第18章 化学魔术(3)

　　12.火焰写字

　　智慧思索

　　我们知道，纸放在火上就能被烧着，而现在纸不但没着火，反而出现了一排醒目的字，这又是什么缘故呢？

　　一周一次的实验课到了，赵烁最喜欢上这节课，因为老师总是有新花样，就像变魔术。

　　今天老师又会做些什么呢？赵烁正在沉思的时候，老师就走了进来。他先拿出一张准备好的纸，然后对同学们说：“今天，我做的这个实验就是用酒精灯在这纸上写字。”说完抖了抖，同学们看见了一张洁白的纸。随后老师点燃了酒精灯，把纸往酒精灯的火焰上轻轻地烘烤，缓缓地拖动，让酒精灯蓝色的火舌“写字”。一会儿，那洁白的纸上渐渐出现了一排黑色的“现在开始上课”的字样，而且越来越清晰。

　　紧接着老师解释道：“其实这些字是事前写好的，只不过用的不是墨水，而是一种名叫稀硫酸的物质。那么，今天我们所做的实验都与稀硫酸有关，做完实验后，同学们课下总结一下，写一个试验报告交上来。”

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　　浓硫酸是无色油状液体，高沸点，难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热。浓硫酸具有脱水性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（2∶1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭（碳化）。

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　　浓硫酸还具有吸水性和强氧化性。

　　浓硫酸的吸水作用，指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的水合物，并放出大量的热，故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程，吸水性是浓硫酸的化学性质。浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水（如空气中的水），而且还能吸收某些结晶水合物（如CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O）中的水。

　　浓硫酸的强氧化性，是指常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化；加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2；热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。

　　13.守财奴被骗了

　　智慧思索

　　有人企图把石头变成金子，所以四处拜师以求学到“点石成金”之术，结果一无所获；而有人却想将银子变成金子，结果又会怎样呢？

　　北宋年间，山东有个张员外，家中有许多银子，但他却吝啬至极，人送绰号“守财奴”。一日，张员外府上来了个道士，自称曾拜异人为师，学得“点银成金”之术，因张员外祖上积善有德，命中注定要发财，故特来献宝。只见道士从袖中取出一块银子，将其投入一只焰火正炽的炭盆。几个时辰过去后，道士扒开灰烬，从中拿出一块黄澄澄的金子。张员外见了大喜，将家中的银子悉数交给道士，请他炼制黄金。第二天，张员外一早去叩道士的门，企图拿到更多的黄金，不料道士却将银子全部卷走，员外一气之下身亡。

　　原来，这是道士利用汞玩的把戏。

　　汞是常温下唯一呈液态的金属，也是金属的中文名称中唯一没有“金”字偏旁的。汞极易与金属结合成合金——汞齐（“齐”是古代对合金的称号），因此被誉为“金属的溶剂”。那位道士便是利用金溶解于汞中形成的金汞齐来冒充白银，汞在炭盆中受热蒸发后，留下来的便是黄澄澄的金子了。

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　　汞，俗称水银，化学符号是Hg，原子序数是80。它是一种很重、银白色的液态过渡金属。因这特性，水银被用于制作温度计。

　　汞很容易与几乎所有的普通金属形成合金，包括金和银，但不包括铁。这些合金统称汞合金（或汞齐）。

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　　我国是最早使用汞和汞的化合物的国家之一。据记载，秦始皇的墓中灌入了大量的水银，作为“百川江河”的象征。

　　汞齐在各行各业有着广泛的应用。

　　古建筑上的鎏金玻璃瓦和古寺庙中的“金身”菩萨，就是利用金汞齐“镀”的。银、锡和水银组成的银锡汞齐能很快变硬，古代人们常用它来补牙。钠、锌和水银生成的钠汞齐、锌汞齐是常用的还原剂。

　　当然，尽管人们称汞为“金属的溶剂”，但凡事都是相对而言的，我们常见的铁就不溶于水银，因此可以用钢罐来做盛水银的容器。

　　14.古画复活

　　智慧思索

　　衣服穿久了就会变旧，不能返新；文具用久了也会变旧不能返新；车子骑得久了也会变旧、变坏……我们印象中的一切都会变旧，都不能把它变成新的，但有一些灰暗的古画，却能焕然一新，“复活”起来，这是怎么回事呢？

　　乐乐爸爸有一个姓王的同学，是一个大画家，也是个古画迷。周六一早，乐乐就跟着爸爸去拜访这位王叔叔。

　　一进门，就看见王叔叔在摆弄一些古画。“叔叔，你在干什么？”乐乐好奇地问道。“我在让古画复活呀。”叔叔笑着说。乐乐听了迷惑极了，瞅了瞅爸爸，可爸爸没作声，示意乐乐继续看。只见王叔叔从箱里拿出了一幅灰暗的、脏兮兮的古画，展开来，在乐乐面前移动，让乐乐看清楚这的确是一幅毫无生机的画儿。这时，王叔叔似乎有意和乐乐开玩笑，他对着一瓶“仙水”深深地吸了一口气，拿出刷子蘸了蘸瓶里的“仙水”扫在画上……

　　一段时间以后，那幅灰暗的画儿果然“复活”了，变得光泽鲜艳、耀眼夺目。乐乐看得目瞪口呆。后来，王叔叔让乐乐从他的画箱里随意挑选一张古画，只要蘸一下瓶里的“仙水”，都会“复活”。

　　“真神奇，这是怎么回事啊？”乐乐问王叔叔。

　　“其实，那些古画是古代人用铅颜料绘制的，随着时间的推移，画色就变得模糊不清、黯然失色。但是，只要用过氧化氢稍稍擦洗一番，铅颜料就能恢复原有的色泽。”乐乐听了恍然大悟。

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　　画家在绘画时，使用的颜料叫做铅白，它的学名叫做碱式碳酸铅〔2PbCO3·Pb（OH）2〕，这种白色颜料易与空气中的硫化氢（H2S）发生化学反应：

　　2PbCO3·Pb（OH）2+2H2S＝3PbS↓+4H2O+2CO2↑

　　反应后生成了黑色的PbS，日子越久，生成的PbS越多，白颜色也就慢慢地变得黝黑了。

　　要使壁画恢复原来的面目并不难，只需喷一些过氧化氢即可。过氧化氢与硫化铅的反应是：

　　PbS+4H2O2＝PbSO4↓+4H2O

　　硫酸铅是白色固体。

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　　铅白的化学成分是碳酸铅，做成油画色覆盖力较好。铅白粉常被用来作底子材料。铅白非常稳定，若成分不纯则久后会发黄。铅白油画色干得快，干后色层结实。铅白有很强的毒性，即使吸入含有铅白的粉尘也会产生严重后果，所以铅白的研磨会给人带来危险。生产的白油画颜料多为锌白、钛白或锌钛白。

　　锌白的化学成分是氧化锌，又叫锌氧粉。锌白粉稍轻于铅白粉，比铅白色白，经久不变黄、稳定，干后色层较坚固，但吃油多，覆盖力没有铅白强，干得较慢，易脆易裂。欧洲画家自1840年才开始使用锌白颜料。锌白受热（阳光下直晒）会变成柠檬黄，冷却时则又会恢复白色。锌白没有毒性，比铅白显得冷些，有蓝色倾向。

　　钛白的化学成分是氧化钛，是惰性颜料，不受气候条件影响，有很强的覆盖力，是近代生产出的颜料。纯钛白颜色干得快，干后容易变黄，所以经常和锌白混合使用。钛白和锌一样有无毒的优点。锌钛白是目前我国用量较大的白颜料。

　　15.一封密信

　　智慧思索

　　有一部描写抗日战争时期的影片，里面有一个地下党传递消息的秘密：

　　为了获取敌军情报，共产党派人遣入敌军内部，通过各种渠道打探敌军情况，并把得来的消息通过接线人传递出去。当时，由于情况复杂，叛变的人很多，所以这些消息必须严格保密，除了最终负责人知道外，中间绝不能让第三人知晓，这就给情报的传递带来了困难。冥思苦想了几昼夜后，终于想到了一个万无一失的妙计。这时得知接线人叛变的消息，心急如焚，手头有重大的消息，如何传出去？最后，决定写一些无关紧要的书信并夹着一张白纸，继续通过接线人传出去。接线人以为上级不知自己叛变的消息，在检查了的书信后，为了不引起上级的怀疑，就像以前一样把消息传到了负责人手里。

　　负责人看了的书信后，觉得不对劲：以前都是传递重要情报，这次怎么尽是一些闲谈？难道重要情报在这张白纸上？负责人仔细看了看，看不到任何字，又拿到煤油灯下瞧瞧，还是没有。手一抖，白纸差点被烧着。突然，负责人眼前一亮，原来经灯一烤，出现了一些模糊的字迹，再接着烤，字迹变得越来越清晰。就这样，一份重要的情报在无意之中被读懂，由于这份情报传递的及时，也挽救了无数人的生命。

　　原来，这张白纸并非无字，而是白字，是用醋写的。

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　　用醋在白纸上写字，晾干后不会留下任何痕迹。醋的主要成分是醋酸，属于有机物，有机物的汁液干了之后会变得透明，用微火加热，透明的汁液又会变成棕色。柠檬或番茄汁也可以作为隐写墨水，因为它同样富含碳元素，很容易被焦化。

　　用醋写的字可以在火上烤一烤；蘸了淀粉溶液写字，那么碘酒就是解密药水；如果换成酚酞溶液，氢氧化钠溶液就能派上用场。

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　　醋酸无色，强烈刺激性气味，在常温下是固体，易溶于水和酒精，凝固点16.6℃。醋酸是十分重要的基本有机原料，用于生产醋酸纤维、喷漆溶剂、香料、染料、医药等。

　　冰醋酸是纯净的醋酸，是重要的有机化工原料之一，它在有机化学工业中处于重要地位。冰醋酸按用途又分为工业和食用两种，食用冰醋酸可作酸味剂、增香剂，可生产合成食用醋。用水将醋酸稀释至4%～5％浓度，添加各种调味剂而得食用醋。常用于番茄调味酱、蛋黄酱、醉米糖酱、泡菜、干酪、糖食制品等。使用时适当稀释，还可用于制作番茄、婴儿食品、沙丁鱼等罐头，还有酸黄瓜、肉汤羹、酸法干酪。用于食品香料时需稀释，可制作软饮料，冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类、胶媒糖、调味品等。作为酸味剂，可用于调饮料等。