化學(xué)故事之一:看完再次愛上化學(xué)
來源:高分子科技好師來
1. 古老的新印章
有一批古畫,變得灰黃而沒有光澤,但它上面的印章卻鮮紅,像新蓋上去的一樣,這是什么原因呢?考古學(xué)家經(jīng)過認(rèn)真地研究和科學(xué)地測(cè)定,發(fā)現(xiàn)繪畫的顏料大多使用了鉛白,隨著時(shí)間的推移,極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成新的氧化物,而古代印章使用的印泥是用朱砂和麻油攪拌而成,在空氣中不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以保持了原有紅潤(rùn)鮮艷的顏色。朱砂的化學(xué)成分是硫化汞,硫化汞的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在日光下長(zhǎng)期暴曬也不變色,而且能耐酸、耐堿,正因?yàn)檫@樣,被用作顏料。有些紙張時(shí)間放得久了就會(huì)變成黃色,這是因?yàn)榧垙垉?nèi)部還有一部分雜質(zhì)沒有清除掉,日子久了,受到空氣和日光的作用,就會(huì)發(fā)生變化,使紙張漸漸變黃,并且容易破裂。如果在制造紙張時(shí)能用氧氣或漂白粉漂白紙漿,那就可以防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。為了使紙張容易吸收墨汁,防止書寫或印刷時(shí)墨汁化開,可以加入適當(dāng)?shù)哪z汁,如動(dòng)物膠、明礬、松香等。如果要使制造的紙張表面光滑,能兩面寫字,那就要加入一些填料如淀粉、碳酸鈣、滑石粉、白陶土等,使纖維素之間的空隙填滿,從而可防止墨汁化開。
2. 純藍(lán)墨水與藍(lán)黑墨水
翻開我們以前寫的作業(yè),發(fā)現(xiàn)有些字跡已經(jīng)模糊不清了,而有的卻清清楚楚,同一時(shí)期的字跡,為什么會(huì)有如此大的差別呢?原來,字跡不清的是用純藍(lán)墨水寫的,日子長(zhǎng)了,會(huì)被氧化,顏色漸漸變淺,甚至完全消失;而這種清楚的是用藍(lán)黑墨水寫的,藍(lán)黑墨水被氧化后,能逐漸生成一種永不退色的化學(xué)物質(zhì)——黑色的鞣酸鐵,所以,字跡比較清楚。
一般,藍(lán)黑墨水里還加入了可溶性藍(lán)色有機(jī)染料、硫酸、苯酚、甘油和香料。加入硫酸,是使墨水保持酸性,防止墨水沉淀;苯酚的俗名叫石炭酸,是著名的防腐劑,能殺菌,使墨水不至于腐化發(fā)臭;甘油的化學(xué)成分是丙三醇,是常用的防凍劑,加入甘油后,就可以大大降低水的冰點(diǎn),使墨水在冬天不易結(jié)冰;至于加入香料,則是使墨水芳香宜人。
3. 給書找“外套”
開學(xué)發(fā)了新書,陽陽用牛皮紙而別的同學(xué)用的是普通紙,過了一段時(shí)間,只有陽陽的書皮完好無損。
原來是因?yàn)橹婆Fぜ埶玫哪静睦w維比較長(zhǎng),而且在蒸煮木材時(shí),是用燒堿和硫化堿化學(xué)藥品來處理的,這樣它們所起的化學(xué)作用比較緩和,木材纖維原有的強(qiáng)度所受到的損傷就比較小,因此用這種紙漿做出來的紙,纖維與纖維之間是緊緊相依的,所以牛皮紙都非常牢。
4. 圓珠筆還是原子筆
在第二次世界大戰(zhàn)剛結(jié)束后不久,美國人還沉醉在原子彈摧毀日本的得意之中,一位商人借機(jī)推銷一種圓珠筆說這種筆里裝的是珍貴的‘原子油墨’,買一支回去足夠用一輩子的。
由于人們對(duì)原子彈有著神秘感,渴望對(duì)其了解,便爭(zhēng)相購買這種新奇的筆。于是人們把圓珠筆都叫原子筆。圓珠筆用的時(shí)間長(zhǎng),是因?yàn)橛湍ば员容^大,不易大量流出,加之圓珠筆頭頂端與鋼珠之間的縫隙要比自來水筆筆尖上的出水縫細(xì)得多,寫字時(shí)圓珠筆的油墨注量遠(yuǎn)比自來水筆水流量小,因此,用的時(shí)間比較長(zhǎng)。
5. 四種顏色小圓球郵票
1824年,維勒剛從瑞典回到德國,正忙于研究氰酸銨,他想把溶液慢慢蒸干,得到結(jié)晶體,可是蒸發(fā)過程實(shí)在太慢,但最終還是得到了一種無色針狀結(jié)晶體,后來他研究這種晶體,仔細(xì)一分析,發(fā)現(xiàn)是尿素。為此,發(fā)行一種有意義的紀(jì)念郵票,用黑、紅、藍(lán)、灰四個(gè)分子模球分別代表尿素的C、O、N、H原子。
氰酸銨受熱后會(huì)分解為氨和氰酸,而氰酸又會(huì)變成異氰酸,當(dāng)異氰酸與氨重新化合,就變成了尿素。尿素是一種中性肥料,對(duì)土壤無影響,適用于各種土壤和植物,是一種優(yōu)質(zhì)高效的氮肥。尿素有吸濕性,吸濕后還能結(jié)塊,因此儲(chǔ)存時(shí)也應(yīng)該防潮,放在干燥地地方,尿素長(zhǎng)期使用不會(huì)使土壤變硬和板結(jié)。
6. 玻璃的“天敵”
在生活中我們發(fā)現(xiàn)有些玻璃或玻璃器皿上有很多花紋,這是用一種叫氫氟酸的物質(zhì)刻的。原來,氫氟酸的腐蝕性較強(qiáng),能輕而易舉地“吃”掉玻璃,是玻璃的“天敵”。
具體操作過程是先在玻璃上均勻地涂好一層致密的石蠟,然后用工具在石蠟上寫字、作畫、標(biāo)刻度,使要雕刻的部分露出玻璃,再用適量的氫氟酸涂在上面,讓它把玻璃“啃”去一層。氫氟酸涂得多,玻璃就“啃”得深,涂得少,就“啃”得淺,這樣,玻璃器皿上就出現(xiàn)了人們想要的花紋和圖案了。
7. “鬧鬼”的故事
我們都知道世界上沒有鬼,所謂的鬼故事都是自己嚇唬自己,可有人的的確確在故宮附近看見了以前的宮女,你知道這是什么原因嗎?
其實(shí)故宮能看見宮女是有科學(xué)依據(jù)的,因?yàn)閷m墻是紅色的,含有四氧化三鐵,而閃電可能會(huì)將電能傳導(dǎo)下來,如果碰巧有宮女經(jīng)過,那么這時(shí)候?qū)m墻就相當(dāng)于錄像帶的功能,如果以后再有閃電巧合出現(xiàn),可能就會(huì)像錄像放映一樣再出現(xiàn)一遍。
8. 國球——我們的驕傲
這個(gè)給我們國家?guī)頍o數(shù)冠軍、榮譽(yù)的乒乓球竟然是用棉花制成的。原來,棉布的主要成分是纖維素,它與濃硫酸及濃硝酸的混合液會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成一種叫低度硝棉的物質(zhì)。原來人們利用低度硝棉制成了一種特殊材料——賽璐珞,人們就用它來制作乒乓球。
賽璐珞是第一個(gè)以天然原料加工的人造的塑料,受到了人們的普遍歡迎。它質(zhì)輕,有良好的彈性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度,可制成透明與不透明的制品,又容易染成任何一種顏色。它的缺點(diǎn)是加熱到80℃時(shí)便開始軟化變形,碰到火種會(huì)引起激烈的燃燒。在歷史上,賽璐珞曾被用來制造攝影膠卷、電影膠片,為發(fā)展攝影及電影藝術(shù)做出過杰出貢獻(xiàn)。因?yàn)樗菀兹紵缃褚选巴诵荨薄ⅰ白屛弧苯o其他塑料去做攝影膠卷。由于賽璐珞具有優(yōu)異的彈性,而且強(qiáng)度高、不易碎裂,因此人們用它來制作乒乓球。
直到今天,賽璐珞依然是制乒乓球的最好材料,沒有第二種材料能夠勝過它。賽璐珞受熱后容易加工,人們用它做眼鏡架。如果眼鏡架斷了,還可以自行修補(bǔ):只需在斷裂口處滴1~2滴丙酮后將斷裂處壓緊,待丙酮蒸發(fā)后就修補(bǔ)好了。
9. 黑夜里的閃光燈
帶閃光燈的照相機(jī),即使在漆黑如墨的夜晚也能拍照,這是什么道理呢?
原來,閃光燈里面裝的是金屬——鎂或鋁,只要將鎂或鋁研成極細(xì)的粉末,即鋁粉或鎂粉,極容易燃燒,能釋放出大量的熱,可以把鐵熔化。在閃光燈里裝上極細(xì)的鋁粉或鎂粉,使用時(shí)只要輕輕地按一下快門,在百分之幾秒內(nèi)就能燃燒完畢,發(fā)出耀眼的光芒,一瞬間完成膠片感光這一“使命”。有了閃光燈,不論天多么黑,光線多么暗,都能拍攝出照片。
現(xiàn)在已被電子閃光燈取代。目前,光學(xué)相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)上使用的都是電子閃光燈。