化学趣味小故事(三十一)(102--104)

1化学趣味小故事（三十一）故事一百零二：温室效应现在人们常常谈到一种新名词“温室效应”。那么什么是“温室效应”？它同气体又有何关系呢？通常人们把培养秧苗、养花、种菜的玻璃房,叫做温室。当阳光透过玻璃,照射在室内物体时,物体吸收了阳光的能量而变暖，变暖的物体,又会以发出红外线的形式放出能量,由于玻璃对红外线的传播有阻碍作用,室内能量就会增加,导致室内温度升高,这种现象就是温室效应。大气中的二氧化碳,也有阻碍红外线传播的作用，因此,当大气中二氧化碳含量增多时,地球向外层空间传播的热量就会减少,气温就会升高,这就是现在人们关心的二氧化碳的温室效应。科学家们探测表明,在金星周围的气体中,二氧化碳是主要成分,那里的气温要比地球高得多。美国公布的一份研究报告指出,100年前全世界每年进入大气的CO2仅为9600万吨,而目前已猛增5.0亿吨,预计21世纪将增加到80亿吨。地球气温的升高,会引起南北两极冰山和高原冰川的消融,从而导致海洋水量增加,洋面升高。科学家们预测,到2050年,世界洋面将升高40—140厘米,果真如此,一些小的岛国将要沉没海中。对此,人类必须采用有效的对策,以减少二氧化碳的排放量。二氧化碳是产生温室效应的主要气体,但不是唯一的气体。一位科学家撰文指出:对未来地球温度变化起重要2作用的,除二氧化碳外,还有甲烷、一氧化二氮、氟里昂—11、氟里昂--12等30多种气体，这些气体也像二氧化碳那样,能阻止地球向外层空间发出红外辐射,使地面上温度升高，特别是氟里昂气体,其温室效应不容忽视。二氧化碳气体与我们人类密切相关,有多种多样的用途,但二氧化碳能做喷漆,你相信吗？通常我们用的油漆,都是具有挥发性的有机溶剂，涂上油漆后,溶剂就挥发出来,挥发的时间较长,给环境造成污染就越严重。污染物中有许多有毒气体和致癌物，美国一家公司研制出一种用二氧化碳做溶剂的油漆,克服了常用油漆给人带来的危害。二氧化碳是气体,不能做溶剂，他们采用的办法是:在一定温度下增大压力,使二氧化碳处于气态与液态相互转变的一种状态，这样,就可做溶剂使油漆溶解。所用二氧化碳是合成氨厂、炼油厂的副产品,并不需要制取，使用二氧化碳喷漆,干得快,光泽好,不会产生有毒污染。故事一百零三：气体的用途及对人类的影响近年来,科学家们采用以氢气为基础的氢、氦、氧混合气,供深海潜水员呼吸,并已获得成功、在用空气呼吸时,空气中的氮吸入人体,若潜水员上浮时,就会由于迅速减压而在体内留下一些气泡,导致减压病。为改变这种状况,人们曾用氦气代替氮气,以氦、氧混合气供给潜水员呼吸。因为氦在人体里的溶解度,比氮小得多,可降低减压病的发病率，但由3于氦的溶解度比氮还快,在使用上受到限制,所以并不理想，现改用以氢为基础的混合气,试验效果很好。潜水深度比以氦为基础的混合气提高2倍多,氢的价格只有氦的1/20，科学家们曾把6名潜水员送至531米深处工作,每天工作数小时,情况良好。在海洋石油开发的工作中,潜水深度达1000米以上,也可采用以氢为基础的潜水技术。气体供我们呼吸,给我们带来幸福和欢乐,但有些时候,也给人类带来诸多不利。据有关资料报道,英国剑桥地区的孪生率,近年来有明显上升的趋势。人类孪生率在通常情况下为3/1000到13/1000之间,而这一区近年来高达16/1000。不仅如此,调查还表明,当地牛的多胎率也不断上升。20年前,多胎率在2/100以下,近年来增到16-20%。科学家们经过观测,发现该地区孪生率的增加,可能是空气污染加重所致。这里有两个工厂和两个垃圾焚烧炉,长期排放大量有害的气体。这个地区出生的孪生婴儿的眼疾、支气管炎、白血病的发病率都有所增加，这都是环境污染引起的。除此以外,我们还常常提到“酸雨”和“酸露”这个新名词。“酸雨”就是指PH值小于5.6的雨、雪及其他形式的降水。“酸雨”中含有多种酸物质,但主要是硫酸和硝酸，这两种酸是由于大气的污染物二氧化硫和氮氧化物,经过与水的化学反应生成的“酸雨”的危害,主要是造成湖泊江河酸化,可使鱼类死亡,土壤酸化,导致作物和森林的生长能力下降;4破坏植物表皮组织,降低叶片的光合作用,对建筑物、金属结构造成腐蚀等。控制“酸雨”的最根本办法,就是降低二氧化硫气体和氮氧化物的排放量。所谓“酸露”是指树木、作物上的露水珠,吸收了二氧化硫气体和氮氧化物后,经氧化形成硫酸和硝酸,使露水珠的酸性增加。在夜间,由于露水珠的酸生不大,危害较轻，日出以后,由于水分的蒸发,露水珠的酸变浓,酸性增强,树木、作物和花草便遭危害。科学家们经过实验认为,酸露的危害,虽不像酸雨那样严重,但比原来预想的要严重得多，它已成为危害树木,、作物的一个不能忽视的因素。故事一百零四：化学与衣着、配饰化学的奇妙之处,远不止上面描述的,它与我们每个人,每个家庭,真可谓水乳交融。每当走在街上,你看到人们穿着漂亮的服饰,总会发出由衷的赞叹。其实,这也是化学的一大功劳。服饰美,首先要讲究衣料。古代的衣料主要是棉、丝、麻、毛四大类，被人们认为最高级的是蚕丝,因为它结实、均匀,用不着捻纺。但蚕丝质量虽好,产量却有限。1938年,美国最大的化学工业公司—杜邦公司的化学家经过研究,发明了一种像蚕丝一样轻柔,断面呈菱形的化学纤维—“尼龙”。尼龙不仅可做成美观的衣服,而且还可做成袜子、手套、尼龙伞等,久不变形,耐洗耐用。从此,用化学方法制成的合成纤维便迅速发展起来，到现5在,已经工业化生产的有几十种,它们占人类全部衣着纤维的一半以上。这样,就使人们的衣着更加丰富多彩起来。过去,到了冬天,人们穿的是又笨又重的棉衣.而现在,人们都爱穿又轻又暖的羽绒服，其实羽绒服里面大多不是羽绒,而是形似棉絮的丙纶。丙纶在保暖方面,比任何天然的和人造的纤维都好，所以,在御寒方面最受人们青睐。人们的衣着美,除了需要好的布质外,还表现在色彩上。以前,总是“老四色”—红、蓝、黑、白，现在合成染料达500多种,各种色布不计其数。例如红色,不仅有淡红、桃红、粉红、橙红、猩红,而且还有深红、紫红等等，真可谓五彩缤纷,光彩照人。衣服可以通过化学方法制造,美丽的宝石也同样可通过化学方法合成。宝石,它质地纯净,亮晶晶、光灿灿,性能优异,价值连城。过去,它只属富贵人拥有,而今,它越来越多地进入普通人家。在戒指、耳坠、胸花上,都闪着它的光芒。宝石之所以珍贵,一是因为它奇,具有耐磨性,硬度高,不怕腐蚀等优点;二是因为它稀,天然宝石相当稀少,且分布不均。天然宝石的产量如此少,远远不能满足人们的需要,于是,促使化学家们向人工合成宝石进军。最初化学家们用氧化铝和氧化铬一起熔化,制得了红宝石;之后,化学家们改进了方法,将纯净的氧化铝用氢氧焰熔化后,加入少量铬酸钾,结果培养了红宝石大晶体。从此,合成宝石便开始进入工业生产。现在,在所有的合成宝石中,主要6有三大类:刚玉系宝石、尖晶石系宝石和金红石系宝石。上面所说的红宝石就是刚玉系宝石中的一种，因为刚玉系宝石主要是由氧化铝制造的,天然的氧化铝在矿物学上叫刚玉,故此得名。刚玉系宝石的颜色最丰富、最鲜艳,因而也特别受到人们的喜爱。近些年来,用香金属制做的妆饰品、纪念品日渐增多。这些能带在身上,到处散发香味的香金属制品,又是怎样制造的呢？简单地说,就是用多孔金属或合金,含浸一定数量的香料而制成的。多孔的金属或合金,需用粉末冶金方法来制备:先将不锈钢粉末或金属钛粉末(也可用金、银等贵金属粉),与减磨材料(如硬脂酸锌)混合均匀，再将粉末压制成型并在成型时保留大量的气孔通道。为了能形成更多的孔道,以提高对香料的含浸量,应在加压时,选择适当的压力,也可以在配料里添加一些石蜡,以便在烧结时为气体排出留下孔道。最后,就是让金属含浸香料。常温下,自然含浸需要较长的时间,且含浸量也不高，采用真空含浸法效果较好,即先把金属制品放进真空罐中,密封,抽走存在于金属孔道里的空气,再把香料送入真空罐中,这样,香料就会充分地进入金属的孔道中。香金属除用着装饰品外,还可用于其他方面,如含浸诱鱼上钩的药剂,含浸驱虫、驱鼠的药剂,含浸在人体中需要缓慢释放的药剂等，这些含浸物虽不是香料,也属于香金属的一种应用。7前文中说,衣服是用纤维合成的,尽管它潇洒、漂亮,但却经不住火烧。于是,化学家们经过努力,又发明了一种不怕火烧的衣料,你想知道吗？这种新研制成功的衣料,具有高强度和高弹性,在高温下不收缩,接触火焰也不出孔，在1200℃高温火焰中放置40秒钟,试验结果既无收缩也无孔洞。这种用做工作服的特殊衣料,是用改进了的间苯类芳香族聚酰胺纤维,又混入了3—7%的对苯类芳香族酰胺纤维而制成的，对苯类芳香族聚酰胺纤维具有高弹性、高强度的优点;而间苯类芳香族聚酰胺纤维,则具有光泽、手感、外观都比较好的优点。两者优点的结合,便合成了这种新型的衣料。