蕲州(今湖北蕲春县)时,宋军“同日出弩火药箭七千支,弓火 药箭一万支,蒺藜火炮三千支,皮火炮二万支,分五十三座战楼,准备不测。”在蕲州战役中,金兵用了铁火炮 射得准确有力。火药于 13 世纪传入阿拉伯,13 世纪末至 14 世纪传入欧洲。 生活常识 火柴发展史 一谈到火,人们很自然地就会联想到小巧玲珑的火柴,一擦就着,是人们取火最简便的方法。在没有被发明之

前,人类只能用钻木或用坚硬的燧石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! 二百多年前,在意大利的威尼斯出现了第一支火柴。那是一支巨型火柴,很象一根敲大鼓的木糙,糙头由一团 氯酸钾药面做成。只要把火柴头浸到盛浓硫酸的瓦盆里,火柴就燃烧起来。这是由于氯酸钾碰到浓硫酸,发生猛 烈的化学变化,又是发热,又是放氧气,于是,木棒就吐出了明亮的火焰。那时候,这种火柴价格昂贵,即使是 有钱人家也是几家合买一根。这种最早的火柴使用起来很不方便人身上,浓硫酸溅在会烧坏衣服,伤害皮肤。 十九世纪初,瑞典人发明了摩擦火柴。火柴头上涂了一层白磷,模样也变得小巧灵便,长短已经接近今天使用 的火柴。划火柴,不需要专门的火柴盒,找块粗糙的地方,墙壁、砖头或是鞋底,轻轻地一擦,火柴就燃着了。 这是因为白磷的着火点很低,超过 40 摄氏度就自动着起火来。再说,白磷有毒,那时候,有些制火柴的工人, 由于吸入了白磷蒸汽而中毒死亡。因此,用白磷做火柴,实在不安全。 人们改用三硫化四磷来做火柴头,不再使用白磷,火柴仍然可以在鞋底上划出火来,而毒性和自动着火的危险 减轻了许多,可是,这种改进了的火柴仍然不安全,在运输途中或者口袋里磨来蹭去,还可能发火,酿成火灾。 幸而在 1845 年发现了另一种没有毒的磷----红磷。此后,就用红磷代替白磷制造火柴了。1855 年,瑞典人设计 制造出了世界上第一盒安全火柴。 安全火柴在火柴盒外侧涂上红磷, 火柴头上有氯酸钾和三硫化二锑这两种引火 药。当你擦火柴时,火柴头蹭下的一丁点儿红磷,由于摩擦生热,达到着火点,起火了。火星引着三硫化二锑, 氯酸钾受热放出氧气,帮助燃烧得更旺。火柴杆是用松木或白杨木做的,前端又浸透了石蜡和松香,使火柴擦着 后,火焰容易烧到火柴杆上去,发火的时间也长一些。 火柴一擦就着,关键在于红磷的着火点比较低。也就是说,只要有稍许一点热量(比如摩擦生的热)使红磷的 温度升高到着火点以上,红磷就开始燃烧。 到了 19 世纪初,火柴的家族出现了新成员。 摩擦火柴:变得小巧灵便,很快在各国流行开来。它的头上涂有硫黄,再覆以白磷、铅丹及树胶的混和物。 白磷的着火点很低,所以在任何地方一擦就着火,很不安全。 安全火柴:1855 年,瑞典人伦塔斯托鲁姆用红磷代替白磷,设计制造出了世界上第一盒安全火柴。这时的我 是用三硫化三锑、氯酸钾和明胶调成的糊状胶质制成的,其中并没有磷,随便摩擦是不会燃烧的。而在火柴盒的 两边另外涂有红磷、三硫化二锑和明胶以及玻璃粉等制成的摩擦层。头和它摩擦时才能起火。至今仍还行销全世 界。


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