第四章學生化學科學興趣培養2(2 / 3)

過了一陣子,所有在場的勘探隊員都感到氣溫急驟地變化著。剛才那令人窒息的悶熱天氣,頓時變成料峭的春寒。與此同時,飄落過“雪花”的地麵上彌漫著迷迷蒙蒙的水霧。身處霧幕之中的勘探隊員,油然產生了飄拂欲仙之感。

隨著“雲霧”的蒸騰,勘探隊員發現地麵上的“雪花”逐漸減少,不一會兒就像炊煙那樣消散得無影無蹤。

這種變戲法似的“雪花”,究竟是什麼怪物?原來,這種“雪花”的真實身份是“幹冰”。幹冰不是冰,不是由水凝結成的,而是無色的氣體——二氧化碳凝結而成的一種固態物質。

如果把二氧化碳裝在一個密封的鋼筒裏,再一加壓,就變成水一樣的液體了。再繼續對這液體增壓或降溫,就會變成比雪更細一些的幹冰。

埋在地下的油層,頂部存在有天然氣,在這種氣體中含有二氧化碳。這種二氧化碳被埋在離地表麵很深的地方,承受的壓強已相當大了,在這種高壓下,二氧化碳氣都變成了固態的幹冰,因此,井口出現了噴射“雪花”的奇觀。

幹冰在常壓下蒸發時,溫度能低到約-80℃,如果用手觸摸它,會把手凍壞的,所以那幾位好奇的年輕的勘探隊員,不是手被凍得紅腫,就是皮膚上出現黑色斑塊。

由於幹冰的溫度很低,在常溫的空氣中會急劇升華,使其周圍的空氣溫度迅速下降,空氣裏的水蒸汽便凝結成霧。因而出現了故事中說到的“頓時變成料峭的春寒”氣溫和“彌漫著迷迷蒙蒙的水霧”。正因為幹冰具有這種特殊“性格”,所以電影《孫悟空三打白骨精》和電視片《封神榜》中那些飄飄嫋嫋的雲霧鏡頭,都是請幹冰出場“幫忙”拍攝而成的。幹冰還可以用於製造汽水、啤酒等飲料和作製冷劑、保鮮劑、滅火劑用。人們還將它作為化學藥劑來耕雲播雨,使美妙的甘霖從天而降。這樣看來,幹冰的功勞還真不小呢!

13.啞泉之謎

長篇小說《三國演義》中,曾有描述諸葛亮南征第五次擒獲孟獲的故事。故事中說:孟獲和他的弟弟孟優逃到禿龍洞討救兵時,禿龍洞洞主朵思大王向他們兄弟倆誇口說:“你們不必動用一兵一卒,我附近那四口毒泉,到時就可以使百萬蜀兵有來無回。”接著朵思便訴說起那四口毒泉來:第一泉名叫啞泉,水味甘甜,人飲後話語不清,幾天以後便會中毒身亡;第二泉名叫滅泉,水呈湯狀,若用泉水洗澡,皮肉就會腐爛,致人身亡;第三泉名叫黑泉,水清而且深,水花濺到身上,就會全身中毒,變黑身亡;第四泉名叫柔泉,水冷如冰,人飲後渾身發冷無力而窒息身亡。蜀兵到來後,四周圍都沒有飲用水,必定到這四口泉來飲用。

果然如此,蜀軍先鋒王平率領幾百名軍士前陣探路,天氣悶熱,人馬爭著飲用第一泉——啞泉水。等他們回到大營,一個個隻會指著嘴巴,張口結舌說不出話來。諸葛亮知道後,便親自來到啞泉邊,想看個究竟。到了泉邊後,隻見清水一潭,深不見底,水氣凜凜。諸葛亮下車,登高望去,見四麵群山遍嶺,不見人煙,也不見鳥兒,心中很是不安。後來,幸虧有神靈指點,找到山林深處一位叫萬安隱者的。隱者叫童子引王平等一隊啞軍先飲草庵後的安樂泉,飲後不久,這隊啞軍個個吐出惡涎,隨後也能夠說話了。隱者又告誡諸葛亮,這裏還有三口毒泉,切不可飲,但是,如掘地為泉的則盡管飲用。於是蜀軍安然無恙,安全行軍到禿龍洞前,五擒孟獲。

盡管《三國演義》是文學小說,許多人物和情節都是根據某些傳說人物虛構的,但是,其中所涉及到的大量天文、地理、氣象等自然科學知識,並非隨意杜撰的。諸葛亮南征的故事發生在雲南境內,而雲南處在“三江多金屬成礦帶”的主體位置上,境內遍布大小銅礦,著名的東川銅礦自東漢起就開始開采。小說中的啞泉,很可能就是一種俗稱膽水的含銅鹽的泉水,即硫酸銅(膽礬)的水溶液。雲南銅礦多為銅的硫化物礦床,如黃銅礦等,這類礦石中的銅不會溶於水,怎麼能夠變成銅溶液呢?這主要是幾種微生物的功勞,如氧化硫杆菌、氧化鐵硫杆菌、氧化鐵杆菌等。黃銅礦往往與黃鐵礦以及其他金屬硫化物礦石共生,這幾種微生物就生活在低含量無機鹽弱酸性礦水中。在其自養過程中,專吃礦中的硫化物和低價鐵,變成硫酸鐵和硫酸。形成的這種酸性菌液,對礦石中的銅或其他金屬又有氧化、分解和溶解等作用,於是,把本來不溶入水的銅轉化成硫酸銅(膽礬),溶於水中即成了膽水。飲用膽水後引起的銅鹽中毒病狀是:嘔吐、惡心、腹瀉、言語不清,最後虛脫、痙攣而死,與小說中飲啞泉水後的症狀相似。膽水解毒最簡單的方法是滲進大量石灰水,兩者反應生成不溶於水的氫氧化銅和硫酸鈣沉澱,剩下的是解除了毒性的清水。估計拯救諸葛亮部下性命的安樂泉,就是一種堿性水,能使銅鹽產生不溶性沉澱物。啞軍飲了此泉就等於清洗了腸胃,減輕了中毒症狀。其他三泉也非烏虛,其中也有一定科學依據。

14.李白鬥酒詩百篇

據說唐朝天寶初年春的一天,唐玄宗與楊貴妃在興慶宮香亭畔觀賞牡丹。可是,看著看著,唐玄宗似乎覺得有些缺憾,原來是牡丹雖好,沒有音樂相伴,便命著名樂師李龜年等奏樂,以歌舞助興。樂師們難得看到皇上如此高興,連忙賣力地吹奏起來,沒想到,剛唱幾句,皇帝臉上即露出不悅之色,命令立即停止演奏,會看皇帝臉色行事的得寵太監高力士馬上到玄宗麵前詢問緣由。原來是樂師們的歌和曲都是一些舊歌陳曲、陳詞濫調,皇帝聽了不但沒有高興,反而覺得心煩。高力士立刻向皇帝建議:“皇上,要想聽新詞,何不召那李白進宮當場作詞以助雅興。”玄宗一聽,龍心大悅,說道:“正合朕意,李龜年,朕命你速召李白進宮,填新詞再唱。”

於是,李龜年急急忙忙上馬出宮找李白,左打右探,才知道李白正在長安街上的一家酒樓中飲酒。可是,當他趕到酒樓一看,李白已經喝得爛醉,這可如何是好。不過皇帝的話是必須遵從的,皇帝要召李白進宮,不去不行。最後,李龜年決定先把他用馬馱回去再說。

在皇宮中,李白醒來後,玄宗對他說:“李愛卿,今日牡丹盛開,朕與愛妃在此賞玩,不想再聽那些陳詞濫調,故喚你前來作新詞。”李白聽了,對皇帝說:“回皇上,要我作詞不難,請先賜酒。”楊貴妃在旁聽了不禁關切地問:“李愛卿,你剛剛酒醒,再喝醉了,那可如何是好?”李白躬身答道:“回貴妃,臣是鬥酒詩百篇,醉後詩興方如泉。”玄宗聽了不禁笑道:“既然如此,快把西域上貢的上品葡萄酒拿上來,供李愛卿一醉方休!”楊貴妃也在旁說道:“李愛卿,讓我用這九寶杯為您斟酒,以助酒興。”於是,親自倒上滿滿一杯葡萄美酒賜予李白。李白接過美酒,一飲而盡,緊接著又連飲數杯,才感到微微入醉,飄飄欲仙,趨此佳態,立即揮筆寫了三首著名的《清平調》。

唐玄宗看了這三首《清平調》,十分歡喜,即刻命樂工演唱,並且親自吹著玉笛伴奏。這個膾炙人口的故事在民間流傳了幾百年。可李白醉酒寫好詩的謎底,卻在近代才揭開。

原來酒中含的酒精能使含有脂肪的蛋白質的腦細胞產生物理變化,人長期大量飲酒,會使腦細胞膜硬化,這種病態,要靠喝酒才能暫時恢複正常。

李白長期嗜酒如命,是盡人皆知的,無疑是患上了慢性的酒精中毒症。平常他的腦細胞膜處於硬化狀態,吟詩顯得困難,必須喝上一定數量的酒,以使腦細胞膜暫時恢複正常,才能夠思維敏捷,詩如泉湧,寫出好詩來。所以郭沫若老先生曾這樣評價李白,當李白醉了的時候,是他最清醒的時候,當他沒有醉的時候,是他最糊塗的時候。

值得一提的是,我國唐代還不會釀製酒精含量很高的酒,一般喝的都是用糯米或黃米釀造的米酒,相當於現代的糟酒,酒精度很低,因此李白才能飲鬥酒,敢說“百年三萬六千日,一日須飲三百杯”。要是今天的60度白酒,莫說1天喝300杯,恐怕30杯也飲不下啊!

15.妙斷毒針案

瓦特是一位赫赫有名的人物,一提起他,幾乎人人都知道他是一位大發明家,發明過蒸汽機的。然而,他還充當過偵探,破獲過一起凶殺案,知道這方麵情況的人怕不會太多。

那是在一年的冬天,英國格拉斯哥大學的裏斯德教授把瓦特請到他的研究所辦公室,他們寒暄幾句後,教授便把話題轉到正題上來。他說:“瓦特先生,我今天特地請你來,是想請你幫我一個忙。我試製的一部機器的設計圖紙,昨天發現已被人偷拍過。這部機器精密度相當高,其中有一些零部件的製造是偷拍者難以勝任的,你的手藝精湛,偷拍的人日後一定會來求你幫助解決的,到那時,請你……”