這個故事發生在曾連任4屆美國總統的羅斯福身上。
富蘭克林·羅斯福出身於律師,曾做過私人偵探。在某年冬天的一個夜晚,擔任私人偵探的羅斯福接到一個電話:“羅斯福先生,不好了!古代瑪雅文明的黃金假麵被盜了。現在我們派秘書去接您,請速來卡因博士的研究所破案!”
兩個小時後,一位年輕的秘書駕駛著汽車來了。
羅斯福坐上車,秘書一邊開著車,一麵告訴羅斯福說:“被盜的黃金假麵,是從墨西哥的尤卡坦半島古代瑪雅的金字塔裏發掘出來的,後為億萬富翁W所有。卡因博士為了進行研究才將它借來的。”
到達卡因博士的研究所時,已是深夜11點,路上足足花了1個半小時。“博士在二樓研究室,請您在這裏稍憩,我們叫他。”
秘書說著上樓去了。
可是,羅斯福剛要坐下,就聽見樓上有驚叫的聲音:“哎呀,不得了啦!博士自殺了!”
羅斯福大吃一驚,飛快地奔上二樓。隻見天花板下的鐵管上拴著一根繩子,卡因博士的頭頸套在裏麵,用作腳踏板的椅子摔倒在他的腳下。
“他大概是感到黃金假麵被盜,責任重大才自殺的吧!”秘書麵色蒼白地對羅斯福說。
“咦———屍體還很熱嘛!”羅斯福摸了摸死者的麵頰和手,他感到意外地說。這房間裏相當冷,而博士的體溫卻同生前幾乎完全一樣。
“可能是在我們回來之前自殺的。”秘書補充說道。
“嗯……這樣的體溫,表明人死還沒有超過1個小時。他會不會留下什麼遺囑呢?”羅斯福說著,就去檢查博士身穿的白色工作服的口袋,找到了半塊用錫紙包著的溶化的巧克力。
羅斯福手拿半塊巧克力,沉思了一會兒,突然,嚴厲地指著秘書說:“哼,殺人犯原來就是你!你在開車去接我之前,已先將博士殺死,然後把他裝扮成上吊自殺的模樣。由此看來,盜竊黃金假麵的也是你。”
“這根本不可能!我開車去接你,來回需要3個小時。如果是我殺死博士的話,那屍體早該涼了,這裏又沒有暖氣。為什麼屍體到現在還是熱的呢?”秘書申辯道。
羅斯福指著牆上的電源插頭反駁道:“問題就在這兒,為了表明你當時不在現場,你玩弄了一個很高明的手法。”
原來,年輕的秘書先把卡因博士弄死,並製造了上吊自殺的假象,隨後用電熱毯將吊著的屍體緊緊裹住,在這樣弄妥之後,才去接羅斯福。
3個小時後,秘書和羅斯福回來了。秘書讓羅斯福在會客室等著,自己先上了二樓,取下屍體上的電熱毯,所以,屍體經過了3個小時仍沒有變涼。但是,秘書卻沒有注意到死者口袋裏的巧克力。
巧克力的溶化現象說明屍體是被熱的東西包著的,同時死者房內又有電熱毯,這就使羅斯福識破了秘書的詭計。
窮書生的“燈籠”
中國晉代的本胤,少年時十分好學,但家裏很窮,買不起燈油。
他想了很多種方法,都不理想。一天,他捉了很多螢火蟲,放在紙袋裏當燈籠,結果很理想,從此,他讀書不輟,成了一位很有學問的人。
他提螢火蟲讀書的故事,也被後人稱為“囊螢讀書”。
後來,英國生理學家哈維,在古巴采集甲蟲時,發現一隻青蛙的肚皮會發光。他饒有興趣地把青蛙剖開,結果發現了一件十分有趣的事,原來這隻貪吃的青蛙,剛剛飽餐了一頓螢火蟲。
螢火蟲尾巴上的“小燈籠”為什麼始終亮著呢?帶著這個疑問,科學家們開始了廣泛的研究。
現在這個疑問已被科學家們破譯了。原來,這是螢火蟲體內的成光蛋白質與成光酵素玩的把戲。
當螢火蟲的尾巴亮一下的時候,就是成光蛋白質在成光酵素的作用下,與氧發生反應,變成含氧成光蛋白質發出的綠光。
此外,含氧成光蛋白質還有一個特點,那就是它能夠“死灰複燃”。
當它與水化合後,又可還原成為成光蛋白質,於是,“燈籠”又亮了,如此往複循環,讓人感到異常神秘。
熊熊大火烤“王八”
1940年夏天,希特勒侵占法國後,英法聯軍決定實施敦刻爾克大撤退計劃。當時,德軍有上千輛坦克追擊而來,為了對付這些“鐵馬龜”,英法聯軍的指揮官們想出了絕妙的辦法。
開始,有位將軍提出:“我們用洪水擋住他們。”因為他想到了敦刻爾克和加來之間的水閘。
“洪水也有可能阻擋我們自己。再說,洪水一退,德軍的坦克又會緊緊地跟上我們!”另一位將軍反駁道。
忽然,又一位將軍站了起來:“我有一件秘密武器,能讓洪水中燃燒起熊熊大火,那一定會使德國人的坦克變成烤王八。”大家被這幼稚的想法引得大笑起來:“水是滅火的,哪能生出火來呢?”“我有辦法。”接著,這位將軍談出自己的方案。經他一說,在場的人紛紛拍案叫絕,一個奇跡般的戰鬥計劃就這樣定了下來。
幾天後,英法聯軍開始撤退了。他們按事先的安排,來到一片溝渠縱橫的田野。德國裝甲部隊也惡狼般地撲了過來。英法聯軍看到時機成熟,便把周圍所有的水閘都打開了。大水淹沒了周圍的窪地,德軍坦克無法行動了,不得不在一塊高地上停了下來。
兩天後,洪水稍退。急不可耐的德軍坦克冒著危險駛入洪水泛濫過的田野。忽然,隨著幾聲爆炸聲響,田野裏燃起熊熊大火,頓時形成一片火海。整個田野像一座巨大的燒烤爐一樣,德軍的坦克紛紛著火,有的被燒成一堆廢鐵,有的帶著熊熊的火焰像無頭的蒼蠅東一頭西一頭亂撞,最後栽進了河裏,許多德軍坦克乘員跳出來,在火海中發出絕望的慘叫,像烤肉串一樣被大火烤焦。這真是一場空前規模的奇特“燒烤”。一支不可一世的坦克部隊就這樣葬身在一個碩大無比的“燒烤爐”裏。
那麼,這個巨大的“燒烤爐”是怎樣形成的呢?盟軍到底有什麼秘密武器呢?原來,英軍在德軍坦克進入洪水泛濫過的田野前,已事先灑了幾千加侖的工業酒精。德軍坦克進入田野時,英軍用炮火將酒精點燃,形成了一片火海,從而出現了這麼一個巨大的“酒精燒烤爐”,使德軍坦克葬身其中。
酒精對於中國空軍的發展也曾立下過功勞。那是在抗日戰爭的硝煙剛剛散去,解放戰爭的炮聲又隆隆響起之際,為了全民族的解放,中國共產黨高瞻遠矚,於1946年在東北通化市創立了我軍第一所航空學校———東北民主聯軍航空學校。它被人們親切地稱為“東北老航校”。創辦航校,麵臨的第一件大事,就是沒有足夠的飛機和航材。在航校建立的前後,籌建人員把搜集飛機和航空器材的工作作為一項主要任務。當時,日本侵略者遺棄的飛機和航空器材,大多數散落在東北各地。為了不使這些飛機器材落到國民黨手裏或遭到破壞,航校初建時,大家不顧天寒地凍,頂風冒雪,奔向東北各地,搜集飛機和航材。飛行訓練展開後,油料成了最大的問題。他們從資料中獲得信息,有些國家曾做過用酒精代替航油的試驗,便決定嚐試。航校成立了攻關小組,經過數百次的實驗,終於達到了規定的要求。試飛那天,當裝滿酒精的飛機飛上藍天時,整個航校的人都沸騰了。用酒精代替航空油料使戰機飛上藍天,可以說是我軍空軍發展史上的奇跡,正是這樣一群血氣方剛的年輕人,用汗水乃至生命鑄造了中國航空事業的搖籃,創造了令世界航空界為之震驚的奇跡。
上麵的故事裏所提到的酒精,在日常生活中大家可能都比較熟悉了。
它的化學名稱是乙醇,無色、透明而具有特殊的香味。它極易揮發,能夠溶解多種無機物和有機物,能跟水以任意比互溶,而密度比水小。各種飲用酒都含有乙醇,這一點大家都清楚。工業上,乙醇有兩種製法:一是發酵法。所用原料是各種含糖量很豐富的農產品,如高粱、玉米、薯類及多種野生物的果實等,也可以用廢蜜糖。二是乙烯水化法。以石油裂解產生的乙烯為原料,在加熱、加壓和有催化劑存在的條件下,使乙烯跟水反應,生成乙醇。這種方法叫乙烯水化法。其反應式為:CH2
CH2+H2O催化劑加熱、→
加壓CH3CH2OH用乙烯水化法生產乙醇,成本低,產量大,能節約大量糧食。隨著石油工業的發展,這種方法發展很快。乙醇能進行氧化反應,在上文的“燒烤”故事裏,乙醇作為“燒烤”用的燃料,進行的就是氧化反應,和氧氣反應生成二氧化碳和水。在有催化劑存在的情況下,乙醇能被空氣氧化生成另外一種重要的化工產品———乙醛。反應式如下:2CH3CH2OH+O2催化劑→
△2CH3CHO+2H2OCH3CHO即為乙醛。
乙醇還可以跟活潑金屬反應,放出氫氣。如乙醇跟鈉反應生成乙醇鈉並放出氫氣。其反應式如下:2CH3CH2OH+2Na
→2CH3CH3ONa+H2↑另外,乙醇還可以跟氫鹵酸反應,以及與濃硫酸混合發生消去反應。
CH3CH2OH+HBr
△→C2H5Br+H2OCH3CH2OH
濃
H2
SO→4△HCH2
CH2↑+H20C2H5Br為一種油狀液體———溴乙烷。
除乙醇外,還有一些在結構和性質上跟乙醇很相似的物質,如甲醇、丙醇等。
談到這裏,不由得想起前文所述的英軍用酒精“燒烤”德軍坦克及我空軍初創時期“酒精代航油”的故事。其實,主要由酒精組成的酒,自古以來就在軍事鬥爭中有著獨特的作用。大家所熟悉的宋太祖趙匡胤“杯酒釋兵權”的故事,以及出兵打仗前喝出征酒、壯行酒等,諸如此類的例子,可以說不勝枚舉。但願酒精可以更多地造福人類而不是用於戰爭和人類自相殘殺。
醋在戰爭中的妙用這裏還有一個戰爭中巧用醋的故事。漢尼拔是迦太基的著名軍事統帥和國務活動家,曾率領迦太基軍隊在第二次布匿戰爭中取得輝煌的戰績。
漢尼拔在公元前218年4月,率領由9萬步兵、12萬騎兵和幾十頭戰象編成的大軍出發遠征。出發不久就有一些雇傭兵害怕遠征的艱苦,拒絕繼續前進。漢尼拔沒有懲罰違命者,而是遣散了這一萬多名怯懦的人。繼續跟隨漢尼拔遠征的士兵都是可靠的戰士,對勝利充滿信心。路經高盧人地區時,漢尼拔或用金錢收買,善言說服,或用武力征服,並在沿途就地補充糧食和武器。9月初,漢尼拔率軍抵達阿爾卑斯山山麓。在這個季節過山已晚了一個多月,山上的小路已經有了積雪,漢尼拔率領他的軍隊不畏艱險毅然登山。嚴寒折磨著這些習慣於溫暖氣候的南方人,很多士兵凍死在冰雪中,有的從冰雪的懸崖上墜入深穀。騎兵和戰象更難通過。當地土著居民的有力抵抗更使行軍困難重重。有幾次漢尼拔大軍幾乎要陷入絕境。然而堅強的迦太基士兵跟隨漢尼拔勇敢地前進。他們想出了一個利用醋在堅硬的岩石上開辟道路的方法:把山上的樹木砍下來燒掉,然後用水和醋浸熄火灰,使岩石變脆後用鐵錘敲碎。就這樣他們開出了一條被稱為“漢尼拔通路”的山路。經過33天的艱苦行程,他們終於越過了阿爾卑斯山。當漢尼拔率領疲憊不堪的迦太基軍隊走出深山,來到意大利肥沃的波河河穀時,這支大軍隻剩下2萬步兵和6000騎兵,但出其不意的是,漢尼拔的大軍還是打敗了前來迎敵的羅馬軍隊。
我們知道,醋之所以是酸的,是因為醋中含有醋酸,而醋酸還與當代社會的毒瘤———毒品泛濫有著不解之緣。酸脫水後的物質叫做酸酐。醋酸酐無色但有刺激性氣味,通常用於製作化學藥品和醋酸纖維等,但它同時又是生產海洛因不可缺少的配劑。據悉,每生產一公斤海洛因,必須用25公斤醋酸酐作合成製劑。中國邊防警察就曾多次破獲從國內向境外“金三角”“金新月”等毒品產地大宗走私醋酸酐的涉嫌販毒案件。
醋酸的學名叫乙酸,是一種有強烈刺激性氣味的無色液體,對皮膚有腐蝕作用。乙酸易溶於水和酒精。當溫度低於166℃時,乙酸就凝結成像冰一樣的晶體,所以無水乙酸又稱冰醋酸。
乙酸的分子式是C2H4O2,它的結構式是:CH3
CO
OH簡寫為CH3COOH。
乙酸具有明顯的酸性,在水溶液裏能部分電離,產生氫離子:CH3COOH幑幐CH3COO-+H+乙酸是一種弱酸,但比碳酸的酸性強,具有酸的通性。
在有濃硫酸存在並加熱的條件下,乙酸能夠跟乙醇發生反應,生成有香味的無色透明油狀液體乙酸乙酯。由於反應生成的乙酸乙酯在同樣的條件下,又能部分地發生水解反應,生成乙酸和乙醇,所以反應是可逆的。
乙酸乙酯屬於酯類化合物的一種。我們知道,像這樣酸跟醇起作用,生成酯和水的反應叫做酯化反應。
乙酸是一種重要的化工原料,用途極為廣泛,可用於生產醋酸纖維、合成纖維(如維綸)、噴漆溶劑、香料、染料、醫藥以及農藥等。
工業上製取乙酸的方法有多種。過去用發酵法製乙酸,即用含糖類物質發酵製乙醇,乙醇經過發酵被氧化成乙醛,乙醛進一步被氧化,即製得乙酸。食醋就是這樣製取的。目前大都采用乙烯氧化法。乙烯氧化法生產乙酸的原理是:使乙烯在有催化劑如氯化鈀(PdCl2)和氯化銅(CuCl2)存在的條件下,跟氧氣發生反應,生成乙醛;乙醛再在催化劑如醋酸錳[(CH3COO)2Mn]的作用下,被氧化生成乙酸。反應的化學方程式如下:2CH2
CH2+O2
→催化劑2CH3CHO2CH3CHO+O2
→催化劑2CH3COOH這種方法的原料是乙烯,可以從石油加工產品中獲得,來源很豐富。
生產乙烯的工藝不斷改進,近年來又發展起來一種新的生產乙酸的方法———烷烴直接氧化法。直接氧化法又叫丁烷氧化法。這種方法的主要原料是石油煉製所產生的低沸點烷烴(主要是C4~C6餾分)。這些低沸點烷烴在一定的溫度、壓強和催化劑存在的條件下,被空氣中的氧氣直接氧化,生成乙酸。
在有機化合物裏,有一大類結構跟乙酸相似的化合物,分子裏都含有羧基官能團(-COOH),因而它們具有跟乙酸相似的化學性質,如有酸性、能發生酯化反應等。我們知道,這類在分子裏烴基跟羧基直接相連接的有機化合物叫做羧酸。根據羧基所連接的烴基不同,羧酸可以分為脂肪酸(如乙酸)和芳香酸(如苯甲酸C6H5—COOR)。此外也可以根據羧酸分子中含有羧基的數目來分類,含有一個羧基的叫一元羧酸,含有兩個羧基的叫做二元羧酸。在一元羧酸裏,烴基含有較多的碳原子的酸為高級脂肪酸,如硬脂酸(C17H35COOH)、軟脂酸(C15H31COOH)和油酸(C17H33COOH)等都是重要的高級脂肪酸。
古羅馬滅亡的元凶古羅馬帝國曾經稱霸一時,然而,鼎盛時期僅100多年,古羅馬帝國就很快走向了滅亡。這是為什麼呢?科學家認為,古羅馬帝國是鉛汙染的犧牲品,因為在古羅馬人的遺骸中含有大量的鉛。科學家們這樣說不無道理,古羅馬貴族慣用鉛製器皿(瓶、杯、壺等)和含鉛化合物的化妝品,從而導致慢性中毒死亡。古羅馬帝國的平民雖說不能享用高級鉛器皿,又不使用化妝品,但古羅馬人曾經擁有古代人類最先進的給水係統和排水係統,而當時用於輸送飲水的管道是用鉛做的。古羅馬人的飲水中富含二氧化碳,與鉛發生化學反應生成可溶於水的酸式碳酸鉛,其中的鉛離子進入人體後被吸收,同樣會對人體造成嚴重的毒害。鉛在溶有二氧化碳的水中所發生的化學反應方程式如下:Pb+2H2O+2CO2
Pb(HCO3)2+H2↑可惜古羅馬人不知道上述道理,不然也不會稀裏糊塗地因為濫用鉛製品,而導致一個盛極一時的大帝國迅速衰亡。
同樣是古羅馬帝國,曾驅使大量奴隸開采汞礦,眾多的奴隸得了汞中毒的病症。由此,人們也把這種病稱為“奴隸病”。其實,皇家貴族也有得“奴隸病”的。俄國曾有一個叫“伊萬雷帝”的暴君,在一次發怒時竟殺死自己的親生兒子,這一反常行為,令人們大惑不解。在他死後,醫生們進行了屍體解剖,發現其骨關節裏汞含量很高。原來,伊萬雷帝因關節痛,長期外敷一種汞軟膏。汞中毒一般會使人產生幻覺和多疑,導致莫名其妙地發怒。
查考史料,早在3000年前,我國的煉丹家就與汞打交道了。古書上常有這樣的句子:“顏如丹,麵冠玉,唇塗朱”,用以形容女子的美貌。其中“丹”是指丹砂,“朱”即銀朱,兩者實際為一物,即硫化汞。古希臘女子的愛美之心,比東方女郎有過之而無不及。她們以白鉛粉抹臉,用朱砂(硫化汞)塗雙頰和雙唇。就這樣,在人類追求美的腳步中,化妝品中的汞化物為女子增添魅力的同時,也在損害她們的肌體。
《水滸全傳》第一百二十回對梁山好漢盧俊義的死是這樣交代的:高俅借皇上賜禦膳之際,“把水銀暗地放在裏麵”,盧俊義食後中毒而死。
著名科學家牛頓,曾有一段時期出現精神異常。過去一直認為,是牛頓在該段時期母親亡故及一場大火燒毀了重要的論文手稿引起的。後來,英國的兩位牛頓研究家從牛頓後代保存下來的牛頓4根頭發中查出了高濃度的水銀,從而認為牛頓患精神異常症係因水銀蒸氣中毒所致。原來,牛頓在世時,對煉金術深感興趣,曾多次使用水銀、鉛等重金屬進行煉金實驗,而且喜歡品嚐(他的實驗筆記中,就曾留有“無味”“甘甜”等品味記錄),以致不知不覺中,被汞蒸氣所汙染。