第12章 神奇現象化學揭秘(2)(1 / 3)

現在,可口可樂已成為世界上最流行的飲料之一,全世界每天要喝掉幾億瓶可口可樂。然而,可口可樂的配方卻是保密的,被珍藏在美國銀行的保險箱裏,世界上知道這一秘方的人不超過10個。

其實,可口可樂中99%以上的配料是公開的:糖、碳酸水、磷酸、咖啡因、焦糖,以及少量從古柯葉和可樂果中提取的物質。

它基本上是幾種物質的混合物,也許包含了很複雜的化學反應。

神秘的配料“7x號貨物”在可口可樂的含量不到1%,但為了分析這個神秘的“7x”,許多化學家和競爭者運用了最先進的化學分析儀器,花費了80多年的時間,也沒有得出確切的結論,迄今仍是一個不解之謎。

不鏽鋼之父

不鏽鋼餐具明亮光潔,美觀耐用,已逐漸開始取代傳統的鋁製品。然而,你知道不鏽鋼是怎樣發現的嗎?你大概不會想到它竟是垃圾堆裏的“明星”吧!

第一次世界大戰期間,英國著名的金屬專家哈裏·布諾雷被應邀調查解決槍管鏽斑問題。戰爭需要大量槍枝,但是由於技術條件的限製,當時的槍容易生鏽,壽命短,因此,他想研製一種不易生鏽的合金鋼,但多次試驗都未獲得理想的效果。有一次,他把鉻摻入到煉鋼的原料裏,新材料出來後,外表亮閃閃的,十分吸引人,他高興地把這種鋼製成了槍管。可惜,第一次射擊就“粉身碎骨”了,因為這種鋼太脆了,他非常沮喪地把這些碎片扔進了垃圾堆裏。

幾周後,布諾雷從垃圾堆旁走過,在鏽蝕的廢鐵堆中發現了幾塊熠熠發光的金屬碎片,走近一看,竟是那幾塊摻入鉻的鋼管碎片。這一發現使他十分驚喜,他急忙揀回這幾塊“寶貝”,經實驗分析發現,這些鉻鋼在一般情況下不大會生鏽。於是,不鏽鋼就這樣誕生了。

布諾雷發明的不鏽鋼雖然不能做槍管,但他把這一發現介紹給了一家餐具廠,生產出各種不鏽鋼刀、叉等,使不鏽鋼頓時名聲大噪。從此,人們敬佩地稱布諾雷為不鏽鋼之父。

明察秋毫

交通法規規定:駕駛員酒後不準駕車。因為人飲酒後容易出現神誌不清、判斷力減弱等現象。如果司機喝得醉酗酗地駕駛車輛,很容易發生車毀人亡的事故。為此,交通管理部門研製出一種能快速、準確測定司機是否酒後駕車的檢測器,這就是酒精分析器。

酒的主要成分是乙醇(酒精)。乙醇有一個重要的特性,就是容易與氧發生反應。酒精分析器內含有一種叫三氧化鉻的物質。檢測時,將分析器貼近司機嘴巴,讓司機呼出的氣體進入分析器。如果司機確實飲過酒,他呼出的氣體中一定含有乙醇蒸氣。分析器內的三氧化鉻遇到乙醇後,便由原先的橙紅色變成墨綠色。隨著顏色的變化,分析器內會發出一陣蜂鳴聲,表示已“捕捉”到了乙醇。警察根據酒精分析器發出的聲音,便可判斷出司機是否酒後駕車。

“點”汞成金

黃金是一種昂貴的金屬,更是財富的象征。因此,提煉黃金一直是人們夢寐以求的事情,“點”汞成金更是古往今來人們的追求。

曾經有多少人幻想用朱砂(汞的氧化物)或汞之類的廉價金屬為原料,通過煉金藥的催化作用,使汞轉變為珍貴的黃金。

我們知道,汞和金是兩種原子結構不同的元素,用化學方法是根本不可能改變原子核結構的,因此,企圖通過煉金藥使汞變成黃金的夢想是注定不能實現的。

可是,日本傳來了令人驚奇的消息,有位科學家實現了“點”汞成金的夢想。他用γ射線對準厚12厘米、半徑50厘米、重1340千克的水銀整整照射了70天,然後經過6天的自然冷卻,終於獲得了744克黃金。

γ射線為什麼會使汞變成金呢?原來,當γ射線射到某種元素的原子核時,這個原子核就可能失去一個質子,變成元素序號少一個的新元素。而汞的元素序號是80,金的元素序號是79,因此,汞在γ射線的照射下會轉變為金。它的製取過程是放射化學研究的內容,但是,“點”汞確實成了金,γ射線就是當之無愧的“煉金藥”。

泥巴變石頭

十多年來,我國化學家征服了葛洲壩的岩石裂縫、龍羊峽的裂縫以及二灘水電站的岩石裂縫。這是怎麼回事呢?

就拿已截流發電的黃河上遊的龍羊峽水電站來說吧,那裏地質結構比較複雜,岩石破裂地帶較多,大壩左臂山嶽有一條麵臨庫區的岩石破損帶,長達1000多米,深有100多米。在這條破損帶中,布滿許多大大小小的裂縫,大的粗如手指,小的細如發絲,所有裂縫內都被泥沙或泥漿充填著。試想,對這樣的岩層若不進行加固處理,將來大壩上遊100多米深的水不斷地壓滲進去,天長日久,就有岩石塌陷、大壩崩裂的危險,後果不堪設想。

怎樣解決?用粘合劑!不過這種粘合劑除了需要有一定的粘結強度外,更主要的是要有極強的滲透性和良好的伸縮性。如果滲透性差,那些細如頭發,甚至比頭發還細的微型裂縫就不能被膠液充填,這就等於留下一個個隱患,放過了一個個“定時炸彈”。之所以需要良好的伸縮性,是因為岩石是熱脹冷縮的,而裂縫則相反,它們的寬度是熱窄冷寬。要粘結這些裂縫是相當困難的。因為像頭發絲那樣細的裂縫,不說是粘糊糊的粘合劑了,就是水也難滲透進去呀!可是,化學家們卻有辦法。幾年前,這道技術難關被中國科學院廣州化學研究所的研究員葉作舟等攻克了。他們將一種特殊的粘合劑澆灌進去,所以碎石細沙都牢牢地粘在一起,比石頭還硬,用鐵錘砸也砸不碎。不僅頭發絲細的隙縫被膠液滲進去了,就是隻有頭發絲百分之一細的“超微裂紋”也都沒有漏網。