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化学趣味小故事（三十二）故事一百零五：肥皂的化学性质 肥皂在我们的生活中 ,几乎人人都离不开。肥皂是高级脂 肪酸盐 ,在脂肪酸盐的分子中,一头是以碳为骨架的脂肪链， 另一头则是金属钾或金属钠的离子。脂肪链是亲油的,但不亲 水 ;羧酸钠则相反 ,亲水而不亲油， 因此,这种分子是 “两栖型” 的 ,当它们遇上油渍时,羧酸钠一头全趋向水,而脂肪链一头 则全趋向油,随着洗手或洗衣服时的搓揉,油垢就会被“两栖 分子”中亲油的那一头所溶解 ,并被亲水的另一头拉入水中 , 这样油垢就被洗干净了。 肥皂虽然具有优良的去污作用 ,但不易在较多钙盐或镁 盐的硬水中使用 ,因肥皂能生成不溶于水的脂肪酸钙盐或镁 盐的粘性沉淀 ,不产生泡沫 ,浪费了肥皂 ,而且粘附织物不易 洗掉。如今, 化学家们除了制造肥皂、香皂、洗衣粉等固体 洗涤剂外 ,还造出了 200 多种液体洗涤剂，这些为我们的生活 提供了极大的方便。 故事一百零六：化学与爱情和智慧 化学除了与我们衣食有密切关系外 ,还与爱情、智慧有关 呢。对于恋爱中的青年男女,人们常用“难舍难分” 、 “如胶似 漆” 、 “一日三秋”等美丽的词语来形容爱情的炽热，为什么 会这样呢？科学家们经过研究发现 :恋爱中的男青年 ,他大脑 里的丘脑下部分泌出具有爱恋作用的化学物质，这种物质 ,会 使他的神经突然激发 ,产生对异性的亲近、追求、甜蜜的神经 活动;女青年也作出相应的化学变化和神经活动,从而双方都 有难舍难分,幸福甜蜜的感觉，这些化学物质是:肾上腺素、 去甲肾上腺素和安眠酮等,有了这些化学物质作用于神经系 统 ,人们就会进入爱情的美妙境地。同时科学家们也发现, 一 些早在童年时被切除脑下垂体的病人,到了成年时 ,他们在体 格上同正常人没有多少差别 ,然而在爱情上却是麻木不仁 ,完 全没有爱情的感受,不会持久地对异性产生爱恋,永远不会堕 入情网。于是 ,科学家们建议他们上医院去请教医生 ,医生就 会建议他们服用安眠酮等,它们能很好地激起人们的爱情感。 化学与人们的智力也有关系。从化学角度来看 ,培养聪明 的大脑 ,需要良好的化学条件。科学研究显示 ,醉酒后受精、 近亲结婚、夫妻双方或一方有智力缺陷等,对胎儿脑发育来说 , 都是一种恶劣的化学环境。例如,醉酒后的人 ,大脑中的部分 细胞受酒精的作用处于麻醉状态,这时卵子或精子中某部分 基因的化学物质的组成和结构就会有所变化,倘若这个时候 受精,就有极大的可能使胎儿大脑细胞的化学物质发生畸形 组合,导致胎儿智力低下 ,甚至痴呆或是无脑儿。专家们指出: 怀孕期间的孕妇 ,应当摄入足够数量的蛋白质、脂肪、碳水化 合物和各种维生素，同时要保持安全愉快的情绪 ,切忌焦虑、 惊吓、生气和悲伤,否则孕妇的肾上腺素会大量增加 ,从而使 血管收缩 ,导致胎儿大脑供血时急时慢，这样 ,胎儿的大脑易 受到不良影响。 科学家们还指出 ,蛋白质对婴幼儿脑的发育十分重要。当 蛋白质摄入量充足时 ,脑中的一种叫儿茶酚胺的化学物质便 浓度增加 ,去甲肾上腺素传递活跃，而去甲肾上腺素与大脑的 学习、记忆关系十分密切，这种脑物质分泌,传递越活跃 ,学 习和记忆能力就会越强 ,同时耐久力和集中力也会增加。 故事一百零七:化学在军事上的巨大作用 化学在军事上广泛地被应用。除了根据化学原理,制造氢 弹、 原子弹、 炸药等杀死力极强的武器外 ,还有其他许多作用。 首先是生产化学武器。人类第一次大规模使用化学武器, 是在第一次世界大战。当时法西斯德国军队向英法联军施放 180 吨氯气 ,造成 5000 人死亡 ,上万人中毒的悲剧。 自此以后, 化学武器的研制和使用 ,不但未被制止 ,反而在不断发展。当 今世界上 ,很多国家拥有化学武器。目前世界上化学武器的研 究 ,主要包括新的渗透性毒剂、超毒性物质及新的二元化学武 器三方面。渗透性毒剂是一种能穿透防毒面具、防毒衣以致 渗透进皮肤的毒剂;超毒性毒剂 ,一般为肽素神经毒剂 ,这种 毒剂其毒性大大超过现用的含磷毒剂,且具有速杀、难防、难 治的特点；二元化学武器 ,则是将两种或多种能产生毒性的物 质 ,分别装入弹体的不同容器中，在弹体射向目标的过程中 , 靠弹体的力量使它们混合,反应生成毒剂，这种化学武器平时 没有毒性 ,便于生产、存放和运输。 此外,化学武器的发射系统 ,也向密集型和远程化方向发 展。且说化学武器离不开化学 ,同样 ,火箭发射的时候也需要 化学来帮忙。在火箭发射的时候,我们常会看到,尾部会留下 一条长长的白雾尾迹，这种白雾尾迹是氯化氢与空气中的水 分相遇生成的盐酸雾，这种十分显眼的雾化尾迹,在用于军事 时易被敌方发现。现在科学家们研制出一种替代物 ,这种固体 火箭燃料 ,采用了硝酸基氧化剂 ,燃烧后喷出的是氮而不是氯 化氢,在空气中不会形成雾化尾迹。实验表明 ,这种新型火箭 的效力 ,跟常规火箭相同 ,只有发动机需要加以改进。美国一 家喷气推进器公司已经试制了这种新型火箭燃料发动机 ,并 在一家空军基地进行了试验。 我们知道 ,炮弹是固体的 ,它发射出去后有很强的杀伤力 , 但经过化学家们的努力 ,现已有液体发射药问世了。为什么要 用液体发射药代替传统的固体发射药呢？这是由于液体发射 药有许多超越固体发射药的优点。首先是液体发射药能量高, 初速度大，初速度大 ,就增大了火炮的射程，这些是固体发射 药无法做到的。其次是液体发射药可直接加注到火炮的高压 燃烧室里 ,提高发射速度，这样 ,可根据需要控制药液的加入 量 ,随时改变火炮射程,扩大火力覆盖面 ,提高火力的灵活性。 最后是液体发射药安全 ,不易燃烧 ,产生烟雾少 ,不便被敌方 发现。除此以外 ,液体发射药的价格也便宜 ,还便于储存和运 输。由于液体发射药有这么多的优点 ,世界上一些军事强国竟 相开展这项工作。据一份资料显示 ,美国在 1997 年将向陆军 交付用液体发射药作炮弹的样炮。进入 21 世纪后 ,液体发射 药火炮将同新研制的电热炮、电磁炮一起投入使用。 化学在军事上还有各种各样的用途……再说说神奇莫测 的水。水 ,同我们多么亲密，然而 ,它的许多现象却又令我们 百思不解 ,神秘莫测 :通常的液体物质,随温度的降低 ,比重逐 渐增大， 可是水却不是,水的比重最大时的温度不是 0℃ ,而是 4℃， 一般的气体压缩时会变成液体 ,水却不然， 在 374℃以上, 压力为 217 个大气压时 ,气态的水可以压缩成任何密度的气体 , 而不液化成液态水。 而且当气体的水的密度达到 0 .4g/cm3 时 , 它竟能直接溶解相当数量的盐。 每当春江解冻的时候 ,冰都浮在水上面 ,因为冰的比重比 水小， 但是 ,当加压到 2000 个大气压时 ,冰的比重却比水大得 多 ,像石头一样沉入水底。人为什么要喝开水呢？据化学家们 研究,水烧开以后 ,水中的气体 如二氧化碳 被驱除干净 ,成 为无气体的“排气水” ，这时水分子排列得比较整齐 普通水 分子排列混乱 ，人喝了以后,可使生物化学催化剂—酶增强 活性,提高人体抗病能力。此外,用“排气水”浸泡粮种 ,可使 粮食作物增产，鸡喝了以后 ,也会增加产蛋量。 本世纪 70 年代,化学家们发现了一种奇怪的水 ,叫“二聚 水” 。所谓“二聚水”是一种特殊结构的水 ,它是由一个水分 子的氢原子和另一个水分子的氧原子聚合而成的较大的水分 子，这种水分子有一种非常奇怪的现象 :它会旋转 ,并在旋转 过程中吸收太阳的红外线,从而使低层的大气得不到应有的 红外辐射 ,而使气温明显下降。上面这种效应 ,科学家们称之 为“二聚水效应” 。近年来 ,化学家们又有新发现,尤以美籍华 裔化学家 ,1986 年诺贝尔化学奖获得者李元哲教授的研究引 人注目 :他用自己发明的能观测到原子、分子运动状态的实验 仪器,发现水是以 HaO+4 多聚体的方式存在的，这个发现很好 地解释了这样一个事实 ,液体水比普通液体 ,如硫化氢等 ,在 导电率方面要高 100 万倍，因为它像强导电的电解质,具有极 易导电的正离子。 水一般有淡水和咸水两种，淡水主要分布在江、河、湖、 泊和地下水中 ;而咸水主要分布在海洋中。先谈海水中的化学 资源。在我们生活的地球上,有 7/10 的面积被海水所覆盖着， 海水的深度最深达 11 公里以上 ,平均深度就达 3.8 公里。海 水中的含盐量约为 3.5% ,这些盐分主要是氯化钠,此外 ,还有 氯化钾、氯化镁、硫酸镁等多种无机盐。有人曾计算过 ,如果 把海洋中的盐覆盖在地球上 ,盐层可高 15 米。现在世界镁产 量的大部分,都来自海水。黄金被称做金属中的“贵族” ，世 界年产量只有 1000 多吨 ,可海水中竟有 550 万吨之多。海水 中的白银比黄金还要多 10 倍。 目前我们所知的各种化学元素 , 已有 2/3 从海水中找到，像镁、钾、钙、溴等,含量十分可观。 某些微量元素 ,如锂、锌、铝、铀等 ,在海水中的百分含量不 高 ,但海水总量大得惊人 ,如计算起来的话 ,比陆地藏量要大 得多。试举一例 :前文已述 ,海水中含有大量的黄金资源 ,但海 底植物海藻有从海水中吸收金元素的功能，海藻称得上是海 洋中的“绿色金矿” 。这“绿色金矿”应怎样采呢？科学家们 设想的办法是 ,先在含金量丰富的海域中,大量种植海藻类植 物，待海藻生长达到一定含金量时 ,即收割运送上岸，再经物 理、化学处理 ,便可提取出黄金和碘等。
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