化學故事之一:看完再次愛上化學
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?考古學家經過認真地研究和科學地測定,發現繪畫的顏料大多使用了鉛白,隨著時間的推移,極易發生化學反應,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,在空氣中不容易發生化學反應,所以保持了原有紅潤鮮艷的顏色。朱砂的化學成分是硫化汞,硫化汞的化學性質非常穩定,在日光下長期暴曬也不變色,而且能耐酸、耐堿,正因為這樣,被用作顏料。有些紙張時間放得久了就會變成黃色,這是因為紙張內部還有一部分雜質沒有清除掉,日子久了,受到空氣和日光的作用,就會發生變化,使紙張漸漸變黃,并且容易破裂。如果在制造紙張時能用氧氣或漂白粉漂白紙漿,那就可以防止這種現象的發生。為了使紙張容易吸收墨汁,防止書寫或印刷時墨汁化開,可以加入適當的膠汁,如動物膠、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. 純藍墨水與藍黑墨水
翻開我們以前寫的作業,發現有些字跡已經模糊不清了,而有的卻清清楚楚,同一時期的字跡,為什么會有如此大的差別呢?原來,字跡不清的是用純藍墨水寫的,日子長了,會被氧化,顏色漸漸變淺,甚至完全消失;而這種清楚的是用藍黑墨水寫的,藍黑墨水被氧化后,能逐漸生成一種永不退色的化學物質——黑色的鞣酸鐵,所以,字跡比較清楚。
一般,藍黑墨水里還加入了可溶性藍色有機染料、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臭;甘油的化學成分是丙三醇,是常用的防凍劑,加入甘油后,就可以大大降低水的冰點,使墨水在冬天不易結冰;至于加入香料,則是使墨水芳香宜人。
3. 給書找“外套”
開學發了新書,陽陽用牛皮紙而別的同學用的是普通紙,過了一段時間,只有陽陽的書皮完好無損。
原來是因為制牛皮紙所用的木材纖維比較長,而且在蒸煮木材時,是用燒堿和硫化堿化學藥品來處理的,這樣它們所起的化學作用比較緩和,木材纖維原有的強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
在第二次世界大戰剛結束后不久,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。
由于人們對原子彈有著神秘感,渴望對其了解,便爭相購買這種新奇的筆。于是人們把圓珠筆都叫原子筆。圓珠筆用的時間長,是因為油墨黏性比較大,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得多,寫字時圓珠筆的油墨注量遠比自來水筆水流量小,因此,用的時間比較長。
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,得到結晶體,可是蒸發過程實在太慢,但最終還是得到了一種無色針狀結晶體,后來他研究這種晶體,仔細一分析,發現是尿素。為此,發行一種有意義的紀念郵票,用黑、紅、藍、灰四個分子模球分別代表尿素的C、O、N、H原子。
氰酸銨受熱后會分解為氨和氰酸,而氰酸又會變成異氰酸,當異氰酸與氨重新化合,就變成了尿素。尿素是一種中性肥料,對土壤無影響,適用于各種土壤和植物,是一種優質高效的氮肥。尿素有吸濕性,吸濕后還能結塊,因此儲存時也應該防潮,放在干燥地地方,尿素長期使用不會使土壤變硬和板結。
6. 玻璃的“天敵”
在生活中我們發現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刻的。原來,氫氟酸的腐蝕性較強,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?
其實故宮能看見宮女是有科學依據的,因為宮墻是紅色的,含有四氧化三鐵,而閃電可能會將電能傳導下來,如果碰巧有宮女經過,那么這時候宮墻就相當于錄像帶的功能,如果以后再有閃電巧合出現,可能就會像錄像放映一樣再出現一遍。
8. 國球——我們的驕傲
這個給我們國家帶來無數冠軍、榮譽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發生反應生成一種叫低度硝棉的物質。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。它質輕,有良好的彈性、韌性和機械強度,可制成透明與不透明的制品,又容易染成任何一種顏色。它的缺點是加熱到80℃時便開始軟化變形,碰到火種會引起激烈的燃燒。在歷史上,賽璐珞曾被用來制造攝影膠卷、電影膠片,為發展攝影及電影藝術做出過杰出貢獻。因為它容易燃燒,如今已“退休”、“讓位”給其他塑料去做攝影膠卷。由于賽璐珞具有優異的彈性,而且強度高、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:只需在斷裂口處滴1~2滴丙酮后將斷裂處壓緊,待丙酮蒸發后就修補好了。
9. 黑夜里的閃光燈
帶閃光燈的照相機,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的鋁粉或鎂粉,使用時只要輕輕地按一下快門,在百分之幾秒內就能燃燒完畢,發出耀眼的光芒,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。
現在已被電子閃光燈取代。目前,光學相機和數碼相機上使用的都是電子閃光燈。