1.化學也能整治貪財奴
貪財和喪命與化學有什麼關係嗎?究竟貪財的後果是什麼?神奇的化學是怎樣整治這個守財奴的呢?
相傳北宋有位貪財的張員外,總是不肯將自己的銀子施舍給窮人。一位聰明又懂得化學原理的道士聽說了之後,想到了一個整治這個守財奴的好辦法。
他讓人散步消息說自己會點石成金。不久,貪財的張員外把道士請到了家中,請他給自己表演一下點石成金。隻見道士拿了一塊銀子投入道一隻炭盆中,幾個時辰過去後,道士扒開灰燼,從中拿出一塊黃澄澄的金子。張員外見了大喜,將家中的銀子悉數交給道士,不料第二去找道士,道士卻悉數將銀卷走了,張員外自此大病一場。
原來這是道士利用汞玩的把戲。汞是常溫下惟一呈液態的金屬,很容易與幾乎所有的普通金屬形成合金,包括金和銀,但不包括鐵,這些合金統稱汞合金或者汞齊。古建築上的鎏金玻璃瓦和古寺廟中的金身菩薩,就是利用金汞齊“鍍”的。古代人們常用銀、錫和水銀組成的銀錫汞齊來補牙。
汞是一種常溫下銀白色的液態金屬,即俗稱的“水銀”。易蒸發形成汞蒸汽,而且吸附性強。易進入人體腎、肝、腦等組織,而且排泄時間慢,症狀主要為神經異常、齒齦炎。所有含汞的化學物質對人體都是有害的。
水銀體溫計
汞中含有劇毒。通過接觸或呼吸進入人體,會使神經衰弱,坐立不安等。嚴重者可以合並性格改變、口腔炎和雙手顫抖等。汞中毒還會給胎兒帶來不利影響。因此防治汞汙染十分重要。
美容化妝品中如果含有汞,再同時使用其他脂溶性物質,汞就可能通過皮膚和呼吸道被吸收進人體。近幾年因做增白美容而致汞中毒的女性患者增多,因此在選擇增白美容時應當小心汞對機體帶來的傷害。
化妝品汞中毒患者中,具有以下共同特點:
接觸汞的時間較長。多數人是在接受定期的美白美容服務3~6個月發病的。
臨床症狀不明顯。輕者表現為乏力、多夢等症狀,重者逐漸出現頭暈、失眠、多夢、性情煩躁、記憶力減退等症狀。
治療不及時。由於沒有意識到汞的危害,從接受美容服務到確定汞危害存在,往往經過了很長的時間,因而延誤了治療時機。
早在上個世紀50年代,日本熊本縣水俁市就發生過震驚世界的公害事件。經考查發現一家工廠排出的廢水中含有甲基汞,使魚類受到汙染。人們長期食用含高濃度有機汞的魚類,也就將汞攝入體內而引起中毒。導致當地的許多居民都患了運動失調、四肢麻木、疼痛、畸胎等症狀,人們把它稱為水俁病。而且這種病還能遺傳給子女。
汞是人體非必須元素。
汞攝入的兩個主要途徑是職業性暴露和飲食,此外,汞還可以通過呼吸和皮膚接觸進入人體。汞對人體的危害與其形態、環境條件和侵入途徑、方式有關。
元素汞毒性並不大,通過食物和飲水攝入的金屬一般不會引起中毒。
但金屬汞蒸汽有高度擴散性和脂溶性,侵入呼吸道後可經血液循環至全身。金屬汞中毒的臨床表現主要是:神經性頭痛、肢體麻木、易激動、口吃、焦慮、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等,屬於慢性中毒。然而大量吸入汞蒸汽會出現急性中毒,其表現為肝炎、腎炎、尿血和尿毒症等。
無機汞化合物對人體也有毒性,它可以通過胃腸道吸收,以損害消化道和腎髒為主。
有機汞化合物,尤其是甲基汞,易被吸收並輸送到肝、腎和腦組織等,先受損的是腦組織。其中毒症狀主要有:一般症狀,如頭痛、疲乏、健忘和精神異常等,其他特殊症狀,如嘴巴周圍和肢端麻木、感覺障礙、語言障礙、步態不穩、視覺聽覺都受到障礙,以及肌肉萎縮、肌痙攣等。甲基汞易透過胎盤從母體轉移給胎兒,生下來的嬰兒多為白癡。
2.吹不滅的蠟燭
生日時有朋友開了個玩笑,讓大家許願後一起吹蠟燭,可那麼多人吹明明看見蠟燭滅了,可一眨眼蠟燭又莫名的亮了。大家竟然怎麼吹都吹不滅,朋友神秘地笑了。
原來他在蠟燭的芯內藏了一些易燃的化學物質,有金屬鋁、鐵、鎂等,但以鎂最多。因為鎂的燃點低。當蠟燭燃燒時,芯裏的鎂被液化了的石蠟包圍著,使它與氧氣隔絕。但當火焰熄滅時,鎂粉接觸到氧氣,就會燃燒起來,從而使蠟燭重燃。所以我們才會看到明明滅了的蠟燭滅了又明,怎麼吹都吹不滅。
生日蠟燭
鎂元素的用途
鎂主要用於製造輕金屬合金、格氏試劑等,也能用於製煙火、閃光粉、鎂鹽等。鎂具有輕金屬的各種用途,可作為飛機、導彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點可燃,這限製了它的應用。
我們看體操、舉重等體操運動員常塗一些白色的麵粉,那就是鎂粉,是用來增加摩擦力的。
鎂在醫學方麵用於治療缺鎂和痙攣。
運動員在緊張運動幾小時前或運動後會注射鎂以彌補鎂的流失。但是如果注射速度太快,會造成身體不適。
鎂是其他合金的主要組元尤其是鋁合金,它與其他元素配合能使鋁合金熱處理強化;球墨鑄鐵用鎂作球化劑;而有些金屬(如鈦和鋯)生產又用鎂作還原劑;鎂還可以製造燃燒彈彈和照明彈;鎂粉是節日煙花必需的原料;鎂肥還能促使植物對磷的吸收利用,缺鎂植物生長緩慢。
鎂在其他方麵的應用
鎂是較輕的金屬材料,又具有重量輕、比強度高、切削性好、不易老化、易於回收等優點。鎂合金是替代鋼鐵、鋁合金和工程塑料的新一代高性能結構材料,是交通工具、計算機、聲像器材、林業、紡織、核動力裝置、航天器、軍用飛機、導彈等產品外殼的理想材料。而且越來越多的用於汽車行業,可減重、節能、降低汙染,改善環境等。
鎂粉用於鋼鐵脫硫具有潛在市場。此外,鎂可有效的防止金屬腐蝕,可廣泛用在地下鐵製管道、石油管道、儲罐、海上設施、裝備、民用等。
哪些食物富含鎂
鎂有助於調節人的心髒運動,降低血壓,預防心髒病,提高男士的生育能力等。經測定紫菜含鎂量最高,居各種食物之首。其他穀類有小米、蕎麥麵、玉米、高粱麵,通心粉、燕麥、烤馬鈴薯等。豆類有豆腐、黃豆、黑豆、蠶豆、豌豆、豇豆等。蔬菜有冬菜、莧菜、辣椒、蘑菇等。水果有楊桃、桂圓、核桃仁等。蝦米、花生、芝麻等也含有鎂。
缺乏表現
鎂缺乏在臨床上主要表現為情緒不安、手足抽搐、反射亢進等。正常人由於腎的調節作用,攝入過量的鎂一般也不會發生鎂中毒。但當腎功能衰竭時,大量口服鎂可引起鎂中毒,表現為腹痛、腹瀉、嘔吐、疲乏等,如出現呼吸困難、瞳孔散大等,表明鎂中毒嚴重。
鎂缺乏還可致血清鈣下降,神經肌肉興奮性亢進,對心血管病人不好。鎂缺乏可能還會導致絕經、骨質疏鬆等。
鎂一般廣泛分布於植物中,動物的肌肉和髒器中也較多,乳製品中較少。動物性食品中鎂的利用率比植物性食品中鎂的利用率高。
科研人員發現,鎂可激活300多個酶係統,是很好的激活劑。人到中年以後多食要“鎂”食。體內鎂含量降低會導致心血管疾病的發生率,如冠心病、高血壓、高血脂、心肌梗塞、糖尿病等。
我們有時候在長時間高強度運動的時會發生抽搐、痙攣等,那是就因為體內缺鎂造成的。
治療措施
專家認為,一般飲食正常就不存在缺鎂的問題。若出現缺鎂症狀時,經常吃些鹵水豆腐等含鎂豐富的食物。也可口服補充鎂劑,為避免腹瀉可與氫氧化鋁膠聯用。可采用肌肉注射鎂劑。
若出現手足搐搦、痙攣發作或心律失常等是低鎂血症嚴重,應給予靜脈注射。但須需注意避免鎂過多、過速等,以免造成急性鎂中毒的發生,如遇鎂中毒,應給注射葡萄糖酸鈣或氯化鈣。
過量表現
過量鎂攝入,常伴有惡心、胃腸痙攣等胃腸道反應,或者嗜睡、肌無力、膝腱反射弱甚至消失、肌麻痹、呼吸肌麻痹、心髒傳導阻滯、心搏停止等。
高鎂血症可引起低血鈣、影響骨和血液凝固、骨質異常等。
3.化學與女兒國
我們都知道,《西遊記》中描寫了唐僧一行西去取經路過女兒國的故事。在女兒國裏,全部都是女人,她們如何傳宗接代呢?
女兒國是一個彈丸小國,自然它國家的人口也不會太多。據史書記載東女國“人庶萬餘落”。按照現在的估計,當時女兒國也不過有幾萬人而已。
女兒國內有很多河流,子母河就是其中之一。據資料顯示,子母河就是現在的庫車河。從河床的寬度和防洪堤的規模,可以判斷庫車河在汛期時曾經水量洶湧。現今,當年的子母河水還在嘩嘩作響,這裏的女人們依舊如花似玉。不過,當年被女兒國國王稱作禦弟哥哥的唐僧再也沒有踏上這片國土。
很多人疑惑,女兒國是不是這幾萬人都是女人呢?當然不是。庫車河的河水是不能讓女兒國的女人懷孕的,她們要想生孩子當然也離不開男人。但這些河流卻造成了女兒國的人口性別比例失調。由於子母河裏的水大多是堿性,人們如果常這河裏的水,就改變了決定性別的染色體。結果生出來的孩子女孩很多,而男孩很少。這樣一來,女兒國的名字便由此而來。
在這裏,借“女兒國”之名,說明化學元素對生男育女的確能夠產生影響。廣東某山區有一個村寨,數年連續出生的都是女孩。人們急了,照這樣下去,這個地區豈不變成女兒國了嗎?人們求神拜佛也無濟於事。有位風水老先生說:“地質隊在後龍山尋礦,把龍脈破壞了,這是壞了風水的報應啊!”於是,迷信的村民千方百計地找到了在此地探礦的地質隊,鬧著要他們賠“風水”。但是,地質隊不相信這是真的。一進,他閃又回到了這個山寨,進行了深入地調查,終於他們找到了原因:原來是在探礦的時候,鑽機把地下含鈹的泉水引了出來,擴散了鈹的汙染,使飲用水的鈹含量大為提高,長時間飲用這種水,就會導致生女而不生男。經過對水質的治理,山寨裏的情況有了好轉,“女兒國”裏又出生男孩了。
西遊記中的女兒國
鈹是一種鋼灰色的稀有金屬,它的化學符號為:Be,原子序數4。鈹是最輕的堿土金屬,也是最輕地結構金屬之一。呈灰白色,質堅硬。熔點1278±5℃。沸點2970℃,密度1.85克/厘米3,鈹離子半徑0.31埃,比其他金屬小得多。和鋰一樣,能形成保護性氧化層,所以在空氣中即使紅熱時也很穩定。不溶於冷水,微溶於熱水,可溶於稀鹽酸,稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對於無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕性。鈹的價態為+2價,不僅可以形成聚合物,也可形成具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。
鈹是一種新興的材料。鈹是原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中不可缺少的寶貴材料。由此可見,鈹在工業上有著極其廣泛的應用。
1.在所有的金屬中,鈹透過X射線的能力最強,有金屬玻璃之稱,所以鈹是製造X射線管小窗口不可取代的材料。
2.鈹是原子能工業的寶。在原子反應堆裏,鈹能夠提供大量中子炮彈的中子源(每秒鍾內能產生幾十萬個中子);此外,它對快中子具有很強的減速作用,可以使裂變反應連續不斷地進行下去,所以鈹是原子反應堆中最好的中子減速劑。為了防止中子跑出反應堆危及工作人員的安全,反應堆的四周得有一圈中子反射層,用來強迫那些企圖跑出反應堆的中子返回反應堆中去。這樣,鈹的氧化物不僅可以把中子反射回去,而且由於它的熔點高,特別是能耐高溫,成為反應堆裏中子反射層的最好材料。
3.鈹還是優質的宇航材料。在人造衛星中,衛星的重量每增加一公斤,運載火箭的總重量就要增加大約500kg。所以製造火箭和衛星的結構材料要求重量輕、強度大。而鈹比常用的鋁和鈦都輕,強度是鋼的四倍,而且鈹具有很強的吸熱能力,機械性也較穩定。
4.在冶金工業中,含鈹1%~3.5%的青鋼叫做鈹青銅,它不僅機械性能比鋼好,而且抗腐蝕性好,還能夠保持很高的導電性。因此,青銅鈹可用來製造手表裏的遊絲,高速軸承,海底電纜等。
5.由於含有一定數量鎳的鈹青銅在受撞擊時不會產生火花,所以鈹可用作製作作石油、礦山工業專用的鑿子、錘子、鑽頭等,進而防止火災和爆炸事故。此外,含鎳的鈹青銅由於不受磁鐵吸引,可用於製造防磁零件。
鈹對人體的毒害
在鈹的化合物中,氧化鈹、氟化鈹、氯化鈹、硫化鈹、硝酸鈹等具有較大的毒性,而金屬鈹的毒性相對較小些。鈹進入人體後,難溶的氧化鈹主要儲存在肺部,從而引起肺炎。可溶性的鈹化合物主要儲存在骨骼、肝髒、腎髒和淋巴結等處,它們可與血漿蛋白作用,生成蛋白複合物,進而引起髒器或組織的病變而致癌。此外,鈹從人體組織中排泄出去的速度非常緩慢,所以在接觸鈹及化合物時一定要格外小心。
接觸控製
在製作鈹工藝品時,一定要做到密閉化、機械化,盡可能采用濕式作業,避免高溫加工。在排放含鈹空氣時,應經過淨化處理後再排放,還必須做好含鈹廢氣、廢水、廢渣的處理,要盡量做到回收及綜合利用。隻有這樣,才能避免人體接觸鈹及化合物的汙染。
4.失蹤的化肥
化肥是農作物催化劑,可以幫助蔬菜糧食健康的、快速的成長。
有一位商人批發了一批化肥,當他核對數量時,突然發現有幾百斤的化肥神秘失蹤了,他明明記得在裝車的時候數量是對的,為什麼會少了這麼多?是被人偷走了?還是另有原因?最後他找了一位資深的員工詢問,這時他才知道,有一部分的化肥分解到了大氣中。
因為這是一種氮素化肥,叫碳酸氫銨。由於夏天氣溫太高,加上空氣潮濕,這種化肥就會所以化肥少了那麼多。碳酸氫銨在20℃常溫下基本不變,若一旦超過30℃,就會分解,生成氣體逃到空氣中。碳酸氫銨簡稱碳銨,是目前施用較普遍的肥料品種之一。碳酸氫銨17%左右,為白色細粒,結晶體,有強烈的氨臭味,易溶於水,肥效迅速,它的水溶液呈堿性反應。幹燥的碳銨在20℃以下基本穩定,當溫度升高而空氣溫度較大時易吸濕分解,造成氨的揮發而損失氮素。所以運輸和貯存一定要操持低溫幹燥並包裝嚴密,這樣才不會導致其分解。