第27章 奇怪的文体用品(1)

　　水不结冰是因为温度没有达到、铁锅用的材料主要是铁……总之，在我们的印象中物质的名称将和它的用材密切结合，状态与性质有关等。在日常的文体用品中，却有着无数令人奇怪的现象：自行车车轮上变黄却不是生锈、铅笔用的居然不是铅、牛皮纸也不是用牛皮……承载着人类文明的文体用品为什么如此奇怪，它究竟掩藏着什么呢？本章将让你眼界大开。

　　1.清晰的印章

　　智慧思索

　　有一批古画，变得灰黄而没有光泽，但它上面的印章仍然鲜红，像新盖上去的一样，这是什么原因呢？

　　有一年，我国几个考古学家在南方某省发掘出一些古代珍贵的字画。这些字画只要一接触空气，马上变得单薄、脆弱，好像风吹一下就能把纸吹坏似的，尤其是那些画面，变得非常模糊。可是，这些字画的落款上那印章仍然清晰可辨，好像根本没有经风历雨。这一现象引起了考古专家的注意。

　　后来，他们经过认真的研究和科学地测定，发现绘画的颜料大多使用了铅白，随着时间的推移，极易发生化学反应，生成新的氧化物，而古代印章使用的印泥是用朱砂和麻油搅拌而成，在空气中不容易发生化学反应，所以保持了原有红润鲜艳的颜色。

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　　朱砂的化学成分是硫化汞，硫化汞的化学性质非常稳定，在日光下长期暴晒也不变色，而且能耐酸、耐碱，正因为这样，被用作颜料。我国古代官吏们用的“朱笔”所蘸的颜料便是“朱砂”——硫化汞，因为它永不退色。人们用它做印泥，也是这个缘故。

　　硫化汞是红色的粉末，俗称辰砂、朱砂。我国早在三千年以前，便开始用它作为红色的颜料。古埃及的坟墓里，人们也发现了这种红色的颜料。

　　硫化汞是天然的汞矿。正因为在大自然中就存在着这种矿物，而它的颜色又是那么鲜艳、醒目，因此人们很早就与它打交道，是很易理解的。世界上辰砂最大的产地是西班牙。我国也有很多地方产辰砂。现在，辰砂是制汞的重要原料。

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　　有些纸张时间放得久了就会变成黄色，这是因为纸张内部还有一部分杂质没有清除掉，日子久了，受到空气和日光的作用，就会发生化学变化，使纸张渐渐变黄，并且容易破裂。如果在制造纸张时能用氯气或漂白粉漂白纸浆，那就可以防止这种现象的发生。为了使纸张容易吸收墨汁，防止书写或印刷时墨汁化开，可以加入适当的胶汁，如动物胶、明矾、松香等。如果要使制造的纸张表面光滑，能两面写字，那就要加入一些填料如淀粉、碳酸钙、滑石粉、白陶土等，使纤维素之间的空隙填满，从而可防止墨汁化开。

　　2.保存久远的蓝黑墨水

　　智慧思索

　　过节了，为了迎接新的一年，家家户户都开始打扫卫生，平平家也不例外。

　　妈妈让平平收拾自己的东西，把东西都整理一下。当平平收拾到自己小学五年级的作业本时，他顺手翻开一看，“啊，字迹怎么模模糊糊的，也没弄湿过啊。”平平自言自语道。再翻看一本，这本却清清楚楚，这就更奇怪了，这些都是那时候写的啊，没隔几天，怎么它们的差别会这么大呢？

　　正当他纳闷时，表哥来了。表哥告诉他：“这种字迹不清的是用纯蓝墨水写的，日子长了，会被氧化，颜色渐渐变浅，甚至完全消失；这种清楚的是用蓝黑墨水写的，蓝黑墨水被氧化后，能逐渐生成一种永不褪色的化学物质——黑色的鞣酸铁。所以，字迹比较清楚。”

　　平平拿过作业本一看，果真是用两种笔写的。平平在佩服表哥做事仔细的同时，也为他的博学而折服。

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　　蓝黑墨水书写后变成黑色的原因，是由于蓝墨水中的鞣酸跟硫酸亚铁发生了化学变化，生成了一种新物质叫鞣酸亚铁，这种鞣酸亚铁在日光照射下或空气作用下又发生化学变化，生成了鞣酸铁。鞣酸铁是一种黑色不溶于水的沉淀物，它能牢牢地黏附在纸上。

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　　一般，蓝黑墨水里还加入了可溶性蓝色有机染料、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；苯酚的俗名叫苯酚，是著名的防腐剂，能杀菌，使墨水不至于腐化发臭；甘油的化学成分是丙三醇，是常用的防冻剂，加入甘油后，就可以大大降低水的冰点，使墨水在冬天不易结冰；至于加入香料，则是使墨水芳香宜人。

　　3.坚硬的牛皮纸

　　智慧思索

　　铅笔用的不是铅，而是石墨，那么牛皮纸用的是牛皮吗？如果不是，那又用的是什么？

　　阳阳是个爱惜书的好学生。有一次学校发了新书，看见别的同学都买塑料皮把书给包起来，阳阳也回家跟爸爸要钱要买书皮。爸爸对阳阳说：“那种塑料皮不结实，来，我给你找一个更耐用的。”

　　爸爸找出了一种灰色的纸，帮阳阳把书包了起来。果然，爸爸说得很对，没多久，别的同学的书皮都坏了，而阳阳的却依然如初。

　　原来这种“牛皮纸”，工人在蒸煮木材时特意加进去一些化学药品来处理，把木材的纤维组织拉得紧紧的，所以制造出来的纸就特别硬、特别结实。

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　　牛皮纸之所以比普通纸牢固，是因为制牛皮纸所用的木材纤维比较长，而且在蒸煮木材时，是用烧碱和硫化碱化学药品来处理的，这样它们所起的化学作用比较缓和，木材纤维原有的强度所受到的损伤就比较小，因此用这种纸浆做出来的纸，纤维与纤维之间是紧紧相依的，所以牛皮纸都非常牢固。

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　　纸的发明结束了古代简牍繁复的历史，大大地促进了文化的传播与发展。

　　在上古时代，祖先主要依靠结绳记事，以后渐渐发明了文字，开始用甲骨来作为书写材料。后来又发现和利用竹片和木片（即简牍）以及缣帛作为书写材料。由于缣帛太昂贵，竹木太笨重，于是便导致了纸的发明。据考证，我国西汉时已开始了纸的制作。1957年陕西省博物馆在西安东郊灞桥附近的一座西汉墓中，发掘出了一批称之为“灞桥纸”的实物，其制作年代当不晚于西汉武帝时代。之后在新疆的罗布淖尔和甘肃的居延等地都发掘出了汉代的纸的残片，它们的年代大约比东汉建初至元兴年间的宦官蔡伦所造的纸要早150年至200年。我们也应该看到，纸的发明虽很早，但一开始并没有得到广泛应用，政府文书仍是用简牍、缣帛书写的。至献帝时，东莱人左伯又对以往的造纸方法作了改进，进一步提高了纸张质量。

　　魏晋南北朝时期造纸技术进一步提高，造纸区域也由晋以前集中在河南洛阳一带而逐渐扩散到越、蜀、韶、扬及皖、赣等地，产量、质量与日俱增。造纸原料也多样化，纸的名目繁多。如竹帘纸，纸面有明显的纹路，其纸紧薄而匀细。剡溪有以藤皮为原料的藤纸，纸质匀细光滑，洁白如玉，不留墨。东阳有鱼卵纸，又称鱼笺，柔软、光滑。江南以稻草、麦秆纤维造纸，呈黄色，质地粗糙，难以书写。北方以桑树茎皮纤维造纸，质地优良，色泽洁白，轻薄软绵，拉力强，纸纹扯断如棉丝，所以称棉纸。蔡伦造纸的原料广泛，以烂渔网造的纸叫网纸，破布造的纸叫布纸，因当时把渔网、破布划为麻类纤维，所以统称麻纸。

　　4.圆珠笔的神秘面纱

　　智慧思索

　　我们通常用的笔有钢笔、铅笔还有圆珠笔，关于前两种笔的称谓大家都无异议，可对于圆珠笔，有人却说它应该叫原子笔，争吵不休，那么到底是圆珠笔还是原子笔呢？

　　晶晶班里刚来了一位新同学叫军军，军军的父母都是大学老师，受他父母影响，他知道的东西也很多，同学们总是一下课就围着他问东问西，而军军也“慷慨解囊”。

　　有一次，同学们又问了很多问题，军军说：“太多了，拿个圆珠笔来我记一下，一一回答你们。”晶晶说：“那不叫圆珠笔，那是原子笔。”同学们也都站在晶晶这边。军军急了，和晶晶争吵起来，正当二人都面红耳赤的时候，老师走过来，笑着说：“你们说得都对。那是第二次世界大战刚结束后不久，美国人还沉醉在原子弹摧毁日本的得意之中，一位商人借机推销一种圆珠笔，说这种笔里装的是珍贵的‘原子油墨’，买一支回去足够用一辈子的。由于人们对原子弹有着神秘感，渴望对其了解，便争相购买这种新奇的笔。于是人们把圆珠笔都叫原子笔。

　　“后来，人们发现笔里装的不是什么原子油墨，而是普通的染料和蓖麻油制成的墨汁。这种笔的笔杆里装油墨，笔芯顶端装着一粒小钢珠，油墨随着钢珠的转动在纸上留下了字迹。揭开这层神秘面纱以后，人们才把原子笔叫圆珠笔。”

　　晶晶和军军听了都恍然大悟，原来是这么回事。

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　　圆珠笔的笔芯是一只又细又圆的塑料管，是用聚苯乙烯塑料或聚乙烯塑料制造的。在笔芯里装着油墨。铜头是用加了镍、锡等的黄铜合金制成的，非常坚硬，而且耐腐蚀。在铜头的前端，有一粒比芝麻还小的圆珠。圆珠笔这名字，便是从这来的。

　　圆珠笔用的时间长，是因为油墨黏性比较大，不易大量流出，加之圆珠笔头顶端与钢珠之间的缝隙要比自来水笔笔尖上的出水缝细得多，写字时圆珠笔的油墨流量远比自来水笔水流量小，因此用的时间比较长。

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　　圆珠笔以前叫“原子笔”。那时，美国的“原子笔”像从麻袋里倒出来似的，充斥了中国的市场。在1948年，我国才开始自己生产圆珠笔，但产量极少。新中国成立后成立后，我国圆珠笔的年产量逐年激增。由于圆珠笔小巧、耐用、价廉，很受人们欢迎。现在，我国圆珠笔比铅笔还普遍，而且还向其他国家输出。

　　5.年轻的创始人

　　智慧思索

　　邮票上经常有各种各样的图画，或人物，或花卉，或古迹，都有一定的意义。有一张邮票上画着一个黑球、一个红球、两个蓝球、四个小灰球。这是什么意思呢？

　　其实，这是一种分子模球，黑球代表C原子，红球表示O原子，蓝球表示N原子，小灰球代表H原子，而这正好是尿素的组成元素。

　　关于尿素还有一个小故事：

　　那是在1824年，维勒才24岁，刚从瑞典回到德国，正忙于研究氰酸铵，他想把溶液慢慢蒸干，得到结晶体。可是，蒸发过程实在太慢。他一边加热，一边把从瑞典带回来的化学文献译成德文。出乎意料，他竟得到一种无色针状结晶体——它显然不是氰酸铵。后来研究这种晶体，仔细一分析，发现是尿素。

　　维勒深知这一发现的重要性，因为他知道尿素属于有机化合物，而按照当时的化学理论，则认为人工无法制造有机化合物。维勒立即给他的教师、著名瑞典化学家柏齐利阿斯写信，说道：“我要告诉您，我可以不借助于人或狗的肾脏而制造尿素。可不可以把尿素的人工合成看做人工制造有机物的先例呢？”

　　没想到，柏齐利阿斯对他的发现非常冷淡。柏齐利阿斯认为，只有在一种极为神秘的“生命力”的作用下，才能在生物体中生成有机物，人工是无法用无机物制造有机物的。有人附和这位权威的论调，说尿素是动物和人排出去的废物，不能算是“真正的有机物”。

　　维勒没有向权威屈服。

　　后来，人们又多次合成了有机物，终于摧垮了柏齐利阿斯的“生命力论”。维勒成为人工合成有机物的始创者。

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　　氰酸铵受热后会分解为氨和氰酸。氰酸又会变成异氰酸。当异氰酸与氨重新化合，就变成了尿素。

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　　尿素的化学名称是碳酰二胺，分子式为CON2H4或〔CO（NH2）2〕，是一种白色结晶。含氮量46%左右，是目前固体氮肥含氮量最高的一种。尿素，为中性速效高含氮量化肥，缩二脲含量低，具有无色、无味、无臭、易溶于水、易施用等特点，颗粒均匀，饱满圆润，粉尘少。按含氮量计算：1公斤尿素相当于1.35公斤硝酸铵、2.2公斤硫酸铵、90～100公斤新鲜人尿。尿素是一种中性肥料，对土壤无影响，适用于各种土壤和植物，是一种优质高效的氮肥。长期使用不会使土壤变硬和板结。

　　尿素有吸湿性，吸湿后还能结块，因此储存时也应该防潮，放在干燥的地方。

　　6.铅笔的诞生

　　智慧思索

　　我们每天学习时经常用到铅笔，但铅笔却不是用铅做的，那么你知道它是用什么材料做的吗？

　　铅笔用的是石墨，而不是铅。关于铅笔的发明还有一个有趣的故事：

　　几百年前的一天，一场灾难性的飓风袭击英格兰岛，许多房屋、大树都被刮倒了，受灾较重的是昆布兰地区。

　　暴风雨过后，一位牧羊人外出放羊时在树根下发现了一种乌黑的石头，他顺手捡了一块，发现比泥土硬，比石头软。他轻轻地在羊身上划了一下，结果留下了一道黑印。于是牧羊人就用它在羊身上画记号，以便于辨认。后来牧羊人把它制成棒形，卖给商人用在包装上画记号。这就是最早的“铅笔”了。这种黑矿石不是“铅”，而是“石墨”。

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　　石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构，属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。

　　石墨质软，黑灰色，有油腻感，可污染纸张。在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。

　　自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。

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　　1781年，德国化学家法伯经过多次实验，将石墨粉与硫黄、锑、松香混合在一起，制成糊状再挤压成条形，这就是铅笔的雏形。这种铅笔有一定的硬度，书写起来比石墨棒好用多了。

　　19世纪初，美国的一名木工和补锅匠精心研制成一台机器，它能把较大的木块切成小木条，并在上面刻出槽。他们把许多次改制的纤细的“铅”——石墨芯嵌在内，做成了世界上第一支真正的铅笔。

　　7.融化奖章的王水

　　智慧思索

　　金、铂的化学性质不活泼，不易被硫酸、硝酸等溶液氧化，但有一种溶液却可以氧化它，你知道这是什么溶液吗？

　　化学课上，老师讲了一个非常有意思的故事：

　　第二次世界大战中，德国法西斯占领了丹麦，下达了逮捕著名科学家、诺贝尔奖获得者玻尔的命令。玻尔被迫离开自己的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心和防止诺贝尔金质奖章落入法西斯手中，他机智地将金质奖章溶解在一种特殊的液体中，在纳粹分子的眼皮底下巧妙地珍藏了好几年，直至战争结束，玻尔重返家园，从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。

　　突然，老师停住了，问同学们：“你们知道这是什么溶液吗？”只见有的同学摇头，有的同学思索，这时酷爱化学的丰丰站起来说：“是王水。”“嗯，回答得非常正确。”原来，丰丰以前从表哥那里听说过王水的“威力”。

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　　金的化学性质不活泼，它不受空气和水的作用，也不溶于一般的化学溶剂中，但能溶解于王水中（王水，即1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸的混合酸），反应方程式如下：

　　Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O，

　　Au+6HCl+HNO3=3HCl+AuCl3+NO↑+2H2O

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