登陆注册
6451800000013

第13章 神奇现象化学揭秘(3)

人类自从1957年10月4日(苏联成功地发射第一颗人造卫星)进入太空时代以来,现在已有190多人乘坐宇宙飞船,在太空轨道站,或在航天飞机上,共逗留了7万多个小时。其中,在天上连续生活时间最长的是苏联宇航员罗曼年科,他从1987年2月6日至12月29日,在“和平”号太空站生活了10个多月(326天)。

美国宇航员迈克尔·柯林斯等12人乘“阿波罗”飞船登上了月球并安全返回。

人们一定会问:这些巡天揽月的英雄们不需要喝水吗?他们喝的是“天上水”,还是从地面上带去的水?都不是,他们喝的是特殊的水——“化学水”。

科学家们怎么想到制造“化学水”?这与美苏两大国在50年代末进行空间竞赛有关。当时,苏联发射卫星的消息传到美国,美国舆论大哗,因为他们在“原子时代”(反应堆、原子弹和氢弹等)一直领先,可万万没有想到在开辟“空间时代”方面却落在苏联后头。美国总统肯尼迪对此也深感遗憾,于1961年5月25日在国会上断然决定制造阿波罗登月飞船,争取在10年内抢先登上月球。

这就遇到一个问题:飞船内部所用的电能从何而来?宇航员所需要的水怎样解决呢?当时有人建议带蓄电池或高效的银锌干电池;在飞船上放个水箱,从地球上带水上去。可是这样一来,飞船的重量太大了,显然这不是上策。至此,化学家们自然想起了氢氧燃料电池。

关于氢氧燃料电池的原理,早在100多年前就有人提出来了,可是,由于“生不逢时”,没有派上什么用场。如今却时来运转,有幸“补天”了。

这种航天用的氢氧燃料电池主要由燃料电极(阳极)、氧化剂电极(阴极)、电解质等组成。燃料是氢气,氧气是氧化剂。两个电极之间是浸透氢氧化钾溶液的石棉隔膜,隔膜靠阳极的一侧有一层含有金属铂的催化剂。电子从阳极上的氢中逸出流向氧;阴极上的氧得到电子后生成氢氧根,并使阴极带正电。然后,氢氧根通过电解质扩散到阳极,在催化剂的作用下与氢结合生成水,并且放出电子,使阳极带负电。当在两个电极之间接上负载时,电子从负极流向正极,从而产生电流。这样,只要对电池系统维持一定的温度、一定的电解质浓度、不断地供给燃料和氧化剂,并且不让反应产物——水在电池内部潴留,那么就可从电池中源源不断地输出电能。同时,从电池中排出来的水经过净化以后就可供宇航员饮用。

为了满足宇宙飞船的实际需要,需将几十个这样的单电池串连起来组成一个电池组。然后,再将几个电池组并联起来为飞船供电。

自从1969年美国的“阿波罗11号”飞船采用这种既可发电又可供水的新型化学电池之后,美国的“天空实验室”、“哥伦比亚号”航天飞机,苏联的“礼炮6号”轨道站等均采用这种先进技术。

雌雄剑何以锋利无比

据《吴越春秋》记载,干将奉吴王阖闾之命炼铁铸剑,他用五岭之铁矿和木炭,以300童男童女,不分昼夜,烧火鼓风。但三个月过后,铁矿石依然没有熔化,想得到的铁更是踪迹皆无。他的妻子莫邪认为,铁是神物,必须有人牺牲,方能感动上苍,炼出铸剑所需要的铁。于是,她奋不顾身,跳入炼铁炉中,顿时矿石熔化,铁水奔流而出。干将用妻子莫邪的血肉之躯炼出的铁精心打造了两把宝剑,一把名为“干将”,一把名为“莫邪”。两剑雌雄成双,锋利无比,切金开石如砍菜切瓜一般,堪称举世无双之精品。

从1974年在江苏省六合县发掘出土的春秋时期吴国古墓中的铁丸和铁条,可以推断春秋末年的南方吴国,已经能够比较熟练地掌握生铁的冶炼技术。

1992年5月,在陕西省宝鸡市益门村出土的春秋时期的金柄铁剑,数量超过20把,其数量之多,工艺之精美,在全国实属罕见。从年代上讲,这些铁剑所诞生的年代正是我国炼铁技术的初始阶段,与历史名剑“干将”和“莫邪”所诞生的年代大体相仿。对铁剑残块用电感耦合等离子发射光谱进行光谱定性分析,用偏振塞曼原子吸收分光光度法,依据定性分析结果进行定量全分析,并用扫描电镜法和电子能谱法对铁合金中起作用的元素进行定量分析,结果表明,这批剑以铁为主,不含各类合金元素。又通过金相分析,未发现镍、钴金相组织,也未出现陨铁所特有的魏氏体结构,是冶炼铁开始阶段的“块炼铁”。相比较而言,它的含碳量极低,因而对腐蚀也就比较“迟钝”,虽在地下历经数千年之久,还能够基本保持铁剑原貌,剑刃锋利依旧,显示出当时高超的冶铁铸剑工艺。

为何古罗马贵族大多命短

罗马位于意大利亚平宁半岛中部,境内土地肥沃,加之位居地中海北岸中部,海上交通便利。公元前6世纪,罗马还是一个较小的奴隶制城邦。到公元前3世纪,其奴隶制生产方式得到了较大发展,国力逐渐强盛。经过多年战争,陆续击败了意大利南部各城邦,进而统一了整个意大利半岛。公元前2世纪,罗马人继续扩张,于公元前146年征服希腊本土,统一了地中海北岸。公元前30年又击败埃及托勒密王朝,完全取代希腊,成为横跨欧、亚、非三洲的奴隶制大帝国。全盛时代的罗马帝国,其版图北面包括英国、德国、匈牙利、罗马尼亚等地,东翼伸展到两河流域一带,南面占据了整个北非,地中海则完完全全成为了罗马帝国的内湖。

古罗马人在城市建筑上表现出了卓越的才能,尤其是规模宏大的城市供水系统在当时堪称一绝,在其后1500年的历史中也是无与伦比的。古罗马人为了将城外水源引入城内供生产和生活之用,他们将罗马城外水源引入城内,经过蓄水池沉淀后,引入导水道,再分别供应用户和公共场合。首都罗马的引水道修建于公元前4世纪至公元前2世纪,共有9条之多,总长90余千米,日供水能力达130 000t。这些水道纵横交错,与现代城市供水系统非常接近。古罗马人为了使水道穿过低洼地带,用石块砌成蔚为壮观的拱卷渡槽,最高的渡槽超过60m,令人叹为观止。当时的水道监督官、工程师费朗提努曾写道:“这才是为人类卫生和健康服务的技术,比起徒劳而无益的金字塔和希腊神庙来,这才是最美好的。”这也集中体现了以公共福利为目的的古罗马工程师的善意和努力。

应该承认,古罗马人是极具创造性的,其愿望和出发点也是善良而美好的。但令人不解的是,长期生活在城内,过着奢华生活的罗马贵族却大多寿命很短。考古工作者在发掘古罗马时期的墓葬时,多次发现尸骨上有黑色斑点,经分析断定为硫化铅。原来古罗马人的城内导水管多为铅质,古罗马人饮用了流经铅管的水,长期积累而导致铅中毒死亡。

随着生活经验的积累,人们在实践中逐渐认识到,铅及其化合物都有程度不同的毒性。因为生物体内摄取的,甚至是小剂量的铅并不能排出体外,而是积累起来,部分地代换骨骼中Ca3(PO4)2的钙,因而毒性逐渐增加。铅中毒的初始征兆是牙床边缘变成灰色,以及腹部疼痛,进而会引起神经系统紊乱。在空气中,铅被允许存在的最高含量为0.000 01mg/L。

急性铅中毒会使消化系统严重损坏,出现这种情况,可用稀硫酸溶液急救解毒。

秦始皇陵揭秘

秦始皇,名嬴政,是中国历史上第一个中央集权制国家——秦王朝的最高统治者,也是中国封建社会的第一个皇帝。从公元前230年—公元前221年,前后历时十载,秦始皇用武力先后消灭了东方的齐、楚、燕、韩、赵、魏六国,结束了自夏商以来诸侯割据的分裂局面,完成了统一大业。秦始皇还遣蒙括率大军30万北击匈奴并修筑举世闻名的万里长城,统一了文字、货币、度量衡和道路,其文功武治煊赫一时并永载史册。

同类推荐
  • 从故事中学会尊敬师长(教青少年为人处事的故事宝库)

    从故事中学会尊敬师长(教青少年为人处事的故事宝库)

    《教青少年为人处事的故事宝库:从故事中学会尊敬师长》选取的尊师敬业的故事,人物很多,范围很广:有帝王中的人物,像魏文侯、燕昭王、秦始皇、汉明帝、唐太宗、宋太祖、清圣祖康熙等;有贤臣名将中的人物,像张良、石勒、岳飞、文天祥、宋濂、史可法、林则徐等;有学者、文人和各类专家中的人物,像孔子、华佗、郑玄、范缜、孙思邈、颜真卿、李时珍等。这些尊师敬业的故事很生动、很感人,它们记叙了莘莘学子不辞劳苦、虔诚拜师的道路历程,表现了求知求学、研习钻研、孜孜砣砣、不馁不止的精神,也展示了师者德高望重、悉心育人、传业授道的崇高思想境界。
  • 兽王·宠兽花园

    兽王·宠兽花园

    丹婆婆带着兰虎来到了迷晨森林修炼炼丹术。在这里生活了两个星期后,兰虎有一次在追逐一只偷丹的野蜂王时意外发现,在这个广袤无垠的原始森林中竟然还隐藏着一个古老的神秘部落——桃花源。兰虎受到邀请参加桃花源的祭祀大典,却突然发现,新联盟的魔爪也已经悄悄伸入到与世无争的桃花源之中。新联盟为了获得强大的力量。派出独孤奇混进祭祀大典,企图救走被桃花源封印近万年的太古凶兽。一场大战一触即发……
  • 最后一头战象

    最后一头战象

    在抗日战争中幸存下来的最后一头战象嘎羧,自知生命大限已至,奋力披挂上当年的象鞍,跋山涉水赶往百象冢,要与曾和自己浴血奋战的伙伴们葬在一起。
  • 少年闪电侠

    少年闪电侠

    以作者的故乡南阳为背景,把时代放到了几十年后。主人公是一群中学生,这会让中学生读者产生充分的代入感,认同这是个“我们的故事”。在小说里,作者使用了神经反应速度这个少见的题材。幻想出一个“光速人”并不困难,但要用大量科学知识让读者觉得可信,那就考验作者功力了。在小说里,我们能看到作者熟练运用知识的能力。为了展示主人公的能力,作者列举了大量高速运动时的图像——电视扫描、眼泪落下、蚊子展翅,这些情节都有十足的画面感,动态地反映了高速、低速两个世界。
  • 处世故事(影响青少年一生的中华典故)

    处世故事(影响青少年一生的中华典故)

    《处世故事》每个典故包括诠释、出处和故事等内容,简单明了,短小精炼,具有很强的启迪性、智慧性和内涵性,非常适合青少年用于话题作文的论据,也对青少年的人生成长以及知识增长具有重要的作用。
热门推荐
  • 九州凤仪传:我的狐狸王爷

    九州凤仪传:我的狐狸王爷

    片段一:某男现身暗道,某女冷冷开口:“盯着女子的眼睛,可是君子风范?不请自来,要挟主人,这是为客之道?”佳人貌美如花,盯着未来的老婆,还耍什么君子风范!这天下都是本王的,你确定本王是客非主?
  • 情引

    情引

    《情引》乃是本步的短篇故事集:情不知其引,一往而情深;爱不知所因,至死终不渝。(本书多古代言情,玄幻言情)本书看点有三:一美男云集,二剧情纷纷,三深情不负。短篇故事集,情节由君撷,多撷多精彩。霸道,宠溺,心机,虐恋,甜蜜……故事任君阅,标签随君贴。简介很潦草,内容就留给各位小可爱们细细挖掘了。(另:推荐本步的《心仪诚久,引妻入怀》)
  • 火影之破晓之光

    火影之破晓之光

    当黎明的破晓之光再次照耀在这个大地上,轩辕逸风看着天边的太阳,我的家乡吗?我很思念啊。看主角立于忍界巅峰,看世间百态。本书极度YY,但不11。(本书内容纯属虚构)
  • 明光武神

    明光武神

    搭乘宇宙战舰明光号,为了替人类开疆扩土的少年安昕,机缘巧合之下,进入了一片未知星空。却不想被一道莫名流光击中,清醒后,已身在一个全新的世界。在这里,实力为尊,武道为霸!科技和武技的碰撞,到底是科技更强,还是武技更胜?且看少年安昕如何以己之力,慑服群雄,闯出一片独属于他的天空!
  • 弑天修魔

    弑天修魔

    在这个弱肉强食的世界,胜者为王,谁管是非对错!宿命姻缘由天定?天凭何定!只因我背负了宿命,佛要我活着我便能活,佛要我取经我便取经,佛要我死我只能去死!我命由我不由天!谁稀罕那天赐的宿命,谁在乎那虚妄的荣誉!你想我死,我就偏要活给你看!你拈花一笑,毫不留情猎杀着却说众生平等立地成佛,那我便将你莲台宝座倒置,神挡杀神,佛挡杀佛,破天成魔!
  • 枫雨永同舟

    枫雨永同舟

    “萧雨学姐,小心认错人了哦。”富有磁性的声音传来。……“你,你,你……”萧雨惊讶得一连说了三个“你”。“誓言,初次见面,你好。我是倾城之恋。”夏枫淡淡一笑。甜蜜虐恋带你扬帆起航!
  • 那一年的我和他

    那一年的我和他

    现在如此相爱的我们以后真的会在一起吗?我和他约定,他真的会好好的记住吗?如果我记住了他却忘了,那会不会是我太执着了呢?那一年的学校樱花树下,稚嫩的他和我定一下那个约定.
  • 扎西摩多

    扎西摩多

    扎西摩多到底是谁,我也不知道啊哈哈哈。这只是个乱世浮沉的小废物变得不那么废的小故事。所以,我要讲故事了,你准备好听了吗?
  • 星辰炼道

    星辰炼道

    灵潮回溯,天才辈出,本应是个道业鼎盛的大兴之世,然而,星海深处,暗藏的神劫亦乘此复苏,席卷诸天万界。无数世界被侵占,无数种族被灭绝,修炼者的尊严被践踏,道统失去传承。穿越到星辰大世界的周逸飘无意中获得无道传承,得到无上好处的同时也将自推到了大劫风暴的中心。是拿起手中的剑迎难而上,保护身边的人,还是退缩一隅,苟延残喘!
  • 夏日旋律

    夏日旋律

    本文又名《我们的歌》。错过,就是一辈子的事情,就像两条永远不可能相交的平行线,有那么一瞬间,你感觉它的端点汇聚到了一起,那只不过是表象而已,幻想,总会破灭。当那一天真正来临的时候,你才会发现,来不及说我爱你,是多么可悲,而那些甜蜜的幻象,早已在时光中掩埋。我们用青春里的爱恨交织谱写成了一曲夏日旋律,而那些人早已在回忆中封存……