登陆注册
6399000000013

第13章 日常生活中的化学(4)

打火机也称“点火器”。古时候,人们取火,不是通过木材的摩擦、旋捻或钻孔,就是通过燧石相互撞击点火。后来还运用气动原理点火、点火泵或气动点火器。

在西方中世纪,法国人迪蒙埃试制了一种质量有所改善的气动点火器。从14或15世纪到19世纪初,撞击式点火器非常流行。17世纪末出现了一种带有火绒和硫磺火柴的“图林根点火器”。此外还有所谓“导火索点火器”。

从13世纪起就当作点火器用的那种凸透镜,是在18世纪末普及的。1823年,德国化学家德贝莱纳发明了以其姓氏命名的打火机。德贝莱纳原为药剂师,1810年任耶纳大学化学和药物学教授。生前对染色法提出过不少改良措施,研究过铂、镍、二氧化锰等的催化作用,并在这些研究的基础上制造出德贝莱纳点火器。1812年,法国人贝托莱在各种化学实验中发现可燃气体,后人根据贝托莱的发明制成了浸没式打火机。

打火机的组成与类型

打火机是小型取火装置,主要用于吸烟取火,也用于炊事及其他取火。打火机的抗风、抗湿性能优于火柴,在较恶劣的天气条件下也能使用。打火机主要部件是发火机构和贮气箱,发火机构动作时,迸发出火花射向燃气区,将燃气引燃。发火机构是打火机演变中最活跃的部分,也是结构较复杂的部分。根据发火机构的特点,打火机可分为火石钢轮打火机、压电陶瓷打火机、磁感应打火机、电池打火机、太阳能打火机、微电脑打火机6种。打火机使用的气体主要是可燃性气体。早期多用汽油。今多用丁烷、丙烷类和石油液化气。它们经加压后充入贮气箱,一旦释放到空气中便吸热气化而迅速膨胀,极易点燃。

原始的打火机

最原始的打火机是从燧石点火枪衍生出来的。带有弹簧的扳机扣动时,击打在火石上产生火花,点燃于树叶。1823年德国化学家德贝莱纳在实验室发现:氢气遇到铂棉会起火。这一发现引发了他试制打火机的念头。德贝莱纳用一只小玻璃筒盛上适量的稀硫酸,筒内装一内管,内管中装入锌片,玻璃筒装一顶盖,顶盖上有喷嘴、铂棉和开关,内管中锌片与硫酸接触生成氢气。

一定量的氢气产生的压力将内管中的硫酸排入玻璃筒内,打开开关时,内管的氢气冲到铂棉上,起火内管与玻璃筒内的压力重新平衡,硫酸再次进入内管,与锌片反应又产生氢气。如此,世界上第一只打火机便告诞生。但由于它有体积大、不便携带、玻璃壳易碎、硫酸易溢出等缺点,没能普及使用。

1920年法国出现了灯芯式打火机,灯芯是用硝石粉浸过的,容易被火花点燃,后来,改成将灯芯浸在苯中的苯打火机,这种打火机有时漏燃料,而且要经常更换灯芯。

第二次世界大战后,出现气体燃料打火机,逐渐取代了苯灯芯打火机。它将从天然气中提取的丁烷气压缩到打火机中,使用时,丁烷气体从打火机的顶端喷嘴中喷出,由打火装置点燃,火焰的大小可通过调节喷气量来控制,丁烷气体用尽后,可从打火机底部的活门装填。

砂轮打火机

打火机的点火系统也经长期改进,日益完善,老式的打火系统是由火石和砂轮组成,火石是铁和铈做成的合金。1906年奥地利化学家发现这种合金材料具有产生火花的性质,将火厂装入打火机,靠机盖上的铁轮锉的磨击,使火石产生火花。

第二次世界大战期间,弹药专家使用压电效应引爆炸弹。在炸弹的前端装上像酒石酸钾钠和一些陶瓷类的晶体,受到强力冲击时,会在瞬间产生高压电荷,引爆炸药。战后,日本成功的将压电效应用在打火机上,在三四万分之一秒内产生6000~8000伏高压,使产生的火花点燃丁烷,省去了干电池或火石。

玻璃——古老而又新颖的材料

最早的玻璃

据说,古埃及的旅行家在一次长途旅行中,由于气候发生了急剧的变化,不得不在近海的一个山谷里住下来。这些旅行家烧火取暖,歇脚煮食。几天以后,风平浪静,他们要离开那个山谷,继续他们的行程了。可是,当他们收拾行李时,突然发现烧过饭的余烬里,有一粒粒白色鳞片似的东西,在那里闪闪发光。奇怪!这是什么东西呢?他们惊奇地拾起这些莫名其妙的“鳞片”,随身带走了。

这一直是个“谜”。这个谜,经历了千百年,才被人们揭开。其实,这就是人类最早无意中制成的玻璃。

那些古代的埃及旅行家,为什么在那里烧了几天饭,就制造出“玻璃”来了呢?原来这一带有着大量的山砂和海砂。

石头变玻璃的过程

这些砂子是石头在自然界中,经过长期的冲积和风化而形成的。地上的细砂遇到柴火燃烧,本来是起不了什么“熔化”作用的,但是那木柴燃烧时,产生了木炭灰,由于炭灰中含有碱性碳酸钠成分,而碳酸钠有溶解砂石的作用。这样,靠了柴火燃烧的热度和碳酸钠的化学作用,就把细砂粒熔化了,冷却后,重新结晶,成了一粒粒的透明体——“玻璃”。

大约在4500年以前,古代的埃及人和美索不达米亚人,开始有目的地用石头来烧制玻璃。不过那时的玻璃制品,价值贵如黄金,都用于生活装饰方面。不久以前,人们在埃及的一个古墓里,发掘出了一串玻璃珠,这就是古代埃及唯一的女法老哈特谢普苏特围在颈项上的装饰品。这串墨绿色的玻璃珠,恐怕可以算是世界上最古老的玻璃制品了。

有机玻璃与普通玻璃

有机玻璃和普通的玻璃听起来是“一家人”,实际上它们是完全不相同的“两家人”。

普通玻璃的“父母”是硅酸盐,有机玻璃的“父母”却是****、甲醇、硫酸和氰化氢。有机玻璃的真名字叫做聚甲基丙烯酸甲酯由于它是人工合成的一种高分子聚合物,所以人们笼统地把它叫做有机玻璃。

有机玻璃性格比普通玻璃倔强,它的透明度非常好,晶莹剔透还具有良好的热塑性,把它加热,就可以任意把它塑成玻璃棒、玻璃管或玻璃板。正因为它有惹人喜爱的外貌和性格,因此它的用途很广。

有机玻璃的用途

喷气式飞机在云端高速飞行时,常常会遇到剧烈的振动、温度的突变和气流的压力等等特殊情况,这对飞机座舱的窗玻璃就是严峻的考验。谁经受得住这种考验呢?有机玻璃。如果是战斗机,在追击敌人的时候,有机玻璃被子弹打中,它不会整块破裂,只穿一小孔,这样就不会发生玻璃碎片伤人的事故。

由于有机玻璃透光性能好,再加上紫外线也能穿透,常用来制造光学仪器。

有机玻璃还有一个令人惊奇的性能,一条弯曲的有机玻璃棒,只要弯度不超过48度,光线就能沿着它,像水通过水管一样投射过来。

有机玻璃既轻巧,又坚韧,化学性又极稳定,受热又有可塑性,所以它的用途非常广泛。

如果在有机玻璃的原料中加一些染料,就可以根据人们的需要制成红的、绿的、紫的……五光十色的彩色有机玻璃了。

神奇的玻璃纤维

柔软的玻璃纤维

玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣的是,玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后,它仿佛就完全忘掉了自己的本性,变得像合成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝!

玻璃纤维的用处

那么,玻璃纤维有啥用处呢?

用玻璃纤维拧成的玻璃绳,可称是“绳中之王”。一根手指那样粗的玻璃绳,竟能够吊起一辆满载货物的卡车!由于玻璃绳不怕海水腐蚀,不会生锈,因此用作船缆、起重机吊绳是很合适的。合成纤维做的绳虽牢,但是它在高温下会熔化,而玻璃绳却不怕,因此救护员使用玻璃绳特别安全。

玻璃纤维既绝缘,又耐热,所以它是非常优秀的绝缘材料。目前,我国多数电机和电器厂都已大量采用玻璃纤维做绝缘材料。一台6000千瓦的汽轮发电机,其中用玻璃纤维做的绝缘部件竟达到1800多件!采用玻璃纤维做绝缘材料,既提高了电机的性能,又缩小了电机的体积,还降低了电机的成本。

神奇的玻璃布

玻璃纤维经过纺织,能织出各式各样的玻璃织物——玻璃布。玻璃布既不怕酸,也不怕碱,所以用作化学工厂的滤布,十分理想。近年来不少工厂纷纷采用玻璃布代替棉布、麻袋布,制作包装袋。这种袋不霉不烂,防潮耐蚀,经久耐用,很受人们的欢迎,并且还能节约大量棉麻。有精美图案的大张玻璃贴墙布,用粘合剂往墙上一贴,美观大方,免去了粉刷和保养,脏了只要用布一抹,墙壁马上又变得干干净净了。

与塑料的合作

玻璃纤维的另一个重要用途是和塑料合作,制造各种玻璃纤维复合材料。譬如,将一层层的玻璃布浸在热熔的塑料中,加压成型后就成了大名鼎鼎的“玻璃钢”。玻璃钢甚至比钢还坚韧,既不会生锈,又耐腐蚀,而重量只有同体积钢铁的四分之一。因此用它来制造船只、汽车、火车的外壳以及机器的零件,不但可以节省大量的钢铁,同时还因减轻了车、船本身的重量,使有效载重量大为提高。由于不会生锈,可以免去许多保养费用。

玻璃棉

如果玻璃熔化后,用高速气流或火焰把它吹成又细又短的纤维,这就成了玻璃棉。有一种防潮超细的玻璃棉,200条合在一起才只有一根头发那么粗。玻璃棉具有极强的保温性质,3厘米厚的玻璃棉,它的保温能力竟相当于1米厚的砖墙!玻璃棉的吸音性能也很好。因此它在许多工业部门中用作保温、隔热、隔音、防震和过滤等材料。

玻璃纤镜

近年来出现的纤维内窥镜,使医生能够直接观察胃、十二指肠、心脏等内脏情况。这也是玻璃纤维的贡献。光线从玻璃纤维的一端进入一条弯曲的玻璃纤维,当光线前进到玻璃纤维的内表面时,它会被全反射到斜对面的内表面,如此反复反射,光线就像走九曲桥似的曲折前进,终于从一端到达另一端。

当然,实际使用时是以数万条玻璃纤维扎束在一起,组成一根玻璃纤维杆,为了防止光线在纤维杆间“泄漏”,纤维杆外还要包上一层折射率低的物质,只要在两端的玻璃纤维按相同的次序密集排列,光学图像就能不失真地从一端传到另一端。

照明采用外接电源,纤维杆前端装有镜头;最新的“全视式”纤镜,观察窗既可向前看,也可以转动角度成为侧视;还可以装上微型相机或彩色电视机,以供教学或多人会诊之用。

另外,利用玻璃纤维制成的光导纤维来作电话通信,目前也已完全取得成功。它的容量大,输送损耗极微,不受电磁干扰,可节省金属铜,而且还能传输图像作电视电话。

玻璃纤维的用途的确很多,随着现代科学技术的飞跃发展,玻璃纤维将作出更多的贡献。

用久了会发黑的电灯泡

变黑的灯泡

新买来的灯泡,总是光亮透明的,用久了,灯泡玻璃里面往往会出现一层黑影。灯泡发黑了,不但影响它的亮度,而且灯泡的寿命也不长了!

我们小心地拿一个电灯泡来瞧瞧,在它的肚子里盘着一圈很细的钨丝。当我们打开电灯的开关,电流通过细细的钨丝时,因为电阻很大,所以会发出了高热,把钨丝炽热得发白,就射出了耀眼的光芒。

金属“硬汉”——钨

同类推荐
  • 中华青少年成长必读集萃:一分钟推理

    中华青少年成长必读集萃:一分钟推理

    本书作者精心选编了内容跌宕起伏、扣人心弦的古今中外精彩的推理故事奉献给小读者。作者想让小读者在书中体会大侦探的感觉,希望他们认真揣摩悬念丛生的案情,查找狡猾嫌犯的蛛丝马迹,巧妙地揭开一个个错综复杂的案件真相,成为福尔摩斯式的“侦探高手”。
  • 神山瑰丽美姿

    神山瑰丽美姿

    中国古代,认为高山“峻极于天”,把位于中原地区的东、南、西、北方和中央的五座高山定为“五岳”。明太祖尊五岳为神。清代移祀北岳于此。五岳均有寺庙名胜多处。就此,这些大山就有了神话故事传说,也赋予了神秘的瑰丽。刘志才编著的这部《图解科普世界丛书:神山瑰丽美姿》以古代资料和现代图片结合,帮助青少年了解五岳的历史文化,增加学生地理的人文知识。
  • 生物天地百科(奥秘世界百科)

    生物天地百科(奥秘世界百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的奥秘现象及其科学探索,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使读者在兴味盎然地领略世界奥秘现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,掌握开启人类和自然的金钥匙,使我们真正成为人类和自然的主人,不断认识世界,不断改造自然,不断推进人类文明向前发展。
  • 回首征服自然的历程(科普知识大博览)

    回首征服自然的历程(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 世界未解之谜之宇宙地球之谜

    世界未解之谜之宇宙地球之谜

    当人类第一次把眼睛投向天空时,他就想知道这浩瀚无垠的天空以及那闪闪发光的星星是怎样产生的。所以,各个民族,各个时代都有种种关于宇宙形成的传说。不过那都是建立在想象和幻想基础上的。今天,虽然科学技术已经有了重大进步,但关于宇宙的成因,仍处在假说阶段。归纳起来,大致有以下这么几种假说。到目前为止,许多科学家倾向于“宇宙大爆炸”的假说。这一观点是由美国著名天体物理学家加莫夫和弗里德曼提出来的。这一假说认为,大约在200亿年以前,构成我们今天所看到的天体的物质都集中在一起,密度极高,温度高达100多亿度,被称为原始火球。这个时期的天空中,没有恒星和星系,只是充满了辐射。
热门推荐
  • 贵族天使暗夜恶魔

    贵族天使暗夜恶魔

    三年前她们是恩爱的情侣,三年后她们是敌人。“回来,好吗?”“对不起,我想原谅你,可我忘不掉当年。”“我可以为了你自杀。”“你去吧,不是不管而是不爱”我的自尊与懦弱只能陪你到这儿我喜欢过你就是我给自己的结局。【前面不能修改,大家将就一下,看到后面保证你不后悔。】
  • 星辰游记

    星辰游记

    热血版简介:包裹着地球的合金铁幕——铁幕外是正在气势汹汹的轰击着合金铁幕的外星战舰;铁幕内是正在轰轰烈烈的剿灭着丧尸的地球军人……一切的起点,一切的初始……当林白成为救世主,当梦想号化身为保护地球的铁幕……铁幕!大时代正式开启!你,准备好了吗?
  • 回到大山

    回到大山

    刘鸣辉是一个普通的打工仔,回家前意外的事件得到一把带有空间的炎帝锄,从此改变了生活轨迹,可是炎帝锄真的只是一个可以慢慢变大的空间吗,到底是刘鸣辉利用炎帝锄,还是炎帝锄有其他未知的功能......
  • 绝世天才小姐太逍遥

    绝世天才小姐太逍遥

    缕缕静风中悠扬的笛声,久久不绝。彼岸上的血露沁着暗红的花瓣,溅落不息。本以为不过只是寻常游戏,应当一路平坦的打怪升级,成为最高巅峰的存在。然而,等她挥尽眼前那片朦胧的迷雾之后,却发现,这一切不是游戏,而是宿命!初年游离而破碎的感情造就了后来的她。一次又一次的轮回,一次又一次的忘却,却终是抹不掉那点淡淡的影子,那般的浓绿,就像是彼岸花尽时,抽出的浮水般的叶子。一路走来,看过太多悲欢离合,直到最后,连她的心已经麻木不堪,终是不去追究那句古老的话的真假:彼岸花开一千年,叶盛一千年,花叶生生复然,却死生不复相见。永记得海棠边他的那句:“迷路了么?走,我带你回家…”
  • 万道天师

    万道天师

    万古前,天地还处于混沌时期,百族林立,人族尚且弱小,只能屈身与他族襁褓,为百族血食,到了万古末期,一位天赋异禀的人族悟天地大道,纳天地灵气强化己身,最终破开天地束缚,分天地于三界,为灵界,洪荒界,玄天界,而后传人族修炼之法,带领人族驱除百族于灵界之外,至此人族才有了繁衍生息的地方,后人尊称这位人杰为万道人祖
  • 修真的青春岁月

    修真的青春岁月

    “小伙子,我看你骨骼清奇,将来必定不是池中之物。我这里有本祖上传下来的修真秘典,便宜点卖你,只要一百五”“好巧,我这里正好也有本和你你手中一样的修真秘典,而且是两本哟,不如我便宜点卖给你,要你二百五吧”……回到家,王谦迫不及待的从包里掏出刚从青衫老道哪里十块钱“买”来的“修真秘籍”,嘴上已经笑得合不拢嘴。“果真是《太元上清咒》的后篇,这下赚大发了!”“晚上就去张老头家炫耀炫耀,嘿嘿”
  • 绝稚

    绝稚

    本故事纯属虚构。楚歌起,大风来。人生充满了意外,一直为考试而消沉的楚歌因为卷入一场意外而看清了自己的人生,散落在现实世界的碎片将为他打开异世界的大门,他在异世界又会发生什么样的故事?这到底是一个什么样的世界?
  • 补续芝园集

    补续芝园集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 妃常霸道,王的功夫小妃

    妃常霸道,王的功夫小妃

    她每个月都梦到的奇妙男人,她亲眼看到自己的男人和妹妹在一起,失魂落魄出了车祸,她一缕魂魄,穿越异世,丞相之女,遇三王爷,什么?!自己那么差的武功竟无人能敌,这还不算完,三王爷看上她?更悲催的他们的命竟然不是这样的,看三王爷如何暖化被迫嫁于他的功夫小妃
  • 五代乱世我称雄

    五代乱世我称雄

    高高在上,请君看吧,朕之江山美好如画。登山踏雾,指天笑骂,舍我谁堪夸。一个现在特兵种穿越到五代乱世。一把十字弩,一柄长刀。且看他如何赢得江山美人。