第28章 化学(2)

　　世界上第一根火柴诞生于200多年前的意大利，火柴杆用木棒制成，火柴头的主要成分是氯酸钾和蔗糖。使用时将火柴头接触一下浓硫酸，片刻后，火柴头就激烈燃烧起来了。这种火柴价格高，携带不便，且带着浓硫酸，具有危险性，所以没能推广。直到1834年，世界上才开始流行火柴。刚开始，火柴头上蘸着的发火药主要是白磷。白磷是一种非常容易燃烧的物质，它只要稍微一受热，就会烧起来。有时候，怀里放着这种火柴，它会忽然自己烧起来引起火灾。而且，白磷很毒，生产这种火柴的工人往往会中毒，使用这种火柴当然也是很危险的。后来，人们用磷和硫的化合物——三硫化四磷——来做火柴的发火药。这种火柴叫做摩擦火柴。它虽然没有毒，可是也容易着火，只要在墙上一擦，甚至在衣服上一摩擦就会燃起来。用这种火柴当然也不够安全。

　　直到100多年前，人们才制成了安全火柴，也就是我们现在用的火柴。这种火柴光靠摩擦是烧不起来的，它一定得在它自己的外套一侧——涂着红磷的火柴盒上摩擦才行。这种火柴比起它的前辈白磷火柴和摩擦火柴来，的确是安全得多了。

　　知识点：火柴、磷、氯酸钾、红磷

　　为什么彩色照片时间久了会褪色或变色

　　如果保管不妥，一张色彩鲜艳的照片常常会部分褪色或变色。这是为什么呢?

　　原来，彩照上的各种彩色染料，大部分为结构较复杂的有机分子，它们和一些普通的颜料相比，显得不很安分。首先，彩照上的彩色染料经不起强烈的阳光照射。这是因为彩照上的部分染料分子，在太阳光中的紫外线作用下被分解了，彩照上的颜色当然就会变浅了。其次，照片如处于潮湿闷热的环境中，那么照片乳剂层中的部分染料，就会与水作用而发生水解反应，结果使一部分染料分解成彩色照片显影以前的状态(即分解为成色剂和彩色显影剂两者分别存在的状态)，其分解出来的成色剂，又会被空气中的氧气所氧化，造成彩色照片褪色。另外，一些具有强氧化性的化学试剂，也会促使彩照的颜色起变化。

　　有些彩照除了会褪色外，还会部分变色。例如照片上本来是绿色的树叶，时间久了竟慢慢地变成了青色或蓝色，这种颜色的变化，人们称之为偏色。偏色是怎么引起的呢?这是因为彩照上的染料是由三种不同颜色的染料所组成的，而这三种染料在相同的光照或相同的化学试剂作用下，它们褪色的程度是不相同的，有的颜色较易褪去，有的却较稳定。这样，在一张彩照上，当一种颜色变淡，而另一种颜色却变化甚微时，就会产生某些颜色发生变化的偏色现象。

　　因此，在保存彩照时，应该注意不要让照片的正面受到较强阳光的直接照射；也不宜将照片长久地压在玻璃板下，或置于闷热潮湿的环境中，最好是夹在影集中，并存放在干燥、凉爽的地方。

　　知识点：照片、色彩、有机分子、紫外线、分解

　　为什么用不粘锅烹制食品不会粘底

　　当你用普通的铁锅或铝锅煎鱼、煎蛋时，很容易出现食品被锅底粘住的现象。而选用不粘锅烹制各种食品时，就不会出现粘底的情况。不粘锅有什么神秘之处吗?

　　原来，不粘锅只是在普通锅的内侧表面，涂覆了一层特别的高分子材料。我们知道，大多数高分子化合物的化学性质都较稳定，通常具有耐酸、耐腐蚀等特性。而涂覆在不粘锅上的高分子材料，是一种被称为塑料王的碳氟树脂—聚四乙烯，就是通常人们所说的“特富隆”。在聚四氟乙烯中，没一般高分子材料所含有的氢元素，它只含氟和碳两种元素，而且氟原子和碳原子之间相互抱得很紧，故而它对外界的物质都“不理不睬”，即使放在硫酸、盐水、王水(腐蚀性最强的混合酸)、烧碱中煮，它也不会变质，其耐酸程度远远超过了黄金。聚四氟乙烯塑料化学惰性的特点，使其在生产、科技、生活等各方面得到了广泛的应用，将它涂在锅上制成不粘锅，仅仅是让它“小试牛刀”而已。“特富隆”覆盖在锅内底上，既不会和沸水发生任何作用，也不会理睬油、盐、酱、醋、面的亲昵。即使不加食用油而直接煎鱼、煎蛋等等，不粘锅照样自顾自地不去粘一丁一点的食物。

　　不粘锅确实给我们的生活带来了方便和乐趣，但需要提醒的是，不粘锅切忌在炉火上空烧，因为聚四氟乙烯在250℃以上的高温下，会开始分解，并放出有毒的物质。此外，不粘锅在洗刷时不要接触硬物，以免“特富隆”涂层被划伤、划破。无论是高温还是划痕，都会降低不粘锅的性能。

　　知识点：不粘锅、特富隆、聚四氟乙烯、稳定、空烧

　　为什么很多人喜欢用紫砂壶来泡茶

　　紫砂茶壶是中国的一种传统工艺和特产。江苏宜兴素有“陶都”之称，宜兴的紫砂陶器因质地细腻、色泽深沉、雕刻精细而深受人们喜爱。紫砂茶壶是紫砂陶器中最珍贵的工艺产品，其造型独特、制作精巧，有极高的工艺价值，历来为人们所赞赏。很多人喜欢用紫砂壶来泡茶，这除了美观的因素外，还与紫砂壶在泡茶时具有的一些奇妙功能有关。

　　紫砂壶的里外都没涂釉，这就使壶壁保持了微小的气孔，能透气，却不渗水，这便是它与瓷器的不同之处。正是由于紫砂壶壁充满了这些小气孔，使得它的表面吸附力大大增强，这样就能使茶叶中的芳香油在遇热时，挥发的速度变慢，从而起到了收敛和杀菌的作用。所以，紫砂壶具有延缓茶水霉变发馊的功能。另外，砂质而多微孔的壶壁还能吸附茶汁，积聚“茶锈”，蕴蓄香味，所以有时即使不放茶叶冲水，壶内也会有茶香的余味。人们发现，在瓷杯中沏的茶，两天之后已毫无茶香了，而紫砂壶沏的茶在五天后还有茶叶的芳香呢!

　　紫砂的传热性很弱，因此用紫砂壶泡茶，抚握不烫手。同时，它对冷热的应变性也很好，在寒冬腊月用沸水冲泡不必担心紫砂壶会炸裂。另外，紫砂壶使用年代越久，越显出晶莹光润。这些优点都是其他类型的茶壶所不及的。

　　紫砂壶早在宋元时期就深受人们的喜爱，为嗜茶者所必备。今天，紫砂茶壶更是名扬天下，无论是作为工艺品还是茶具，都享有极高的声誉，远销日本、欧洲、南亚、美洲等国家和地区。

　　知识点：紫砂茶壶、陶器、功能、霉变

　　为什么衣物可以干洗

　　大多数衣物都是用水来洗涤的。可是，有些贵重的衣料，如呢绒服装，用水洗后常常会不够挺括、失去光泽，这可怎么办呢?

　　100多年前，法国巴黎的一间油脂小工厂里，一个身穿污染油垢衣服的工人在紧张地劳动时，不慎把一桶煤油翻倒，泼了一身煤油。他一时无暇更换，待到收工时，俯首一看，衣服上的油污竟不见了。这使他悟出一个道理，衣服上的油污是给煤油洗干净的。

　　煤油是一种化学溶剂，能溶解油污而把织物洗干净。用化学溶剂把衣物上的污垢溶解除去的方法，就是干洗法。不过，煤油虽然能溶解衣物上的油垢，但用它来洗涤衣物，会使衣物变硬，且留下极不好闻的味儿，还会使塑料或有机玻璃纽扣变色、失去光泽，甚至被溶解掉。煤油的缺点这么多，当然不能充当洗涤衣物的洗涤剂了。

　　于是，科学家们在化学溶剂世界里筛选，结果发现，四氯乙烯是一种极好的洗涤剂。用四氯乙烯洗涤过的衣物，不但干干净净，洗后无异臭，而且衣物柔软舒适，能保持呢绒的光泽，不会变形、褪色，更不会损伤衣物。经过长时间考验，现在四氯乙烯已成为世界各国洗衣店公认的标准干洗剂。

　　干洗是在干洗机内进行的。比较大众化的机洗型干洗机，是把衣物放入一个密封的圆筒内，利用圆筒转动把衣物反复提升又落入洗涤剂中，借助冲击力进行洗涤而最终除去衣物上的污垢。

　　喷剂型干洗机配有全自动控制的微电脑。洗衣机工作时处于全封闭状态，电脑会指挥一台离心泵把四氯乙烯干洗剂均匀地喷洒在衣物上，干洗剂把污垢溶脱后，洗衣机会自动运转甩脱已经含有污垢的洗涤剂，另换上干净的干洗剂作第二次干洗，这样反复进行30分钟左右，衣物就洗干净了。

　　干洗后的衣物要认真除去干洗剂，把干洗剂的残留量降到最低，然后用热空气烘干，衣物就恢复原来的状态了。用干洗剂处理衣服，还具有杀菌和消毒的作用，这是比水洗更优越的地方。

　　含有污垢的干洗剂经过硅藻土和活性炭等吸附剂过滤后，又变成干净的洗涤剂，这样可以反复使用。

　　知识点：干洗、四氯乙烯、煤油、微电脑、干洗剂

　　为什么有些衣服会缩水

　　衣服的缩水现象是一件令人头痛的事。例如，当做衣服时选用的衬布或缝线缩水率较大时，做成的衣服经水洗后就会导致面布起皱、变形；而如果面布缩水率过大，则会导致衣服因缩水而变小。

　　衣服缩水的原因有多种，关键在于织物纤维的结构和性质。例如羊毛织物较易缩水，而且缩水后很难再复原，这是由于羊毛纤维的鳞片间相对运动时，正向和逆向摩擦系数不同所导致的。所以，羊毛织物可选用干洗法作洗涤处理，平时应勤晒、勤拍。如要水洗的话，则应选用有防缩水作用的丝毛洗涤剂或羊毛织物专用洗涤剂。棉布、人造棉布的缩水，则与其本身植物纤维的亲水性有关。这些纤维分子的排列较为松散，分子间空隙较大，水分子易钻入。所以一旦浸入水中，纤维会从经向(垂直于纤维的方向)上发生膨胀，即纤维会变粗，但其长度反而缩短。所以，这类织物浸洗时会变厚变硬，干燥后则会明显发生收缩现象。这是棉布和人造棉布缩水率大于化纤布的主要原因。

　　衣服缩水的另一个主要原因是在织物生产过程中形成的。织物在纺丝、织布、印染等过程中，其纤维、纱线要受到一系列的机械拉伸和压展作用，从而产生变形。这些变形在干燥状态时还是较为稳定的，可是在洗涤过程中，纤维和纱线受到湿、热的作用，变形部分就会急速复原，于是就产生了织物的缩水现象。

　　织物纤维的种类不同，其缩水程度也不一样。通常，人造纤维的缩水性最大，如黏胶纤维(人造棉)缩水率可达10％，棉、麻织物通常为3％-5％，而涤纶、丙纶织物的缩水率仅为0．5％－1％。由此可见，合成纤维的缩水性要比亲水性纤维织物小得多。

　　知识点：缩水、织物纤维、生产、变形、合成纤维

　　为什么面包里会有许多小孔

　　面包香松可口，是很多人都喜爱的食物。在品尝松软面包的同时，你会发现面包里布满了细密的小孔，难怪它会像海绵那样富有弹性和柔性。那么，面包里的这些小孔是怎样产生的呢?这就得从面包的制作谈起了。

　　做面包的主要原料是面粉。在将面粉揉成面团时，面包师要加入一定量的酵母。酵母是一类有益的微生物，在一定条件下它们能大量繁殖。当酵母菌揉入湿的面团中后，它就开始生长繁殖。酵母体能分泌出各种酶，将淀粉分解成糊精，再进一步分解为麦芽糖、葡萄糖等，最后产生大量二氧化碳气体。二氧化碳气体分布在面团的面筋网里，使面筋变成如海绵状多孔的疏松体。再经过揉面和烤制，面团里的二氧化碳受热膨胀，使制得的面包获得了疏松多孔的品质。

　　用于食品中的酵母通常有液体酵母、新鲜压榨酵母、活性干酵母3种。液体酵母发酵力强，但不宜保存；活性干酵母虽易保存，但发酵力不强；而新鲜压榨酵母(简称鲜酵母)既有较强的发酵力，又能在冰箱中保存，所以被较多地选用。鲜酵母是一种含有酵母菌体的奶黄色软固体，其化学成分主要是水、蛋白质、脂肪、糖及少量维生素等。生产鲜酵母的工厂是将一定种类的酵母菌培养于营养液内，通入无菌空气使酵母菌大量繁殖，然后经过高速离心机分离出酵母浆，再用压滤机除去残液并压成块状，即成鲜酵母。

　　作为疏松剂的鲜酵母其实不仅仅用于做面包，平时家中做各种馒头、糕点时，也可选用鲜酵母作疏松剂。用酵母发酵制作面包不仅口味好，而且营养成分也有所增加。但是含油脂和糖较多的面团，用酵母发酵往往达不到疏松的要求，因为油脂和糖对酵母菌繁殖有抑制作用。另外，用酵母发酵面因需要一定的时间。为此，家庭制作面包、馒头时，也常选用酵母发酵粉。化学发酵粉呈白色粉状，是几种化学药品的混合物，它的种类繁多，常见的是碳酸氢钠（小苏打）、酒石酸、酒石酸氢钾及磷酸氢钙等的混合物。化学发酵粉揉入面团后，一旦受热就会发生化学反应而产生大量二氧化碳气体，使食品成为多孔的疏松体。

　　知识点：酵母菌、二氧化碳、面包、化学反应

　　为什么鱼汤、肉汤会结成冻

　　冬天，温度计里的水银柱会缩到0℃以下。河水结冰了，家里的鱼汤、肉汤也结成了鱼冻、肉冻。

　　然而，这却是不同的两回事儿：河水结冰，那是因为温度下降到冰点，水凝固而结成冰；鱼汤、肉汤结冻，却不光是与温度有关，而且与鱼汤、肉汤中发生的一些化学变化有关。

　　在显微镜下，你可以看到，鱼肉和猪肉都像一捆捆甘蔗，它们是由蛋白质纤维束组成的。在纤维束与纤维束之间有结缔组织，结缔组织像绳子一样，把这些纤维束紧紧地连在一起。

　　结缔组织主要由韧带质与生胶质组成，它们都是蛋白质。当你用小火慢慢地炖鱼汤、肉汤时，韧带质没什么变化，而生胶质却与水发生了化学作用——水解成了动物胶。

　　在温度较高的时候，动物胶能够溶解在水里，形成胶体溶液。但是，温度一低，甚至不一定要降到0℃，它就凝结成冻状。动物胶的营养价值很高，如果炖得更久些，它还会继续与水反应，进一步水解变成氨基酸。氨基酸的味道是很鲜的，这就是为什么鱼汤、肉汤炖得时间越长，味道越鲜。

　　在水果、蔬菜里，也有一种胶质，叫做植物胶，它具有连接各个细胞的作用。在加热时，细胞膜破裂了，植物胶也会跑到水里去。青菜里的植物胶不多，所以谁也没听说过有什么“菜冻”。不过，有些果子里却有很多植物胶，最出名的要算是山楂了。山楂汤不仅在冬天会结冻，在夏天也能结冻，变成山楂糕。有些果子含胶较少，虽然不能结成成块的冻，可是仍能结成酱，甜美的青梅酱和苹果酱等，就是用这个原理制成的。

　　知识点：动物胶、植物胶、温度、化学反应、蛋白质

　　为什么汽水瓶一打开会冒出很多气泡

　　在回答这个问题之前，先得向你介绍一下汽水的身世。

　　说实在的，汽水与糖水没有多大的不同，它只不过是多含了一些“气”——二氧化碳罢了。

　　二氧化碳是一种气体，它喜欢自由自在地在空气中游荡。在汽水工厂里，人们加了很大的压力，强迫它大量溶解在水里。然后，装进瓶子，紧紧扣上塞子，这就成了汽水。

　　当你喝汽水时，一打开塞子，外面的压力小，二氧化碳顿时像出笼的小鸟，拼命挣脱出来，跑到自由的王国——空气里去。于是，水中就冒出了大量气泡。