第二天,麥金杜斯趁上班工休時,把衣服抹了一層橡膠液。回家後,打了一盆水來潑這件衣服,果然粘有橡膠的衣服一點水都不透。就這樣他製出了一件橡膠衣服。這件橡膠衣服可以用來防雨,但是存在點問題,橡膠很容易蹭掉。怎麼辦呢?後來麥金杜斯想到了一個好辦法,再把一塊布蒙在橡膠上,這樣,麥金杜斯用這種夾著橡膠的雙層布料製成了一件大衣。這便是世界上的第一件雨衣了。
後來,麥金杜斯的“雨衣”引起了英國冶金家帕克斯的注意,他也興趣盎然地研究起這種特殊的衣服來。帕克斯感到,塗了橡膠的衣服雖然不透水,但又硬又脆,穿在身上既不美觀,也不舒服。帕克斯決定對這種衣服作一番改進,並最終發明了用二硫化碳溶解的橡膠造防水用品的新技術。此後,麥金杜斯的雨衣從英國傳到世界各地。
進入20世紀後,塑料和各種防水布料的出現,使雨衣的款式和色彩變得日益豐富了。現代的雨衣(圖3-5)防水布料注重透氣性。透氣型雨衣利於人在穿著防雨時濕熱的水氣從雨衣內散出,增加舒適度。
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風雨衣的由來
在第一次世界大戰時,英國陸軍經常在雨中進行艱苦的壕戰,官兵們怨聲載道,極影響戰鬥力。為使士兵們從雨水中解脫出來,英國衣料商托馬斯·巴爾巴尼在其研製的防水加畢丁(一種細密的棉織物)的基礎上,發明了一種能夠便於雨天在塹壕穿的“塹壕大衣”。此大衣款式參照英陸軍製服式樣,並對其進行改良。領子能收能放,雙襟雙排扣,並配有腰帶、肩章、插房袖,加大的下擺有利於行動。肩、胸、背部是相對著水較多的地方,為防止雨水滲透,在大衣設計時還特意加了遮蓋布。塹壕大衣由於棉織細密,不僅可以防水,還可抵禦風寒。這就是風雨衣的由來。
長達3000年的苦酒
醋是人們日常生活中不可缺少的調味品,俗話說:“開門七件事:柴、米、油、鹽、醬、醋、茶”。這足以說明醋在人們生活中的重要地位。
醋是以米、麥、高粱或酒、酒糟等釀成的含有乙酸的液體,在古代被稱為“苦酒”、“淳酢”、“酢酒”、“醯”、“米醋”等。由於醋香味美,從古到今為人們所喜用。我國的釀醋和釀酒一樣,曆史悠久,有人認為約有一萬多年。有關醋的文字記載的曆史,至少也有三千年以上,是和食鹽一樣屬於最古老的調味品。
那麼,醋到底是怎麼釀製的呢?
食醋的釀製以糧食為原料,在北方常用大麥、高粱、豌豆、小米、玉米,在南方常用大米、麩皮、醋酸菌等混合進行發酵。乙醇在醋酸菌的催化氧化下,變成了醋酸。控製一定的溫度,經過一段時間後,醋酸含量達5%以上,不再上升高,這時醋就釀好了。這整個過程也就是民間所說的“酒敗成醋”。食用醋含醋酸約在5%~6%左右。成醋發酵一般隻能在黃酒、葡萄酒等酒類裏進行。這些酒酒精含量偏低,且富含氮、磷,很利於醋酸菌的繁殖。
食醋中除含醋酸外,還含有許多對人體有益的營養成分。如食醋可以提供八種氨基酸、糖類物質,如葡萄糖、麥芽糖等。食醋中含有大量人體需要的維生素B1、維生素B2、維生素C等。食醋中含有人體生長發育、生殖、抗衰老和人體代謝中不可缺少的豐富的元素,如鈣、鈉、鐵、鋅、銅、磷等。
在烹調食物中加入少量食醋可減少維生素C的損失;醋能溶解植物纖維和動物骨質,煮動物骨頭中加入醋可促使鈣、磷、鐵等礦物質的溶解析出,有利於人體吸收;烹調魚類時加些醋,可除去魚腥味,使鈣質和磷質易析出,提高利用率。醋還可使肉類軟化,煮牛肉時加點醋可使牛肉纖維軟化,肉質顯得柔嫩。對那些韌、硬的其他肉類,醋也是一種較好的軟化劑。用醋浸漬食物,既增加了食物風味,又能起防腐作用。人們最常吃的醋拌涼菜,不僅味鮮可口,還能幫助殺菌,避免腸道病菌傳染的發生。
由於食醋的效果日趨明顯,國際上對食醋也十分盛行,如日本人利用醋製作醋性飲料,即將醋、糖和時令水果,按一定比例混合後,放入帶蓋的廣口瓶內,一周後即可飲用。這種醋性飲料製作簡便易行,口感好,即使對醋厭煩的人也樂意接受。歐美人常吃醋泡麵包,並用這種麵包擦嘴和鼻子來預防傳染病。近年來,歐美和日本還刮起一股“喝醋風”,常在夏季身體發熱或感到疲勞不適時喝些醋,可以解除疲勞。他們認為用醋防治疾病十分有效,並將“少鹽多醋”放在“長壽十訓”之二的位置上,可見對醋的認識是十分深遠的。
總之,醋在當今時代,已從單純的調味品逐漸成為藥療和食療俱佳的著名食物之一,而且越來越廣泛地受到人們的重視。
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食醋變香醋
在500克食醋中加入幾滴酒,然後震蕩一下,這時會有一縷縷水果的清香撲鼻而來。為什麼呢?酒的主要成分是乙醇,乙醇分子是由乙基和羥基組成的。醋的酸味主要來自醋酸,醋酸分子是由甲基和羥基組成的。在醋中加入適量酒後,醋酸分子中的羥基跟乙醇分子中的氫原子結合成水,其餘部分互相結合成醋酸乙酯。醋酸乙酯具有水果香味,於是食醋變成了香醋。酸跟醇作用,生成酯和水的反應在化學上叫做酯化反應。在普通條件下,酯化反應的速度很慢,即便在加熱的情況下,也需要幾天才能達到平衡。可是,由於加入的酒量很少,即在兩種反應物中醋酸過量,因此,酯化反應的速度加快,馬上就可聞到醋酸乙酯的香味。
生命的高級友好使者
味甜可口的糖(圖3-7),自古以來就是人們喜愛的食品之一。我國在晉朝時便已經知道怎樣製糖。北宋時期,有個名叫王灼的人總結了前人製糖的經驗,撰寫出我國第一部糖業專著《糖霜譜》。
然而,糖為什麼甜呢?古人沒有說破其中的機關,就像祖祖輩輩喝水卻不知水叫H2O一樣,真正展示糖的化學組成的,還是近世紀的事情。原來糖是由碳、氫、氧等多種元素組成的,結構式是Cn(H2O)n,因而又稱碳水化合物。又根據糖的結構及能否分解,名之曰單糖、低聚糖(又稱為寡糖)和多糖。區分這些名稱有什麼意思?第一,毋庸贅言,這是化學研究的需要(便於分類)。第二,它的化學結構決定它的用途,即如何被吸收和利用。例如單糖能夠直接被身體吸收(像葡萄糖),低聚糖必須先分解成葡萄糖才能吸收(像食糖、乳糖),多糖則分解次數更多才能吸收(像植物澱粉),吸收就意味著能被人身利用。可以體會一下,我們嚼米飯時口內常有甜的感覺,這是米飯裏的澱粉(多糖)被唾液澱粉酶水解成麥芽糖(低聚糖),麥芽糖再分解成葡萄糖(單糖)就能被人體吸收了。
糖吸收到人身後起哪些作用呢?
首先是供給熱量。糖能夠放出許多熱能,大約每一克糖能燃燒出4千卡的熱,如按每天攝入五百多克計算(這是人體每日需糖量),人體就能得到2000千卡以上的熱能,幾乎占到人體需要能量的70%。這些熱能夠維持人的體溫,提供適宜的新陳代謝環境,保護各種酶發揮促進代謝活動的作用,失去熱能生命就將停止。
其次是組成人體。人體的結構組織都有糖的參與,例如組成人體體細胞核蛋白的糖——核糖核酸和脫氧核糖核酸都是單糖,結締組織中的硫酸軟骨素是一種粘多糖,沒有糖的支撐不少器官組織就將是空架子。
由此可見糖的重要作用之一斑,難怪科學家把糖稱作“生命的高級友好使者”了。不過,以為吃糖多多益善,那是不對的。各種糧食的澱粉中含有大量的糖。身體、食欲正常的人,每日吃進一定量的米飯或麵食,使能獲得足夠身體消耗所需要的糖分,不須另外補充。若再適當吃點冰糖、方糖,對身體有益。但是,吃糖過多,對人體就會產生危害了。
糖是不含鈣的食物。正常人體需要保持一定的弱堿性,吃糖多了,酸性增加,要恢複原來的弱堿性,就得消耗堿性物質——鈣。這樣,時間長了就會妨礙骨骼發育。所以吃糖過多對於正處於生長階段的青少年十分不利。成年人吃糖太多,也有害無益。統計資料表明,成年人吃糖過多可導致高甘油三脂血症、高膽固醇血症以及誘發冠心病、咽炎等,對老年人還容易引起老年糖尿病,加速血管硬化等。
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糖和“酸血症”
學者們近年發現,白糖是典型的酸性食物,若食用過多,會導致醫學上稱為“酸血症”的病,患者防禦機能明顯減退,極易招致各種疾病侵襲。同時,它還能直接影響大腦神經細胞的功能,使記憶力和思維能力減退。據臨床研究發現,有不少精神障礙者與過多吃入白糖有關。國外不少學者強調指出,食入過多白糖可使大腦神經疲勞過度,極易引起兒童神經質症。
食物防腐的神奇容器
我國不少地區的人們愛用銀筷子吃飯和銀花瓶插花,內蒙一帶的牧民則愛用銀碗(圖3-8)盛馬奶。難道說,人們在生活中直接使用銀製器皿,僅僅是因為銀製品白色的光澤好看嗎?其實,使用銀容器的原因不僅僅如此。
在長期的生活實踐中,人們發現:用銀碗盛馬奶,馬奶不易發酵變酸;使用銀筷子吃飯,則可以預防因食物變質引起的中毒;在盛有水的銀花瓶中插花,花可久開不敗,枝葉不易腐爛。這是為什麼呢?原來,銀離子是一種極為強烈的殺菌劑,每升水中,隻需含有五千萬分之一毫克的離子,就可以使水中大部分細菌死亡。當人們使用銀碗、銀筷子和銀花瓶而與液體食物或水溶液相接觸時,這些銀製品都會往液體食物或水溶液裏釋放出少量具有強烈殺菌作用的銀離子,從而使馬奶不易發酵變酸、食物不易變質和鮮花經久不衰。這便是人們愛使用銀製器皿的道理。
不過,也應該指出,銀畢竟是一種很不活潑的金屬,它在水溶液裏直接釋放出來的銀離子數量很有限。因此,使用銀製器皿進行殺菌,不僅過程緩慢而且效果也很不穩定。1930年,烏克蘭青年化學家庫爾斯基用電弧法製取銀的膠體溶液,隻須把一對銀電極放在水中(互不接觸),在高電壓下放電即成。這種溶液殺菌力強,對人完全無害。
銀離子為什麼能夠殺菌呢?人們通過對銀的藥理研究發現,水溶液裏麵的銀離子極易被細菌的細胞膜表麵所吸附,進而滲入到細胞內部而將細菌的酶係統封閉起來,從而導致細菌死亡。傷寒杆菌在銀片上18小時就死亡,白喉杆菌隻能存活三天。
銀離子的強烈殺菌性在國民經濟中的主要應用範圍,在目前是用於飲用水的殺菌消毒。尤其可貴的是,當采用銀離子對飲用水殺菌消毒後,即使這種水重新受到輕度的細菌二次汙染時,仍然具有殺菌效果。英國在宇宙飛船上用銀做淨水劑,以保護宇航員的身體健康。美國宇航局的科學家建議,未來的太空城將選用銀作淨水消毒劑。操作起來很簡單,隻須讓水從銀絲織成的網中流過,即完成消毒過程。這不僅比常用的氯氣消毒劑功效優越,而且方便易行。
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銀離子的藥用
在現代藥典中,先後收載過硝酸銀、蛋白銀、矽炭銀、磺胺嘧啶銀等四種含銀藥物。硝酸銀配成0.5%~1%的滴眼劑,可治療結膜炎,並能防止新生兒膿漏眼;蛋白銀除可配成眼藥水,用於治療結膜炎及預防新生兒膿漏眼和咽鼻粘膜的感染等外,還曾用於治療淋病、膀胱炎;矽炭銀有吸著、收澀作用,用於治療腹瀉、痢疾、腸炎;磺胺嘧啶銀可治療燒傷。此外,一些醫院還廣泛使用著一種銀紗布和銀藥棉,在這些紗布和藥棉上,“塗”有一層銀或灑上極細的膠態銀粉,敷在傷口上,有很好的殺菌作用。
魚的“健康使者”
說起石灰,人們對它並不陌生。石灰有“熟石灰”與“生石灰”之分,熟石灰在建築工地上必不可少,泥工師傅砌牆時經常使用它;而生石灰則是魚的“健康使者”,在水產養殖中大有用武之地。
生石灰遇水後可中和池水的酸性,既能在短時間內使池水的pH值迅速提高到11以上,殺滅潛藏和繁生於淤泥和水中的魚類寄生蟲、致病菌及有害的水生昆蟲;又能產生氫氧化鈣,吸收二氧比碳,生成碳酸鈣沉澱。碳酸鈣能疏鬆淤泥,改善池底通氣條件,加速細菌分解有機物,並能釋放出被淤泥吸附的氮、磷、鉀等元素使池水變肥,加速池底泥層中的輪蟲及其休眠卵的繁育和生長,並可起到施肥作用。
總之,池塘水體施用生石灰,能改良水質,使懸浮的有機物膠態物質沉澱,從而提高池水透明度,增強光合作用,促使浮遊生物的繁殖和生長,滿足濾食性魚類天然餌料的供給,並對養殖魚類提供良好的生活和生長環境。
那麼,生石灰是怎麼得來的呢?
石灰岩經過高溫燒製而得的不規則白色或灰白色塊狀物俗稱“生石灰”。明代詩人於謙曾寫過一首膾炙人口的《石灰吟》詩:“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕,要留清白在人間。”詩人雖是借物詠誌,用石灰來表達作者堅韌不拔的性格和高尚情操,詩中卻是把焚燒石灰的過程形象而逼真的表現了出來。生石灰的化學成分是氧化鈣,遇水後頓時白煙滾滾,同時放出大量的熱。這是一種被稱作“熟化”的化學反應。生石灰加水熟化後就變成了稀糊狀的熟石灰,其化學成分是氫氧化鈣。
石灰雖然身價低廉,隨時可得,人們對其不屑一顧,但它卻是有一些廣泛的用途。
用石灰水來浸泡雞蛋,可保持雞蛋的鮮美味道,便其不變質發黴。春茶上市時,為了不使茶葉受潮,防止異味和黴變,可選用大小塑料袋各一個,先用幹淨的紙把茶葉包好,裝入小塑料袋中,再取事先已裝入生石灰的大塑料袋,將紮緊口的茶袋裝入,紮緊口。這樣存放的茶葉,可保持2年以上不變質走味。米缸下麵放些生石灰,用器物隔開,上麵放糧食,可防止糧食生蟲。長了蛀蟲的竹器,放入石灰水中浸泡,蛀蟲很快就被殺死。窗上的玻璃如有汙垢,用稀石灰水在玻璃上塗刷,玻璃明亮如新。用生石灰水與硫磺、食鹽一起配製成“白塗劑”刷於樹幹,可防凍防蟲。生石灰加白堿、食鹽、茶葉等,是用於加工皮蛋的原料。夏季室內空氣潮濕,地麵撤一些石灰粉,不僅可吸水防潮,使室內保持幹燥,還可殺滅跳蚤、螞蟻等昆蟲。夏季在廁所內撒些石灰,可殺蛆滅蠅。在農業上,石灰是一種堿性肥料,施於酸性土壤中,可以增加土壤肥力,促進農作物增產。