化学与生活故事

化学与生活第1页钻石失窃前后在18世纪时候，欧洲某镇发生过这么一件事：珠宝商考尔太太收藏着一颗罕见钻石，逢人自夸，作为招揽生意法宝。一天，三位绅士——查尔、艾伦和贝洛慕名来访。考尔太太把三人迎进珍藏室，主人边介绍，边打开珍宝箱，那闪闪发亮钻石，使来客们赞不绝口。随即，主人合上珠宝箱，用一张涂满浆糊白色封条封好，然后邀请绅士们到客厅叙谈。言谈间，考尔太太发觉三人右手指都有点小毛病，查尔食指稍有发炎，艾伦拇指曾被毒虫咬过，贝洛拇指则被划破。看来，三位绅士来访前都用不一样家庭惯用药水抹过。宾主谈兴正浓，考尔故友化学家海威来访。经介绍，海威跟三位绅士一一握手寒暄。叙谈气氛是热烈。尽管三位绅士先后离席外出小便，但回到客厅，依旧是谈笑风生。第2页钻石失窃前后随即，考尔太太陪同海威博士前往珍宝室参观，当她撕下湿漉漉白色封条，打开箱盖时候，突然发觉钻石不见了。她只喊了声“上帝”就昏过去了。从容、灵巧海威唤醒主人，问明经过，抚慰她说：“别急！事情总会水落石出。”海威扶着考尔太太来到客厅，把钻石失踪事向三位绅士说明，然后幽默地说：“尊敬先生们，这调皮钻石，不会飞到你们手里吧？”三位绅士耸耸肩，双手一摊，异口同声地说：“我上帝！这绝不可能！”海威那锐利目光从三人手掌上一扫而过，然后指着艾伦说：“偷窃钻石就是你！”亲爱朋友，海威是依据什么判明是艾伦偷走钻石呢？第3页钻石失窃前后因为海威刚到客厅，同三人握手时候，发觉这三人手指上涂有不一样颜色药水。依据普通知识可知，查尔食指因稍有发炎，涂应该是紫药水；艾伦拇指是毒虫咬肿后不久，所以涂是碘酒，手指呈黄色；贝尔拇指被划破，擦是红药水。当考尔太太在打开箱盖前，撕下是湿漉漉白色封条，说明封条上浆糊未干。假如是查尔或贝洛两人启、贴封条，纸条上必定会留下紫色或红色痕迹。然而只有当涂过碘酒手指与浆糊接触时，碘酒中碘便会和浆糊中淀粉反应，是原来黄色变成蓝黑色。所以，海威见到艾伦手，便作出判定。第4页鱼池案件凶手

1983年7月20日，沿海某城市鱼品加工厂工人为了迎接秋季渔汛到来，正在抓紧消除咸鱼池里污泥浊水。谁曾想到，正当大家干得热火朝天时候，一个看不见恶魔正悄悄地降临：在水池里工作工人突然感到一阵头晕、胸闷，有人抱住头直喊头疼，紧接着有些人出现了休克、昏迷。尽管相关部门火速组织医务人员全力抢救，结果还是有4名工人因抢救无效而死亡，还有10多名工人严重中毒。此案经公安局聘请科化学传感器侦察，终于把鱼池案件凶手抓了出来：它就是硫化氢。科研人员还对该厂其余70多个鱼池进行了全方面检验，又找出了3个危池，消除了隐患。请问凶手是谁？硫化氢从什么地方而来？第5页鱼池案件凶手原来，水池里烂鱼死虾体内含有硫化物，在各种厌氧微生物长久作用下发生分解，释放出硫化氢气体。硫化氢气体密度稍大于空气，不易扩散，有臭鸡蛋气味，是一个极毒气体。硫化氢毒性在于它能抑制人体中一些酶活性，尤其轻易和氧化型细胞色素氧化酶中Fe3+结合，是氧化酶失去活性，引发呼吸障碍，并牵连到对氧不可缺乏中枢神经系统，造成神经细胞兴奋性降低，内窒息作用加剧，从而中毒。中毒者轻者会引发头痛、眩晕，重者会出现惊厥、昏迷不醒等症状，甚至当场发生“触电”似猝死。工人们为何没有发觉毒气存在呢？第6页鱼池案件凶手

这是因为在普通情况下，人对硫化氢嗅觉灵敏度是0.012—0.03毫克/米3，当空气中硫化氢浓度到达1.4毫克/米3时，可闻到显著臭鸡蛋气味。物极必反，硫化氢在空气中达11毫克/米3以上时，人嗅觉神经被麻痹，反而觉察不到硫化氢特殊臭味。鱼品加工厂惨案正是因为工人搅动了水池里污水，使溶解在污水中硫化氢气体大量外逸，才引发中毒。所以，平时我们在下水道、粪坑等处工作时，可不能仅依据书上讲“臭鸡蛋气味”有没有来判断硫化氢是否存在，以免发生不测！第7页自杀还是他杀？

1959年11月，日本一位居住在富山县神通川岸边青年女工自杀了！她名字叫中村高子。她死后已经整整一年了，可警察仍怀疑她并不是自杀，依据当初验尸汇报，认为中村高子是中毒死亡，于是棺材被重新打开，并请医学教授一起检验。当警察再次看到中村高子时，少女身上竟有70余处骨折裂！是自杀、谋杀？还是……但可想而知，她死前一定十分痛苦。

经检验还发觉，中村高子肾脏内聚集有22400毫克镉！而镉在肾脏内聚集，可造成钙和磷大量损失，最终造成骨质疏松与骨质软化。镉，正是杀死姑娘凶手！它使姑娘骨头变得非常脆弱，即使她轻微咳嗽一下，都会因振动而使她胸骨断裂，因为无法仍受长久病痛折磨被迫自杀了！

那么镉是怎样钻进少女体内呢？第8页

日本医学界从事综合临床、病理、流行病学、动物试验和分析化学人员经过长久研究后发觉，“骨痛病”正是因为神通川上游神冈矿山废水引发镉（Cd）中毒。

自杀还是他杀？原来少女是炼锌厂女工，在锌矿中夹杂有镉化合物，长久处于被镉污染环境中工作，造成了镉在姑娘体内大量积累，使她难以仍受镉中毒极度痛苦。

严重是这么患病人还有很多，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症连续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，有成人竟缩成了32cm小人。这种病由此得名为“骨癌病”或“痛痛病”

。据统计，富山县350个镉中毒人短期内就有119人死亡。第9页

镉是重金属，是对人体有害物质。人体中镉主要是因为被污染水、食物、空气经过消化道与呼吸道摄入体内，大量积蓄就会造成镉中毒。神冈矿产企业长久将没有处理废水排放注入神通川，致使高浓度含镉废水污染了水源。用这种含镉水浇灌农田，稻秧生长不良，生产出来稻米成为“镉米”。“镉米”和“镉水”把神通川两岸人们带进了“骨痛病”阴霾中。

自杀还是他杀？

1961年，富山县成立了“富山县地方特殊病对策委员会”，开始了国家级调查研究。1967年研究小组发表联合汇报，表明“骨痛病”主要是因为重金属尤其是镉中毒引发。1968年开始，患者及其家眷对金属矿业企业提出民事诉讼，1971年审判原告胜诉。被告不服上诉，1972年再次判决原告胜诉。第10页世界八大著名公害事件（1）比利时马斯河谷事件（2）美国落衫叽烟雾事件（3）美国多诺拉事件（4）英国伦敦烟雾事件（5）日本水俣病事件（6）日本四日市废气事件（7）日本爱知糠油事件（8）日本富山痛痛病事件第11页比利时马斯河谷烟雾事件马斯河谷是比利时境内马斯河旁一段长24公里河谷地段。这一段中部低洼，两侧有百米高山对峙，使河谷地带处于狭长盆地之中。马斯河谷地域是一个主要工业区，建有3个炼油厂、3个金属冶炼厂、4个玻璃厂和3个炼锌厂，还有电力、硫酸、化肥厂和石灰窑炉。

1930年12月1日―15日，整个比利时大雾笼罩，气候反常。因为特殊地理位置，马斯河谷上空出现了很强逆温层。在这种逆温层和大雾作用下，马斯河谷工业区内13个工厂排放大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散，有害气体在大气层中越积越厚。第3天开始，在二氧化硫（SO2）和其它几个有害气体以及粉尘污染综合作用下，河谷工业区有上千人发生呼吸道疾病，症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60多人死亡，是同期正常死亡人数10多倍第12页美国洛杉矶光化学烟雾污染事件美国西南海岸洛杉矶，西面临海，三面环山。早期金矿、石油和运河开发，加之得天独厚地理位置，使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达港口城市。然而从上世纪40年代初开始，每年从夏季至早秋，只要是晴朗日子，城市上空就会出现一个弥漫天空浅蓝色烟雾。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。这就是著名洛杉矶光化学烟雾污染事件。光化学烟雾是因为汽车尾气和工业废气排放造成，普通发生在湿度低、气温在24℃-32℃夏季晴天中午或午后。汽车尾气中碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后，在强烈阳光紫外线照射下，发生光化学反应，其产物为含剧毒光化学烟雾。第13页1948年10月26至31日，连续雾天使多诺拉镇看上去格外昏暗。气候潮湿严寒，一丝风都没有，在这种死风状态下，工厂烟囱却没有停顿排放，就像要冲破凝住了大气层一样，不停地喷吐着烟雾。两天过去了，天气没有改变，但烟雾越来越厚重，工厂排出大量烟雾被封闭在山谷中。空气中散发着刺鼻二氧化硫（SO2）气味，令人作呕。空气能见度极低，除了烟囱之外，工厂都消失在烟雾中。随之而来是小镇中6000人突然发病，症状为眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、四肢乏倦、胸闷、呕吐、腹泻等，其中有20人很快死亡。多诺拉烟雾事件发生主要原因，是因为小镇上工厂排放含有二氧化硫等有毒有害物质气体及金属微粒在气候反常情况下聚集在山谷中积存不散第14页英国伦敦烟雾事件危害：4天死亡4000多人两个月后8000多人陆续丧生事件：1952年12月5日―8日，地处泰晤士河河谷地带伦敦城市上空处于高压中心，一连几日无风，风速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。原因：是冬季取暖燃煤和工业排放烟雾在逆温层天气下不停积累发酵。直到上世纪70年代后，伦敦市内改用煤气和电力，并把火电站迁出城外，使城市大气污染程度降低了80%，才摘掉了“雾都”帽子。第15页1956年，水俣湾附近发觉了一个奇怪病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。随即很快，此地也发觉了患这种病症人。患者因为脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。当初这种病因为病因不明而被叫做“怪病”。这种“怪病”就是日后轰动世界“水俣病”，是最早出现因为工业废水排放污染造成公害病。“水俣病”罪魁祸首是氮（N）生产企业使用含汞（Hg）催化剂转化成甲基汞（CH3HgCl）所致。该剧毒物质只要有挖耳勺二分之一大小就能够致人于死命第16页四日市废气事件：从1959年开始，四日市大气含二氧化硫浓度超出标准五六倍，大气中烟雾厚达500米，其中漂浮着各种有毒有害气体和金属粉尘。很多人出现头疼、咽喉疼、眼睛疼、呕吐等症状，患哮喘病人剧增。1964年，四日市烟雾不散，致使一些哮喘病患者在痛苦中死去。1967年，又有一些哮喘病患者因不堪忍受疾病折磨而自杀。到1979年10月底，四日市确认患有大气污染性疾病患者人数为775491人。所以人们把这种病统称为“四日市哮喘病”。

第17页1968爱知县一个食用油厂在生产米糠油时，因管理不善，操作失误，致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用热载体多氯联苯，造成食物油污染。被污染了米糠油中黑油用去做鸡饲料，造成了九州、四国等地域几十万只鸡中毒死亡事件。随即九州大学从属医院陆续发觉了因食用被多氯联苯污染食物而得病人。病人早期症状是皮疹、指甲发黑、皮肤色素从容、眼结膜充血，后期症状转为肝功效下降、全身肌肉疼痛等，重者会发生急性肝坏死、肝昏迷，以至死亡。1978年，确诊患者人数累计达1684人。第18页“龙王泉”传说

在巍峨苍翠鹿鸣山腰，有个小村子叫龙王泉。很早以前，这里只有几户狩猎为生人家定居，因为偏僻闭塞，外面极少有些人对它问津，只不过影影绰绰知道它存在，因而给它取名叫旮旯村。有一天，这个村庄突然沸腾了，崎岖山路上急匆匆奔走着前来看“稀罕”人们。旮旯村终究发生了什么令人诧异事情呢？第19页原来是这么回事。村里有位唐老汉，曾把家里一只破罐随手扔到村边小溪里。可是几年之后，一个晴朗中午，太阳照在淙淙流淌溪水，老汉信步走到溪边，掬一捧清凉泉水抹一把脸，当他转身正欲回转时候，突然，一道从水中反射出赭光，引发了他注意。他再度定睛察看，只见一只隐约可辨暗红色罐儿静立在水中。“这不是我扔掉破铁罐吗？怎么变样了啊？”老汉好生纳闷。这时，邻居杨公公途经，看见唐老汉在发呆，问明根由后跳进溪水捞起那个铁罐。果真灰褐色锈铁罐此时竟变成了紫红色“铜”罐儿。很快，这件事传遍了旮旯村方圆百里内外，而且越传越神，开始说唐老汉把铁罐放进溪水中，一夜间变成了铜罐；继而又说：龙王爷给旮旯村送来神水，能使铁变金。于是，来看神水、看“金”罐人群结队。在这期间竟又发生了一件怪事。“龙王泉”传说

第20页“龙王泉”传说

远路来人，一路风尘仆仆，少不了要用清澈心肌泉水洗上一洗。其中一位老汉，患眼疾多年，视力含糊，他用溪水洗了几次眼、脸之后，顿然以为视物轻松了很多。于是，老汉把水带回家洗，每洗几天就以为眼疾有所减轻。水用完了，就叫儿孙来取，几个月以后，老汉眼疾竟全好了。这件事又被添枝加叶地传开了，说龙王泉水不但能变铁为金，还能医治百病。久而久之，“龙王泉”名声越来越响了。第21页“龙王泉”传说谜底：之一：山石中渗出泉水含有可溶性铜盐（即含有Cu2+），它能与铁发生置换反应，在铁器上镀一层铜之二：含有重金属可溶性盐水，能医治眼病，现在已成为普通医学常识，眼药水中常配有硫酸锌、硫酸铜之类。第22页醋酸巧反应蛋里藏情报醋酸又名乙酸，是无色有强烈刺激性气味液体。易溶于水和酒精，含有酸通性。乙酸是人类最早使用一个酸，可用来调味，在工业上也有广泛用途，是一个主要化工原料，还可用于生产医药、农药。在战争年代，醋酸还为传送情报作过贡献。第一次世界大战中，索姆河前线德法交界处法军哨兵林立，对过往行人严加盘查。一天，有位跨篮子德国农妇在国边界时受到盘查。篮内都是鸡蛋，毫无可疑之处。一位年轻好动哨兵顺手抓起一个鸡蛋无意识地向空中抛去，又把它接住，此时那位农夫马上变得情绪担心，这引发了哨兵长怀疑，鸡蛋被打开了，只见蛋清上充满了字迹和符号。原来，这是英军详细布防图，上面还注有各师旅番号。

第23页醋酸巧反应蛋里藏情报这个方法是德国一位化学家给情报人员提供，其做法简单：用醋酸在蛋壳上写字，等醋酸干了以后，无任何痕迹。但将鸡蛋煮熟，字迹便会奇迹般地透过蛋壳印在蛋清上。为何化学家能巧出主意，蛋里藏机密呢？这主要是醋酸与其它物质反应结果。鸡蛋壳主要成份是碳酸钙，醋酸酸性比碳酸强，用醋酸写字时，醋酸与鸡蛋壳中碳酸钙反应，生成醋酸钙，然后醋酸渗透蛋壳，与鸡蛋清发生反应。鸡蛋清是可溶性蛋白质，它不很稳定，渗透醋酸与鸡蛋清发生反应，在蛋清上留下特殊痕迹，待煮熟后就会清楚可认字迹来。第24页

每当盛夏夜晚，经常有蚊虫，叮在人身上吸血。有些人进行试验观察，蚊子每次从人体中吸收血重量，可能超出它本身重量几倍。人被它吸走一点血关系不大，最主要它在吸血时将像针一样吸管刺入皮肤中，分泌一个有毒物质，使皮肤局部松弛、麻痹，方便于吸血。等吸完血飞走以后，这种有毒物质开始发挥作用，在叮咬处发痒、红肿，干扰休息。经研究证实，这种有毒物质主要成份是甲酸（HCOOH）。因为蚂蚁体内也含有这种物质，所以又名蚁酸，是最简单有机酸。除蚊子、蚂蚁外，跳蚤、蜜蜂及一些毛虫分泌物中也含有甲酸。蚊虫叮咬怎么办？第25页

当皮肤被蚊虫叮咬后，应马上用手紧紧捏住叮咬处，以预防甲酸扩大侵蚀面。同时，用脱脂棉蘸稀氨水在叮咬处涂擦。因为氨水含有弱碱性，当氨水侵入皮肤内，就与甲酸发生中和反应，生成甲酸铵对皮肤无刺激作用，痒便止住了。需要注意是浓氨水对皮肤含有腐蚀作用，所以在止痒时必须稀释后再用。依据这个道理，像小苏打（碳酸氢钠）溶液及肥皂水等弱碱性溶液，也能够用